تاریخچه ای از ساخت و پیدایش میکروکنترلرها ارسال دیدگاه
شاید باور این موضوع کمی‌سخت باشد که در هر ساختمانی حداقل 20 میکروکنترلر مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما این یک واقعیت است. در حال حاضر سالانه بیش از ۲ میلیارد میکروکنترلر ساخته می‌شود و تقریباً در تمامی کشورهای جهان روزی وجود ندارد که از ریز کنترل‌ها بهره برده نشود. این قطعات در واقع نوعی تراشه رایانه‌ای هستند که بیشتر در وسایل الکترونیکی و وسایل خانگی که بیشتر مورد استفاده مردم قرار می‌گیرند تعبیه شده‌اند. شما می‌توانید این تراشه‌ها را در ماشین‌های لباسشویی و ترمزهای ضد قفل خودرو‌ها به خوبی مشاهده کنید. اما ایده اختراع این قطعه کوچک اما پرکاربرد چگونه به ذهن انسان رسید.
در سالهای ۱۹۷۰ و ۱۹۷۱ میلادی شرکت اینتل بر روی اختراع اولین ریزپردازنده‌های جهان تمرکز کرده بود. در همین زمان، گری بون از شرکت تگزاس اینسترومنتز ( Texas Instruments ) روی مفهومی مشابه تحقیق می‌کرد و توانست نهایتاً میکروکنترلر را اختراع کند. او موفق شد یک تراشه مدار مجتمع منفرد را طراحی کند که می‌توانست تقریباً تمام مدار‌های ضروری را برای ایجاد یک ماشین حساب حفظ کند. تنها قطعاتی که در سیستم او تعبیه نشده بودند، صفحه نمایش و صفحه کلید بودند. این سیستم تازه تولید شده بسیار پیچیده و بزرگ بود. در واقع ۵۰۰۰ ترانزیستور، ۳۰۰۰ بیت حافظه برنامه و ۱۲۸ بیت حافظه قابل دسترسی در آن گنجانده شده بود. بر این اساس امکان برنامه ریزی بر روی این تراشه کوچک جهت انجام طیف گسترده‌ای از عملکرد‌ها وجود داشت.
اولین میکروکنترلر چگونه به وجود آمد؟
این یک حقیقت است که همیشه نیازهای بشر منجر به اختراعات و اکتشافات می‌شود. تجارت در دپارتمان MOS تگزاس اینسترومنتز معمولاً به صورت سفارشی انجام می‌شد و شرکت‌های مختلف، سفارشات خودشان را با مجموعه ای از الزامات خاص در اختیار TI ( تگزاس اینسترومنتز ) قرار می‌دادند. TI آن مشخصات را به یک مجموعه کوچک در قالب چهار یا پنج تراشه برای اجرا تبدیل می‌کرد. برای شرکت‌هایی که سفارشات خودشان را به این مجموعه تحویل می‌دادند عجیب بود که حجم گسترده‌ای از اطلاعات روی همین چند تراشه فشرده می‌شده است. البته آنها حق داشتند، چون قبلاً از فناوری بهره می‌بردند که برای فشرده سازی اطلاعات از ۱۰۰ تا ۲۰۰ تراشه استفاده می‌کرده است. همزمان با آن دوره، گری بون در کنار چند نفر دیگر تحقیقات گسترده‌ای را پیگیری می‌کردند. آنها برای تحقیقات خودشان به کشورهای مختلفی مثل آلمان و ایتالیا سفر می‌کردند و سعی داشتند نیاز مشتریان مختلف را درک کرده و بر اساس آن تحقیقات خودشان را به نتیجه برسانند.
نتیجه تحقیقات بون و دیگر همکارانش در نهایت منجر به رسیدن به یک ایده مشترک شد. ایده اولیه آنها نیز در نهایت به ایجاد اولین تراشه میکروکنترلر TMS 1000 منتهی شد. یک نکته جذاب و عجیب در مورد موفقیت تحقیقات بون و همکارانش این بود که آنها در مسیر رسیدن به هدفشان بارها خسته و ناراحت شدند و حتی قصد پایان فرایند و تحقیقاتی را که شروع کرده بودند داشتند. اما صبر و تلاش آنها نهایتاً نتیجه داد و این قطعه پرکاربرد تولید شد. اولین ریز کنترل در ابتدا فقط در شرکت تگزاس اینسترومنتز برای تولید ماشین حساب‌های این شرکت مورد استفاده قرار گرفت. اما بالاخره در سال ۱۹۷۴ به بازار صنایع الکترونیکی وارد شد. در سال ۱۹۸۳ نمونه اولیه میکروکنترلرها یعنی TMS 1000 فروشی ۱۰۰ میلیونی را رقم زد.
اینتل در تاریخچه ریز کنترلرها چه نقشی داشته است؟
بسیاری از مردم اینتل را به عنوان تولید کننده اولین ریزپردازنده جهان می‌شناسند اما این برند معتبر در زمینه تولید میکروکنترلرها نیز فعالیت‌های بسیار خوبی داشته است. مهمترین ریز کنترلرهایی که به وسیله اینتل تولید شده‌اند 8048 و 8051 هستند. 8048 اولین میکروکنترلر تولید شده توسط اینتل در سال ۱۹۷۶ و 8051 یکی از محبوب ترین تولیدات این برند در سال ۱۹۸۰ میلادی بوده است. 8048 را بیشتر در صفحه کلید کامپیوتر IBM مورد استفاده قرار داده‌اند. البته در حال حاضر ریز کنترلر 8051 بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد و به عنوان یکی از طولانی‌ترین میکروکنترلرها شناخته می‌شود.
انقلاب ریز کنترلرها در صنعت الکترونیک
در تاریخچه میکروکنترلرها قطعاً هیچ زمانی مانند دهه ۱۹۹۰ مهم نیست. در این دهه میلادی میکروکنترلر‌های پیشرفته توانستند با حافظه‌های ROM قابل پاک کردن و برنامه ریزی الکتریکی به بازار و صنعت الکترونیک ورود کنند. از جمله مهمترین محصولاتی که در تولید آنها از این ریز کنترلرها استفاده شد، فلش مموری‌ها بودند. این محصولات در همان زمان توانستند طرفداران زیادی در بازار پیدا کنند و به نوعی یک انقلاب بزرگ در صنعت الکترونیک رقم بزنند. ویژگی منحصر به فرد این ریز کنترل‌ها که کمک می‌کرد فقط با سیگنال‌های الکتریکی آنها را برنامه ریزی کرده و نسبت به ایجاد تغییرات در آنها اقدام کرد، یکی از مهمترین دلایل محبوبیت این تراشه‌ها در آن زمان بوده است. البته در شرایط فعلی نیز بسیاری از تراشه‌های موجود در بازار مثل Atmel و Microchip از فناوری حافظه فلش استفاده می‌کنند و توانسته‌اند محبوبیت زیادی هم به سمت خودشان جلب کنند.
آشنایی با جدیدترین میکروکنترلرها
دنیای میکروکنترلرها در حال حاضر در مقایسه با اولین روزهایی که گری بون نمونه‌های ابتدایی این تراشه‌ها را تولید کرد، تفاوت زیادی کرده است. در حال حاضر شما انواع مختلفی از این تراشه‌ها را در بازار پیدا کنید و از آنها برای مصارف خودتان بهره ببرید. در حال حاضر علاوه بر گجت‌های عمومی، شما می‌توانید در بازار میکروکنترلرها نمونه‌های منحصر به فردی پیدا کنید که برای تولیداتی مثل روشنایی، خودرو، ارتباطات و کالاهای کم مصرف طراحی می‌شوند. نمونه‌های امروزی مثل AVR و PIC در اندازه‌های کوچک‌تر اما با طراحی جذاب‌تر تولید می‌شوند و در عین حال در مقایسه با نمونه‌های قدیمی قدرتمندتر هستند.
حتی به عنوان نمونه جالب است بدانید که برخی ریز کنترلرهای تولید شده آنقدر کوچک و ارزان هستند که در محصولاتی مانند مسواک و اسباب بازی مورد استفاده قرار می‌گیرند. همانگونه که مشخص است امروز شما می‌توانید این تراشه‌های ارزشمند و پرکاربرد را در هر وسیله و قطعه‌ای مشاهده کنید و اهمیت بسیار زیاد آن را در صنایع مختلف به خوبی درک کنید. این تراشه های پرکاربرد در گذشته و حال تاثیر خود را به خوبی نشان داده‌اند. قطعاً در آینده نیز کاربردهای جدیدی از آنها خواهیم دید.
