MCU, DSP va PLClar raqamli elektronika sohasidagi muhim tushunchalar bo'lib, ular turli ilovalarda keng qo'llaniladi. Ushbu maqolada ushbu texnologiyalarni ta'riflari, ishlash tamoyillari, qo'llanilishi sohalari, afzalliklari va kamchiliklari bo'yicha batafsil taqqoslash va tahlil qilish ko'rib chiqiladi.
Ta'riflar
MCU yoki mikrokontroller - bu integral mikrosxema yaratish uchun mikroprotsessor texnologiyasidan foydalanadigan elektron qurilma. U protsessor, xotira, kirish/chiqish portlari, taymerlar va ketma-ket portlar kabi komponentlarni o'z ichiga oladi va ma'lumotlarni qayta ishlash, boshqarish va aloqa kabi turli funktsiyalarni bajarishga qodir.
DSP yoki raqamli signal protsessori raqamli signallarni qayta ishlash uchun maxsus mo'ljallangan mikroprotsessordir. Odatda raqamli signallarni filtrlash, o'zgartirish va hisoblash kabi tezkor operatsiyalarni amalga oshirish imkonini beruvchi quvurli arxitekturadan foydalanadi.
PLC yoki Programmable Logic Controller - bu sanoat nazorati uchun maxsus mo'ljallangan raqamli elektron qurilma. U protsessor, kiritish/chiqarish modullari, aloqa modullari va boshqa komponentlardan iborat boʻlib, dasturlash orqali-mantiqiy boshqaruv, harakatni boshqarish va maʼlumotlarni yigʻish kabi{2}}turli funksiyalarni bajarishi mumkin.
Ishlash printsipi
MCU ning ishlash printsipi ma'lumotlarni qayta ishlash, boshqarish va aloqani o'z ichiga olgan turli operatsiyalarni bajarish uchun dasturlarning bajarilishini nazorat qiluvchi CPUni o'z ichiga oladi. Yuqori integratsiya, kam quvvat iste'moli va yuqori ishonchliligi tufayli MCUlar ixcham, kam{1}}quvvat va xarajat talab qiladigan{2}}ilovalarda keng qo'llaniladi.
DSP raqamli signallarni filtrlash, o'zgartirish va hisoblash kabi operatsiyalarni bajarish uchun yuqori{0}}tezlikdagi suzuvchi{1}}nuqtali arifmetik birlik va quvurli arxitekturadan foydalangan holda ishlaydi. Tez ishlov berish tezligi va kam quvvat iste'moli tufayli DSP audio ishlov berish, tasvirni qayta ishlash va radar signallarini qayta ishlash kabi sohalarda keng qo'llaniladi.
PLClar mantiqiy nazorat, harakatni boshqarish va dasturlash orqali ma'lumotlarni yig'ish kabi funktsiyalarni amalga oshirish orqali ishlaydi, bu sanoat avtomatizatsiyasini boshqarish tizimlarini ishlab chiqish va ishlatish imkonini beradi. Ajoyib barqarorligi, ishonchliligi va real{1}}vaqtdagi ishlashi tufayli PLC sanoat nazorati sohasida keng qo'llaniladi.
Qo'llash sohalari
MCU'lar sanoat avtomatizatsiyasi, maishiy texnika, aqlli uylar va elektr transport vositalarini boshqarish kabi turli xil o'rnatilgan tizimlarda keng qo'llaniladi. MCUlar turli xil sensorlar orqali ma'lumotlarni to'plashlari va keyin ularni qayta ishlashlari va boshqarishlari mumkin.
DSP-lar audio signallarni qayta ishlash, tasvirni qayta ishlash, video kodlash va dekodlash va radar signallarini qayta ishlashda keng qo'llaniladi. DSPlar raqamli filtrlash va FFT kabi algoritmlar yordamida signallarni qayta ishlashlari va tahlil qilishlari mumkin.
PLClar sanoat avtomatizatsiyasini boshqarish tizimlarida, jumladan dastgoh asboblarini boshqarish, yig'ish liniyasini boshqarish, robotlarni boshqarish va quvvat tizimini boshqarishda keng qo'llaniladi. PLClar dasturlash orqali mantiqiy nazorat, harakatni boshqarish va ma'lumotlarni yig'ish kabi funktsiyalarni bajarishi mumkin.
Afzalliklar va kamchiliklarni solishtirish
4.1 MCU
Afzalliklari:
• Yuqori integratsiya, ixcham o'lcham, kam quvvat iste'moli va arzon narx;
• Muayyan ilovalar uchun moslashtirish imkonini beruvchi yuqori dasturlash qobiliyati;
• Tez ishlov berish tezligi, real{0}}vaqtni boshqarish imkonini beradi.
Kamchiliklari:
• Cheklangan ishlov berish imkoniyati; murakkab raqamli signalni qayta ishlash uchun mos emas;
• Tashqi dunyo bilan aloqa qilish uchun tashqi periferik interfeyslarni talab qiladi.
4.2 DSP
Afzalliklari:
• Tez ishlov berish tezligi, murakkab raqamli signallarni qayta ishlashga qodir;
• Yuqori integratsiya, kam quvvat iste'moli va arzon narx;
• Muayyan ilovalar uchun moslashtirish imkonini beruvchi yuqori dasturlash qobiliyati.
Kamchiliklari:
• Cheklangan ko'p qirralilik; faqat raqamli signalni qayta ishlash uchun javob beradi;
• Tashqi dunyo bilan aloqa qilish uchun tashqi interfeyslarni talab qiladi.
4.3 PLC
Afzalliklari:
• qattiq sanoat muhitiga bardosh bera oladigan yuqori barqarorlik va ishonchlilik;
• Muayyan ilovalar asosida moslashtirish imkonini beruvchi yuqori dasturlash qobiliyati;
• Haqiqiy{0}}vaqtni boshqarish imkonini beruvchi-ajoyib real vaqt ishlashi.
Kamchiliklari:
• Nisbatan sekin ishlov berish tezligi, uni murakkab raqamli signallarni qayta ishlash uchun yaroqsiz qiladi;
• Katta o'lcham va yuqori narx.
Xulosa
Xulosa qilib aytganda, MCU, DSP va PLC-larning har biri o'ziga xos xususiyatlarga va dastur sohalariga ega va tanlov muayyan dasturga bog'liq. Raqamli signalni qayta ishlash zarur bo'lsa, DSP to'g'ri tanlovdir; agar real{1}}vaqtni boshqarish va ma'lumotlarni yig'ish kerak bo'lsa, PLC eng yaxshi variantdir; va miniatyuralashtirish, kam quvvat sarfi va xarajat{2}}samaradorlikni talab qiladigan ilovalar uchun MCU ideal tanlovdir. Albatta, amaliy dasturlarda bu uch texnologiya ham murakkab va xilma-xil talablarni qondirish uchun birgalikda ishlatilishi mumkin.
Bundan tashqari, ushbu uchta texnologiya o'rtasida aloqalar mavjud. Misol uchun, ba'zi sanoat boshqaruv tizimlarida MCU PLC bilan birgalikda ishlatilishi mumkin, MCU ma'lumotlarni yig'ish va oddiy ma'lumotlarni qayta ishlash bilan shug'ullanadi, PLC mantiqiy nazorat va harakatni boshqarish bilan shug'ullanadi; Ba'zi audio va tasvirlarni qayta ishlash tizimlarida DSP MCU yoki PLC bilan birgalikda ishlatilishi mumkin, DSP raqamli signalni qayta ishlash va MCU yoki PLC boshqaruvi va aloqa bilan ishlaydi. Shuning uchun, bu uchta raqamli elektron texnologiyalar bir-birini istisno qilmaydi; murakkabroq va xilma-xil ilovalarni ishga tushirish uchun ular bir-birini to'ldirishi mumkin.
Umuman olganda, ushbu uchta raqamli elektron texnologiya raqamli asrning ajralmas tarkibiy qismlari bo'lib, ularning rivojlanishi va qo'llanilishi raqamli asrning rivojlanishini davom ettiradi.