قد يختلط الأمر على بعض الأشخاص في التفرقة بين المعالجات الدقيقة والمتحكمات الدقيقة ، ومن الجدير بالذكر فإنه بالرغم من وجود العديد من التشابهات بينهم في مختلف النواحي ، إلا أنه هناك بعض الفوارق الكبيرة والمهمة الموجودة بينهم أيضًا .
ما هي المعالجات الدقيقة MPU: Microprocessors
يمثل المعالج الدقيق وحدة المعالجة المركزية GPU ضمن بنية أي نظام حاسوبي ، سواء في اجهزة الكمبيوتر المكتبية أو الحواسب المحمولة أو الأجهزة اللوحية أو حتى الهواتف الذكية ، ويتشكل المعالج الدقيق من دارة متكاملة IC تستقبل المعطيات وتقوم بمعالجتها وإخراجها على هيئة معلومات وأوامر مفيدة ، ويعد المعالج الدقيق هو نواة ودماغ الحاسوب ، فهو يقوم بالتحكم بكافة العمليات التي يجريها الحاسوب ، وهو يمثل واحد من أكثر أشكال المنطق الرقمي التتابعي Sequential Digital Logic تقدمًا .
أما بالنسبة لطريقة عمل المعالجات الدقيقة فهذا الأمر يتوقف على البرامج والخوارزميات التي يودعها المستخدم ، بعبارة أخرى فإن المعالج الدقيق لا يمكنه تنفيذ عمليات مفيدة إلا بعد أن يتم تزويده بالطريقة والآلية التي من خلالها سيقوم بمعالجة البيانات ، لذلك فإن المعالج الدقيق يحتاج لدارات ذواكر تخزّن البرامج الأساسية التي يعمل المعالج الدقيق وفقًا لها ، وذلك يعني أن المعالج يقبل البرمجة من خلال لغات البرمجة ولكن عملية برمجته تتم مرة واحدة فقط .
ومن الجدير بالذكر فإن المعالج الدقيق لا يقبل إدخال المعطيات بشكل مباشر له ، حيث يجب تزويد المعالج بوحدات تخاطب مهمتها هي إدخال المعطيات إليه واستخراج المعلومات منه ، وتسمى تلك الوحدات ” بوابات دخل / خرج ” أو ” واجهات دخل / خرج ” ، ويعد تواجد هذه البوابات أمر مهم وأساسي ، فبدونها لن نتمكن من التواصل مع المعالج الدقيق والاستفادة من قدراته في عمليات معالجة البيانات والمعطيات .
الأمر الأخير الذي سيحتاجه المعالج الدقيق لكي يؤدي وظائفه على أكمل وجه هو الذواكر ، حيث يجب توافر ذواكر من نمط RAM و ROM لكي يتمكن المعالج من تنفيذ مهامه ، خاصةً أن هذه الذواكر تشتمل على المعلومات الرئيسية المتعلقة بطريقة عمل المعالج ( في حالة الحواسيب المكتبية فإن المعلومات هي نظام التشغيل ) ، بالإضافة إلى وحدات التخزين في حالة إذا أراد المستخدم الاحتفاظ بكافة المعلومات الي يحصل عليها من خرج المعالج .
تشكل كافة الأجزاء التي تم ذكرها ( المعالج الدقيق ، بوابات الإدخال والإخراج ، الذواكر ) البنية الأساسية لأي نظام حاسوبي متكامل ، وتعرف تلك الأجزاء التي تتصل بالمعالج الدقيق باسم ” دارات الدعم ” والتي لا يستطيع المعالج الدقيق الاستغناء عنها من أجل أداء مهماته .
ما هي المتحكمات الدقيقة MCU: Microcontrollers
تنتمي المتحكمات الدقيقة لجزء مهم يعرف بـ ” الأنظمة المضمنة Embedded Systems ” ، ويقصد بالأنظمة المضمنة هي تلك الأنظمة الحاسوبية القابلة للبرمجة التي تستطيع تنفيذ عمليات معالجة البيانات ، كما أنها تنفذ العديد من المهام المختلفة مثل التبديل التشابهي الرقمي A/D Conversion ، أو قيادة وحدات الإظهار ، أو قيادة المحركات والأنظمة الميكانيكية ، أو قيادة الأذرع والأنظمة الروبوتية ، ويتم كل ذلك بالاعتماد على شريحة أو لوحة الكترونية واحدة .
إن المعالج الدقيق هو نواة المتحكم الدقيق ، وهو يعد جزء أساسي منه ، إلا أنه لا يمكننا القول بأن المتحكمات الصغرية هي معالجات صغرية ، وذلك لأن امكانياتها متنوعة وتقوم بالعديد من الوظائف والمهام الإضافية التي يتم تضمينها ضمن شريحة المتحكم الدقيق ، والتي تمكن المستخدم من الحصول على سرعة كبيرة في تصميم وتنفيذ الكثير من المهام والمشاريع المطلوبة ، كذلك فإن التعامل مع المعالجات الصغرية ولوحاتها الإلكترونية يحتاج إلى قيام المصمم بتصميم كل جزء على حدى ( المعالج ، والذواكر ، والبوابات ، وغيرها ) .
أما بالنسبة للشكل فليس هناك فروقات كبيرة بين المتحكمات والمعالجات الدقيقة ، حيث أن كلاهما يمتلك دارات متكاملة ذات أرجل يتراوح عددها بين 8 أرجل وحتى 100 رجل أو أكثر ، كذلك فإنهم متشابهين في نمط التغليف أيضًا ، لذلك من الضروري أن يكون المستخدم والمصمم على دراية بالشريحة التي يتعامل معها .
استخدام المتحكمات الدقيقة والمعالجات الدقيقة
يتم استخدام المعالجات الدقيقة في المجالات التي يرغب فيها المستخدم في الحصول على أفضل أداء ممكن ، وذلك بعيدًا عن متطلبات الحجم والتصميم واستهلاك الطاقة ، فمثلاً إذا أراد المستخدم استخدام تطبيق يحتاج إلى قوة حاسوبية كبيرة ، فعليه الاستعانة بالمعالجات الدقيقة لأنه في هذه التطبيقات لن يكون هناك مشكلة مع الحجم واسهلاك الطاقة طالما أن قوة المعالجة كبيرة .
ولكن إذا أراد الشخص استخدام تطبيق يحتاج إلى سرعة وحجم صغير واستهلاك منخفض للطاقة ، فعليه الاستعانة بالمتحكمات الدقيقة ، حيث من غير المنطقي أن يتم الاستعانة بالمعالج الدقيق مع جميع دارات الدعم الخاصة به من أجل العمل على مشروع بسيط مثل التحكم في إضاءة غرفة أو قيادة جهاز طبي بسيط ، لذلك فإن استخدام المتحكم الدقيق في هذه الحالة يكون هو الخيار الأفضل .
ما هي المعالجات الدقيقة MPU: Microprocessors
يمثل المعالج الدقيق وحدة المعالجة المركزية GPU ضمن بنية أي نظام حاسوبي ، سواء في اجهزة الكمبيوتر المكتبية أو الحواسب المحمولة أو الأجهزة اللوحية أو حتى الهواتف الذكية ، ويتشكل المعالج الدقيق من دارة متكاملة IC تستقبل المعطيات وتقوم بمعالجتها وإخراجها على هيئة معلومات وأوامر مفيدة ، ويعد المعالج الدقيق هو نواة ودماغ الحاسوب ، فهو يقوم بالتحكم بكافة العمليات التي يجريها الحاسوب ، وهو يمثل واحد من أكثر أشكال المنطق الرقمي التتابعي Sequential Digital Logic تقدمًا .
أما بالنسبة لطريقة عمل المعالجات الدقيقة فهذا الأمر يتوقف على البرامج والخوارزميات التي يودعها المستخدم ، بعبارة أخرى فإن المعالج الدقيق لا يمكنه تنفيذ عمليات مفيدة إلا بعد أن يتم تزويده بالطريقة والآلية التي من خلالها سيقوم بمعالجة البيانات ، لذلك فإن المعالج الدقيق يحتاج لدارات ذواكر تخزّن البرامج الأساسية التي يعمل المعالج الدقيق وفقًا لها ، وذلك يعني أن المعالج يقبل البرمجة من خلال لغات البرمجة ولكن عملية برمجته تتم مرة واحدة فقط .
ومن الجدير بالذكر فإن المعالج الدقيق لا يقبل إدخال المعطيات بشكل مباشر له ، حيث يجب تزويد المعالج بوحدات تخاطب مهمتها هي إدخال المعطيات إليه واستخراج المعلومات منه ، وتسمى تلك الوحدات ” بوابات دخل / خرج ” أو ” واجهات دخل / خرج ” ، ويعد تواجد هذه البوابات أمر مهم وأساسي ، فبدونها لن نتمكن من التواصل مع المعالج الدقيق والاستفادة من قدراته في عمليات معالجة البيانات والمعطيات .
الأمر الأخير الذي سيحتاجه المعالج الدقيق لكي يؤدي وظائفه على أكمل وجه هو الذواكر ، حيث يجب توافر ذواكر من نمط RAM و ROM لكي يتمكن المعالج من تنفيذ مهامه ، خاصةً أن هذه الذواكر تشتمل على المعلومات الرئيسية المتعلقة بطريقة عمل المعالج ( في حالة الحواسيب المكتبية فإن المعلومات هي نظام التشغيل ) ، بالإضافة إلى وحدات التخزين في حالة إذا أراد المستخدم الاحتفاظ بكافة المعلومات الي يحصل عليها من خرج المعالج .
تشكل كافة الأجزاء التي تم ذكرها ( المعالج الدقيق ، بوابات الإدخال والإخراج ، الذواكر ) البنية الأساسية لأي نظام حاسوبي متكامل ، وتعرف تلك الأجزاء التي تتصل بالمعالج الدقيق باسم ” دارات الدعم ” والتي لا يستطيع المعالج الدقيق الاستغناء عنها من أجل أداء مهماته .
ما هي المتحكمات الدقيقة MCU: Microcontrollers
تنتمي المتحكمات الدقيقة لجزء مهم يعرف بـ ” الأنظمة المضمنة Embedded Systems ” ، ويقصد بالأنظمة المضمنة هي تلك الأنظمة الحاسوبية القابلة للبرمجة التي تستطيع تنفيذ عمليات معالجة البيانات ، كما أنها تنفذ العديد من المهام المختلفة مثل التبديل التشابهي الرقمي A/D Conversion ، أو قيادة وحدات الإظهار ، أو قيادة المحركات والأنظمة الميكانيكية ، أو قيادة الأذرع والأنظمة الروبوتية ، ويتم كل ذلك بالاعتماد على شريحة أو لوحة الكترونية واحدة .
إن المعالج الدقيق هو نواة المتحكم الدقيق ، وهو يعد جزء أساسي منه ، إلا أنه لا يمكننا القول بأن المتحكمات الصغرية هي معالجات صغرية ، وذلك لأن امكانياتها متنوعة وتقوم بالعديد من الوظائف والمهام الإضافية التي يتم تضمينها ضمن شريحة المتحكم الدقيق ، والتي تمكن المستخدم من الحصول على سرعة كبيرة في تصميم وتنفيذ الكثير من المهام والمشاريع المطلوبة ، كذلك فإن التعامل مع المعالجات الصغرية ولوحاتها الإلكترونية يحتاج إلى قيام المصمم بتصميم كل جزء على حدى ( المعالج ، والذواكر ، والبوابات ، وغيرها ) .
أما بالنسبة للشكل فليس هناك فروقات كبيرة بين المتحكمات والمعالجات الدقيقة ، حيث أن كلاهما يمتلك دارات متكاملة ذات أرجل يتراوح عددها بين 8 أرجل وحتى 100 رجل أو أكثر ، كذلك فإنهم متشابهين في نمط التغليف أيضًا ، لذلك من الضروري أن يكون المستخدم والمصمم على دراية بالشريحة التي يتعامل معها .
استخدام المتحكمات الدقيقة والمعالجات الدقيقة
يتم استخدام المعالجات الدقيقة في المجالات التي يرغب فيها المستخدم في الحصول على أفضل أداء ممكن ، وذلك بعيدًا عن متطلبات الحجم والتصميم واستهلاك الطاقة ، فمثلاً إذا أراد المستخدم استخدام تطبيق يحتاج إلى قوة حاسوبية كبيرة ، فعليه الاستعانة بالمعالجات الدقيقة لأنه في هذه التطبيقات لن يكون هناك مشكلة مع الحجم واسهلاك الطاقة طالما أن قوة المعالجة كبيرة .
ولكن إذا أراد الشخص استخدام تطبيق يحتاج إلى سرعة وحجم صغير واستهلاك منخفض للطاقة ، فعليه الاستعانة بالمتحكمات الدقيقة ، حيث من غير المنطقي أن يتم الاستعانة بالمعالج الدقيق مع جميع دارات الدعم الخاصة به من أجل العمل على مشروع بسيط مثل التحكم في إضاءة غرفة أو قيادة جهاز طبي بسيط ، لذلك فإن استخدام المتحكم الدقيق في هذه الحالة يكون هو الخيار الأفضل .
