1. ใบงานที่ 3.1
ส่วนประกอบไมโครคอนโทรลเลอร์
จงศึกษาและตอบคาถามดังต่อไปนี้
1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตรงกับคาภาษาอังกฤษว่า
Microcontroller หมายถึง อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งบรรจุความสามารถที่คล้ายคลึง
กับระบบคอมพิวเตอร์ โดยในไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รวมเอาซีพียู, หน่วยความจา และ
พอร์ต ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักสาคัญของระบบคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยทาการ
บรรจุเข้าไว้ในตัวถังเดียวกัน
2. ส่วนประกอบของไมโครคอนโทรลเลอร์ มีองค์ประกอบ 5 ส่วน คือ
1. หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit)
2. หน่วยความจา (Memory) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ หน่วยความจาที่มีไว้
สาหรับเก็บโปรแกรมหลัก (Program Memory) เปรียบเสมือนฮาร์ดดิสก์ของเครื่อง
คอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ คือข้อมูลใดๆ ที่ถูกเก็บไว้ในนี้จะไม่สูญหายไปแม้ไม่มไฟเลี้ยง
ี
อีกส่วนหนึ่งคือหน่วยความจาข้อมูล (Data Memory) ใช้เป็นเหมือนกกระดาษทดใน
การคานวณของซีพียู และเป็นที่พักข้อมูลชั่วคราวขณะทางาน แต่หากไม่มีไฟเลี้ยง
ข้อมูลก็จะหายไปคล้ายกับหน่วยความแรม (RAM) ในเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วๆ ไป
แต่สาหรับไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่ หน่วยความจาข้อมูลจะมีทั้งที่เป็น
หน่วยความจาแรม ซึ่งข้อมูลจะหายไปเมื่อไม่มีไฟเลี้ยง และเป็นอีอีพรอม
(EEPROM : Erasable Electrically Read-Only Mempry) ซึ่งสามารถเก็บข้อมูล
ได้แม้ไม่มีไฟเลี้ยง

2. 3. ส่วนติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก หรือพอร์ต (Port) มี 2 ลักษณะคือ พอร์ตอินพุต
(Input Port) และพอร์ตส่งสัญญาณหรือพอร์ตเอาต์พุต (Output Port) ส่วนนี้จะใช้
ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก ถือว่าเป็นส่วนที่สาคัญมาก ใช้ร่วมกันระหว่าง
พอร์ตอินพุต เพื่อรับสัญญาณ อาจจะด้วยการกดสวิตช์ เพื่อนาไปประมวลผลและ
ส่งไปพอร์ตเอาต์พุต เพือแสดงผลเช่น การติดสว่างของหลอดไฟ เป็นต้น
่
4. ช่องทางเดินของสัญญาณ หรือบัส (BUS) คือเส้นทางการแลกเปลี่ยนสัญญาณข้อมูล
ระหว่าง ซีพียู หน่วยความจาและพอร์ต เป็นลักษณะของสายสัญญาณ จานวนมาก
อยู่ภายในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยแบ่งเป็นบัสข้อมูล (Data Bus) , บัสแอดเดรส
(Address Bus) และบัสควบคุม (Control Bus)
5. วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา นับเป็นส่วนประกอบที่สาคัญมากอีกส่วนหนึ่ง
เนื่องจากการทางานที่เกิดขึ้นในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ จะขึ้นอยู่กบการกาหนด
ั
จังหวะ หากสัญญาณนาฬิกามีความถี่สูง จังหวะการทางานก็จะสามารถทาได้ถี่ขึ้น
ส่งผลให้ไมโครคอนโทรลเลอร์จัวนั้น มีความเร็วในการประมวลผลสูงตามไปด้วย
3. บริษัทที่พัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกของโลก คือ intel
มีชื่อเรียกว่า MPU 4004 (MCS-4)
4. การทางานของไมโครคอนโทรลเลอร์ จะประมวลคาสั่งข้อมูลใน
รูปสัญญาณแบบใด มีลักษณะการทางานเช่นใด
ประมวลคาสั่งข้อมูลในรูปสัญญาณดิจิตอล มาเทียบกับตารางชุดคาสั่งเพื่อ
กาหนดการทางานในแบบต่างๆ ส่วนอัตราการประมวลนั้นขึ้นอยู่กบความถี่สัญญาณ
ั
นาฬิกาที่ป้อนให้

3. 5. ยกตัวอย่างอุปกรณ์ที่นาเอาอุปกรณ์ชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ มาใช้
ในการผลิต
นาฬิกา แอร์ หุ่นยนต์ เมาส์
6. ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ติดตัวมากับไมโครคอนโทรลเลอร์ คือภาษา
แอสเซมบลี
7. ภาษาที่ใช้เขียนติดต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้แก่ ภาษา BAISC หรือ
ภาษา C PASCAL
8. ATMEGA-16 คือ หัวใจของIPST-MicroBox
9. ATMEGA-16 มีองค์ประกอบทีสาคัญอะไรบ้าง
่
-หน่วยความจา โปรแกรมภายใน 16 Kbytes
-หน่วยความจา RAM lkByte
-ความเร็วในการประมวลผล 16 ล้านคาสั่งต่อวินาที ที่สัญญาณนาฬิกา 16 เมกะเฮริตซ์
(MHz)
-พอร์ตอินพุตและเอาท์พุต 32 ตาแหน่ง
-วงจรพัลล์วิดธ์มอดูเลเตอร์ 4ช่อง
-ไทเมอร์เคาร์เตอร์ 3ตัว
-การสื่อสารอนุกรม SPI/I2C/USART

4. -วงจรแปลงสัญญาณอะนาลอกเป็นดิจิตอล 10 บิต 8 ช่อง
-สามารถโปรแกรมและลบได้นับหมื่นครั้ง