آموزش کار با میکروکنترلرها

0
1094

مقدمه: با پیشرفت تکنولوژی در زمینه طراحی کامپیوتر، ارزش و اندازه آنها بشدت کاهش یافت.کامپیوترهای اولیه به اندازه یک خانه بودند و تنها در اختیار عده بخصوصی از دانشمندان قرار داشتند. اختراع ترانزیستورها و پیشرفت های بعدی آن در طراحی، کامپیوتر را در اختیار عموم قرار داد. بتدریج که نوآوری های سخت افزار محدودیت یافت، طراحان بدنبال تکنیک های جدید سعی در اصلاح عملکرد کامپیوترها نمودند .


بخش عملیاتی هر کامپیوتر شامل سه قسمت است : 




  1.  واحد پردازش مرکزی


  2. حافظه


  3. وسایل ورودی و خروجی

نقش واحد پردازش اجرای (پردازش) اطلاعات ذخیره شده در حافظه است. عمل وسایل ورودی و خروجی همچون صفحه کلید، نمایشگر تصویر، تهیه مفاهیم ارتباط و محاوره با

واحد پردازشگر است.در سیستم های کامپیوتریدو نوع حافظه اصلی وجود دارد :

۱-RAM: که برای ذخیره موقت برنامه ها و داده هاست .

۲-ROM: که برای ذخیره سازی دائمی برنامه ها و داده های است که کامپیوتر برای کار خود استفاده می کند .

وسایل جانبی مانند وسایل ورودی/خروجی به پردازشگر اجازه می دهند تا با انسان یا دیگر کامپیوترها تبادل اطلاعات نماید .

سیستمی که از میکروپروسسور همه منظوره استفاده می کند باید در خارج از آن RAM,ROM و درگاههای ورودی/خروجی و تایمر ها را اضافه نماید تا سیستمی کارآمد بوجود آید. گرچه افزایش RAM,ROM و درگاههایورودی/خروجی موجب حجیم شدن و گرانتر شدن سیستم ها می گردد، ولی به قابلیت انعطاف آنها افزوده می شود . از جمله اینکه طراح می تواند روی مقدار RAM,ROM و درگاههای ورودی /خروجی بر حسب نوع کاربرد تصمیم گیری و اعمال نظر نماید .

اما یک میکرو کنترلر دارای یک پردازشگر به همراه مقدار ثابتی از RAM ,ROM ، درگاههایورودی/خروجی و تایمر در درون خود می باشد .

میکرو کنترلر در واقع یک ریز پردازنده تک تراشه ای است که شامل حافظه داده ،حافظه برنامه، ورودی و خروجی سریال و موازی، تایمرها، وقفه های بیرونی و داخلی می باشد که تمام آنها روی یک تراشه واحد مجتمع شده اند .

بنابر این طراح نمی تواند یک حافظه ، ورودی،خروجی یا تایمری را بدون گسترش لازم آن از بیرون اضافه کند.مقدار ثابت ROM,RAM و مقدار درگاههای ثابت در میکرو کنترلرها آنها را برای کاربردهایی که قیمت و محفظه در آنها بحرانی است ایده آل کرده است.بیش از ۳۴ درصد میکرو کنترلها در اتوماسیون اداری نظیر چاپگر لیزری ، دستگاههای نمابر ، تلفنهای هوشمند، و نظایر آنها به کار برده می شوند. بیش از یک سوم میکرو کنترلرها در لوازم خانگی الکترونیکی به کار برده شده اند. در این دسته بندی تولیداتی نظیر cd player ، تجهیزات صوتی ، بازیهای ویدویی ، ماشین لباسشویی ، دستگاهای پخت و پز (مایکرو فر ) و نظایر آنها قرار دارند .

بازار تجهیزات مخابراتی ، ادوات نظامی و تجهیزات مربوط به اتومبیل ها بخش باقیمانده از سهم کاربرد میکرو کنترلرها را به خود اختصاص داده اند .

میکرو کنترلرها به طور معمول با استفاده از زبان اسمبلی مربوطه، برنامه ریزیمی شده اند. میکرو کنترلرها ی ساخت تولید کنندگان مختلف ، زبانهای اسمبلی متفاوتی دارند. زبان اسمبلی شامل عبارتهای کوتاهی برای دستورالعمل ها است. معمولاً به خاطر سپردن این عبارتها مشکل است و نیز برنامه های تهیه شده برای یک میکرو کنترلر برای سایر انواع دیگر میکرو کنترلرها قابل استفاده نمی باشد.سختی کار با زبان اسمبلی به خصوص در پیاده سازی پروژه های پیچیده ، متداولترین شکایتی است که در رابطه با برنامه ریزی میکرو کنترلرها مطرح می شود. راه حل این مسئله ، استفاده از زبانهای سطح بالا می باشد. با این کار عملیات برنامه نویسی ساده تر گشته ، برنامه خونا تر و انعطاف پذیر تر شده و پشتیبانی از آن نیز ساده تر می گردد. برای اغلب میکرو کنترلرها ، کامپایلرهای C و BASIC متفاوتی موجود می باشد.کامپایلرهای BASIC معمولاً به صورت مفسر بوده و کدهای حاصل از آنها کند می باشند .

یکی دیگر از معایب زبان بیسیک این است که اغلب کامپایلرهای بیسیک ساختیافته نیستند در نتیجه برنامه سازی با آن کار دشواری می باشد. با این وجود در این پروژه مختصری راجع به برنامه نویسی با زبان C و بیسیک توضیح داده می شود ولی اساس کار را بر روی برنامه نویسی اسمبلی قرار می دهیم. و باتوجه به اینکه مطالب کمی راجع به برنامه نویسی میکروکنترلرها به زبان C و بیسیک می باشد امیدواریم که برای خوانندگان مفید واقع گردد. در اینجا یکی از کامپایلرهای حرفه ای C با تمام قابلیتهای أن جهت برنامه ریزی میکرو کنترلر معرفی می گردد که در این مبحث برنامه نویسی C را اختصاص به میکرو کنترلرهای خانواده ۸۰۵۱ داده شده است.همچنین مختصری راجع به برنامه نویسی بیسیک برای میکرو کنترلرهای سری PIC توضیح داده خواهد شد.این تراشه ساخت شرکت Microchip Technology می باشد.مجموعه میکرو کنترلرهای ساخت این شرکت با نام PIC سر نام کلمات Programmable Interface Controller می باشد.زبان بیسیکی که برای این میکرو کنترلر درنظر گرفته شده است کامپایلر PIC BASIC می باشد.در پایان اقدام به طراحی و ساخت یک پروژه عملی همراه با توضیحاتی در مورد برنامه نویسی به زبان اسمبلی با استفاده از میکرو کنترلر AT89C51 ساخت شرکت ATMEL می نماییم .این پروژه درمورد ساخت یک سیستم کنترل اجاق گاز مایکرو ویو می باشد. البته نمی توان گفت که این دستگاه می تواند مورد استفاده عملی گردد و در مقایسه با اجاقهای مایکرو ویو پیشرفته ای که در بازار موجود می باشد قابلیتهای بسیاری دارند، بسیار ساده می باشد ولی می تواند ایده کلی به ما دهد .

bselectron.mihanblog.com

دیدگاه خود را بیان کنید

لطفا پیام خود را وارد نمایید
لطفا نام خود را در این قسمت وارد نمایید