1. ใบงานที่ 3.1
ส่วนประกอบไมโครคอนโทรลเลอร์
จงศึกษาและตอบคาถามดังต่อไปนี้
1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตรงกับคา
ภาษาอังกฤษว่า Microcontroller หมายถึง อุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งบรรจุความสามารถที่
คล้ายคลึงกับระบบคอมพิวเตอร์ โดยในไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รวมเอาซีพียู, หน่วยความจา และ
พอร์ต ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักสาคัญของระบบคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยทาการบรรจุเข้าไว้ใน
ตัวถังเดียวกัน
2. ส่วนประกอบของไมโครคอนโทรลเลอร์ มีองค์ประกอบ 5 ส่วน คือ
1. หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit)
2. หน่วยความจา (Memory) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ หน่วยความจาที่มีไว้สาหรับ
เก็บโปรแกรมหลัก (Program Memory) เปรียบเสมือนฮาร์ดดิสก์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ คือ
ข้อมูลใดๆ ที่ถูกเก็บไว้ในนี้จะไม่สูญหายไปแม้ไม่มีไฟเลี้ยง อีกส่วนหนึ่งคือหน่วยความจาข้อมูล (Data
Memory) ใช้เป็นเหมือนกกระดาษทดในการคานวณของซีพียู และเป็นที่พักข้อมูลชั่วคราวขณะทางาน
แต่หากไม่มีไฟเลี้ยง ข้อมูลก็จะหายไปคล้ายกับหน่วยความแรม (RAM) ในเครื่องคอมพิวเตอร์ทั่วๆ ไป
แต่สาหรับไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่ หน่วยความจา
ข้อมูลจะมีทั้งที่เป็นหน่วยความจาแรม ซึ่งข้อมูลจะหายไป
เมื่อไม่มีไฟเลี้ยง และเป็นอีอีพรอม (EEPROM :
Erasable Electrically Read-Only Mempry)
ซึ่งสามารถเก็บข้อมูลได้แม้ไม่มีไฟเลี้ยง
3. ส่วนติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก หรือพอร์ต
(Port) มี 2 ลักษณะคือ พอร์ตอินพุต (Input Port)
และพอร์ตส่งสัญญาณหรือพอร์ตเอาต์พุต (Output Port) ส่วนนี้จะใช้ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์

2. ภายนอก ถือว่าเป็นส่วนที่สาคัญมาก ใช้ร่วมกันระหว่างพอร์ตอินพุต เพื่อรับสัญญาณ อาจจะด้วยการกด
สวิตช์ เพื่อนาไปประมวลผลและส่งไปพอร์ตเอาต์พุต เพื่อแสดงผลเช่น การติดสว่างของหลอดไฟ เป็นต้น
4. ช่องทางเดินของสัญญาณ หรือบัส (BUS) คือเส้นทางการแลกเปลี่ยนสัญญาณข้อมูลระหว่าง
ซีพียู หน่วยความจาและพอร์ต เป็นลักษณะของสายสัญญาณ จานวนมากอยู่ภายในตัว
ไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยแบ่งเป็นบัสข้อมูล (Data Bus) , บัสแอดเดรส (Address Bus) และ
บัสควบคุม (Control Bus)
5. วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา นับเป็นส่วนประกอบที่สาคัญมากอีกส่วนหนึ่ง เนื่องจากการ
ทางานที่เกิดขึ้นในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ จะขึ้นอยู่กับการกาหนดจังหวะ หากสัญญาณนาฬิกามีความถี่
สูง จังหวะการทางานก็จะสามารถทาได้ถี่ขึ้นส่งผลให้
ไมโครคอนโทรลเลอร์จัวนั้น มีความเร็วในการประมวลผลสูง
ตามไปด้วย
3. บริษัทที่พัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกของโลก
คือ อินเทล มีชื่อเรียกว่า MPU 4004 ( MCS-4 )
4. การทางานของไมโครคอนโทรลเลอร์ จะประมวลคาสั่งข้อมูลในรูปสัญญาณแบบใด มีลักษณะการ
ทางานเช่นใด สัญญาดิจิตอล มาเทียบกับตารางชุดคาสั่ง เพื่อกาหนดการทางานในแบบต่างๆ ส่วนอัตรา
การประมวลผลนั้นขึงอยู่กับความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ป้อนให้
้
5. ยกตัวอย่างอุปกรณ์ทนาเอาอุปกรณ์ชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ มาใช้ในการผลิต แอร์ นาฬิกาดิจิตอล
ี่
คอมพิวเตอร์ เครื่องจับเวลา เมาส์ รีโมร์ หม้อหุ้งข้าวไฟฟ้า เตารีด ตู้เย็น ทีวี เป็นต้น
6. ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ติดตัวมากับไมโครคอนโทรลเลอร์ คือภาษา ภาษาแอสแซมบลี้

3. 7. ภาษาที่ใช้เขียนติดต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้แก่ ภาษา basic ภาษา c Pascal
8. ATMEGA-16 คือ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ATmega16
เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์สมรรถนะสูงที่ใช้สถาปัตยกรรม AVR แบบ 8 บิตของบริษัท Atmel ซึ่ง
เป็นสถาปัตยกรรมแบบ RISC (Reduced Instruction Set Computer) ที่ถูกออกแบบมาให้
โปรแกรมมีขนาดเล็ก ใช้เนื้อที่ในหน่วยความจาน้อยและกินไฟต่าไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวนี้ทาหน้าที่เป็น
ศูนย์กลางการประมวลผลใน
9. ATMEGA-16 มีองค์ประกอบที่สาคัญ
อะไรบ้าง หน่วยความจาโปรแกรมภายใน 16
Kbyte หน่วยความจา RAM 1 Kbyte
ทางานด้วยความเร็ว 16 ล้านคาสั่งต่อวินาที ที่
คริสตอล 16 MHz พอร์อินพุตเอาต์พุต 32
ตาแหน่ง วงจรพัลส์วิคธ์มอดูเลเตอร์ 4 ช่อง ไท
เมอร์เคาร์เตอร์ 3 ตัว การสื่อสารอนุกรม
SPI/I2C/USART วงจรแปลงสัญญาณอะนาลอกดิจิตอล 10 บิต 8 ช่อง สามารถโปรแกรมและ
ลบได้นับหมืนครั่ง
่