டிஜிட்டல் கில்லாடி ஆகலாம்-12: முழுமையாக மாறிய எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறை

பாலாஜி

மின்னணு துறையில் அடியெடுத்து வைக்க விரும்பும் மாணவர்களுக்கு இது ஒரு பொற்காலம். கத்தி இன்றி ரத்தம் இன்றி அகிம்சை வழியில் வெல்வது எப்படிப்பட்டதோ அதே போல் இன்றைய மின்னணு உலகில் கம்பியின்றி (Wire), பற்ற வைப்பு (Soldering) இன்றி வீட்டிலேயே வெறும் ரூ.1000 செலவில் மின்னணு கற்றுக்கொள்ள முடியும்.

இதற்குத் தேவை ஆர்வமும், பயிற்சியும் மட்டுமே. யோகா, நீச்சல், ஓவியம், பாட்டு போன்ற கலைகளுக்கு எப்படி தினமும் பயிற்சி தேவையோ, அதே போல் மின்னணு துறைக்கும் பயிற்சி தேவை.

சிலிகான் செயலகம் (Microprocessor) பற்றி இன்று விரிவாகப் பேசுவோம். ஒரு மைக்ரோபிராஸசர் வேலை செய்ய நான்கு முக்கிய பொருள்கள் தேவை.

1. மைக்ரோபிராஸசர்

2. நிரந்தர மெமரி (ROM - Read Only Memory)

3. தற்காலிக மெமரி (RAM - Read Write Memory)

4. கிளாக் ஜெனெரேட்டர் (Clock)

இவற்றை படம் 1-ல் உள்ளவாறு இணைக்க வேண்டும்.

மைக்ரோபிராஸசருக்கு பவர்சப்ளை கொடுத்தவுடன் நிரந்தர மெமரி (ROM)-ல் இருந்து கட்டளைகளைப் பெறத் தொடங்கும். செயல்பாட்டிற்கு 'RAM' மெமரியை பயன்படுத்தும். வெளியுலகச் செயல்பாட்டிற்கு உள்ளீடு, வெளியீடு கன்ட்ரோலர்களையும், மற்ற சில முக்கிய செயல்பாடுகளுக்கு மற்ற கன்ட்ரோலர்களையும் பயன்படுத்தும்.

ஆகவே ஒரு மைக்ரோபிராஸசரை பயன்படுத்துவதற்கு பல்வேறு IC-களைபயன்படுத்துவதுடன் அவற்றை இணைக்கவும் வேண்டும். இந்த முறை மாணவர்களுக்கு மட்டுமின்றி பொறியாளர்களுக்கும் உற்பத்தியாளர்களுக்கும் சவாலாக இருந்தது. அதன் காரணமாக IC தயாரிக்கும் நிறுவனங்கள், இந்த எல்லா IC-களையும், மைக்ரோபிராஸசரையும் சேர்த்து ஒரே IC-ல் வைத்தார்கள். அதனை மைக்ரோகன்ட்ரோலர் (Microcontroller) என்றழைத்தனர். மைக்ரோகன்ட்ரோலரை சிலிக்கான் மூளை என்று கூட அழைக்கலாம்.

இந்த மைக்ரோகன்ட்ரோலர் IC -ன் உள்ளே மைக்ரோபிராஸசர், நிரந்தர மெமரி (ROM), தற்காலிக மெமரி (RAM), கிளாக் ஜெனெரேட்டர், உள்ளீடு கண்ட்ரோலர், வெளியீடு கன்ட்ரோலர் மற்றும் மற்ற தேவையான கன்ட்ரோலர்கள் இருக்கும்.இந்த மைக்ரோகன்ட்ரோலர் IC, 8 பின்முதல் 40, 64 என்று பல்வேறு தரப்பட்டபின்களுடன் கிடைக்கிறது.

மைக்ரோகன்ட்ரோலரை பயன்படுத்தி எவ்வாறு எலக்ட்ரானிக் புராஜக்ட் செய்வது என்று பார்ப்போம். இந்தத் துறைக்கு ’எம்பெடெட்’(Embedded) என்று பெயர். மைக்ரோகன்ட்ரோலர் IC-ஐ பயன்படுத்துவதற்கு வசதியாக ஒரு அச்சிடப்பட்ட காப்பர் போர்டில் (PCB) பொருத்தி தேவையான மற்றகனெக்டர்களையும் பொருத்தித் தருவது ஹார்ட்வேர் எனப்படுகிறது. இப்படி மைக்ரோகன்ட்ரோலர் பொருத்திய போர்டுகள் சந்தையில் கிடைக்கிறது.

மைக்ரோகன்ட்ரோலர் போர்டை PC-யுடன் இணைத்து பயன்படுத்தலாம். அதற்காகத்தான் மைக்ரோகன்ட்ரோலர் போர்டில் USB என்ற இணைப்பு உள்ளது. இந்த USB இணைப்பிலேயே பவர்சப்ளை உள்ளதால் தனியாக இந்த போர்டிற்கு பவர்சப்ளை தரத் தேவை இல்லை. ஆனால், USB 500 mA அளவு கரன்ட் மட்டுமே தரும். கூடுதலாக கரன்ட் தேவை என்றால் பவர்சப்ளை கனெக்டரை பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம். மைக்ரோகன்ட்ரோலரை பயன்படுத்தி புராஜக்ட் செய்ய ஆரம்பிக்கும் முன் சில தயாரிப்புகளை (Preparation) செய்வது நல்லது.

அவை:

1. கணினியையும், மைக்ரோகன்ட்ரோலர் போர்டையும் இணைக்க வேண்டும்.

2. கணினியில் உள்ள எடிட்டரில் ஒரு சிறிய புரொக்ராமை டைப் செய்திருக்க வேண்டும்.

3. புரொக்ராமை கம்பைல் செய்து பைனரி ஃபைலை உருவாக்க வேண்டும்.

4. கடைசியாக பைனரி ஃபைலை மைக்ரோகன்ட்ரோலரில் உள்ள நிரந்தர மெமரிக்கு அனுப்ப கணினியில் ஒரு பதிவிறக்க (Downloader) மென்பொருள் வைத்திருக்க வேண்டும்.

ஒரு சிறிய புரொக்ராம் எழுதி அது சரியாக பதிவிறக்கம் ஆகிறதா என்று பார்ப்போம்.

#include

void main ( )

{

int a, b, c ;

a = 10 ;

b = 20 ;

c = a b ;

}

புரொக்ராம் எழுதுவது அருமையான திறமை. இன்று ஒவ்வொரு மின்னணு துறைநிறுவனங்களும் மாணவர்களிடம் இருந்து இந்த திறமையை எதிர்பார்க்கின்றன. இந்த புரொக்ராம் எழுதும் முறை ‘கம்பைலருக்கு’ ஏற்ப சிறிது மாறுபடும். நாம் எந்த கம்பைலரை பயன்படுத்துகிறோமோ அதற்கு ஏற்ப புரொக்ராமில் சில மாறுதல்கள் செய்ய வேண்டும். மைக்ரோகன்ட்ரோலர் போர்டு தயாரிப்பாளர் தரும் ’உபயோகிப்பாளர் கையேட்டில்” இந்த தகவல்கள் இருக்கும்.

இனி புராஜக்டை ஆரம்பிக்க வேண்டியதுதான். LED-ஐ எவ்வாறு ஒரு சிறிய புரொக்ராம் மூலம் கட்டுப்படுத்துவது என்று அடுத்த வாரம் பார்க்கலாம்.

கட்டுரையாளர்: பொறியியல் வல்லுநர் மற்றும் பயிற்றுநர்.