كيف يعمل المتحكمالمبدأ الأساسي أن المتحكم ينفذ البرنامج الذي تم تحميله إلى ذاكرته وتحت إشراف هذا البرنامج
يتم استلام البيانات من الأجهزة الخارجية (inputs)
تعالج بسرعةترسل إلى الأجهزة الخارجية (outputs)
على سبيل المثال في الشكل أدناه نظام مكون من فرن حراري حيث يقوم المتحكم
بقراءة درجة الحرارة بواسطة حساس الحرارة ثم يشغل الفرن أو المروحة ليحافظ
على درجة الحرارة المطلوبة .
يعتبر هذا النظام بسيط جداً في الأنظمة المعقدة يمكن أن يلحق بالنظام لوحة مفاتيح وشاشة لإظهار البيانات
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] نظام بسيط
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] نظام أكثر تعقيداً
باستطاعة المصمم جعل النظام أكثر تعقيداً بإضافة نظام للإنذار في حال تم
تجاوز القيمة المطلوبة بفارق كبير وبالتالي يتم الكشف عن عطل كهربائي في
السخان أو عطل كهربائي أو ميكانيكي في مروحة التبريد
كما يمكن وصل النظام بالكمبيوتر الذي سيسمح بدوره بأرشفة هذه المعلومات
ومعالجتها بشكل بصري(graphic)مثل رسم منحني يمثل تغيرات الحرارة خلال مدة
معينة
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من الجدير بالذكر أن المتحكمات تصنف حسب عدد بيتات (number of
bits)المعالج؛ متحكمات الـــ 8bit هي الأكثر شعبية أما متحكمات الـ32bit –
16bit هي الأكثر قوة ولكنها عادة الأكثر كلفة(most cost) ولا تستخدم في
التطبيقات الصغيرة أو المتوسطة .
يملك أبسط المتحكمات معالج مصغر(CPU) وذاكرة و وحدات دخل|خرج
المعالج المصغر: الدماغ المتحكم بباقي المحيطيات حيث يحوي بداخله وحدة
الحساب والمنطق arithmetic and logic (ALU) وحدة التحكم
والسيطرة (CU)والتي تتحكم بكل العمليات الداخلية والمحيطيات المدمجة(عنونة
الذاكرة- المقاطعات - تنظيم المكدس...الخ).
الذاكرة من يحتوي المتحكم على أنواع عديدة من الذواكر أهمها هي ذاكرة
البرنامج والتي تستخدم لتخزين برنامج المستخدم وتكو عادة من النوع الذي لا
يفقد المعلومة بع انقطاع التغذية الكهربائية عن المعالج
ذاكرة المعطيات وتستخدم لتخزين القيم المؤقتة أو التي تتم معالجتها حالياً
وتكو عادة من النوع المتطاير(تفقد المعلومة بعد انقطاع التغذية عنها)
وللذواكر ستة أنواع نذكر ملخص هام لكل نوع :
(RAM) (Random Access Memoryrتسمى هذه الذاكرة بذاكرة الوصول العشوائي لأنك تستطيع الوصول إلى أي خلية
ذاكرة مباشرة إن كنت تعرف الصف و العامود المتقاطعان عند هذه الخلية بغض
النظر هل هذه الخلية تقع في أول الصف أو العامود أو آخره .
و يقابلRAM ذاكرة أخرى تسمى
(serial access memory (SAMهذا النوع من الذاكرة يخزن البيانات على شكل سلسلة من خلايا الذاكرة
المتتابعة مثل شريط الكاسيت مثلا فأنت لا تستطيع الوصول إلى معلومة ما
مخزنة في آخر
الشريط إلا بالمرور على البيانات من أول الشريط حتى تصل إلى المعلومة المطلوبة ، و هذا النوع بطيء جدا بالمقارنة مع الذاكرة RAM
مايهمنا أن هذه الذاكرة(RAM) تستخدم في المتحكم عادة لتخزين بيانات
المستخدم في البرنامج ويختلف حجمها من متحكم إلى أخر المتحكم PIC18F452
يملك 1536 bytes of RAM وهذه الذاكرة تفقد معلوماتها بانقطاع الكهرباء
عنها.
الذاكرة ROM ولها عدة أنواع والميزة المشتركة بين كل هذه الأنواع هي
ذاكرة تحفظ المعلومة حتى بعد انقطاع التيار الكهربائي عنها وهذه الأنواع هي
MROM-PROM-EPROM-EEPROM
MROM mask read-only memory وهي ذاكرة غير قابلة للبرمجة إلى أثناء التصنيع(من قبل
الشركة الصانعة)حيث يزود المستثمر الشركة الصانعة بالبيانات المطلوبة وتقوم
هذه الأخيرة بكتابتها داخل الذاكرة لمرة واحدة فقط وهي عملية مكلفة ولا
تستخدم المتحكمات هذا النوع من الذواكر
PROM programmable read-only memory و هذا النوع من رقائق الذاكرة شبكة من الصفوف و العواميد عند ألتقاطع بين
الصفوف و العواميد يوجد صمام(فيوز) يصل بينهما ، الشحنة التي تبعث خلال
العمود تمر بالصمام(الفيوز) الموصول بالخلية مما يشحن الخلية و يعطيها
القمة 1 ، و حيث أن آل الخلايا موصولة بصمام يجعلها جميعا تملك القيمة 1 ، و
هذا يكون هو الشكل الخام لرقاقة الذاكرة عند بيعها ، الآن المشتري لهذه
الرقائق يجب أن يمتلك أداة تسمى programmer (مبرمجة) و التي تقوم بإرسال
تيار كهربي قوي إلى الخلية المطلوب تغيير قيمتها من 1 إلى صفر ، يقوم هذا
التيار بكسر الصمام و بالتالي ينقطع الاتصال بين الصف و العمود المتقاطعان
عند الخلية المطلوبة و بالتالي تفرغ شحنتها و تصبح قيمتها صفر.
هذا النوع من الذواكر يبرمج لمرة واحدة فقط المحي وهي غير مستخدمة في هذه العائلة من المتحكمات(pic18fxxx).
EPROM Erasable Programmable Read Only Memoryهذا النوع من الرقائق من الممكن ، محوه و الكتابة عليه مرات عديدة باستخدام
أداة خاصة تبعث تردد على الرقاقة محدد من الموجات الضوئية ultraviolet
(UV) light فيمحو محتوياتها ويجهزها للكتابة عليها من جديد ، و هذه الرقاقة
تتكون أيضا من أسطر وعواميد و عند آل خلية تقاطع يوجد ترانزيستوران
مسئولان عن شحن وتفريغ الخلايا.
العديد من المتحكمات أنتجت باستخدام هذا النوع من الذواكر ؛بعض أنواع
المتحكمات تستخدم نوع من EPROM تدعى (one time programmable) OTPوهي قابلة
للبرمجة لمرة واحدة وتستخدم عندما يصل المصمم لنتيجة نهائية في تطوير
النظام ويريد أنتاج العديد من النسخ حيث أن كلفت هذه المتحكمات أقل بكثي من
تلك المبنية بتقنية الـ EPROM .
هذه الذاكرة تملك نافذة زجاجية لدخول الأشعة الفوق بنفسجية أثناء المحي .
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)وهي تتميز عن الأنواع السابقة بما يلي :
-1 تستطيع الكتابة على هذه الرقاقة دون إزالتها من مكانها
-2 لست مضطرا لمحو الرقاقة كلها لتغيير جزء محدود منها
-3 تغيير المحتويات لا يحتاج إلى أدوات أو أجهزة خاصة
يمكن تغيير محتويات الخلايا في هذه الرقاقة باستخدام برنامج محلي يتحكم
بالمجال الكهربائي للخلية و يقوم بتفريغها و شحنها حسب المطلوب ، ولكن ذلك
يتم على مستوى الخلية أي أن محو محتويات الخلية يتم بالتدريج كل مرة بايت
واحد مما يجعلها بطيئة للغاية وثمنها أبر بكثير من ثمن ذواكر EPROM
المتحكم PIC18F452 يملك 256-byte EEPROM
Flash Memoryهي أحد أنواع الذاكرة EEPROM و تختلف عنها أن EEPROM
تمحو كل مرة بايت واحد بينما تستطيع Flash Memory التعامل مع
512 بايت في المرة الواحدة مما يجعلها أسرع بكثير.
تجدها في الكاميرات الرقمية SmartMedia أو CompactFlash-2 وكذلك تستخدم
كذاكرة للبرنامج في المتحكمات مثلاً المتحكم PIC18F452 يملك ذاكرة
برنامج(PROGRAM MEMORY) قدرها 32K bytes of flash.
منقول[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط][ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] 
