میکروکنترلرها

هدف
• آشنایی با عملکرد سیستمهای مبتنی بر پردازنده به ویژه کامپیوترها.
• آشنایی با نحوه طراحي سيستمهاي Embedded به كمك ميكروكنترلرها

پیش نیاز: مدارهای منطقی – برنامه‌نويسي كامپيوتر

سرفصل 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.

منابع اصلي
۱) «طراحي کاربردی سيستم با ميکروکنترلر AVR»، محمدرضا يزدچي، جواد راستي، مجتبی نظام‌هاشمی و سعید نصراللهی، انتشارات دانشگاه اصفهان، ویراست دوم، 1393.

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 ۱۳۸۸ منتشر شده است.
۳) «مرجع كامل ميكروكنترلرهاي AVR»، محمد مهدي پرتوي‌فر و …، انتشارات نص، چاپ سوم، ۱۳۸۷.

منابع فرعي
۱) «۱۱ پروژه با AVR» نوشته مهندس سيد مهدي حسيني، انتشارات آفرنگ، بهار ۱۳۸۸. 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.

۲) «۱۰ پروژه با AVR» نوشته مهندس مهدي كاظم‌لو و مهندس سيد مهدي حسيني، انتشارات آفرنگ، تابستان ۱۳۸۸. 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.

۳) «مدارهاي اصولي و پايه ميكروكنترلر» نوشته رضا فاني و امين متين‌مقدم، انتشارات نص، تابستان ۱۳۸۸. در اين كتاب پروژه‌هاي كاربردي بسيار متنوع و جالبي با استفاده از ميكروكنترلرهاي ۸۰۵۱ و AVR تشريح شده است.

۴) «ميكروكنترلرهاي AVR» نوشته مهندس علي كاهه، انتشارات نص، ۱۳۸۳. 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.

5. J. Boxall, “AVR Workshop: A Hands-On Introduction with 60 Projects”, No Starch Press, 2022.

6. S. Naimi, S. Naimi, and M.A. Mazidi. “The AVR Microcontroller and Embedded Systems Using Assembly and C: Using Arduino Uno and Atmel Studio.” 2017.

مطالب مفید راجع به ميكروكنترلر 8051

عنوان	حجم	لینک
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	1661 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

عنوان	حجم	لینک
جزوه درس ريزپردازنده‌ها – AVR	2484 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