..:: ريزپردازنده ::..

مطالب مفید

هدف

• آشنایی با عملکرد سیستمهای مبتنی بر پردازنده به ویژه کامپیوترها.
• آشنایی با نحوه طراحي سيستمهاي Embedded به كمك ميكروكنترلرها

پيش‌ نياز

درس معماري كامپيوتر - اصول برنامه‌نويسي كامپيوتر

سرفصل مطالب درس

سرفصل درس

¨        يادآوري مفاهيم دستگاههاي شمار و محاسبات غيردهدهي، مدارات منطقي ديجيتال (فصل صفر مراجع 1 و 2)

¨        اتوماسيون، سيستم‌هاي كنترلي، پردازنده‌ها و فرآيند اتوماسيون، مزاياي اتوماسيون (فصل 1 مرجع 2)

¨    سيستم‌هاي كنترلي و اجزاء آنها، طراحي بخش پردازشگر با مدارات منطقي، طراحي بخش پردازشگر با پردازنده‌ها، اجزاي سيستم‌هاي مبتني بر پردازنده، پردازنده، زبانهاي برنامه‌سازي، اجزاء داخلي پردازنده‌ها، حافظه‌ها و انواع آنها، وسايل ورودي/خروجي، گذرگاهها، معماري ون‌نيومن و هاروارد (مرجع 3 و فصل صفر مرجع 1)

¨    تحليل كارايي سيستمهاي مبتني بر پردازنده، ميكروكنترلرها، سيستمهاي Embedded، معيارهاي انتخاب يك ميكروكنترلر، روند طراحي سيستم با ميكروكنترلرها (فصل 1 مرجع 1 و فصل 2 مرجع 2)

¨    خانواده ميكروكنترلرهاي AVR، مدل برنامه‌نويسي اسمبلي AVR، ثباتهاي AVR، مدل حافظه AVR، قواعد و نمونه‌هاي برنامه‌نويسي اسمبلي، آشنايي با نرم‌افزار شبيه‌ساز AVR Studio IDE، معماري RISC (فصول 1 و 2 مرجع 1)

¨    تراشه ATMEGA32 و پينهاي آن، پورتهاي ميكروكنترلر، مدار پايه AVR، برنامه‌نويسي اسمبلي ورودي/خروجي در AVR، دستورات بيتي، مثالهاي طراحي سيستم، برنامه‌ريزي سيستم، اشكال‌زدايي سيستم، آشنايي با نرم‌افزار شبيه‌ساز Proteus (فصول 4 و 6 و 8 مرجع 1)

¨    برنامه‌نويسي AVR به زبان C- قالب برنامه‌هاي C، انواع داده‌ها در C، ايجاد تأخير در زبان C، برنامه‌نويسي ورودي/خروجي در C، برنامه‌نويسي منطقي و بيتي در C، تخصيص حافظه در C، استفاده از دستورات اسمبلي در C، آشنايي با AVR GCC و Code Vision‌ (مرجع 4 و فصل 7 مرجع 1)

¨        مدارات AVR، نحوه برنامه‌ريزي ميكروكنترلر، بيت‌هاي فيوز در AVR، رابط JTAG (مرجع 4 و فصل 8 مرجع 1)

¨    وقفه‌ها- سرويس‌دهي به شيوه وقفه و سركشي، منابع وقفه AVR، برنامه‌ريزي وقفه‌ها، وقفه‌هاي سخت‌افزاري، وقفه تايمر، وقفه سريال، اولويت وقفه‌ها (فصل 10 مرجع 1)

¨    اصول پردازش سيگنالهاي آنالوگ، عملگرها، حسگرها، حلقه‌هاي كنترلي، مبدل آنالوگ به ديجيتال (A/D)، مبدل ديجيتال به آنالوگ (D/A)، مقايسه‌كننده‌هاي آنالوگ (فصل 4 و فصل 13 مرجع 1)

¨    اصول ارتباطات در سيستم‌ها- ارتباطات موازي و سريال، استاندارد RS232، پورت COM، اصول ارتباط سريال ميكروكنترلر با كامپيوتر، ارسال و دريافت داده‌ها، برنامه‌ريزي ارتباط سريال در AVR (فصل 11 مرجع 1)

¨    تايمرهاي AVR- ثباتهاي تايمر، برنامه‌ريزي تايمر در مدهاي گوناگون، ايجاد تأخيرهاي دقيق، برنامه‌ريزي شمارنده‌ها (فصول 9 و 15 مرجع 1)

¨    مثالهاي كاربردي- اتصال ورودي و خروجي استاندارد (KeyPad ، LCD كاراكتري و گرافيكي، صفحه‌كليد و ماوس كامپيوتر) به ميكروكنترلر AVR، آشنايي با کتابخانه‌هاي استاندارد CodeVision، دسترسي به EEPROM در AVR، راه‌اندازي موتور پله‌اي (Stepper Motor) و موتور DC، تكنيك PWM، رله‌ها و جداسازهاي نوري، پروتكل‌هاي TWI و SPI‌ و سيستم‌هاي نمونه، كارتهاي حافظه MMC/SD، استفاده از تراشه ورودي/خروجي استاندارد 8255، مدهاي كاري 8255، مثالهاي كاربرد 8255 (مرجع 4 و فصول 6 و 12 و 14و 16 و 17 و 18 مرجع 1)

¨        آشنايي با ميکروکنترلر ARM، برنامه‌نويسي ورودي/خروجي ميکروکنترلر LPC2368، برنامه‌نويسي وقفه.

مراجع اصلي

1) "The AVR Microcontroller and Embedded Systems Using Assembly and C", Muhammed Ali Mazidi and et al, Prentice Hall, 2010.

اين كتاب توسط آناهيتا نعيمي به فارسي ترجمه و توسط انتشارات نص در سال 1388 منتشر شده است.

2) «طراحي سيستم با ميكروكنترلر 8051»، نوشته جواد راستي (فصول اين كتاب به صورت الكترونيكي روي سايت www.jrasti.com موجود است)

3) «جزوه ريزپردازنده‌ها» نوشته جواد راستي (قابل تهيه از مركز زيراكس دانشگاه و قابل دانلود از سايت www.jrasti.com)
4) «مرجع كامل ميكروكنترلرهاي AVR»، محمد مهدي پرتوي‌فر و ...، انتشارات نص، چاپ سوم، 1387.

مراجع فرعي

1) «11 پروژه با AVR» نوشته مهندس سيد مهدي حسيني، انتشارات آفرنگ، بهار 1388. در اين كتاب مي‌توانيد پروژه‌هاي عملي بسيار كاربردي و مناسبي را بيابيد كه از جمله آنها مي‌توان به راه‌اندازي LCD گرافيكي، فاصله‌ياب ماوراءصوت، ارتباط بي‌سيم راديويي، انتقال داده از طريق اترنت، دربازكن RFID، اتوماسيون خانگي، ثبت اطلاعات با USB، نمايشگر شماره تلفن و ... اشاره كرد.

2) «10 پروژه با AVR» نوشته مهندس مهدي كاظم‌لو و مهندس سيد مهدي حسيني، انتشارات آفرنگ، تابستان 1388. اين كتاب در ادامه كتاب قبلي نوشته شده و پروژه‌هاي كاربردي ديگري مانند آشكارساز تن، كنترل از راه دور مادون قرمز، تابلو تبليغاتي با LED، شماره‌گيري، ضبط ديجيتال صدا، تلفن مركزي و ... اشاره كرد.

3) «مدارهاي اصولي و پايه ميكروكنترلر» نوشته رضا فاني و امين متين‌مقدم، انتشارات نص، تابستان 1388. در اين كتاب پروژه‌هاي كاربردي بسيار متنوع و جالبي با استفاده از ميكروكنترلرهاي 8051 و AVR تشريح شده است.

4) «ميكروكنترلرهاي AVR» نوشته مهندس علي كاهه، انتشارات نص، 1383. اين كتاب يكي از اولين مراجع فارسي ميكروكنترلر AVR است و از ويژگي‌هاي آن مي‌توان به تشريح كامل برنامه‌نويسي AVR در محيط BASCOM اشاره كرد.

ارزيابي

·         6 نمره ميان ترم

·         11 نمره پايان‌ترم

·         3 نمره پروژه عملي و شبيه‌سازي و تكاليف كلاسي

طبق قوانين آموزشي غيبت بيش از حد مجاز سبب حذف درس مي‌شود.

مطالب مفید راجع به ميكروكنترلر 8051

مطالب مفید راجع به ميكروكنترلر AVR

سرفصل درس