المعالجات والمتحكمات المصغرة الجزء الأول (01-19)


0001

ترجمة

0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 0011 0012 0013 0014 0015 0016 0017 0018 0019

ترجمة

المعالجات والمتحكمات المصغرة

ا لمحاضرة الأولى

نظرة عامة على ب ن ية ATMEL AVR .

جامعة حلب – كلية الهندسة الكهربائية والالكترونية

سنة رابعة – قسم الميكاترونيكس

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

نظرة عامة على المنهاج

المعالجات والمتحكمات المصغرة

 الكتاب: Embedded C Programming and the Atmel AVR, 2e, RICHARD BARNETT LARRY O’CULL SARAH COX, 2ndEd. (c) 2007 Delmar, CengageLearning.

 إلقاء الدكتور عبد الغني البكار:

Bakkarag@gmail.com

https://www.facebook.com/abdulghani.bakkar

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

2 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

ما هي المتحكمات المصغرة؟

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

3 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

ما هي المتحكمات المصغرة؟

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

4 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

.1 وحدة المعالجة المركزية CPU :

 وحدة الحساب والمنطق ALU + مشفر التعليمات + دارة تحكم.

 تبحث عن التعليمات، وتشفر، وتنقذ.

. 2 ذاكرة البرنامج: داخلية + خارجية

الغير متطايرة، EEPROM أو EPROM أو ذاكرة الفلاش، أو قناع ROM أو ذات النوع OTP .

.RAM3 : ذاكرة البيانات )المتحولات، المُكَدِّ س(

. 4 هزاز الساعة: دارة RC داخلية، أو دارة خارجية )هزاز كريستالي، أو دارة طنين LC ،

أو RC .)

ما هي المتحكمات المصغرة؟

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

5 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

.5 إعادة ضبط الدارة: للتأكد من أن،

 دارة التحكم تبدأ عملها في وضعية بدائية محددة مسبقا.

 المسجلات ستبدأ عملها بالطريقة الصحيحة.

. 6 حساس ال Brown-out :

 يراقب الجهد المطبق، ويفعل إعادة الضبط في حال حصول أي هبوط.

.7 المداخل التسلسلية: المتزامنة + غير المتزامنة:

 تحتاج المداخل المتزامنة إلى نبضة ساعة مع كل بِّت لمعايرة الزمن.

 إشارات المزامنة الغير متزامنة تكون مدمجة مع طول معين من البِّت ات، وبِّت ات بدء وإيقاف على ممر

البيانات.

ما هي المتحكمات المصغرة؟

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

6 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

. 8 منفذ ال I/O الرقمي:

 يتم نقل البيانات بطول بايت واحد في كل مرة.

. 9 منفذ ال I/O التشابهي: ADC )مبدل تشابهي رقمي( – AComp )مقارن تشابهي(.

 يستخدم لتلقي معلومات الحساس.

 يتم إعطاء الخرج التشابهي باستخدام مبدل رقمي تشابهي DAC .

معظمها يكون مجهزاً بمبدلة PWM ، والتي يتم استخدامها للحصول على إشارة جهد تشابهية مع

مرشح RC .

 تستخدم المبدلات الرقمية التشابهية في قيادة المحركات.

 )وحدة الإظهار الافتراضية؟( VDU ، تستخدم لتوليد الأصوات والنغمات. الخ.

ما هي المتحكمات المصغرة؟

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

7 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

10 .مؤقت المراقبة: WDT

 يستخدم في منع حصول أخطاء في النظام.

 يؤدي بدء تشغيلها إلى زيادة قيمة عداد داخلي.

 إذا لم نقم بإعادة ضبطها، فستطفح وتعيد ضبط الشريحة.

 .» أنا موجود « يجب على المبرمج أن يعيد ضبط مؤقت المراقبة من وقت لآخر ليعطي الشريحة انطباع ال

 إذا لم نقم بإعادة ضبط مؤقت المراقبة، فإنها قد فشلت بطريقة ما وسيتوقف النظام عن العمل ومن الأفضل أن نقوم

بإعادة ضبط النظام.

11 .مؤقت الزمن الحقيقي RTC : هو مؤقت يزيد مع الزمن الحقيقي، مهمته

الحفاظ على الوقت واليوم والتاريخ و…

التطبيقات

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

8 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

 السماعات.

 السيارات.

 الاتصالات.

 الحواسيب والطرفيات.

 المستهلك.

 الصناعة.

 التصوير والفيديو.

 الطب.

 الجيش/الطيران.

الهواتف النقالة / الاتصالات

اللاسلكية.

 التحكم بالمحركات.

 الأمان.

 أغراض عامة.

تصنيف المتحكمات المصغرة

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

9 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

لماذا Atmel AVR ؟

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

10 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

شركة Atmel هي شركة صناعية رائدة في مجال تصنيع أنصاف النواقل

المتقدمة، وتركز على:

. 1 المتحكمات المصغرة.

. 2 الذواكر الغير قابلة للتطاير.

. 3 المنطق.

. 4 قطع التردد للراديو.

. 5 الحساسات.

AVR الحل في شريحة واحدة

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

11 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

AVR الحل في شريحة واحدة

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

12 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

الخواص العامة ل AVR

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

13 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

– تعتمد على بنية متحكمات RISC مع تعديل على طول الأوامر.

– القدرة على التخزين على الذاكرة والتحميل منها.

– تحتوي على 32 مسجل للأغراض العامة.

– مسار تعليمات يسرع من تنفيذها.

– تستغرق معظم التعليمات دورة ساعة واحدة.

– تعمل حتى تردد ساعة يصل إلى 10 ميغا هيرتز.

– وجود العديد من الأدوات الملحقة التي يمكن وصلها مع الشريحة، بما في ذلك أجهزة ال دخل/خرج

الرقمية، ADC ، EEPROM ، المؤقتات، UART ، مؤقتات الزمن الحقيقي RTC ، PWM ، الخ.

الخواص العامة ل AVR

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

14 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

– ذاكرة داخلية للبرنامج والبيانات.

– )قابلة للبرمجة في النظام؟( ISP .

– متوفرة بأحجام من 8 منافذ حتى 64 ، لتناسب الكثير من التطبيقات

المتنوعة.

– تتمتع بأداء يصل إلى 12 مرة أسرع من المتحكمات العادية.

– تعمل بمجال جهد كبير يتراوح بين 2.7 حتى 6.0 فولت.

ماذا تعني AVR ؟

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

15 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

– AVR هي اختصار لكلمة Advanced Virtual RISC .

– تم تصميم الشريحة من قبل Alf-Egil و VegardWollan اللذان

وضعا التصميم الأساسي في المعهد النرويجي للتكنولوجيا.

– كلمة RISC هي اختصار ل Reduced Instruction Set Computer .

– تصميم ال CPU يتم بحزمة تعليمات أقل وأبسط.

عائلة AVR تكبر

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

16 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

عائلة AVR الصغيرة:

8 – 32 منفذ، متحكم مصغر للأغراض العامة.

16 فردا في العائلة.

عائلة MEGA AVR :

32 – 100 منفذ، متحكم مصغر للأغراض

العامة.

23 فردا في العائلة.

المعالجات ذات التطبيقات المحددة

( ASSP ( من AVR :

 – تستخدم في تصميم منفذ USB و CAN

وشاشات ال LCD .

 – التحكم بالمحركات والإنارة.

 – المركبات الآلية.

 – العناية بالبطارية.

 – تضم 8 أفراد.

المعايير المشتركة لكل ال AVRs

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

17 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

– ذاكرة فلاش مبرمجة ذاتيا لتخزين البرنامج.

– قابلية البرمجة في النظام ضمن كامل مجال الجهد.

– هزاز RC تتم معايرته داخليا.

– ذاكرة SRAM و EEPROM داخلية.

– تدعم )منفذ WIRE لاختبار الشريحة؟؟( أو JTAG ، أو OCD .

حزم ال AVR

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

18 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

Atmega168 (DIP-28)

ATmega328 (DIP-28)

ATmega1280 (TQFP-100)

ATmega16 (DIP-40)

ATmega32 (DIP-40)

سنركز في دراستنا على ATmega16 ، ومن ثم يمكن تطوير هذه المعلومات للعمل مع أي

متحكم مصغر آخر من صنف AVR .

خصائص ATMega16

ترجمة أحمد رامي قباني || RamiKabbani.wordpress.com

19 ترجمة وتنسيق: رامي قباني. إلقاء الدكتور: عبد الغني البكار.

– 131 تعليمة.

– 32 مسجل ب 8 -بت ) GP .)؟

– مخرج حتى 16 ( MIPS .)؟

– 16 كيلو من ذاكرة الفلاش القابلة للبرمجة )التعليمات(.

– 512 بايت من EEPROM .

– 1 كيلو من SRAM داخلية.

– مؤقتات، ومنافذ دخل/خرج تفرعية وتسلسلية، و ADC .

ترجمة

Advertisements

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s