طراحی مدارهای واسط

هدف
• آشنایی با عملکرد سیستمهای مبتنی بر پردازنده به ویژه کامپیوترها
• آشنایی با نحوه کنترل دستگاههای خارجی از طریق برنامه نویسی پورتهای کامپیوتر
• آشنايي تكميلي با طراحي سيستم‌هاي مبتني بر ميكروكنترلرها

پیش‌نیاز: درس ريزپردازنده – آشنايي با برنامه‌نويسي اسمبلي كامپيوتر و زبان C

سرفصل درس
• يادآوري عملکرد پردازنده ها و سیستمهای مبتنی بر پردازنده، اتصال حافظه و ورودي/خروجي‌هاي ساده به پردازنده، آشنایی با پردازنده 88/8086 و ساختار مادربورد کامپیوترهای پایه PC-XT و بايوس، يادآوري برنامه‌نويسي زبان اسمبلي 88/8086.
• آشنایی با نحوه طراحي يك كارت ساده XT، مباني آدرس‌دهي، نحوه برنامه‌نويسي تحت DOS و ويندوز، مقدمه‌اي بر نحوه درايورنويسي تحت ويندوز، آشنايي با کارتهای (اسلاتهاي) کامپیوتری ISA، EISA، PCI، AGP و PCI-Express و بررسي مزاياي هريك از آنها، تراشه 8255.
• اصول پردازش سيگنالهاي آنالوگ، عملگرها، حسگرها، حلقه‌هاي كنترلي، مبدل آنالوگ به ديجيتال (A/D)، مبدل ديجيتال به آنالوگ (D/A)
• اصول برقراري ارتباط با كامپيوتر، كنترل جريان داده به روش تأخير و دست‌دهي،
• اصول ارتباط موازي، مثال كاربردي (LCD كاراكتري، موتور پله‌اي)، آشنايي با چاپگر، كنترل چاپگر بدون كامپيوتر، برنامه‌نويسي پورت موازي كامپيوتر.
• اصول ارتباط سريال، برنامه‌نويسي پورت سريال ميكروكنترلر و پورت سريال كامپيوتر، مودم، ارتباط به كمك مودم، آشنايي با عملكرد صفحه‌كليد IBM، ماوس.
• مباحث پيشرفته ميكروكنترلر (تايمرها، اتصال ورودي و خروجي استاندارد (KeyPad ، LCD كاراكتري و گرافيكي، صفحه‌كليد و ماوس كامپيوتر) به ميكروكنترلر 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)
• آشنایی با پورت USB، معماري USB، جريان اطلاعات در USB، پروتكل USB، توصيفگرها و درخواستها در USB، سخت‌افزار و نرم‌افزار USB.
• كنترل دستگاهها از راه دور، اصول برنامه‌نويسي شبكه، روال كنترل دستگاهها از طريق شبكه كامپيوتري و اينترنت، برنامه‌هاي Client/Server.
• سيستمهاي بلوتوث، توپولوژي و معماري و پروتكل بلوتوث، سخت‌افزار بلوتوث، نرم‌افزار بلوتوث.
• باس IEEE-1394
• گذري بر انواع شبكه‌هاي كنترلي ( Serial ، RS485 ، I2C ، X10 ، CAN ، 1Wire ، LON و …)

• پروتکل‌های ارتباطی دیگر (USB، SPI، Bluetooth، بی‌سیم رادیویی، مادون‌قرمز، X10، شبکه‌ی تلفن، GSM، GPRS و …)
• اصول طراحي روبات، انتخاب اجزاء (بدنه، حسگر، كنترلر، عملگر)، آشنايي با چند زمينه معروف ساخت روبات

منابع

“The 80×86 IBM PC & Compatible Computers”, Muhammed Ali Mazidi and et al, Prentice Hall,2000.

كتاب فوق با نام مدارهاي واسط توسط دكتر قدرت سپيدنام به فارسي ترجمه شده است.

• “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.

• “PC Interfaces under Windows”, Burkhard Kaink and Hans-Joachim Berndt, Elektor Electronics Publications, 2002.

• “IBM personal computer XT, Technical Reference”, Volume 1,2, IBM, 1983.
• “IBM personal computer AT, Technical Reference”, IBM, 1984.
• “The Intel Microprocessors”, Barry B. Brey, Prentice Hall, 2006.

• “PIC Microcontroller and Embedded Systems”, Muhammed Ali Mazidi and et al, Prentice Hall, 2007.
• “The 8051 Microcontroller and Embedded Systems Using Assembly and C”, Muhammed Ali Mazidi and et al, Prentice Hall, 2006.

• «طراحي کاربردی سيستم با ميکروکنترلرهای AVR»، محمدرضا يزدچي، جواد راستي، مجتبی نظام‌هاشمی و سعید نصراللهی، انتشارات دانشگاه اصفهان، ویراست دوم، ۱۳۹۳.
• «طراحي مدارهاي واسط كامپيوتري»، جواد راستي، انتشارات پیام علوی، ۱۳۹۰ (نسخه‌ی الکترونیکی در اینترنت موجود است)
• “اصول كامل راه‌اندازي و كنترل دستگاههاي جانبي توسط كامپيوتر”، محسن شكيبافر، انتشارات نص، ۱۳۸۴.
• “روبات تعقیب خط”، جواد راستی، انتشارات کنکاش، ويرايش دوم، ۱۳۸۸.
• “مرجع علمي-كاربردي سخت‌افزار”، شيرزاد شهرياري، انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد، ۱۳۸۴.
• “اسلاتهاي توسعه و طراحي كارتها”، شيرزاد شهرياري، انتشارات جهاد دانشگاهي مشهد، ۱۳۷۸.
• “دیجیتال پایه و طراحی مدارهای واسط”، شیرزاد شهریاری، انتشارات پرتو نگار، ۱۳۸۵.
• “گذرگاهها و درگاههاي كامپيوترهاي شخصي”، عبدالمجيد منصوريان‌فر و اصغر كريمي، انتشارات دانش‌پژوهان برين – اركان، ۱۳۸۳
• «۱۱ پروژه با AVR»، سيد مهدي حسيني، انتشارات آفرنگ، بهار ۱۳۸۸.
• «۱۰ پروژه با AVR»، مهدي كاظم‌لو و سيد مهدي حسيني، انتشارات آفرنگ، تابستان ۱۳۸۸.
• «آموزش کاربردی میکروکنترلرهای AVR به زبان‌های C و C#»، سجاد ابراهیمی و محمد عادلی‌نیا، انتشارات مؤسسه فرهن
• “آشنايي با قطعات سخت‌افزار كامپيوتر و نحوه كار آنها”، محمدرضا گرمخوراني، انتشارات نوپردازان، ۱۳۸۳
• “طراحی، برنامه نویسی و ربط دهی خانواده ۸۰۸۶/۸۸”، جان افن بک، ترجمه دکتر علی پیروی، انتشارات آستان مقدس، ۱۳۷۷.
• “مدارهای واسطه”، تامپکینز – وبستر، ترجمه دکتر علی پیروی، انتشارات آستان مقدس، ۱۳۸۲.
• “مبانی میکروپروسسورها و مدارهای واسطه”، دکتر سید محمد احدی، انتشارات دانشگاه امیرکبیر، ۱۳۸۲.
• “اصول طراحي سيستمهاي ميكروپروسسوري”، دكتر سيد احمد معتمدي، چاپخانه علمي و فرهنگي، ۱۳۷۷.
• سيستمهاي ميكروپروسسوري ۱۶ و ۳۲ بيتي، دكتر سيد احمد معتمدي، چاپخانه علمي و فرهنگي، ۱۳۷۷.