آیسیهای پروگرامشونده (قابل برنامهریزی) ستون فقرات الکترونیک مدرن هستند. این قطعات به مهندسان اجازه میدهند تا بدون تغییر در سختافزار و تنها با نوشتن کد، رفتار یک برد الکترونیکی را تغییر دهند. در ادامه، جامعترین لیست از این آیسیها را به همراه کاربرد و ویژگیهای فنی آنها بررسی میکنیم.
۱. میکروکنترلرها (MCU) - مغز متفکر سیستم
این آیسیها شامل پردازنده، حافظه و درگاههای ورودی/خروجی در یک تراشه واحد هستند.
- سری AVR (محصول Microchip/Atmel):
- مدلهای معروف: ATmega328 (استفاده شده در آردوینو)، ATtiny85.
- ویژگی: یادگیری آسان، قیمت ارزان، مناسب برای پروژههای کوچک و لوازم خانگی ساده.
- سری STM32 (محصول STMicroelectronics):
- مدلهای معروف: STM32F103 (Blue Pill).
- ویژگی: مبتنی بر معماری ARM، سرعت بسیار بالا، مصرف انرژی کم، مورد استفاده در پهپادها و دستگاههای صنعتی.
- سری PIC (محصول Microchip):
- ویژگی: پایداری بسیار بالا در محیطهای صنعتی و نویزدار، تنوع بسیار زیاد در مدلها.
- تراشههای ESP (محصول Espressif):
- مدلهای معروف: ESP8266 و ESP32.
- ویژگی: دارای Wi-Fi و بلوتوث داخلی؛ سلطان دنیای "اینترنت اشیاء" (IoT).
۲. حافظههای پروگرامشونده - انبار دادهها
این آیسیها وظیفه ذخیره کدهای برنامه (Firmware) یا تنظیمات کاربر را دارند.
- EEPROM (مثل سری 24C):
- کاربرد: ذخیره تنظیمات کوچک (مثل کانالهای تلویزیون یا کیلومتر کارکرد خودرو). قابلیت پاک شدن و نوشتن مجدد با برق را دارند.
- Flash Memory (مثل سری 25Q - SPI Flash):
- کاربرد: ذخیره "بایوس" (BIOS) لپتاپ، فریمور مودمها و گیرندههای دیجیتال. سرعت خواندن بالایی دارند.
- NAND Flash:
- کاربرد: حافظههای حجیم مورد استفاده در گوشیهای موبایل (EMMC) و درایوهای SSD.
۳. تراشههای منطقی برنامهپذیر (FPGA و CPLD)
برخلاف میکروکنترلرها که کد را خط به خط اجرا میکنند، اینها ساختار داخلی خود را تغییر میدهند تا به یک مدار دیجیتال خاص تبدیل شوند.
- FPGA (مثل سری Spartan یا Cyclone):
- کاربرد: پردازش سیگنالهای مخابراتی، استخراج ارز دیجیتال، تجهیزات نظامی و پردازش تصویر آنی. این تراشهها فوقالعاده سریع و البته گران هستند.
۴. آیسیهای اختصاصی پروگرامشونده (ASIC/Special)
- EC (Embedded Controller) در لپتاپ:
- مدلهای معروف: ITE, ENE, SMSC.
- کاربرد: کنترل کیبورد، فن، چراغهای وضعیت و مدیریت شارژ باتری. اینها نیاز به پروگرامرهای خاص (مثل SVOD) دارند.
- ایسیو خودرو (ECU):
- تراشههای سری TriCore: که وظیفه مدیریت موتور را بر عهده دارند و با پروگرامرهای تخصصی مثل K-TAG پروگرام میشوند.
جدول مقایسهای پروگرامرهای مورد نیاز
نوع آیسی | پروگرامر پیشنهادی | سطح دشواری پروگرام |
بایوس و فلش معمولی | CH341A / RT809F | آسان |
میکروکنترلر AVR | USBasp / STK500 | متوسط |
آیسیهای موبایل و EMMC | Z3X Easy JTAG / Medusa | بسیار تخصصی |
آیسیهای صنعتی و ECU | TNM 7000 / J-Link | تخصصی |
نکته طلایی برای تعمیرکاران
همیشه قبل از پروگرام کردن یک آیسی جدید، از فایل قبلی (حتی اگر خراب باشد) Backup تهیه کنید. در برخی دستگاهها، اطلاعات امنیتی خاصی (مثل سریال نامبر یا مکآدرس) در فایل اصلی وجود دارد که در صورت پاک شدن، دستگاه دیگر به درستی کار نخواهد کرد.
