نرم افزار Code Vision AVR .سوال سوم

[miladhoveyda]

میکروکنتلرها دقیقا چی هستن؟

[mahdi_f]

یک میکروکنترلر از بخش‌هایی مانند پردازنده، RAM، ROM و یک سری پایانه (پورت، درگاه) تشکیل شده‌است.

از سوی دیگر، از آنجا که میکروکنترلر معمولاً برای مقاصد کنترلی استفاده می‌شوند، نیاز به برقراری ارتباط با دستگاه تحت کنترل خود دارند. اما از آنجا که اکثر سیگنال‌های لازم برای این منظور سیگنال‌های آنالوگ هستند، باید ابتدا این سیگنال‌ها به صورت دودویی تبدیل شوند تا برای پردازنده قابل درک باشند. این کار توسط مبدل آنالوگ به دیجیتال صورت می‌گیرد. همچنین در برخی از میکروکنترلرها مبدل دیجیتال به آنالوگی هم وجود دارد که امکان فرمان دادن میکروکنترلر به دستگاه‌های با ورودی آنالوگ را فراهم می‌کند.

از دیگر اجزای معمول و پرکاربرد در میکروکنترلرها، تایمرها هستند. تایمرها عموماً از یک شمارنده تشکیل می‌شوند که پس از تعداد مشخصی از شمارش، یک وقفه تولید می‌کنند که می‌تواند برای انجام متوالی یک کار مورد استفاده قرار گیرد.

بسیاری از میکروکنترلرها از واحد تولید مدولاسیون عرض پالس نیز برخوردارند. این واحد به خصوص در کاربردهای الکترونیک قدرت و کنترل موتور و نیز به عنوان مبدل دیجیتال به آنالوگ کاربرد دارد.

[shahinjo]

میکروکنتلرها دقیقا چی هستن؟

[font=iransans, Arial, Tahoma, sans-serif]میکروکنترلر دستگاهی یکپارچه مدار (IC) است که برای کنترل سایر قسمت های یک سیستم الکترونیکی، معمولا از طریق واحد ریزپردازنده (MPU)، حافظه و برخی لوازم جانبی مورد استفاده قرار می گیرد.
[/font]
این دستگاه ها برای برنامه های جاسازی شده ای که هم به عملکرد پردازش نیاز دارند و هم تعامل پاسخگو با اجزای دیجیتال، آنالوگ یا الکترومکانیکی، بهینه شده اند.

متداول ترین روش برای اشاره به این دسته مدارهای مجتمع میکروکنترلر است اما مخفف MCU به عنوان واحد میکروکنترلر قابل تعویض است.
[font=iransans, Arial, Tahoma, sans-serif]پیشوند “میکرو” به معنی کوچک بودن است و اصطلاح “کنترل کننده” در اینجا حاکی از توانایی پیشرفته ای برای انجام توابع کنترل است. همانطور که گفته شد، این عملکرد نتیجه ترکیب پردازنده دیجیتال و حافظه دیجیتال با سخت افزار اضافی است که بطور خاص برای کمک به میکروکنترلر در تعامل با سایر اجزا طراحی شده است.
لیست برنامه های کاربردی میکروکنترلر ممکن است به قدری طولانی باشد که ما حتی از مثال زدن درنگ نمی کنم.[/font]

پوشیدنی های ارزان قیمت (مثل ساعت و…)، تجهیزات پزشکی، لوازم الکترونیکی مصرفی بالا، دستگاه های صنعتی ناهموار، پیشرفته ترین سیستم های نظامی و هوافضا را با میکروکنترلر ایجاد کرده اند.

[بهرام علمداری]

نام میکرو کنترلر از دو عبارت میکرو و کنترلر تشکیل یافته است. اولین معنایی که به ذهن ها می رسد کاربرد میکروکنترلر به عنوان یک کنترل کننده کوچک می باشد. در حقیقت این قطعات مانند یک کامپیوتر بسیار کوچک توانایی پردازشی دارند و به کمک ورودی/خروجی های مختلف می توانند با قسمت های دیگر مدار ارتباط برقرار کنند.
برای مثال زمانی را فرض کنید که شما می خواهید سرعت یک موتور با زدن یکی از کلید ها بیشتر شده و با زدن کلید دیگری کمتر شود. علاوه بر این یک کلید دیگر برای اینکه موتور با هر بار زدن کلید روشن و خاموش شود نیاز دارید. اینجا میکرو کنترلر به کمک شما می آید و شما پردازش مورد نیاز برای این کار را توسط میکرو کنترلر می توانید انجام دهید.
توسط میکرو کنترلر می توانید ورودی های دیجیتالی یا آنالوگی را دریافت کرده و با توجه به مقادیر ورودی، خروجی دلخواه را پردازش و ایجاد نمود.

الگوریتم های دلخواه را به صورت کد های برنامه نویسی نوشت و آن را در میکرو کنترلر اجرا نمود و محاسبات انجام داد.

با کمک میکرو کنترلر می توانید نمایشگر های مختلف مانند ۷Segment و نمایشگر های کاراکتری یا گرافیکی لمسی را راه اندازی کرد.

به کمک تایمر ها زمان را محاسبه کرد و یا پالس های خروجی دلخواه ایجاد نمود. ورودی های آنالوگ یا دیجیتال را دریافت کرد. صفحه کلید ماتریسی راه اندازی کرد.

و در نهایت به کمک پروتکل ها با قطعات و میکرو کنترلر های دیگر و کامپیوتر ارتباط برقرار کرد.

[Mortzakolbadinezhad]

پردازنده‌هایی با حافطه‌ی ROM ،RAM، تایمر، پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) و … در یک پک تراشه می‌باشند. به عبارت دیگر میکروکنترلر، مدار مجتمعی است که از یک CPU و اجزای دیگر تشکیل شده است. یکی از بزرگترین تولیدکنندگان میکروکنترلرها شرکت Atmel است. فرایند استفاده ساده از میکروکنترلرهای خانواده AVR باعث شده بیشتر مورد توجه قرار بگیرند. برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR بیشتر به زبان‌های C و Basic توسط کامپایلرهای Codevision و BASCOM صورت می‌گیرد

[miladhoveyda]

ساختمان داخلی میکروکنترلر:

     کامپیوتری که در حال حاضر با آن کار می کنیم دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu  است که از کنار هم قرار گرفتن چندین میلیون ترانزیستور تشکیل شده و بر روی اطّلاعات پردازش انجام می شود. میکرو کنترلر هم عیناً دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu  است که دقیقاً کارcpu  کامپیوتر رو انجام می دهد با این تفاوت که قدرت و سرعت پردازش آن از cpu  کمتراست که آن را  میکروپرسسور گویند در بخش بعدی فرق میکرو پرسسور و میکروکنترلر را بررسی می کنیم. میکروکنترلر علاوه بر cpu  دارای حافظه است که برنامه ای که آنجاقرار میگیرددرکنارحافظه در میکروکنترلرهای امروزی تایمرها برای تنظیم زمان کانتر ها برای شمردن  کانال های آنالوگ به دیجیتال  پورت های  برای گرفتن و دادن اطّلاعات و امکاناتی دیگر تشکیل شده و همه اینها در یک چیپ قرار گرفته که تنکنولوژی جدید آن را تو یک تراشه به اندازه یک سکه قرار داده است.

 تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر:

    همانطور که گفته شد میکروپرسسور یک پردازنده است و برای کار باید به آن چیپ های حافظه و چیز های دیگری را به آن اضافه کرد این امکان به درد این میخورد که بر حسب کارمان حافظه مناسب و دیگر قطعات را مانند تایمرها و غیره به صورت بیشتری استفاده کنیم  ولی مدار خیلی پیچیده می شود و از لحاظ هزینه هم هزینه بیشتر می شود به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده می شود اما این روزها میکرو کنترلر های جدید با حافظه های زیاد تعداد تایمر زیاد پورت های زیاد و تنوع بسیار زیاد آنها بر حسب این امکانات دست ما را باز گذاشته است تا دیگر میکروپرسسورها را فراموش کنیم.

 

آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟

    جواب منفی است تمام کارهایی که ما با میکروکنترلر می توانیم انجام بدهیم با قطعات دیگر هم می توانیم انجام بدهیم چون ما قبلاً هم تایمر داشتیم هم کانتر هم حافظه هم پردازنده و...  . در واقع میکروکنترلر قطعه ای است با تمام این امکانات که به صورت یک آی سی آماده شده است و هزینه   پیچیدگی و حجم را به نحوه قابل ملاحضه ای کاهش می دهد.