1. นางสาว วรวรรณ นันทะปิ่น เลขที่ 21 ม.4/5
ใบงานที่ 3.1
ส่วนประกอบไมโครคอนโทรลเลอร์
จงศึกษาและตอบคาถามดังต่อไปนี้
1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ ตรงกับคาภาษาอังกฤษว่า Microcontroller หมายถึงอุปกรณ์ควบคุมขนาดเล็ก ซึ่งบรรจุ
ความสามารถที่คล้ายคลึงกับระบบคอมพิวเตอร์ โดยในไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รวมเอาซีพีย,ู หน่วยความจา และพอร์ต ซึ่งเป็น
ส่วนประกอบหลักสาคัญของระบบคอมพิวเตอร์เข้าไว้ด้วยกัน โดยทาการบรรจุเข้าไว้ในตัวถังเดียวกัน
2. ส่วนประกอบของไมโครคอนโทรลเลอร์ มีองค์ประกอบ 5 ส่วน คือ
โครงสร้างโดยทั่วไป ของไมโครคอนโทรลเลอร์นั้น สามารถแบ่งออกมาได้เป็น 5 ส่วนใหญ่ๆ ดังต่อไปนี้
1. หน่วยประมวลผลกลางหรือซีพียู (CPU : Central Processing Unit)
2. หน่วยความจา (Memory) สามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ หน่วยความจาที่มีไว้สาหรับเก็บโปรแกรมหลัก (Program
Memory) เปรียบเสมือนฮาร์ดดิสก์ของเครื่องคอมพิวเตอร์ตั้งโต๊ะ คือข้อมูลใดๆ ที่ถูกเก็บไว้ในนี้จะไม่สูญหายไปแม้ไม่มี
ไฟเลี้ยง อีกส่วนหนึ่งคือหน่วยความจาข้อมูล (Data Memory) ใช้เป็นเหมือนกกระดาษทดในการคานวณของซีพียู และ
เป็นที่พักข้อมูลชั่วคราวขณะทางาน แต่หากไม่มีไฟเลี้ยง ข้อมูลก็จะหายไปคล้ายกับหน่วยความแรม (RAM) ในเครื่อง
คอมพิวเตอร์ทั่วๆ ไป แต่สาหรับไมโครคอนโทรลเลอร์สมัยใหม่ หน่วยความจาข้อมูลจะมีทั้งที่เป็นหน่วยความจาแรม ซึ่ง
ข้อมูลจะหายไปเมื่อไม่มีไฟเลี้ยง และเป็นอีอีพรอม (EEPROM : Erasable Electrically Read-Only Mempry) ซึ่ง
สามารถเก็บข้อมูลได้แม้ไม่มีไฟเลี้ยง
3. ส่วนติดต่อกับอุปกรณ์ภายนอก หรือพอร์ต (Port) มี 2 ลักษณะคือ พอร์ตอินพุต (Input Port) และพอร์ตส่งสัญญาณหรือ
พอร์ตเอาต์พุต (Output Port) ส่วนนี้จะใช้ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก ถือว่าเป็นส่วนที่สาคัญมาก ใช้ร่วมกัน
ระหว่างพอร์ตอินพุต เพื่อรับสัญญาณ อาจจะด้วยการกดสวิตช์ เพื่อนาไปประมวลผลและส่งไปพอร์ตเอาต์พุต เพื่อ
แสดงผลเช่น การติดสว่างของหลอดไฟ เป็นต้น
4. ช่องทางเดินของสัญญาณ หรือบัส (BUS) คือเส้นทางการแลกเปลี่ยนสัญญาณข้อมูลระหว่าง ซีพียู หน่วยความจาและ
พอร์ต เป็นลักษณะของสายสัญญาณ จานวนมากอยู่ภายในตัวไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยแบ่งเป็นบัสข้อมูล (Data Bus) ,
บัสแอดเดรส (Address Bus) และบัสควบคุม (Control Bus)
5. วงจรกาเนิดสัญญาณนาฬิกา นับเป็นส่วนประกอบที่สาคัญมากอีกส่วนหนึ่ง เนื่องจากการทางานที่เกิดขึ้นในตัว
ไมโครคอนโทรลเลอร์ จะขึ้นอยู่กับการกาหนดจังหวะ หากสัญญาณนาฬิกามีความถี่สูง จังหวะการทางานก็จะสามารถทา
ได้ถี่ขึ้นส่งผลให้ไมโครคอนโทรลเลอร์จัวนั้น มีความเร็วในการประมวลผลสูงตามไปด้วย
3. บริษัทที่พัฒนาไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวแรกของโลก คือ อินเทล มีชื่อเรียกว่า MPU 4004 (Mcs-4)
4. การทางานของไมโครคอนโทรลเลอร์ จะประมวลคาสั่งข้อมูลในรูปสัญญาณแบบใด มีลักษณะการทางาน
เช่นใด จะทางานในรูปสัญญาณดิจิตอล เพื่อกาหนดการทางานในรูปแบบต่างๆ ส่วนอัตราการประมวลผลนั้น
ขึ้นอยู่กับความถี่สัญาณนาฬิกาที่ป้อนให้

2. 5. ยกตัวอย่างอุปกรณ์ที่นาเอาอุปกรณ์ชุดไมโครคอนโทรลเลอร์ มาใช้ในการผลิต
นามาใช้ผลิต หุ่นยนต์ นาฬิกา คอมพิวเตอร์ ตู้เย็น ทีวี ไดนาโม เป็นต้น
6. ภาษาคอมพิวเตอร์ที่ติดตัวมากับไมโครคอนโทรลเลอร์ คือภาษา แอสแซมบลี้
7. ภาษาที่ใช้เขียนติดต่อกับไมโครคอนโทรลเลอร์ ได้แก่
1.ภาษา Assembly
2.ภาษา Basic
3.ภาษา C
4.ภาษา Pascal
8. ATMEGA-16 คือ
ATmega16 เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์สมรรถนะสูงที่ใช้สถาปัตยกรรม AVR แบบ 8
บิตของบริษัท Atmel ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมแบบ RISC (Reduced Instruction Set
Computer) ที่ถูกออกแบบมาให้โปรแกรมมีขนาดเล็ก ใช้เนื้อที่ในหน่วยความจาน้อย
และกินไฟต่าไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวนี้ทาหน้าที่เป็นศูนย์กลางการประมวลผลใน
แผงวงจรหลักของ IPST-MicroBox
9. ATMEGA-16 มีองค์ประกอบที่สาคัญอะไรบ้าง
-หน่วยความจาโปรแกรมภายใน 16kByle
-หน่วยความจา RAM 1 kByle
-ทางานด้วยความเร็ว 16 ล้านคาสั่งต่อวินาที ที่คริสตอล 16 MHz
-พอร์ดอินพุตเอาด์พุต 32 ตาแหน่ง
-วงจรพัลส์วิดธ์มอดูเลเตอร์ 4 ช่อง
-ไทเมอร์เคาร์เตอร์ 3 ตัว
-การสื่อสารอนุกรม SPI/I2C/USART
-วงจรแปลสัญาณอะนาลอกเป็นดิจิตอล 10 บิต8 ช่อง
-สามารถโปรแกรมละลบได้นับหมื่นครั้ง