الفرق بين المعالج الدقيق والمتحكم الدقيق

قد يحدث الخلط بين المعالجات الدقيقة والمتحكمات الدقيقة لبعض الأشخاص، ومن المهم التمييز بينهما، فبالرغم من وجود تشابهات كثيرة بينهما، فإن هناك بعض الفوارق الكبيرة والمهمة التي تميز كل منهما .

ما هي المعالجات الدقيقة  MPU: Microprocessors

يمثل المعالج الدقيق وحدة المعالجة المركزية GPU داخل بنية أي نظام حاسوبي، سواء في الحواسب المكتبية أو الحواسب المحمولة أو الأجهزة اللوحية أو حتى الهواتف الذكية، ويتكون المعالج الدقيق من دارة متكاملة IC التي تستقبل البيانات وتقوم بمعالجتها وإخراجها على شكل معلومات وأوامر مفيدة. ويعد المعالج الدقيق هو النواة والدماغ الحقيقي للحاسوب، حيث يتحكم في جميع العمليات التي يقوم بها الحاسوب، وهو واحد من أكثر أشكال المنطق الرقمي التتابعي المتقدمة .

بالنسبة لطريقة عمل المعالجات الدقيقة، فإن ذلك يتوقف على البرامج والخوارزميات التي يتم تحميلها من قبل المستخدم، بمعنى آخر، لا يمكن للمعالج الدقيق تنفيذ عمليات مفيدة إلا بعد أن يتم تزويده بالطريقة والآلية التي سيستخدمها لمعالجة البيانات، وبالتالي فإن المعالج الدقيق يحتاج إلى دوائر ذاكرة تخزن البرامج الأساسية التي يعمل المعالج الدقيق بموجبها، وهذا يعني أن المعالج يمكن برمجته باستخدام لغات البرمجة، ولكن البرمجة يتم إجراؤها 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 جميع الأجزاء التي تم ذكرها (المعالج الدقيق، بوابات الإدخال والإخراج، الذواكر) البنية الأساسية لأي نظام حاسوب كامل، حيث تعرف تلك الأجزاء التي تتصل بالمعالج الدقيق باسم `دارات الدعم`، والتي لا يمكن للمعالج الدقيق الاستغناء عنها لأداء مهامه .

ما هي المتحكمات الدقيقة MCU: Microcontrollers

تعتبر المتحكمات الدقيقة جزءا هاما من الأنظمة المضمنة، وتشير الأنظمة المضمنة إلى الأنظمة القابلة للبرمجة التي تنفذ عمليات معالجة البيانات وتقوم بمهام مختلفة مثل تحويل الإشارات التناظرية إلى رقمية، وتشغيل وحدات العرض، وتشغيل المحركات والأنظمة الميكانيكية، وتشغيل الأذرع والأنظمة الروبوتية، وذلك باستخدام شريحة إلكترونية أو لوحة واحدة .

المعالج الدقيق هو النواة الأساسية للمتحكم الدقيق، وهو يمثل جزءا أساسيا منه. ومع ذلك، لا يمكننا أن نقول أن المتحكمات الصغيرة هي معالجات صغيرة، بسبب تنوع قدراتها وقيامها بالعديد من المهام والوظائف الإضافية التي تضمنت ضمن شريحة المتحكم الدقيق. وتمكن المستخدم من تنفيذ العديد من المهام والمشاريع المطلوبة بسرعة عالية في التصميم والتنفيذ. علاوة على ذلك، يتطلب التعامل مع المعالجات الصغيرة ولوحاتها الإلكترونية من المصمم تصميم كل جزء على حدة (المعالج، الذواكر، البوابات، وما إلى ذلك) .

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، بغض النظر عن متطلبات الحجم والتصميم واستهلاك الطاقة. على سبيل المثال، إذا أراد المستخدم استخدام تطبيق يحتاج إلى قوة حاسوبية كبيرة، فيجب عليه الاستعانة بالمعالجات الدقيقة؛ ففي هذه التطبيقات لن يكون هناك مشكلة في الحجم واستهلاك الطاقة طالما أن قوة المعالجة كبيرة .

إذا كان الشخص يرغب في استخدام تطبيق يتطلب سرعة وحجما صغيرا واستهلاكا منخفضا للطاقة، فيجب عليه الاعتماد على المتحكمات الدقيقة، حيث لا يكون منطقيا الاعتماد على المعالج الدقيق مع جميع دوائر الدعم التابعة له لمشروع بسيط مثل التحكم في إضاءة الغرفة أو تشغيل جهاز طبي بسيط، لذلك يكون استخدام المتحكم الدقيق هو الخيار الأفضل في هذه الحالة .