وب سایت شخصی جواد راستی
وب سایت شخصی جواد راستی

ريزپردازنده‌ها

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

 ¨    يادآوري مفاهيم دستگاههاي شمار و محاسبات غيردهدهي، مدارات منطقي ديجيتال

¨    اتوماسيون، سيستم‌هاي كنترلي، پردازنده‌ها و فرآيند اتوماسيون، مزاياي اتوماسيون

¨   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 

¨    تحليل كارايي سيستمهاي مبتني بر پردازنده، ميكروكنترلرها، سيستمهاي Embedded، معيارهاي انتخاب يك ميكروكنترلر، روند طراحي سيستم با ميكروكنترلرها 

¨    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

¨    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 

¨    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 

¨        مدارات AVR، نحوه برنامه‌ريزي ميكروكنترلر، بيت‌هاي فيوز در AVR، رابط JTAG 

¨    وقفه‌ها- سرويس‌دهي به شيوه وقفه و سركشي، منابع وقفه AVR، برنامه‌ريزي وقفه‌ها، وقفه‌هاي سخت‌افزاري، وقفه تايمر، وقفه سريال، اولويت وقفه‌ها 

¨    اصول پردازش سيگنالهاي آنالوگ، عملگرها، حسگرها، حلقه‌هاي كنترلي، مبدل آنالوگ به ديجيتال (A/D)، مبدل ديجيتال به آنالوگ (D/A)، مقايسه‌كننده‌هاي آنالوگ 

¨    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 

¨    تايمرهاي AVR- ثباتهاي تايمر، برنامه‌ريزي تايمر در مدهاي گوناگون، ايجاد تأخيرهاي دقيق، برنامه‌ريزي شمارنده‌ها 

¨    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 

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

 

مراجع اصلي

  1) «طراحي سيستم با ميكروكنترلر AVR»، دکتر محمدرضا يزدچي، دکتر جواد راستي، مهندس مجتبي نظام‌هاشمي و مهندس سعيد نصراللهي بروجني، انتشارات دانشگاه اصفهان، 1392.

2) "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.

  3) «جزوه ريزپردازنده‌ها» نوشته جواد راستي (قابل تهيه از مركز زيراكس دانشگاه و قابل دانلود از سايت www.jrasti.ir)

  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

·         8 نمره ميان ترم

 ·        10 نمره پايان‌ترم

 ·         2 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

مقدمه 59 کیلوبایت download
مقدمه ای بر محاسبات دودویی 279 کیلوبایت download
اتوماسیون، سیستم های کنترلی 371 کیلوبایت download
میکرو کنترلرها و سیستم های جا سازی شده 184 کیلوبایت download
میکروکنترلر 8051 ، سخت افزار و اصول برنامه نویسی 1.661 کیلوبایت download
حلقه‌هاي تکرار 184 کیلوبایت download
محیط مجتمع µVision 263 کیلوبایت download
برنامه نویسی میکروکنترلر 8051 به زبان C51 178 کیلوبایت download
اسمبلر ميكروكنترلر 8051 69 کیلوبایت download
كتاب ميكروكنترلر 8051 مزيدي-ويرايش 2000 (انگليسي)  3350 کیلوبایت download


 مطالب مفید راجع به ميكروكنترلر AVR

جزوه درس ريزپردازنده‌ها - AVR 7300 کیلوبایت download
جزوه شماره 1 - عملكرد پردازنده‌ها 439 کیلوبایت download
 جزوه شماره 2 - اتصال حافظه و ورودي/خروجي به پردازنده‌ها 1763 کیلوبایت download
راهنماي برنامه‌نويسي AVR به زبان C در محيط AVR Studio 662 كيلوبايت download
اصول برنامه‌نويسي AVR به زبان C 400 كيلوبايت download
كتابهاي الكترونيكي در مورد AVR 3170 کیلوبایت download
فيلم‌ها و انيميشن‌هاي آموزشي 19800 کیلوبایت download
پروگرامر AVR 624 کیلوبایت download
پروژه‌هاي AVR 3190 کیلوبایت download
برگه اطلاعاتي ATMEGA32 5390 کیلوبایت download
آشنايي با نصب و استفاده از نرم‌افزار شبيه‌ساز Proteus 3000 کیلوبایت download
اسلايدهاي آموزش نرم‌افزار شبيه‌ساز Proteus 2450 کیلوبایت download
CodeVision 2.03.4 8130 کیلوبایت download
MicroC 11000 کیلوبایت download
 bascom 1.11.7.4 5690 کیلوبایت download
WinAVR-20090313-install 21500 کیلوبایت download
آشنايي با نرم‌افزار AVR Studio 542 كيلوبايت download
آشنايي با نرم‌افزار Code Vision 2460 كيلوبايت download
آشنايي با تكنولوژي‌هاي بسته‌بندي تراشه‌ها 94 كيلوبايت download