Mavzu
Dars xulosasi
- Mikrokontroller (MCU) — bitta chip ichidagi ixcham kompyuter: protsessor (CPU) + xotira + kirish-chiqish portlari.
- Mikroprotsessor (MPU) — faqat «miya» (Intel, AMD, Apple M1): kuchli, lekin tashqi RAM va disk kerak.
- MCU — maxsus vazifa, MHz, juda kam energiya, arzon; MPU — umumiy vazifa, GHz, ko'p energiya, qimmat.
- Mikrokontrollerda odatda operatsion tizim yo'q — u bitta dasturni tinimsiz takrorlaydi.
- Flash — dastur (tok o'chganda saqlanadi); RAM — vaqtinchalik (tok o'chsa o'chadi); EEPROM — saqlanishi kerak bo'lgan sozlamalar.
- Pinlar Input (sensordan oladi) va Output (buyruq beradi) rejimida ishlaydi.
- Arduino UNO: ATmega328P (8-bit), 14 raqamli + 6 analog pin, 16 MHz.
Qo'shimcha ma'lumot
1. Shveysariya pichog'i va Formula-1 dvigateli
Mikrokontroller — Shveysariya pichog'i: kichkina, hamma kerakli asbob o'zida, mayda aniq ishlar uchun juda qulay. Mikroprotsessor — Formula-1 dvigateli: juda qudratli, lekin yurishi uchun g'ildirak, korpus va yoqilg'i baki alohida ulanishi kerak.
| Xususiyat | Mikrokontroller | Mikroprotsessor |
|---|---|---|
| Tuzilishi | hammasi bitta chipda | faqat «miya» |
| Vazifasi | aniq bir ish | turli murakkab ishlar |
| Tezlik va quvvat | MHz, juda kam tok | GHz, ko'p energiya, kuler |
| Narxi | 1 dollardan ham arzon bo'lishi mumkin | yuzlab dollar |
| Misollar | ATmega328, ESP32, STM32 | Intel Core i7, AMD Ryzen, Apple M1 |
2. Uchta ustun: miya, xotira, sezgi a'zolari
- CPU — «miya» va «dirijyor»: buyruqlarni o'qiydi va bajaradi, hisoblaydi, «agar … bo'lsa» kabi qaror qabul qiladi.
- Flash — darslik: yozuvlar o'zgarmaydi, tok o'chsa ham saqlanadi. Har safar yonganda MCU dasturni shu yerdan o'qiydi.
- RAM — sinf doskasi: kerakli narsani yozasiz, foydalanasiz, dars tugagach o'chirasiz.
- I/O portlar — «qo'l-oyoq» va «ko'z-quloq»: tashqi olam bilan aloqa.
3. Tugma va LED: hammasi birga
cpp
const int TUGMA = 2;
const int LED = 13;
int holat = 0; // RAM'da
void setup() {
pinMode(TUGMA, INPUT); // «quloq»
pinMode(LED, OUTPUT); // «qo'l»
}
void loop() {
holat = digitalRead(TUGMA); // port xabar oladi
if (holat == HIGH) { // CPU qaror qiladi
digitalWrite(LED, HIGH); // port javob beradi
} else {
digitalWrite(LED, LOW);
}
}Zanjir: port xabar oladi → CPU Flash'dagi dastur bo'yicha tahlil qiladi → port orqali javob.
4. Arduino UNO platasida nima bor?
- ATmega328P — 8-bitli AVR mikrokontroller, ichida flash, SRAM va EEPROM.
- 14 ta raqamli pin (HIGH/LOW) va 6 ta analog pin (A0–A5).
- Quvvat pinlari: 5V, 3.3V, GND; tashqi manba 7–12V.
- USB-B porti — dastur yuklash va quvvat; yonida USB–Serial chip ATmega16U2.
- Kvars generator — 16 MHz «yurak urishi».
Atamalar lug'ati
| Atama | Ma'nosi |
|---|---|
| Mikrokontroller (MCU) | CPU, xotira va portlar bitta chipda jamlangan ixcham kompyuter |
| Mikroprotsessor (MPU) | Faqat hisoblovchi «miya», tashqi qismlar kerak |
| CPU | Buyruqlarni bajaruvchi markaziy protsessor |
| Flash (ROM) | Dastur saqlanadigan, tok o'chganda yo'qolmaydigan xotira |
| RAM (SRAM) | Vaqtinchalik xotira, tok o'chsa tozalanadi |
| EEPROM | Sozlamalarni tok o'chganda ham saqlovchi kichik xotira |
| I/O port (pin) | Kirish-chiqish nuqtasi — tashqi qurilma ulanadi |
| Input | Pin sensordan ma'lumot oladi |
| Output | Pin qurilmaga signal beradi |
| AVR | ATmega chiplari arxitekturasi |
| MHz | Chastota: soniyasiga million tebranish |
Bilasizmi?
- Zamonaviy avtomobil ichida o'nlab, ba'zan yuzdan ortiq mikrokontroller ishlaydi: dvigatel, tormoz, oyna ko'targich, konditsioner — har biriga alohida.
- Arduino UNO dagi ATmega328P ning dastur xotirasi atigi 32 KB — bu oddiy fotosuratdan ham ancha kichik, lekin robotni boshqarishga yetadi.
- «Arduino» nomi Italiyaning Ivrea shahridagi bar nomidan olingan — platforma yaratuvchilari o'sha yerda uchrashishgan.
Topshiriqlar
1. Ichida MCU bormi? oson
Kir yuvish mashinasi, noutbuk, televizor pulti, mikroto'lqinli pech, o'yin kompyuteri, aqlli termostat — qaysilari mikrokontroller bilan ishlaydi?
Kutiladigan natija: 2 guruhli ro'yxat.
2. Ta'rifni toping oson
(a) tok o'chganda ham kodni saqlaydi; (b) buyruqlarni bajaradi; (c) tok o'chsa tozalanadi; (d) tugma holatini o'qiydi; (e) chiroqni yoqadi.
Kutiladigan natija: 5 ta qism nomi.
3. Bitta vazifa oson
Uydagi 3 ta qurilmani tanlang va undagi mikrokontroller qaysi bitta vazifani takrorlashini yozing.
Kutiladigan natija: 3 ta qurilma va vazifasi.
4. Plata xaritasi oson
Arduino UNO rasmini chizing (yoki chop eting) va ATmega328P, raqamli pinlar, analog pinlar, 5V/GND, USB-B ni belgilang.
Kutiladigan natija: 5 ta belgili rasm.
5. MCU va MPU jadvali o'rta
5 mezon bo'yicha jadval tuzing: tuzilishi, vazifasi, tezlik/quvvat, narx, misollar.
Kutiladigan natija: 5 qatorli jadval.
6. O'xshatish o'rta
«Shveysariya pichog'i» va «Formula-1 dvigateli» o'xshatishini o'z so'zlaringiz bilan tushuntiring va o'zingizning o'xshatishingizni o'ylab toping.
Kutiladigan natija: 3–4 jumla.
7. Darslik va doska o'rta
Flash va RAM ni o'xshatish bilan tushuntiring. Tok o'chib-yonsa, «tugma → LED» dasturida nima saqlanadi, nima yo'qoladi?
Kutiladigan natija: 2 ta xulosa.
8. Input yoki Output? o'rta
Harorat sensori, LED, servo motor, tugma, buzzer, yorug'lik sensori — har biri qaysi rejimdagi pinga ulanadi?
Kutiladigan natija: 6 ta javob.
9. Dasturni qismlarga ajrating qiyin
«Tugma → LED» kodida Input, Output, RAM'dagi ma'lumot va CPU qaror qabul qiladigan qatorni belgilang.
Kutiladigan natija: 4 ta belgilangan qator.
10. Simulyatorda yig'ish qiyin
Tinkercad yoki Wokwi'da Arduino UNO, tugma (10 kΩ rezistor bilan) va LED ni yig'ib, kodni ishga tushiring.
Kutiladigan natija: ishlaydigan sxema skrinshoti.
11. Qaysi xotira? qiyin
Aqlli lampa foydalanuvchi tanlagan yorqinlikni tok o'chib-yonganda ham eslab qolishi kerak. Qiymat qaysi xotirada saqlanishi kerak va nega RAM yaramaydi?
Kutiladigan natija: asoslangan javob.
12. Uydagi MCU ovchisi bonus
Uyingizda ichida mikrokontroller ishlaydigan kamida 10 ta qurilmani toping va ularni «sensor bor / tarmoq bor» bo'yicha guruhlang.
Kutiladigan natija: 10 qatorli jadval.
O'zingizni tekshiring
- Mikrokontroller nima va u qayerlarda yashirinib ishlaydi?
- Mikroprotsessor nega mustaqil ishlay olmaydi?
- MCU ning MPU dan 3 ta afzalligi?
- Kompyuter va mikrokontrollerning asosiy farqi nima?
- Flash, RAM va EEPROM qaysi ma'lumotni saqlaydi?
- Input va Output rejimlariga 2 tadan misol keltiring.
- Arduino UNO'dagi chip, pinlar soni va chastota qanday?
Uyga vazifa
MCU va MPU taqqoslash jadvalini tuzing, Arduino UNO plata xaritasini belgilang va «tugma → LED» dasturini qismlarga ajrating (20–30 daqiqa). Batafsil — haftalik uyga vazifada.
