آموزش میکروکنترلر ARM
مجموعه بی نظیر فوق که بصورت دشوار گردآوری شده شامل انواع آموزش های این میکروکنترلر می باشد
به شما اطمینان خاطر داده می شود پس از مطالعه این محصول بطور کامل به این میکروکنترلر مسلط می شوید.
حجم فایل 42 مگابایت می باشد که بعد از خرید لینک آن در یک فایل DOC تحویل داده میشود.
بررسی میکروپروسسور و میکروکنترلر 8051
گرچه کامپیوترها تنها چند دههای است که با ما همراهند، با این حال تاثیر عمیق آنها بر زندگی ما با تاثیر تلفن، اتومبیل و تلویزیون رقابت میکند. همگی ما حضور آنها را احساس میکنیم، چه برنامه نویسان کامپیوتر و چه دریافت کنندگان صورت حسابهای ماهیانه که توسط سیستمهای کامپیوتری بزرگ چاپ شده و توسط پست تحویل داده میشود. تصور ما از کامپیوتر معمولاً داده پردازی است که محاسبات عددی را بطور خستگی ناپذیری انجام میدهد.
ما با انواع گوناگونی از کامپیوترها برخورد میکنیم که وظایفشان را زیرکانه و بطرزی آرام، کارا و حتی فروتنانه انجام میدهند و حتی حضور آنها اغلب احساس نمی شود. ما کامپیوترها را به عنوان جزء مرکزی بسیاری از فرآوردههای صنعتی و مصرفی از جمله، در سوپر مارکتها داخل صندوقهای پول و ترازوها؛ در خانه، در اجاق ها، ماشینهای لباسشویی، ساعتهای دارای خبر دهنده و ترموستات ها؛ در وسایل سرگرمی همچون اسباب بازیها، VCRها، تجهیزات استریو و وسایل صوتی؛ در محل کار در ماشینهای تایپ و فتوکپی؛ و در تجهیزات صنعتی مثل متههای فشاری و دستگاههای حروفچینی نوری مییابیم. در این مجموعهها کامپیوترها وظیفه ی کنترل را در ارتباط با دنیای واقعی، برای روشن و خاموش کردن وسایل و نظارت بر وضعیت آنها انجام میدهند. میکروکنترلرها (برخلاف میکروکامپیوترها و ریزپردازنده ها) اغلب در چنین کاربردهایی یافت میشوند.
با وجود این که بیش از بیست سال از تولد ریز پردازنده نمی گذرد، تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است. در 1971 شرکت اینتل، 8080 را به عنوان اولین ریزپردازنده موفق عرضه کرد. مدت کوتاهی پس از آن، موتورولا، RCA و سپس MOS Technology و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800، 1801، 6502، Z80 عرضه کردند. گرچه این مدارهای مجتمع (ICها) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد (SBC)، به جزء مرکزی فرآوردههای مفیدی برای آموزش طراحی با ریزپردازندهها تبدیل شدند.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول
آشنایی با میکروکنترلرها
1-1 مقدمه. 2
2-1 اصطلاحات فنی.. 4
3-1 واحد پردازش مرکزی.. 5
4-1 حافظه نیمه رسانا: RAM و ROM... 7
5-1 گذرگاهها: آدرس، داده و کنترل. 7
6-1 ابزارهای ورودی/خروجی.. 9
1-6-1 ابزارهای ذخیره سازی انبوه 9
2-6-1 ابزارهای رابط انسان. 10
3-6-1 ابزارهای کنترل/ نظارت.. 11
8-1 میکروها، مینیها و کامپیوترهای مرکزی.. 11
9-1 مقایسه ریز پردازندهها با میکروکنترلرها 12
1-9-1 معماری سخت افزار 12
2-9-1 کاربردها 13
3-9-1 ویژگیهای مجموعه ی دستوالعملها 14
فصل دوم
خلاصه سخت افزار
1-2 مروری بر خانواده MCS–50TM... 17
2-2 بررسی اجمالی پایهها 18
1-2-2 درگاه 0. 19
2-2-2 درگاه 1. 20
3-2-2 درگاه 2. 20
4-2-2 درگاه 3. 20
5-2-2 PSEN (Program Store Enable) 20
6-2-2 ALE (Address Latch Enable) 21
7-2-2 EA (External Access) 21
8-2-2 RST (Reset) 22
9-2-2 ورودیهای نوسان ساز روی تراشه. 22
10-2-2 اتصالات تغذیه. 22
3-2 ساختار درگاه 22
4-2 سازمان حافظه. 24
1-4-2 RAM همه منظوره 25
2-4-2 RAM بیت آدرس پذیر. 27
3-4-2 بانکهای ثبات.. 27
5-2 ثباتهای کاربرد خاص... 28
1-5-2 کلمه وضعیت برنامه. 29
1-1-5-2 پرچم نقلی.. 29
2-1-5-2 پرچم نقلی کمکی.. 30
3-1-5-2 پرچم 0. 30
4-1-5-2 بیتهای انتخاب بانک ثبات.. 30
5-1-5-2 پرچم سرریز. 30
6-1-5-2 بیت توازن2. 31
2-5-2 ثبات B.. 31
3-5-2 اشاره گر پشته. 31
4-5-2 اشاره گر داده3. 32
5-5-2 ثباتهای درگاه 4. 33
6-5-2 ثباتهای تایمر. 34
7-5-2 ثباتهای درگاه سریال. 34
8-5-2 ثباتهای وقفه. 34
9-5-2 ثبات کنترل توان4. 35
1-9-5-2 حالت معلّق.. 35
2-9-5-2 حالت افت تغذیه. 35
فصل سوم
عملیات درگاه سریال
1-3 مقدمه. 37
2-3 ثبات کنترل درگاه سریال. 38
3-3 حالت عملکرد. 39
1-3-3 ثبات انتقال 8 بیتی (حالت 0) 39
2-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال متغیر (حالت1) 40
3-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال ثابت (حالت 2) 44
4-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال متغیر (حالت 3) 44
4-3 مقدار دهی اولیه و دستیابی به ثباتهای درگاه سریال. 44
1-4-3 فعال ساز گیرنده 44
2-4-3 بیت داده ی نهم. 45
3-4-3 افزودن یک بیت توازن. 45
4-4-3 پرچمهای وقفه. 46
5-3 ارتباط چند پردازنده ای.. 46
فصل چهارم
وقفهها
1-4 مقدمه. 49
2-4 سازمان وقفه 8051. 50
1-2-4 فعال و غیر فعال کردن وقفهها 50
2-2-4 تقدم وقفه. 51
3-2-4 ترتیب اجرا 52
3-4 وقفههای پردازنده 53
1-3-4 برداری وقفه. 54
4-4 طراحی برنامه با استفاده از وقفه. 54
1-4-4 روالهای سرویس وقفه کوچک... 55
5-4 تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر. 56
میکروپروسسورها
فصل اول
معرفی میکروپروسسورهای Z-80، 8080 و 8085
1-1 مدلهای CPU برای میکروپروسسورهای 8080، 8085 و Z-80. 58
1-2 مدلهای برنامه نویسی برای 8080، 8085 و Z-80. 63
فصل دوم
ساخت میکروکامپیوتر
2-1 تولید سیگنال ساعت سیستم. 66
فصل سوم
ساخت میکروکامپیوتر
3-1 سلسله مراتب حافظه. 69
فصل چهارم
ساخت میکروکامپیوتر
4-1 طراحی یک دریچة ورودی 8 بیتی.. 71
4-2 طراحی یک دریچه خروجی 8 بیتی.. 71
فصل پنجم
آی سیهای پشتیبان ویژه:خانواده 8085/ 8080
5-1 A8755، 16KEPROM با I/O.. 73
5-2 متصل کننده قابل برنامه ریزی وسیله جانبی A8255. 73
فصل ششم
آی سیهای پشتیبان ویژه: خانواده Z-80
6-1 کنترل کنندة ورودی/خروجی موازی Z8400.......... 75
منابع. 77
طراحی میکروکنترلر AVR جهت اسکن
تاریخچه و مقدمه :
ریزپردازنده وسیله ای است که می توان با دادن فرمان آن را به عملیات مختلف واداشت . یعنی یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی است . همه ریزپردازنده ها سه عمل اساسی یکسانی را انجام می دهند : انتقال اطلاعات ، حساب و منطق ، تصمیم گیری ، اینها سه کار یکسان هستند که به وسیله هر ریزپردازنده ، کامپیوتر کوچک یا کامپیوتر مرکزی انجام می شود .
اولین ریزپردازنده تک تراشه ای ، ریزپردازنده Intel 4004 بود که توانست دو عدد 4 بیتی دودویی را جمع کند و عملیات متعدد دیگری را انجام دهد .
4004 با معیارهای امروزی یک وسیله کاملا ابتدایی بود که می توانست 4096 مکان مختلف را آدرس دهد. برای حل این مسئله بود که ریزپردازنده 8 بیتی ( 8008 ) به وسیله شرکت Intel معرفی شد .
Intel 8008:
Intel 8008 توانست اعداد 8 بیتی را ( که بایت نامیده می شوند ) به کار گیرد ، که این خود پیشرفت بزرگی نسبت به 4004 بود . تقریبا در همان زمان گشایشی در ساختن مدارهای منطقی NMOS ( نیمه هادی اکسید فلز از نوع N )پیش آمد . منطق NMOS بسیار سریع تر از PMOS است . به علاوه از یک منبع تغذیه مثبت استفاده می کند که آن را برای اتصال به مدارهای منطقی TTL سازگارتر می کند . خصوصیات مذکور از این جهت دارای اهمیت است که بسیاری از مدارهای جنبی ریزپردازنده از نوع TTL هستند . NMOS سرعت ریزپردازنده را با ضریبی در حدود 25 بار افزایش می دهد که رقم چشمگیری است .
این تکنولوژی جدید در ساختمان ریزپردازنده معروف امروزی یعنی Intel 8080 به کار برده شد .
Intel 8080:
Intel 8080 در 1973 و معرفی آن دنیا را به دوره ریزپردازنده وارد کرد . 8080 نوع بسیار غنی شده ای از 8080 بود که می توانست 500000 عمل را در ثانیه انجام دهد و 64 کیلو بایت از حافظه را آدرس می دهد و 500000 دستورالعمل را در ثانیه اجرا کند . امتیاز اصلی Z80 نسبت به 8080 این است که می تواند از دستورالعمل هایی که برای 8080 می شوند نیز استفاده کند . نرم افزاری که برای 8080 استفاده می شود بدون پیچیدگی بر روی Z80 قابل اجرا است . یک مشخصه سخت افزاری مهم Z80 در مقایسه با 8080 آرایش کامل تر ثبات هاست . Z80 همچنین مکانیزمی را به کار می گیرد که حافظه RAM دینامیکی را به طور خورکار تازه می کند . این دو مشخصه اضافی موجب برتری Z80 نسبت به Intel 8080 شده است.
سایر ریزپردازنده های اولیه :
تا سال 1973 ، Intel تولید کننده اصلی ریزپردازنده ها بود . بعد از آن تولید کنندگان دیگر متوجه شدند که این وسیله جدید دارای آینده است و شروع به تولید انواع اصلاح شده دیگری از ریزپردازنده Intel 8080 کردند .
ریزپردازنده های امروزی :
به نظر می رسد که آینده توجه ریزپردازنده در دست سه شرکت Intel ، Motorola و Zilog است . این شرکت ها هر یک با دو سال یک بار انواع پیشرفته تری از ریزپردازنده ها را تولید می کنند . امروزه ریزپردازنده ها از نظر اندازه بین 4 تا 32 بیت دارند .
انواع میکروپروسسورها :
1. Genela ( که خود شامل cpu می باشد که بر اساس برنامه وظیفه آنها تغییر می کند و µ.c که از تکنولوژی RISC سود می برد .
2.پروسسورهای صوتی : سری VP ساخت شرکت QUICK و سری ISD
3.پروسسورهای مخابراتی ( شرکت MITEL فقط پروسسورهای مخابراتی می زند . )
4. پروسسورهای خاص ( برای کاربردهای خاص استفاده می شود ) .
در معماری CPU از تکنولوژی CISC و RISC استفاده شده که تکنولوژی CISC ( Complex INSTROCTION set Computer )دستورات پیچیده را در داخل خود اجرا می کند و تکنولوژی RISC( Reduce INSTROCTION set Computer )
SET کامپیوتری است که دستورات ساده ای دارد که از این نوع تکنولوژی در میکرو کنترلرها نیز استفاده شده و خواص آن تعداد کم دستورالعمل ها می باشد .
تعریف µ.c :
تراشه هایی هستند که واسطهای صفحه کلید ، دیسک و در بسیاری از دیگر دستگاهها استفاده می شود . این نوع تراشه ها به علت حجم بسیار کوچک که دارند به نام single µ.c chip معروفند .
تفاوت میان ریزپردازنده با ریز کنترل کننده ( µ.c ) :
ریز کنترل کننده ها علاوه بر cpu شامل حافظه ، خطوط I/O تایمر ، کانتر و در برخی از آنها حتی A/D نیز دارند . حال به مروری بر میکروهای AVR و انواع آنها می پردازیم .
میکروکنترلر ها
مقدمه :
گر چه کامپیوترها تنها چند دهه است که با ما همراهند .,با این حال تاثیرعمیق آنها بر زندگی ما با تاثیر تلفن , اتومبیل, و تلویزیون رقابت میکند. ما با انواع گوناگونی از کامپیوترها برخورد می کنیم که وظایفشان را زیرکانه و به طرزی آرام, کارا و فروتنانه انجام می دهند و حتی حضور آنها اغلب احساس نمی شود.
ما کامپیوترها را به عنوان جز مرکزی بسیاری از فرآورده های صنعتی و مصرفی از جمله در ماشینهای لباس شویی , ساعتهای اداری سیستم هوشیار, وسایل سرگرمی همچون اسباب بازی, تجهیزات صوتی, ماشینهای تایپ و فتوکپی و تجهیزات صنعتی مانند PLC, CLC و مته های فشاری می یابیم. در این مجموعه ها, کامپیوترها وظیفه کنترل را در ارتباط با دنیای واقعی برای روشن و خاموش کردن وسایل و نظارت بر وضعیت آنها انجام می دهند. میکروکنترلرها بر خلاف میکروکامپیوترها و ریز پردازنده ها, اغلب در چنین کاربردهایی یافت میشوند.
توان, ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلرها با اعلام ساخت 8051 یعنی اولین عضو خانواده میکروکنترلرهای Mcs-51 در سال 1980 توسط اینتل پیشرفت چشم گیری کرد. امروزه انواع گوناگونی از IC وجود دارند.
شکل صفحه بعد برای نشان دادن و روشن ساختن تفاوت بین میکروکنترلها و ریزپردازنده ها رسم شده است. در حالی که ریزپردازنده یک CPU ی تک تراشه ای است، میکروکنترلر در یک تراشه واحد شامل CPU و بسیاری از مدارات لازم برای یک سیستم میکروکامپیوتری کامل می باشد. اجزای داخل خط چین در شکل زیر بخش کاملی از اغلب IC های میکروکنترلر می باشند. علاوه بر CPU میکروکنترلرها شامل RAM,ROM یک رابط سریال، یک رابط موازی، تایمر و مدارات زمان بندی وقفه می باشند که همگی در یک IC قرار دارند. البته مقدار RAM روی تراشه حتی به میزان آن در یک سیستم میکروکامپیوتری کوچک هم نمی رسد اما آن طور که خواهیم دید این مساله محدودیتی ایجاد می کند زیرا کاربردهای میکروکنترلر بسیار متفاوت است.
یک ویژگی مهم میکروکنترلرها، سیستم وقفه موجود در داخل آنهاست. میکروکنترلرها به عنوان ابزارهای کنترل گرا اغلب برای پاسخ بی درنگ به محرکهای خارجی (وقفه ها) مورد استفاده قرار می گیرند.
البته اغلب ریزپردازنده ها می توانند سیستم وقفه قدرتمند را به اجرا بگذارند. اما برای این کار معمولاً نیاز به اجرای خارجی دارند. مدارات روی تراشه یک میکروکنترلر شامل تمام مدارات مورد نیاز برای به کارگیری وقفه ها می باشد.
میکروکنترلها پردازنده هایی اختصاصی هستند. آنها به خودی خود در کامپیوترها به کار نمی روند، بلکه در فرآورده های صنعتی و وسایل مصرفی مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده کنندگان این فرآورده ها اغلب از وجود میکروکنترلها کاملاً بی اطلاع هستند. از دید آنها اجزای داخلی وجود دارند اما جزو جزئیات بی اهمیت طراحی به شمار می روند. برای مثال اجاق های مایکروویو، ترموستات های قابل برنامه ریزی، ترازوهای الکترونیکی و حتی خودروها را می توانید در نظر بگیرید. قسمت الکترونیکی هر یک از این فرآورده ها عموماً شامل ارتباط میکروکنترلر با کلیدهای فشاری، سوئیچ ها، وسایل هشدار دهنده و لامپ های روی یک تابلو می باشد. در نتیجه به استثناء برخی امکانات اضافی، طرز استفاده آنها با فرآورده های الکترومکانیکی قبلی تفاوتی نکرده است و میکروکنترلر آنها از دید استفاده کنندگان مخفی است.
برخلاف سیستم های کامپیوتری که توسط قابلیت برنامه ریزی و دوباره برنامه ریزی شدن، باز شناخته می شوند، میکروکنترلر ها یک بار برای همیشه وبرای یک کار برنامه ریزی می شوند. این مقایسه به یک تفـاوت اسـاسی در معماری این دو سیستم منجر می شود. سیستم های کامپیوتری نسبت RAM به ROM بالایی دارند و برنامه های کاربران در یک فضای نسبتاً بزرگ RAM اجرا می شود در حالی که روال های ارتباط با سخت افزار در یک فضای کوچک ROM اجرا می گردد.
از طرف دیگر میکروکنترلرها نسبت ROM به RAM بالایی دارند، برنامه کنترلی آنها که شاید نسبتاً بزرگ هم باشد در ROM ذخیره می شود، در حالی که RAM فقط برای ذخیره موقت مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجا که برنامه کنترلی برای همیشه در ROM ذخیره می شود در مرتبه میان افزار قرار می گیرد، یعنی چیزی بین سخت افزار (مدارهای واقعی) و نرم افزار (برنامه هایی در RAM که هنگام خاموش شدن سیستم پاک می شوند).
ترازوی دیجیتال با AVR با قابلیت کالیبراسیون اتوماتیک و دقت بسیار بالا در این پروژه با استفاده از یک لودسل 30 کیلو گرمی و بهره گیری از مبدل آنالوگ به دیجیتال AD7780 و یک میکرو کنترلر avr توانسته ایم یک ترازوی دیجیتالی طراحی کنیم . در واقع به دلیل این که در خروجی لودسل سیگنال خروجی در ...
عنوان تحقیق: طراحی میکروکنترلر AVRجهت اسکن فرمت فایل: word تعداد صفحات: 60 شرح مختصر: قبل از ساخت میکروکنترلرها ، برای ساخت هر وسیله یا ابزاری برای اندازه گیری های مختلف مثل دما ، ولتاژ ، جریان ، فرکانس و ... از سخت افزار در سطح وسیعی استفاده می شد . ولی با ساخت و اختراع ...
اِی zwnj;وی zwnj;آر (AVR)، خانواده zwnj;ای از ریزکنترل zwnj;گرهای جدید است که شرکت اتمل، آن را روانهٔ بازار الکترونیک کرده است. این ریزکنترل zwnj;گرهای هشت بیتی به خاطر دارا بودن قابلیت برنامه zwnj;نویسی توسط کامپایلر زبان zwnj;های برنامه نویسی سطح بالا، مورد توجه قرار می zwnj;گیرند. این ...
مقدمه : میکروکنترلر چیست ؟ میکروکنترلر در واقع یک کامپیوتر تک تراشه ای ارزاتقیمت میباشد. کامپیوتر تک تراشه ای بدین معنی است که کل سیستم کامپیوتر در داخل تراشه مدارمجتمع جای داده شده است.میکروکنترلری که برروی تراشه سیلیکونی ساخته میشود دارای خصوصیاتی مشابه خصوصیات ...
مزیتهای میکروکنترلر 8 بیتی 8051 8051 در سال 1981 شرکت اینتل میکروکنترلر 8 بیتی خود را با نام 8051 معرفی کرد که دارای 128 بایت RAM، 4 کیلو بایت ROM، دو تایمر، یک درگاه سریال و 4 درگاه که تماماً بر روی یک تراشه بود. 8051 یک ریزپردازنده 8 بیتی است به این معنی که CPU آن در هر بار می تواند فقط بر روی 8 بیت ...
عنوان تحقیق: ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM فرمت فایل: word تعداد صفحات: 63 شرح مختصر: در این پروژه با استفاده از سنسور لودسل که ترکیبی از چندین مقاومت و استرنگیج است ،سیگنال ضعیفی به عنوان سیگنال وزن در یا فت می شود،این سیگنال با استفاده از تقویت کننده ی ویژه ای ...