ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM

ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM

در این پروژه با استفاده از سنسور لودسل که ترکیبی از چندین مقاومت و استرنگیج است ،سیگنال ضعیفی به عنوان سیگنال وزن در یا فت می شود،این سیگنال با استفاده از تقویت کننده ی ویژه ای تقویت شده و پس از آن در یک شبکه فیلتری فیلتر شده و پس از آن سیگنال توسط واحد مبدل میکروکنترلر به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود.از این مرحله به بعد عملیات های فیلتر دیجیتال و خطی سازی انجام شده و در نهایت کالیبراسیون دیجیتال اتوماتیک انجام می شود.وزن بدست آمده بر روی نمایشگر LCD نمایش داده می شود و همچنین به صورت همزمان به کامپیوتر ارسال می شود.

دلیل استفاده از میکروکنترولر آرم کرتکس توانایی بالای این سری میکروکنترولر در پردازش و تبدیل سیگنال بوده و امکانات ارتباطی این میکروکنترولر ها نیز بسیار بالا می باشد به طوری که از بیشتر پروتکل های ارتباطی پشتیبانی می کند.

فهرست مطالب

چکیده1

فصل اول:2

مقدمه2

فصل دوم:4

سخت افزار 4

2-1- بلوک دیاگرام:5

2-2-مدار کلی:6

2-3- شماتیک برد:7

2-4-1- لودسل 8

2-4-6- پل وتستون:13

2-4-6-1- تاریخچه:13

2-4-6-2- ساختمان مدار پل وتستون:14

ساختمان پل وتسون 14

شکل 2:-7-14

2-4-6-3- طرز کار پل وتستون:15

2-4-6-4- کاربرد مدار پل وتستون:15

2-5-1- تقویتکنندهابزاردقیق:17

2-6- میکروکنترلر ARM:18

فصل سوم:25

نرم افزار 25

3-1- میکروکنترلر ARM چیست؟26

3-1-1- برد LPC1768-cortex-m3:28

3-2-آموزش ARM :31

آموزش ایجاد پروژه در KEIL - قسمت دوم33

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR 36

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR : قسمت دوم38

3-4- برنامه نهایی پروژه:49

فصل چهارم:54

نتیجه گیری و پیشنهاد54

فصل پنجم:56

DATA SHEET 56

مراجع فارسی:58

خرید فایل

طراحی و ساخت سیستم ضبط و پخش سیگنال با میکروکنترلر AVR و کارت حافظه ی MMC

طراحی و ساخت سیستم ضبط و پخش سیگنال با میکروکنترلر AVR و کارت حافظه ی MMC

توجه :

شما می توانید با خرید این محصول فایل " قلق های پایان نامه نویسی (از عنوان تا دفاع)" را به عنوان هدیه دریافت نمایید.

مقدمه:

در این پروژه سعی بر این است که علاوه بر آشنایی با میکروکنترلر AVRو محیط نرم افزاری (labview) سخت افزار،به گونه ای طراحی شود که با دریافت سیگنال آنالوگ ورودی (صوت) از میکروفن ، از طریق واحدADC میکرو این سیگنال به دیجیتال تبدیل شود و با توجه به برنامه‎ای که در داخل میکرو تعبیه شده است،این اطلاعات به داخل MMC ریخته شده ومیکرو با دریافت فرمان از کامپیوتر به صورت ارتباط سریال دستور پخش را دریافت می‎کند و از طریق واحد تایمر/ کانترکه در مد PWM کار می‎کند,اطلاعات ذخیره شده در MMC را با آشکار سازی موج PWM توسط یک انتگرال گیر،باز سازی و به آنالوگ تبدیل می‎کند و این سیگنال آنالوگ بوسیله یک سری مدارات مورد نیاز برای پخش از طریق یک هدفن پخش می‎گردد.

خرید فایل

تایمر تخصصی بلندمدت مجهز به میکروکنترلر

تایمر تخصصی بلندمدت مجهز به میکروکنترلر

فصل اول : AT89C2051 از شرکت Atmel:

این تراشه 8051 رایج دارای ROM سریع می باشد و طراحی های سریع این نوع حافظه ایده آل است زیرا حافظه سریع می تواند طی چند ثانیه در مقایسه 20 دقیقه لازم برای 8751 پاک شود به این دلیل AT89C2051 بجای 8751 بکار برده شده است تا هنگام پاک کردن تراشه وقتی تلف نشود و به این وسیله ساخت سیستم سریع گردد.

هنگام استفاده از AT89C2051 برای ساخت سیستم های مبتنی بر میکروکنترلر به سوزاننده یا برنامه ریز ROM سریع نیاز داریم با این وجود به پاک کننده ROM نیازی نیست. توجه داشته باشید که در حافظه سریع باید تمام حافظه پاک شود تا بتوان مجدداً آن را برنامه ریزی کرد پاک کردن حافظه سریع یا خود سوزاننده صورت می گیرد به این دلیل پاک کننده جداگانه ای لازم نمی باشد برای حذف سوزاننده PROM ، Atmel روی نوعی از AT89C2051 کار می کند که می تواند از طریق پورت سریال COM یک IBMPC برنامه ریزی شود.

فصل دوم : تجزیه و تحلیل مدار

در این فصل به بررسی جزئیات مدار تایمر اعم از IC و مقاومت و خازن و دیودهای به کار رفته در مدار پرداخته می شود. این مدار توسط میکرو کار می کند و میکروکنترلر آن توسط کریستال 12 مگاهرتز کلاک خورده و توسط IC رگولاتور تغذیه می شود و خروجی آن توسط ترانزیستور تقویت شده و تقویت شدة آن باعث به کار افتادن رله می شود و رله وسیلة برقی را کنترل می کند.

فصل سوم : پیوست ها

در این فصل سورس برنامه میکرو که به زبان اسمبلی است ارائه شده و کلیه اطلاعات منبع در مورد AT89C2051 شامل DATA SHEET و توضیحات برنامه نویسی آن ارائه شده است.

فهرست مطالب:

عنوان....................................... صفحه

فصل اول: میکرو کنترلر AT89C2051

1_1_ تاریخچه................................ 1

2_1_ ساختار میکرو کنترلر 8X51............... 1

3_1_ زمان سنج............................... 18

4_1_ برنامه ریزی اینتراپتها................ 24

5_1_ انتقال سریال........................... 24

فصل دوم : تجزیه و تحلیل مدار تایمر

1_2_ مشخصه ها و خصوصیات مدار................ 26

2_2_ لیست قطعات به کار رفته در مدار......... 26

3_2_ برد.................................... 28

4_2_ مقاومت................................. 29

5_2_ خازن................................... 34

6_2_ دیود یکسوساز........................... 44

7_2_ دیود نورانی (LED)..................... 46

8_2_ آی سی.................................. 49

9_2_ ترانزیستور............................. 50

10_2_ رله................................... 50

11_2_ کلیدهای میکروسوئیچ.................... 51

12_2_ دیپ سوئیچ............................. 51

13_2_ کریستال............................... 51

14_2_ برنامه ریزی میکرو..................... 52

15_2_ طرز کار مدار.......................... 52

16_2_ نتیجه................................. 55

فصل سوم : پیوست ها

سورس برنامه به زبان اسمبلی ................. 56

منابع ...................................... 90

خرید فایل

میکروکنترلر 8051

میکروکنترلر 8051

فصل اول : میکروکنترلر 8051
1-1 دراین بخش ابتدا به اعضای مختلف خانواده میکروکنترلر 8051 و ویژگی های آنها نگاه می کنیم . به علاوه خواهیم دید که سازندگان 8051 چه کسانی هستندوچه نوع محصولی ارائه می دهند .
تاریخچه مختصری از 8051
درسال 1981 شرکت Intel میکروکنترلربه نام 8051 را معرفی کرد . این میکروکنترلردارای 128 بایت 4k , RAM بایت ROM دو تایمر ، یک پورت سریال وچهار پورت موازی ( هریک 8 بیت ) بود که همه آنها دریک تراشه تعبیه شده بودند . زمانی به آن سیستم در یک تراشه می گفتند . 8051 یک پروسسور 8 بیت است ، یعنی CPU هر بار می تواند فقط روی 8بیت داده کار کند . داده های بزرگتر از 8 بیت باید به قطعات 8 بیت بشکنند وسپس بوسیلهCPU پردازش شوند . 8051 کلا دارای چهار پورت I/O با عرض 8 بیت است . شکل 2-1 را ملاحظه کنید گرچه 8051 می تواندحداکثر 64K حافظه ROM درتراشه داشته باشد ، بسیاری از سازندگان فقط 4K بایت را درتراشه کار گذاشته اند .این مطلب بعدا بطور مفصل بحث شده است .
پس از آنکه Intel بشرط حفظ سازگاری با 8051 اجازه تولید را به دیگر سازندگان داد تراشه مذکور بسیار مورد توجه قرار گرفت .این توافق منجر به تولید انواع 8051 با سرعت های متفاوت مقداری ROM در تراشه بوسیله نیم دو جین سازنده شد . ما بعضی از آنها را بعدا بررسی خواهیم کرد . آنچه اهمیت دارداین است که گرچه انواع مختلف 8051 با سرعت ومقدار ROM متفاوت در تراشه موجودند ولی همه آنها با 8051 اصلی از نظر دستورات سازگارند . این بدان معنی است که اگرشما برنامه ای برای یکی بنویسید ، مستقل از سازنده روی دیگری هم قابل اجرا ست .
میکروکنترلر 8051
8051 عضواصلی خانواده 8051 است Intel آن را MCS-51 می نامد . جدول 1-1 امکانات اصلی 8051 را نشان می دهد .
جدول 1-1 امکانات 8051
Quantity Feature
4K bytes ROM
128 bytes RAM
2 Timer
32 I/O Pins
1 Serial port
6 Interrupt sources

توجه : مقدار ROM د رتراشه حجم برنامه را نشان می دهد .
دیگر اعضای خانواده 8051
دو عضو دیگر از میکروکنترلهای خانواده 8051 با نام 8052 و 8031 نیز وجود دارند .
میکروکنترلر 8052
8052 عضوی دیگر از خانواده 8051 است این کنترلر همه امکانات 8051 بعلاوه 128 بایت RAM ویک تایمر اضافی را دارد به بیان دیگر ، 8052 دارای 256 بایت RAM و 3تایمر است این کنترلر بجای 8K,4K حافظه ROM را در تراشه داراست .جدول 2-1 ملاحظه شود .
میکروکنترلرها و پردازنده های درونی
همانطور که از جدول 4-1 ملاحظه می شود ، 8051 زیر مجموعه ای از 8052 است بنابراین همه برنامه های نوشته شده برای 8051 قابل اجرا بر روی 8052 نیز هستند ولی عکس آن صحیح نیست .

خرید فایل

میکروکنترلر 8051

میکروکنترلر 8051

«مقدمه»

با وجود اینکه بیش از بست سال از تولد ریز پردازنده نمی گذرد،تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است.در 1971 شریک انیتل،8080 را به عنوان اولین ریز پردازنده موفق عرضه کرد.مدت کوتاهی پس از آن،موتور ولا،RCA و سپس Mostechnology‌و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800،1801،6502،Z80 عرضه کردند.گرچه این مدارهای مجتمع (IC) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد(SBC) به جزء مرکزی فرآورده های مفیدی برای آموزش طراحی با ریز پردازنده ها تبدیل شدند.تز تیم SBC ها که به سرعت به آزمایشگاههای طراحی در کالج،دانشگاهها و شرکت های الکترونیک راه پیدا کردند می توان برای نمونه از D2 موتورولا،KIM-1 ساخت Mos technology و SDK-85‌ متعلق به شرکت انتیل نام برد.

میکروکنترلر قطعه ای شبیه به ریز پردازنده است.در 1976 انتیل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانوادة میکروکنترلرهای MCS-48TM معرفی کرد.8748 با 17000 ترانزیستور،در یک مدار مجتمع،شامل یک cpu، 1کیلوبایت EPROM، 64 بایت RAM‌، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود.این IC‌ و دیگر اعضای MCS-48TM که پس از آن آمدند خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کابردهای کنترل گرا تبدیل شدند.جایگزین کردن اجزاء‌الکترومکانیکی در فرآورده های مثل ماشین های لباسشویی و چراغ های راهنمایی از ابتدا کار،یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند.دیگر فرآورده هایی که در آنها می توان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها،تجهیزات صنعتی،وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر (افرادی که یک IBM PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را در یک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند)

توان ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلر با اعلام ساخت 8051،یعنی اولین عضو خانوادة میکروکنترلرهای MCS-51TM در 1980 توسط انیتل پیشرفت چشمگیری کرد.در مقایسه 8048 این قطعه شامل بیش از 60000 ترانزیستور،K4 بایت ROM، 128 بایت RAM، 32 خط I/O یک درگاه سریال و دو تایمر 16 بیتی است.که از لحاظ مدارات داخلی برای یک TC بسیار قابل ملاحظه است.امروزه انواع گوناگونی از این IC وجود دارند که به صورت بخاری این مشخصات را دو برابر کرده اند.شرکت زیمنس که دومین تولید کنندة قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان یک 8015 توسعه یافت در یک بسته 86‌پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی،13 منبع وقفه و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با 8 کانال ورودی عرضه کرده است.خانوادة 8051 به عنوان یکی از جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای 8 بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سال های آینده یافته است.

یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است که از طریق گذرگاه آدرس،گذرگاه داده و گذرگاه کنترل به حافظة‌قابل دستیابی تصادفی (RAM) و حافظه فقط خواندی (ROM) متصل می باشد.مدارهای واسطه گذرگاه های سیستم را به وسایل جانبی متصل می کنند.

واحد پردازش مرکزی

CPU‌،به عنوان «مغز» سیستم کامپیوتری،تمامی فعالیت های سیستم را اداره کرده و همه عملیات روی داده را انجام می دهد.اندیشة اسرار آمیز بودن CPU در اغلب موارد ناردست است زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهیا منطقی است که بطور مداوم دو عمل انجام می دهند:واکنشی دستورالعمل ها و اجرای آنها،CPU‌توانایی درک و اجرای دستورالعمل های را براساس مجموعه ای از کدهای دورویی دارد که هریک از این کدها نشان دهندة یک عمل ساده است.این دستورالعمل ها معمولاً حسابی (جمع،تفریق،ضرب و تقسیم)،منطقی (AND،OR،NOT و غیره)انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و یا مجموعه ای از کدهایی دروریی با نام مجموعه دستورالعمل ها نشان داده می شوند.

حافظه نیمه رسانا:RAM‌ وROM

برنامه ها و داده ها در حافظه ذخیره می شوند.حافظه های کامپیوتر بسیار مشوعند و اجزای همراه آنها بسیار و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف می کند.بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفت ها نیاز به مطالعة جامع و مداوم دارد.حافظه هایی که به طور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی می باشند،IC‌ های (مدار مجتمع)نیمه رسانایی هستند که RAM‌و ROM نامیده می شوند.دو ویژگی RAM و ROMرا از هم متمایز سازد:اول آنکه RAM حافظه خواندنی /نوشتنی است‌.در حالیکه ROM حافظه خواندنی است و دوم آنکه RAM فرّار است(یعنی محتویات آن هنگام عبور ولتاژ تغذیه می شود)در حالی که ROM‌ غیرفرّار است.

word: نوع فایل

سایز:51.7 KB

تعداد صفحه:53

خرید فایل

میکروکنترلر

میکروکنترلر

فهرست مطالب

عنوان صفحه

مقدمه 1

سیر تکاملی میکروکنترلرها 4

معماری داخلی میکروکنترلرها 5

خانواده 8051 7

پیکر بندی پایه ها 12

تایمر 20

جریان و مقاومت در میکرو کنترلرها 29

عملکرد تابلو روان 31

نحوه نمایش در تابلو به صورت ثابت 31

روش جاروب کردن 33

روش شیفت دادن 36

بررسی چگونگی نمایش بر روی دات ماتریکس 38

LED های دورنگ 40

زمان روشن بودن 40

مقدمه

میکروکنترلر 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 تمامی آنها روی یک تراشه واحد مجتمع شده اند و می توان آن را به قیمتی کمتر از 2 دلار تهیه نمود0 بر اساس تخمین های زده شده به طور متوسط تعداد 35 میکرو کنترلر در وسایل خانگی یک خانواده متوسط آمریکایی وجود دارد0 بیش از 34 درصد میکروکنترلرها در اتوماسیون اداری نظیر چاپگرهای لیزری ، دستگاه های نمابر تلفنهای هوشمند و نظایر آنها به کار برده می شوند0 بیش از یک سوم میکروکنترلرها در لوازم خانگی الکترونیکی به کار برده شده اند0 در این دسته بندی تولیداتی نظیرCD player ، تجهیزات صوتی hi-fi ، بازیهای ویدیویی ، ماشین لباسشویی ، دستگاههای پخت و پز و نظایر آنها قرار دارند0

بازار تجهیزات مخابراتی ،ادوات نظامی و تجهیزات مربوط به اتومبیل ها بخش باقیمانده از سهم کاربرد میکروکنترلرها را به خود اختصاص داده اند0

میکروکنترلرها به طور معمول با استفاده از زبان اسمبلی مربوطه ، برنامه ریزی می شده اند0 میکروکنترلرهای ساخت تولید کنندگان مختلف ، زبانهای اسمبلی متفاوتی دارند0 زبان اسمبلی شامل عبارتهای کوتاهی برای دستورالعمل ها است به خاطر سپردن این عبارتها مشکل است ونیز برنامه های تهیه شده برای یک میکروکنترلر برای سایر انواع دیگر میکروکنترلرها قابل استفاده نمی باشد0 سختی کار با زبان اسمبلی به خصوص در پیاده سازی پروژه های پیچیده ، متداولترین شکایتی است که در رابطه با برنامه ریزی میکروکنترلرها مطرح می شود0 راه حل این مسئله ، استفاده از زبانهای سطح بالا می¬باشد0 با این کار ، عملیات برنامه ریزی ساده تر گشته ، برنامه خواناتر و انعطاف پذیرتر شده و پشتیبانی از آن نیز ساده تر می گردد0 برای اغلب میکرو کنترلرها کامپایلرهای C و BASIC متفاوتی موجود می باشند0 کامپایلرهای BASIC معمولا‌ً به صورت مفسر بوده و کدهای حاصل از آنها کند می باشند0

word: نوع فایل

سایز:163 KB

تعداد صفحه:45

خرید فایل

خانواده میکروکنترلر 8051 و ویژگی های آنها

خانواده میکروکنترلر 8051 و ویژگی های آنها

فصل اول : میکروکنترلر 8051

1-1 دراین بخش ابتدا به اعضای مختلف خانواده میکروکنترلر 8051 و ویژگی های آنها نگاه می کنیم . به علاوه خواهیم دید که سازندگان 8051 چه کسانی هستندوچه نوع محصولی ارائه می دهند .

تاریخچه مختصری از 8051

درسال 1981 شرکت Intel میکروکنترلربه نام 8051 را معرفی کرد . این میکروکنترلردارای 128 بایت 4k , RAM بایت ROM دو تایمر ، یک پورت سریال وچهار پورت موازی ( هریک 8 بیت ) بود که همه آنها دریک تراشه تعبیه شده بودند . زمانی به آن سیستم در یک تراشه می گفتند . 8051 یک پروسسور 8 بیت است ، یعنی CPU هر بار می تواند فقط روی 8بیت داده کار کند . داده های بزرگتر از 8 بیت باید به قطعات 8 بیت بشکنند وسپس بوسیلهCPU پردازش شوند . 8051 کلا دارای چهار پورت I/O با عرض 8 بیت است . شکل 2-1 را ملاحظه کنید گرچه 8051 می تواندحداکثر 64K حافظه ROM درتراشه داشته باشد ، بسیاری از سازندگان فقط 4K بایت را درتراشه کار گذاشته اند .این مطلب بعدا بطور مفصل بحث شده است .

پس از آنکه Intel بشرط حفظ سازگاری با 8051 اجازه تولید را به دیگر سازندگان داد تراشه مذکور بسیار مورد توجه قرار گرفت .این توافق منجر به تولید انواع 8051 با سرعت های متفاوت مقداری ROM در تراشه بوسیله نیم دو جین سازنده شد . ما بعضی از آنها را بعدا بررسی خواهیم کرد . آنچه اهمیت دارداین است که گرچه انواع مختلف 8051 با سرعت ومقدار ROM متفاوت در تراشه موجودند ولی همه آنها با 8051 اصلی از نظر دستورات سازگارند . این بدان معنی است که اگرشما برنامه ای برای یکی بنویسید ، مستقل از سازنده روی دیگری هم قابل اجرا ست .

میکروکنترلر 8051

8051 عضواصلی خانواده 8051 است Intel آن را MCS-51 می نامد . جدول 1-1 امکانات اصلی 8051 را نشان می دهد .

جدول 1-1 امکانات 8051

Quantity Feature

4K bytes ROM

128 bytes RAM

2 Timer

32 I/O Pins

1 Serial port

6 Interrupt sources

توجه : مقدار ROM د رتراشه حجم برنامه را نشان می دهد .

دیگر اعضای خانواده 8051

دو عضو دیگر از میکروکنترلهای خانواده 8051 با نام 8052 و 8031 نیز وجود دارند .

میکروکنترلر 8052

8052 عضوی دیگر از خانواده 8051 است این کنترلر همه امکانات 8051 بعلاوه 128 بایت RAM ویک تایمر اضافی را دارد به بیان دیگر ، 8052 دارای 256 بایت RAM و 3تایمر است این کنترلر بجای 8K,4K حافظه ROM را در تراشه داراست .جدول 2-1 ملاحظه شود .

میکروکنترلرها و پردازنده های درونی

همانطور که از جدول 4-1 ملاحظه می شود ، 8051 زیر مجموعه ای از 8052 است بنابراین همه برنامه های نوشته شده برای 8051 قابل اجرا بر روی 8052 نیز هستند ولی عکس آن صحیح نیست .

میکروکنترلر 8053

دیگر عضو خانواده 8051 تراشه 8053 است .این تراشه اغلب بنام 8051 بی ROM خوانده می شود زیرا دارای OK بایت حافظه ROM است .برای استفاده از این تراشه باید یک ROM خارجی به آن اضافه کرد این ROM خارجی حاوی برنامه ای است که باید برداشته شده واجرا شود .این تراشه را با 8051 مقایسه کنید که در آن ROM درونی حاوی برنامه مشابهی برای برداشت و اجرا می تواند باشد ولی به 4K بایت کد محدود است .

ROM متصل به 8031 می تواند تا 64K باید باشد .درروند افزایش ROM خارجی به 8031 دو پورت را از دست می دهید .بنابراین دو پورت I/O برای کاربر باقی می ماند . برای حل این مشکل ، می توان دو I/Oخارجی به 8031 اضافه کرد . اتصال 8031 به حافظه وپورت های I/O همچون تراشه 8255 در فصل 14 بحث شده است .همچنین انواع 8031 با سرعت های مختلف بوسیله کمپانی های متفاوت در دسترسند .

انواع میکروکنترلر 8051

گرچه 8051 رایج ترین عضو خانواده 8051 است ، ولی شما قادر نخواهید بود شماره قطعه ای بصورت 8051 ملاحظه کنید . دلیل این است که 8051 با حافظه های متفاوتی چون ROM UV-EPحافظه سریع ، NV-RAM در دسترس است که هر یک شماره قطعه متفاوتی دارد . نوع ROM UV-EP خانواده 8051 تراشه 8751 است نوع ROM سریع بوسیله کمپانی های متعدد از جمله Atmel راهی بازار شده است . 8051 نوع سریع از Atmel است که AT89C51 خوانده می شود . نوع NV-RAM از 8051 بوسیلهDallas semiconductor بنام DS500 شناخته می شود .همچنین نوع OTP ( یکبار قابل برنامه ریزی ) خانواده 8051 بوسیله سازندگان متعددی تولید شده است اکنون هر یک از تراشه های فوق را بطور خلاصه توصیف و کاربرد آنها را بیان می کنیم .

word: نوع فایل

سایز:124 KB

تعداد صفحه:108

خرید فایل

تحقیق میکروکنترلر 8051

میکروکنترلر 8051

«مقدمه»

با وجود اینکه بیش از بست سال از تولد ریز پردازنده نمی گذرد،تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است.در 1971 شریک انیتل،8080 را به عنوان اولین ریز پردازنده موفق عرضه کرد.مدت کوتاهی پس از آن،موتور ولا،RCA و سپس Mostechnology‌و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800،1801،6502،Z80 عرضه کردند.گرچه این مدارهای مجتمع (IC) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد(SBC) به جزء مرکزی فرآورده های مفیدی برای آموزش طراحی با ریز پردازنده ها تبدیل شدند.تز تیم SBC ها که به سرعت به آزمایشگاههای طراحی در کالج،دانشگاهها و شرکت های الکترونیک راه پیدا کردند می توان برای نمونه از D2 موتورولا،KIM-1 ساخت Mos technology و SDK-85‌ متعلق به شرکت انتیل نام برد.

میکروکنترلر قطعه ای شبیه به ریز پردازنده است.در 1976 انتیل 8748 را به عنوان اولین قطعه خانوادة میکروکنترلرهای MCS-48TM معرفی کرد.8748 با 17000 ترانزیستور،در یک مدار مجتمع،شامل یک cpu، 1کیلوبایت EPROM، 64 بایت RAM‌، 27 پایه I/O و یک تایمر 8 بیتی بود.این IC‌ و دیگر اعضای MCS-48TM که پس از آن آمدند خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کابردهای کنترل گرا تبدیل شدند.جایگزین کردن اجزاء‌الکترومکانیکی در فرآورده های مثل ماشین های لباسشویی و چراغ های راهنمایی از ابتدا کار،یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند.دیگر فرآورده هایی که در آنها می توان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها،تجهیزات صنعتی،وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر (افرادی که یک IBM PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را در یک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند)

توان ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلر با اعلام ساخت 8051،یعنی اولین عضو خانوادة میکروکنترلرهای MCS-51TM در 1980 توسط انیتل پیشرفت چشمگیری کرد.در مقایسه 8048 این قطعه شامل بیش از 60000 ترانزیستور،K4 بایت ROM، 128 بایت RAM، 32 خط I/O یک درگاه سریال و دو تایمر 16 بیتی است.که از لحاظ مدارات داخلی برای یک TC بسیار قابل ملاحظه است.امروزه انواع گوناگونی از این IC وجود دارند که به صورت بخاری این مشخصات را دو برابر کرده اند.شرکت زیمنس که دومین تولید کنندة قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان یک 8015 توسعه یافت در یک بسته 86‌پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی،13 منبع وقفه و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با 8 کانال ورودی عرضه کرده است.خانوادة 8051 به عنوان یکی از جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای 8 بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سال های آینده یافته است.

یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است که از طریق گذرگاه آدرس،گذرگاه داده و گذرگاه کنترل به حافظة‌قابل دستیابی تصادفی (RAM) و حافظه فقط خواندی (ROM) متصل می باشد.مدارهای واسطه گذرگاه های سیستم را به وسایل جانبی متصل می کنند.

واحد پردازش مرکزی

CPU‌،به عنوان «مغز» سیستم کامپیوتری،تمامی فعالیت های سیستم را اداره کرده و همه عملیات روی داده را انجام می دهد.اندیشة اسرار آمیز بودن CPU در اغلب موارد ناردست است زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهیا منطقی است که بطور مداوم دو عمل انجام می دهند:واکنشی دستورالعمل ها و اجرای آنها،CPU‌توانایی درک و اجرای دستورالعمل های را براساس مجموعه ای از کدهای دورویی دارد که هریک از این کدها نشان دهندة یک عمل ساده است.این دستورالعمل ها معمولاً حسابی (جمع،تفریق،ضرب و تقسیم)،منطقی (AND،OR،NOT و غیره)انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و یا مجموعه ای از کدهایی دروریی با نام مجموعه دستورالعمل ها نشان داده می شوند.

حافظه نیمه رسانا:RAM‌ وROM

برنامه ها و داده ها در حافظه ذخیره می شوند.حافظه های کامپیوتر بسیار مشوعند و اجزای همراه آنها بسیار و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف می کند.بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفت ها نیاز به مطالعة جامع و مداوم دارد.حافظه هایی که به طور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی می باشند،IC‌ های (مدار مجتمع)نیمه رسانایی هستند که RAM‌و ROM نامیده می شوند.دو ویژگی RAM و ROMرا از هم متمایز سازد:اول آنکه RAM حافظه خواندنی /نوشتنی است‌.در حالیکه ROM حافظه خواندنی است و دوم آنکه RAM فرّار است(یعنی محتویات آن هنگام عبور ولتاژ تغذیه می شود)در حالی که ROM‌ غیرفرّار است.

word: نوع فایل

سایز:51.7 KB

تعداد صفحه:53

خرید فایل

بررسی میکروپروسسور و میکروکنترلر 8051

بررسی میکروپروسسور و میکروکنترلر 8051

مقدمه

گرچه کامپیوترها تنها چند دهه‌ای است که با ما همراهند، با این حال تاثیر عمیق آنها بر زندگی ما با تاثیر تلفن، اتومبیل و تلویزیون رقابت می‌کند. همگی ما حضور آنها را احساس می‌کنیم، چه برنامه نویسان کامپیوتر و چه دریافت کنندگان صورت حسابهای ماهیانه که توسط سیستم‌های کامپیوتری بزرگ چاپ شده و توسط پست تحویل داده می‌شود. تصور ما از کامپیوتر معمولاً داده پردازی است که محاسبات عددی را بطور خستگی ناپذیری انجام می‌دهد.

ما با انواع گوناگونی از کامپیوترها برخورد می‌کنیم که وظایفشان را زیرکانه و بطرزی آرام، کارا و حتی فروتنانه انجام می‌دهند و حتی حضور آنها اغلب احساس نمی شود. ما کامپیوتر‌ها را به عنوان جزء مرکزی بسیاری از فرآورده‌های صنعتی و مصرفی از جمله، در سوپر مارکت‌ها داخل صندوق‌های پول و ترازوها؛ در خانه، در اجاق ها، ماشین‌های لباسشویی، ساعت‌های دارای خبر دهنده و ترموستات ها؛ در وسایل سرگرمی همچون اسباب بازیها، VCRها، تجهیزات استریو و وسایل صوتی؛ در محل کار در ماشین‌های تایپ و فتوکپی؛ و در تجهیزات صنعتی مثل مته‌های فشاری و دستگاههای حروفچینی نوری می‌یابیم. در این مجموعه‌ها کامپیوتر‌ها وظیفه ی کنترل را در ارتباط با دنیای واقعی، برای روشن و خاموش کردن وسایل و نظارت بر وضعیت آنها انجام می‌دهند. میکروکنترلرها (برخلاف میکروکامپیوترها و ریزپردازنده ها) اغلب در چنین کاربردهایی یافت می‌شوند.

با وجود این که بیش از بیست سال از تولد ریز پردازنده نمی گذرد، تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است. در 1971 شرکت اینتل، 8080 را به عنوان اولین ریزپردازنده موفق عرضه کرد. مدت کوتاهی پس از آن، موتورولا، RCA و سپس MOS Technology و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای 6800، 1801، 6502، Z80 عرضه کردند. گرچه این مدارهای مجتمع (ICها) به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد (SBC)، به جزء مرکزی فرآورده‌های مفیدی برای آموزش طراحی با ریزپردازنده‌ها تبدیل شدند.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول

آشنایی با میکروکنترلرها

1-1 مقدمه. 2

2-1 اصطلاحات فنی.. 4

3-1 واحد پردازش مرکزی.. 5

4-1 حافظه نیمه رسانا: RAM و ROM... 7

5-1 گذرگاه‌ها: آدرس، داده و کنترل. 7

6-1 ابزارهای ورودی/خروجی.. 9

1-6-1 ابزارهای ذخیره سازی انبوه 9

2-6-1 ابزارهای رابط انسان. 10

3-6-1 ابزارهای کنترل/ نظارت.. 11

8-1 میکروها، مینی‌ها و کامپیوترهای مرکزی.. 11

9-1 مقایسه ریز پردازنده‌ها با میکروکنترلرها 12

1-9-1 معماری سخت افزار 12

2-9-1 کاربردها 13

3-9-1 ویژگیهای مجموعه ی دستوالعمل‌ها 14

فصل دوم

خلاصه سخت افزار

1-2 مروری بر خانواده MCS–50TM... 17

2-2 بررسی اجمالی پایه‌ها 18

1-2-2 درگاه 0. 19

2-2-2 درگاه 1. 20

3-2-2 درگاه 2. 20

4-2-2 درگاه 3. 20

5-2-2 PSEN (Program Store Enable) 20

6-2-2 ALE (Address Latch Enable) 21

7-2-2 EA (External Access) 21

8-2-2 RST (Reset) 22

9-2-2 ورودی‌های نوسان ساز روی تراشه. 22

10-2-2 اتصالات تغذیه. 22

3-2 ساختار درگاه 22

4-2 سازمان حافظه. 24

1-4-2 RAM همه منظوره 25

2-4-2 RAM بیت آدرس پذیر. 27

3-4-2 بانک‌های ثبات.. 27

5-2 ثبات‌های کاربرد خاص... 28

1-5-2 کلمه وضعیت برنامه. 29

1-1-5-2 پرچم نقلی.. 29

2-1-5-2 پرچم نقلی کمکی.. 30

3-1-5-2 پرچم 0. 30

4-1-5-2 بیت‌های انتخاب بانک ثبات.. 30

5-1-5-2 پرچم سرریز. 30

6-1-5-2 بیت توازن2. 31

2-5-2 ثبات B.. 31

3-5-2 اشاره گر پشته. 31

4-5-2 اشاره گر داده3. 32

5-5-2 ثبات‌های درگاه 4. 33

6-5-2 ثبات‌های تایمر. 34

7-5-2 ثبات‌های درگاه سریال. 34

8-5-2 ثبات‌های وقفه. 34

9-5-2 ثبات کنترل توان4. 35

1-9-5-2 حالت معلّق.. 35

2-9-5-2 حالت افت تغذیه. 35

فصل سوم

عملیات درگاه سریال

1-3 مقدمه. 37

2-3 ثبات کنترل درگاه سریال. 38

3-3 حالت عملکرد. 39

1-3-3 ثبات انتقال 8 بیتی (حالت 0) 39

2-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال متغیر (حالت1) 40

3-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال ثابت (حالت 2) 44

4-3-3 UART بیتی با نرخ ارسال متغیر (حالت 3) 44

4-3 مقدار دهی اولیه و دستیابی به ثبات‌های درگاه سریال. 44

1-4-3 فعال ساز گیرنده 44

2-4-3 بیت داده ی نهم. 45

3-4-3 افزودن یک بیت توازن. 45

4-4-3 پرچم‌های وقفه. 46

5-3 ارتباط چند پردازنده ای.. 46

فصل چهارم

وقفه‌ها

1-4 مقدمه. 49

2-4 سازمان وقفه 8051. 50

1-2-4 فعال و غیر فعال کردن وقفه‌ها 50

2-2-4 تقدم وقفه. 51

3-2-4 ترتیب اجرا 52

3-4 وقفه‌های پردازنده 53

1-3-4 برداری وقفه. 54

4-4 طراحی برنامه با استفاده از وقفه. 54

1-4-4 روال‌های سرویس وقفه کوچک... 55

5-4 تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر. 56

میکروپروسسورها

فصل اول

معرفی میکروپروسسورهای Z-80، 8080 و 8085

1-1 مدل‌های CPU برای میکروپروسسورهای 8080، 8085 و Z-80. 58

1-2 مدل‌های برنامه نویسی برای 8080، 8085 و Z-80. 63

فصل دوم

ساخت میکروکامپیوتر

2-1 تولید سیگنال ساعت سیستم. 66

فصل سوم

ساخت میکروکامپیوتر

3-1 سلسله مراتب حافظه. 69

فصل چهارم

ساخت میکروکامپیوتر

4-1 طراحی یک دریچة ورودی 8 بیتی.. 71

4-2 طراحی یک دریچه خروجی 8 بیتی.. 71

فصل پنجم

آی سی‌های پشتیبان ویژه:خانواده 8085/ 8080

5-1 A8755، 16KEPROM با I/O.. 73

5-2 متصل کننده قابل برنامه ریزی وسیله جانبی A8255. 73

فصل ششم

آی سی‌های پشتیبان ویژه: خانواده Z-80

6-1 کنترل کنندة ورودی/خروجی موازی Z8400‌.......... 75

منابع. 77

خرید فایل

طراحی میکروکنترلر AVR جهت اسکن

طراحی میکروکنترلر AVR جهت اسکن

تاریخچه و مقدمه :

ریزپردازنده وسیله ای است که می توان با دادن فرمان آن را به عملیات مختلف واداشت . یعنی یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی است . همه ریزپردازنده ها سه عمل اساسی یکسانی را انجام می دهند : انتقال اطلاعات ، حساب و منطق ، تصمیم گیری ، اینها سه کار یکسان هستند که به وسیله هر ریزپردازنده ، کامپیوتر کوچک یا کامپیوتر مرکزی انجام می شود .

اولین ریزپردازنده تک تراشه ای ، ریزپردازنده Intel 4004 بود که توانست دو عدد 4 بیتی دودویی را جمع کند و عملیات متعدد دیگری را انجام دهد .

4004 با معیارهای امروزی یک وسیله کاملا ابتدایی بود که می توانست 4096 مکان مختلف را آدرس دهد. برای حل این مسئله بود که ریزپردازنده 8 بیتی ( 8008 ) به وسیله شرکت Intel معرفی شد .

Intel 8008:

Intel 8008 توانست اعداد 8 بیتی را ( که بایت نامیده می شوند ) به کار گیرد ، که این خود پیشرفت بزرگی نسبت به 4004 بود . تقریبا در همان زمان گشایشی در ساختن مدارهای منطقی NMOS ( نیمه هادی اکسید فلز از نوع N )پیش آمد . منطق NMOS بسیار سریع تر از PMOS است . به علاوه از یک منبع تغذیه مثبت استفاده می کند که آن را برای اتصال به مدارهای منطقی TTL سازگارتر می کند . خصوصیات مذکور از این جهت دارای اهمیت است که بسیاری از مدارهای جنبی ریزپردازنده از نوع TTL هستند . NMOS سرعت ریزپردازنده را با ضریبی در حدود 25 بار افزایش می دهد که رقم چشمگیری است .

این تکنولوژی جدید در ساختمان ریزپردازنده معروف امروزی یعنی Intel 8080 به کار برده شد .

Intel 8080:

Intel 8080 در 1973 و معرفی آن دنیا را به دوره ریزپردازنده وارد کرد . 8080 نوع بسیار غنی شده ای از 8080 بود که می توانست 500000 عمل را در ثانیه انجام دهد و 64 کیلو بایت از حافظه را آدرس می دهد و 500000 دستورالعمل را در ثانیه اجرا کند . امتیاز اصلی Z80 نسبت به 8080 این است که می تواند از دستورالعمل هایی که برای 8080 می شوند نیز استفاده کند . نرم افزاری که برای 8080 استفاده می شود بدون پیچیدگی بر روی Z80 قابل اجرا است . یک مشخصه سخت افزاری مهم Z80 در مقایسه با 8080 آرایش کامل تر ثبات هاست . Z80 همچنین مکانیزمی را به کار می گیرد که حافظه RAM دینامیکی را به طور خورکار تازه می کند . این دو مشخصه اضافی موجب برتری Z80 نسبت به Intel 8080 شده است.

سایر ریزپردازنده های اولیه :

تا سال 1973 ، Intel تولید کننده اصلی ریزپردازنده ها بود . بعد از آن تولید کنندگان دیگر متوجه شدند که این وسیله جدید دارای آینده است و شروع به تولید انواع اصلاح شده دیگری از ریزپردازنده Intel 8080 کردند .

ریزپردازنده های امروزی :

به نظر می رسد که آینده توجه ریزپردازنده در دست سه شرکت Intel ، Motorola و Zilog است . این شرکت ها هر یک با دو سال یک بار انواع پیشرفته تری از ریزپردازنده ها را تولید می کنند . امروزه ریزپردازنده ها از نظر اندازه بین 4 تا 32 بیت دارند .

انواع میکروپروسسورها :

1. Genela ( که خود شامل cpu می باشد که بر اساس برنامه وظیفه آنها تغییر می کند و µ.c که از تکنولوژی RISC سود می برد .

2.پروسسورهای صوتی : سری VP ساخت شرکت QUICK و سری ISD

3.پروسسورهای مخابراتی ( شرکت MITEL فقط پروسسورهای مخابراتی می زند . )

4. پروسسورهای خاص ( برای کاربردهای خاص استفاده می شود ) .

در معماری CPU از تکنولوژی CISC و RISC استفاده شده که تکنولوژی CISC ( Complex INSTROCTION set Computer )دستورات پیچیده را در داخل خود اجرا می کند و تکنولوژی RISC( Reduce INSTROCTION set Computer )

SET کامپیوتری است که دستورات ساده ای دارد که از این نوع تکنولوژی در میکرو کنترلرها نیز استفاده شده و خواص آن تعداد کم دستورالعمل ها می باشد .

تعریف µ.c :

تراشه هایی هستند که واسطهای صفحه کلید ، دیسک و در بسیاری از دیگر دستگاهها استفاده می شود . این نوع تراشه ها به علت حجم بسیار کوچک که دارند به نام single µ.c chip معروفند .

تفاوت میان ریزپردازنده با ریز کنترل کننده ( µ.c ) :

ریز کنترل کننده ها علاوه بر cpu شامل حافظه ، خطوط I/O تایمر ، کانتر و در برخی از آنها حتی A/D نیز دارند . حال به مروری بر میکروهای AVR و انواع آنها می پردازیم .

خرید فایل