مائکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسر کے درمیان انتخاب کرنا

ایمبیڈڈ ڈیوائس کا دماغ ، جو پروسیسنگ یونٹ ہے ، جس کام کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے اسے پورا کرنے میں آلہ کی کامیابی یا ناکامی کا ایک اہم عامل ہے۔ پروسیسنگ یونٹ سسٹم میں ان پٹ سے لے کر آخری آؤٹ پٹ تک ہر عمل کے لئے ذمہ دار ہے ، اس طرح دماغ کے لئے صحیح پلیٹ فارم کا انتخاب آلہ ڈیزائن کے دوران بہت ضروری ہوجاتا ہے کیونکہ ہر دوسری چیز اس فیصلے کی درستگی پر منحصر ہوگی۔

مائکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسر

ایمبیڈڈ آلات کے لئے استعمال ہونے والے پروسیسنگ اجزاء کو دو وسیع اقسام میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ مائکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسرز ۔

مائکروکانٹرولرز ایک سنگل چپ پر چھوٹے کمپیوٹنگ ڈیوائسز ہیں جس میں ایک یا زیادہ پروسیسنگ کور ہوتے ہیں ، جس میں میموری ڈیوائسز شامل ہوتی ہیں جن میں پروگرام ایبل خصوصی اور عام مقصد کے ان پٹ اور آؤٹ پٹ (I / O) بندرگاہوں کے ساتھ شامل ہوتا ہے۔ ان کا استعمال خاص طور پر ایپلی کیشنز میں ہوتا ہے جہاں صرف مخصوص اعادہ کام انجام دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ہم نے پہلے ہی آپ کے سرایت شدہ منصوبوں کے ل Right دائیں مائکروکنوترالر کے انتخاب کے بارے میں تبادلہ خیال کیا ہے۔

دوسری طرف مائکرو پروسیسرز عام مقصد کے کمپیوٹنگ ڈیوائسز ہیں جو ایک چپ پر سنٹرل پروسیسنگ یونٹ کے تمام افعال کو شامل کرتے ہیں لیکن اس میں مائکروکانٹرولر جیسے میموری اور ان پٹ اور آؤٹ پٹ پن جیسے پردیی شامل نہیں ہوتے ہیں۔

اگرچہ مینوفیکچر اب بہت ساری چیزیں تبدیل کر رہے ہیں جو مائکروکنٹرولرز اور مائکرو پروسیسرز کے مابین لائن کو دھندلا رہے ہیں جیسے مائیکرو پروسیسرز کے لئے چپس پر میموری کا استعمال اور بیرونی میموری سے متصل ہونے کے لئے مائکروکنٹرولرز کی قابلیت ، ان اجزاء کے مابین کلیدی اختلافات اب بھی موجود ہیں اور ڈیزائنر کسی خاص منصوبے کے ل them ان کے درمیان بہترین انتخاب کرنے کی ضرورت ہے۔

مائکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسر کے مابین فرق کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔

MPU یا MCU کا انتخاب کرتے وقت غور کرنے والے عوامل

کسی سرایت شدہ مصنوعات کے ڈیزائن کے ل the پروسیسنگ ڈیوائس کے استعمال کے سلسلے میں کوئی فیصلہ کرنے سے پہلے ، ڈیزائن کی خصوصیات کو تیار کرنا ضروری ہے۔ ڈیزائن کی خصوصیات کو تیار کرنا آلہ کے پری ڈیزائن کے لئے ایک موقع فراہم کرتا ہے جس کی تفصیلات میں شناخت کرنے میں مدد ملتی ہے ، مسئلے کو حل کیا جانا ہے ، اسے کس طرح حل کیا جائے ، استعمال ہونے والے اجزاء پر روشنی ڈالی گئی اور بہت کچھ۔ اس سے ڈیزائنر کو پروجیکٹ کے بارے میں باخبر عام فیصلے کرنے میں مدد ملتی ہے اور اس بات کا تعین کرنے میں مدد ملتی ہے کہ پروسیسنگ یونٹ کے لئے کس سمت سفر کرنا ہے۔

مائکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسر کے درمیان انتخاب کرنے سے پہلے ڈیزائن کی تصریح کے کچھ عوامل جن پر غور کرنے کی ضرورت ہے ذیل میں بیان کیا گیا ہے۔

1. پروسیسنگ پاور

پروسیسنگ پاور ایک مائکروکنوترالر اور مائکرو پروسیسر کے درمیان انتخاب کرتے وقت غور کرنے کی ایک اہم (اگر اہم نہیں تو) چیزوں میں سے ایک ہے۔ یہ ان اہم عوامل میں سے ایک ہے جو مائکرو پروسیسرز کے لئے جھکاؤ رکھتے ہیں۔ اس کی پیمائش ڈی ایم آئ پی ایس میں ہوتی ہے (دھری اسٹون ملین انسٹرکشنز فی سیکنڈ) یہ بنیادی طور پر اس بات کا اشارہ ہے کہ کسی ڈیوائس کو تفویض کردہ ٹاسک کتنی تیزی سے پورا کرسکتا ہے۔

آپ کے ڈیزائن کے لئے مطلوبہ عین کمپیوٹیشنل طاقت کا تعین کرنے کے دوران یہ ایک بہت ہی مشکل کام ہوسکتا ہے ، لیکن ایک پڑھا ہوا اندازہ لگایا جاسکتا ہے ، ٹاسکس کی جانچ پڑتال کرکے ، ڈیوائس کو انجام دینے کے لئے تیار کیا جارہا ہے اور ان کاموں کی کمپیوٹیشنل ضروریات کیا ہوسکتی ہیں۔ مثال کے طور پر ایک ایسے آلے کی نشوونما جس میں ایک مکمل آپریٹنگ سسٹم کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہو یا تو ایمبیڈڈ لینکس ، ونڈوز سی ای یا کسی دوسرے OS میں پروسیسر کی طرح 500 ملی میٹر تک کی پروسیسنگ پاور کی ضرورت ہوتی ہو گی۔ جی ہاں. اس میں اضافہ کرنے کے لئے ، کسی ڈیوائس پر آپریٹنگ سسٹم چلانے کے لئے میموری مینجمنٹ یونٹ (ایم ایم یو) کی ضرورت ہوگی جو مطلوبہ پروسیسنگ پاور میں اضافہ کرے گا۔ آلہ کی ایپلی کیشنز جن میں بہت سے ریاضی شامل ہوتے ہیں ان کے لئے بھی بہت زیادہ ڈی ایم پپس کی ضرورت ہوتی ہےڈیوائس کو انجام دینے کے ل values ​​قدریں اور جتنی ریاضی / عددی کمپیوٹیشن کی کارکردگی ہوتی ہے ، اس کی ضرورت ہوتی ہے کہ پروسیسنگ پاور کی وجہ سے مائکرو پروسیسر کے استعمال کی طرف جتنا ڈیزائن کی ضروریات جھک جاتی ہیں۔

پروسیسنگ پاور کا ایک اور اہم مطلب جو مائکروپروسیسرس اور مائکروکنٹرولرز کے مابین انتخاب کو متاثر کرتا ہے وہ ہے صارف کی انٹرفیس جیسی چیزوں کی پیچیدگی یا سادگی ۔ رنگ کاری اور انٹرایکٹو جی یو آئی کرنا یہاں تک کہ درخواستوں کے سب سے بنیادی اصولوں کے ل It یہ ایک مطلوبہ چیز ہے۔ QT جیسے صارف انٹرفیس بنانے میں استعمال ہونے والی زیادہ تر لائبریریوں میں پروسیسنگ پاور کی ضرورت ہوتی ہے جتنا 80 - 100 ڈی ایم آئی پی ایس اور زیادہ متحرک تصاویر ، تصاویر اور دیگر ملٹی میڈیا مشمولات دکھائے جائیں ، جتنا مطلوبہ پروسیسنگ پاور ہے۔ تاہم ، کم ریزولیشن اسکرینوں پر آسان صارف انٹرفیس میں تھوڑی پروسیسنگ پاور کی ضرورت ہوتی ہے اور مائکروکنوترولر کا استعمال کرتے ہوئے ان دنوں کی کافی تعداد استعمال کی جا سکتی ہے ، مختلف ڈسپلے کے ساتھ تعامل کرنے کے لئے ایمبیڈڈ انٹرفیس کے ساتھ آتے ہیں۔

مذکورہ بالا کچھ بنیادی افعال کو مد نظر رکھتے ہوئے ، یہ ضروری ہے کہ مواصلات اور دیگر پیری فیرلز کے لئے کچھ پروسیسنگ پاور کو محفوظ رکھیں ۔ اگرچہ اوپر دی گئی زیادہ تر مثالوں میں مائکرو پروسیسرز کے استعمال کی حمایت کی جاتی ہے ، لیکن وہ عام طور پر مائکروکنٹرولرز کے مقابلے میں زیادہ مہنگے ہوتے ہیں اور جب کچھ حل میں استعمال ہوتے ہیں تو یہ ایک حد سے زیادہ حد تک قابو پائیں گے ، مثال کے طور پر لائٹ بلب کو خود کار بنانے کے لئے 500 ڈی ایم آئی ایس ایس مائکرو پروسیسر کا استعمال مجموعی لاگت کو کم کردے گا۔ عام سے زیادہ مصنوع کی اور بالآخر مارکیٹ میں اس کی ناکامی کا باعث بن سکتی ہے۔

2. انٹرفیس

مصنوع کے مختلف عناصر کو مربوط کرنے کے لئے استعمال ہونے والا انٹرفیس ایک عوامل میں سے ایک ہے جو مائکروکنٹرولر اور مائکرو پروسیسر کے درمیان انتخاب کرنے سے پہلے غور کیا جائے۔ یہ یقینی بنانا ضروری ہے کہ استعمال ہونے والی پروسیسنگ یونٹ میں دوسرے اجزاء کے ذریعہ مطلوبہ انٹرفیس موجود ہوں۔

مثال کے طور پر رابطے اور مواصلات کے نقطہ نظر سے ، زیادہ تر مائکروکન્ટولر اور مائکرو پروسیسرز مواصلاتی آلات سے رابطہ قائم کرنے کے لئے ضروری انٹرفیس رکھتے ہیں لیکن جب تیز رفتار مواصلات کے شعبے جیسے سپر اسپیڈ USB 3.0 انٹرفیس ، ایک سے زیادہ 10/100 ایتھرنیٹ پورٹس یا گیگابٹ ایتھرنیٹ پورٹ کی ضرورت ہوتی ہے تو ، چیزیں مائکرو پروسیسر کی سمت میں جھکاؤ کیونکہ ان کی حمایت کرنے کے لئے درکار انٹرفیس عام طور پر صرف ان پر پائے جاتے ہیں کیونکہ وہ بڑی تعداد میں ڈیٹا کو سنبھالنے اور اس پر کارروائی کرنے میں زیادہ اہلیت رکھتے ہیں اور جس رفتار سے یہ ڈیٹا منتقل ہوتا ہے۔

فرم ویئر کے لئے درکار میموری کی مقدار پر ان انٹرفیس کے لئے استعمال ہونے والے پروٹوکول کے اثرات کی تصدیق ہونی چاہئے کیونکہ وہ میموری کی ضروریات کو بڑھا دیتے ہیں۔ یہ انگوٹھے کا عام اصول ہے کہ مائیکرو پروسیسر پر مبنی ڈیزائن ، ایسے ایپلی کیشنز کے لئے اپنایا جائے جس میں تیز رفتار رابطے کی ضرورت ہوتی ہے جس میں بڑی مقدار میں ڈیٹا کا تبادلہ ہوتا ہے خاص طور پر جب اس نظام میں آپریٹنگ سسٹم کا استعمال شامل ہوتا ہے۔

3. یاد داشت

یہ دونوں ڈیٹا پروسیسنگ ڈیوائسز میموری اور ڈیٹا اسٹوریج کو مختلف طریقے سے ہینڈل کرتی ہیں۔ مائکروکنٹرولرز مثال کے طور پر ایمبیڈڈ ، فکسڈ میموری ڈیوائسز کے ساتھ آتے ہیں جبکہ مائکرو پروسیسرز انٹرفیس کے ساتھ آتے ہیں جس سے میموری ڈیوائسز کو منسلک کیا جاسکتا ہے۔ اس کے دو بڑے مضمرات ہیں۔

لاگت

مائکروکنٹرولر ایک سستا حل بن جاتا ہے ، کیونکہ اسے اضافی میموری ڈیوائس کے استعمال کی ضرورت نہیں ہوتی ہے جبکہ مائکرو پروسیسر ان اضافی تقاضوں کی وجہ سے اپنایا جانے والا مہنگا حل بن جاتا ہے۔

محدود میموری

مائکروکنٹرولر پر فکسڈ میموری ڈیٹا کی مقدار کو محدود کرتی ہے جو اس پر محفوظ ہوسکتی ہے۔ یہ ایسی صورتحال ہے جو پروسیسروں پر لاگو نہیں ہوتی ہے کیونکہ وہ عام طور پر بیرونی میموری والے آلات سے جڑے ہوتے ہیں۔ جب اس حد سے پریشانی ہوسکتی ہے تو اس کی ایک اچھی مثال یہ ہے کہ جب آلہ کے لئے فرم ویئر تیار کیا جائے۔ کوڈ کے سائز میں اضافی کلو بائٹ کا اضافہ کرنے کے ل. مائکروکونٹرولر میں تبدیلی کی ضرورت ہوسکتی ہے لیکن اگر ڈیزائن کسی پروسیسر پر مبنی تھا تو ہمیں صرف میموری ڈیوائس کو تبدیل کرنے کی ضرورت ہوگی۔ اس طرح مائکرو پروسیسرز میموری کے ساتھ زیادہ لچک پیش کرتے ہیں ۔

میموری پر مبنی بہت سے دوسرے عوامل ہیں جن پر غور کیا جائے ، ان میں سے ایک اسٹارٹ اپ (بوٹ) ٹائم ہے ۔ مائکرو پروسیسرز مثال کے طور پر فرم ویئر کو بیرونی میموری (عام طور پر ایک بیرونی NAND یا سیریل فلیش میموری) پر اسٹور کرتے ہیں اور بوٹ پر ، فرم ویئر کو پروسیسر کے DRAM میں بھری جاتی ہے۔ اگرچہ یہ سیکنڈ کے چند سیکنڈ میں ہوتا ہے ، لیکن یہ کچھ خاص ایپلی کیشنز کے لئے مثالی نہیں ہوگا۔ دوسری طرف مائکروکانٹرولر میں کم وقت لگتا ہے ۔

عام رفتار سے متعلق غور و فکر کے لئے ، عام طور پر ایم سی یو ان میں استعمال ہونے والے پروسیسر کور کی وجہ سے زیادہ تر وقت کی اہم درخواستوں کو حل کرنے کی صلاحیت کی وجہ سے جیت جاتا ہے ، حقیقت یہ ہے کہ میموری سرایت شدہ ہے اور ان کے ساتھ استعمال شدہ فرم ویئر ہمیشہ یا تو آر ٹی او ایس یا ننگی دھات ہی ہوتا ہے سی

4. طاقت

غور کرنے کا ایک آخری نقطہ بجلی کی کھپت ہے۔ اگرچہ مائکروپروسیسرس میں کم پاور موڈ ہیں ، لیکن یہ طریق کار اتنے نہیں ہیں جتنے عام ایم سی یو پر دستیاب ہیں اور بیرونی اجزاء کے ساتھ جو مائکرو پروسیسر پر مبنی ڈیزائن کی ضرورت ہوتی ہے ، کم طاقت کے طریقوں کو حاصل کرنے کے لئے یہ قدرے زیادہ پیچیدہ ہے۔ کم طاقت کے طریقوں کو چھوڑ کر ، ایم سی یو کے ذریعہ استعمال ہونے والی بجلی کی اصل مقدار مائکرو پروسیسر کے استعمال سے کہیں زیادہ کم ہے ، کیوں کہ پروسیسنگ کی صلاحیت جتنی زیادہ ہوگی ، پروسیسر کو چلانے اور چلانے کے لئے درکار طاقت کی زیادہ مقدار۔

مائکروکانٹرولرز ایسے ایپلی کیشنز ڈھونڈتے ہیں جہاں انتہائی کم بجلی کی پروسیسنگ یونٹوں کی ضرورت ہوتی ہے جیسے ریموٹ کنٹرول ، کنزیومر الیکٹرانکس اور متعدد سمارٹ ڈیوائسز جہاں ڈیزائن کا زور بیٹری کی زندگی کی لمبی عمر پر ہے۔ ان کا استعمال وہاں بھی کیا جاتا ہے جہاں انتہائی محتاط رویے کی ضرورت ہوتی ہے۔

دوسری طرف مائکرو پروسیسرس صنعتی اور صارفین کی ایپلی کیشنز کے لئے مثالی ہیں جو آپریٹنگ سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے ، اس کی گنجائش گہری ہوتی ہے اور اس میں تیز رفتار رابطے کی ضرورت ہوتی ہے یا بہت ساری میڈیا معلومات والے صارف انٹرفیس کی ضرورت ہوتی ہے۔

نتیجہ اخذ کرنا

کئی دیگر عوامل موجود ہیں اور ان دونوں پلیٹ فارمز کے درمیان انتخاب کرنے کے عزم کے طور پر کام کرتے ہیں اور یہ تمام کارکردگی ، قابلیت اور بجٹ کے تحت آتے ہیں لیکن مجموعی طور پر انتخاب اس وقت آسان ہوجاتا ہے جب ایک مناسب نظام پہلے سے ڈیزائن موجود ہو اور ضروریات واضح طور پر بیان ہو۔ مائکروکونٹرولرز زیادہ تر ایک انتہائی سخت BOM بجٹ کے ساتھ اور سخت بجلی کی ضروریات کے ساتھ حل میں استعمال ہوتے ہیں جبکہ ، مائکروپروسیسرس کو بڑی گنتی اور کارکردگی کی ضروریات والی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے۔