برنامه‌نویسی سیستم
مارس 27, 2020
روباتیک
مارس 27, 2020

هدف
از آنجا که یک فارغ‌التحصیل سخت‌افزار کامپیوتر باید در زمینه کنترل دستگاهها از طریق کامپیوتر و نیز راه‌اندازی دستگاههای جانبی کامپیوتر به کمک سایر کنترل‌کننده‌ها (از جمله میکروکنترلرها، PLCها و …) متخصص باشد، درس مدارهای واسط در سرفصل دروس کارشناسی سخت‌افزار کامپیوتر پیش‌بینی شده است. در حال حاضر نقطه‌ضعف عمده این درس عدم وجود آزمایشگاه مناسب برای تمرین عملی آموزشهای داده شده است.
با هزینه‌ای نسبتاً ناچیز می‌توان آزمایشگاهی در حد تخصصی برای این درس ایجاد کرد تا ضمن آموزش عملی زمینه‌های مربوط به کنترل کامپیوتری، یاری‌بخش دانشجویان در انجام پروژه‌های عملی باشد. این آزمایشگاه می‌تواند مورد استفاده دانشجویان مهندسی کامپیوتر، مهندسی پزشکی و مهندسی الکترونیک قرار گیرد.
شرح فعالیت
۱) بخش مقدماتی
در این بخش باید اطلاعات جامعی از تجهیزات عمومی کنترل‌گرها (LCD کاراکتری و گرافیکی – Keypad – کنترل موتور(پله‌ای – DC – RELAY – PWM) – A/D – D/A – حافظه‌های FLASH و EEPROM – RTC و …) و نحوه راه‌اندازی آنها در جهت تکمیل آزمایشگاه ریزپردازنده به دانشجو داده شود. این بخش می‌تواند به صورت تمرین عملی به دانشجویان و ارائه آنها به صورت کنفرانس در مدت کوتاهی انجام شود.

۲) آزمایشگاه مدارهای واسط
در این بخش دانشجو باید با شیوه کنترل دستگاههای جانبی به کمک کامپیوتر آشنا شود.
رئوس مورد نظر در این بخش عبارتند از:
• اصول سخت‌افزار کامپیوتر (رابطهای کامپیوتری – وقفه‌ها – DMA)
• آشنایی با پورتهای موازی و سریال کامپیوتری و شیوه کنترل سخت‌افزاری و نرم‌افزاری آنها
• کنترل به کمک مودم – تلفن – اینترنت – شبکه – Bluetooth – USB
• اسلاتها و کارتهای توسعه (XT – ISA – PCI) و آشنایی با نحوه برنامه‌نویسی راه‌اندازها (Drivers)
• آشنایی با مادربورد و نحوه اسمبل کردن یک کامپیوتر
برای هر بخش مثالهای سخت‌افزاری مناسب و ساده که در بخش مقدماتی معرفی شده‌اند، برای اطمینان از عملکرد کنترلی صحیح مفید خواهد بود.

۳) آزمایشگاه دستگاههای جانبی
در این بخش دانشجو باید با اصول کار دستگاههای جانبی کامپیوتر و نحوه استفاده از آنها بدون کمک کامپیوتر آشنا شود.
رئوس مورد نظر در این بخش عبارتند از:
• آشنایی با نحوه عملکرد دستگاههای جانبی کامپیوتر (صفحه‌کلید، ماوس، چاپگر، فلاپی، راه‌انداز کارتهای حافظه و …) و چگونگی راه‌اندازی آنها به کمک انواع میکروکنترلرها و PLCها
• آشنایی با نحوه عملکرد دستگاههای پیشرفته‌تر کامپیوتری (مانیتور- اسکنر- قلم نوری – CD-ROM – هارد و …) با تشریح عملی مدارات داخلی
• آشنایی با FPGA و نحوه برنامه‌ریزی آن و ساخت چند مدار ساده به کمک آن
امکانات لازم
• یک کامپیوتر پیشرفته جهت برنامه‌ریزی میکروکنترلرها و اتصال به اینترنت و استفاده از اسلات PCI و پورت USB
• دستگاه برنامه‌ریز برای انواع میکروکنترلرها (۸۰۵۱، PIC، AVR، ۸۰۱۹۶ و …)
• تعدادی کامپیوتر قدیمی (از ۸۰۳۸۶ تا پنتیوم I)
• تجهیزات عمومی آزمایشگاه ریزپردازنده (اسیلوسکوپ – منبع تغذیه – ولت‌متر و …) و تجهیزات بستن و تست مدار
• تعدادی کتاب مرجع در مورد تراشه‌های منطقی، میکروکنترلرها و مدارهای واسط
• دستگاه برنامه‌ریز FPGA