وب سایت شخصی جواد راستی
وب سایت شخصی جواد راستی

آزمایشگاه درس مدارهای واسط

هدف

از آنجا كه يك فارغ‌التحصيل سخت‌افزار كامپيوتر بايد در زمينه كنترل دستگاهها از طريق كامپيوتر و نيز راه‌اندازي دستگاههاي جانبي كامپيوتر به كمك ساير كنترل‌كننده‌ها (از جمله ميكروكنترلرها، PLCها و ...) متخصص باشد، درس مدارهاي واسط در سرفصل دروس كارشناسي سخت‌افزار كامپيوتر پيش‌بيني شده است. در حال حاضر نقطه‌ضعف عمده اين درس عدم وجود آزمايشگاه مناسب براي تمرين عملي آموزشهاي داده شده است.
با هزينه‌اي نسبتاً ناچيز مي‌توان آزمايشگاهي در حد تخصصي براي اين درس ايجاد كرد تا ضمن آموزش عملي زمينه‌هاي مربوط به كنترل كامپيوتري، ياري‌بخش دانشجويان در انجام پروژه‌هاي عملي باشد. اين آزمايشگاه مي‌تواند مورد استفاده دانشجويان مهندسي كامپيوتر، مهندسي پزشكي و مهندسي الكترونيك قرار گيرد.

شرح فعاليت

1) بخش مقدماتي
در اين بخش بايد اطلاعات جامعي از تجهيزات عمومي كنترل‌گرها (LCD كاراكتري و گرافيكي - Keypad - كنترل موتور(پله‌اي - DC - RELAY - PWM) - A/D - D/A - حافظه‌هاي FLASH و EEPROM - RTC و ...) و نحوه راه‌اندازي آنها در جهت تكميل آزمايشگاه ريزپردازنده به دانشجو داده شود. اين بخش مي‌تواند به صورت تمرين عملي به دانشجويان و ارائه آنها به صورت كنفرانس در مدت كوتاهي انجام شود.

2) آزمايشگاه مدارهاي واسط
در اين بخش دانشجو بايد با شيوه كنترل دستگاههاي جانبي به كمك كامپيوتر آشنا شود.
رئوس مورد نظر در اين بخش عبارتند از:
• اصول سخت‌افزار كامپيوتر (رابطهاي كامپيوتري - وقفه‌ها - DMA)
• آشنايي با پورتهاي موازي و سريال كامپيوتري و شيوه كنترل سخت‌افزاري و نرم‌افزاري آنها
• كنترل به كمك مودم - تلفن - اينترنت - شبكه - Bluetooth - USB
• اسلاتها و كارتهاي توسعه (XT - ISA - PCI) و آشنايي با نحوه برنامه‌نويسي راه‌اندازها (Drivers)
• آشنايي با مادربورد و نحوه اسمبل كردن يك كامپيوتر
براي هر بخش مثالهاي سخت‌افزاري مناسب و ساده كه در بخش مقدماتي معرفي شده‌اند، براي اطمينان از عملكرد كنترلي صحيح مفيد خواهد بود.

3) آزمايشگاه دستگاههاي جانبي
در اين بخش دانشجو بايد با اصول كار دستگاههاي جانبي كامپيوتر و نحوه استفاده از آنها بدون كمك كامپيوتر آشنا شود.
رئوس مورد نظر در اين بخش عبارتند از:
• آشنايي با نحوه عملكرد دستگاههاي جانبي كامپيوتر (صفحه‌كليد، ماوس، چاپگر، فلاپي، راه‌انداز كارتهاي حافظه و ...) و چگونگي راه‌اندازي آنها به كمك انواع ميكروكنترلرها و PLCها
• آشنايي با نحوه عملكرد دستگاههاي پيشرفته‌تر كامپيوتري (مانيتور- اسكنر- قلم نوري - CD-ROM - هارد و ...) با تشريح عملي مدارات داخلي
• آشنايي با FPGA و نحوه برنامه‌ريزي آن و ساخت چند مدار ساده به كمك آن

امكانات لازم

• يك كامپيوتر پيشرفته جهت برنامه‌ريزي ميكروكنترلرها و اتصال به اينترنت و استفاده از اسلات PCI و پورت USB
• دستگاه برنامه‌ريز براي انواع ميكروكنترلرها (8051، PIC، AVR، 80196 و ...)
• تعدادي كامپيوتر قديمي (از 80386 تا پنتيوم I)
• تجهيزات عمومي آزمايشگاه ريزپردازنده (اسيلوسكوپ - منبع تغذيه - ولت‌متر و ...) و تجهيزات بستن و تست مدار
• تعدادي كتاب مرجع در مورد تراشه‌هاي منطقي، ميكروكنترلرها و مدارهاي واسط
• دستگاه برنامه‌ريز FPGA