AVR
اسلاید 1: AVRتهيه كننده : ادريس شاهاني
اسلاید 2: مقدمه: ادعا کرد در همین دهه ای که گذشت به طور متوسط در هر خانه بین Sun Microsystems گزارش اخیر شرکت 50 تا 100میکروکنترولر وجود دارد. تلفن های دیجیتالی، ماشین ظرف شویی، تنظیمات تلویزیون، کنترل از راه دورتلویزیون اجاق ماکروویو، سیستم امنیتی خانه و ....میکروکنترلرها غیر از استفاده های خانگی تجارت الکترونیک را نیز رشد داده است به طور مثال یک کارت هوشمند میتواند در جابجایی اسکناس ها به مردم کمک کند.میکرو کنترولر در موارد بیشتری کاربرد دارد که ذکر بعضی از آن ها خالی از لطف نیست.یک اتومبیل ساده حدود 15 پردازنده دارد. از 65 میکرو درBMW در سال 1999 کمپانی مرسدس بنز در محصولات خود 63 پردازنده به کار برده بود ودر همین سال محصولات خود استفاده می بردتعجب آور نیست اگر تنطیم کننده ضربان قلب یک میکرو کنترولر باشد. با توجه به پیشرفت روزافزون میکروکنترلر ها و استفاده از آن در زمینه های مختلف شرح مختصری از میکروکنترلرهای در این مجموعه گرد آورده شد که امید است سمع و نظر علاقه مندان را جلب نماید. AVRAVR در این مجموعه ابتدا در فصل اول با میکرو کنترلر آشنا می شویم سپس در فصل دوم در مورد میکروکنترلرهای وتفاوت آن با دیگر میکرو ها مطالبی بیان می شود. در فصل سه، خصوصیات ATMEGA32 از سری میکروکنترلرهای MEGAAVR را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم.و در آخر با چند مثال عملی کار خود را پایان می دهیم.
اسلاید 3: فهرست فصل اول : آشنایی با میکروکنترلر تفاوت های میکروکنترلر با سیستم کامپیوتر................................................................................... 5 قسمت های مختلف یک میکروکنترلر.......................................................................................... 6 خانواده های مختلف میکروکنترلر................................................................................................ 7 فصل دوم : میکروکنترلر های َAVR ویژگی های میکروکنترلر های AVR ....................................................................................... 9 فصل سوم : میکروکنترلر ATMEGA32 خصوصیات ATMEGA32 ....................................................................................................... 14 معماری ATMEGA32 ............................................................................................................. 17 ترکیب پایه ها در میکروکنترلر ATMEGA32........................................................................... 27 فصل چهارم : محيط برنامه نويسي BASCOM : فصل پنجم : چند مثال عملي :
اسلاید 4: فصل اول آشنایی با میکرو کنترلر ______________________________________________________________ ____________________________________________ ____________________________ ___________
اسلاید 5: با توجه به آشنایی سیستم کامپیوتر، برای شناخت میکروکنترلر کافی است فقط تفاوت بین آن دو را بیان کنیم . تفاوت سیستم کامپیوتر با میکروکنترلر: دارد زیرا برنامه های کاربران نیاز به فضای زیادی برای اجرا شدن دارند. ROM بیشتری نسبت به RAM سیستم کامپیوتر آن است. RAM بزرگتر از ROM اما در یک میکروکنترلر فضای فقط به عنوان حافظه موقت استفاده می گردد در RAM آن ذخیره می شود و از ROM در میکرو برنامه کنترلی در ذخیره می شود و هم از آن به عنوان حافظه موقت استفادهRAM صورتی که در سیستم کامپیوتر هم برنامه کنترلی در می شود در یک مدار قرار دهیم تا مورد I/Oیک پردازنده به تنهایی نمی تواند عملی انجام دهد و باید آن را با حافظه و وسایل ، وسایل ورودیCPUاستفاده قرار گیرد اما یک میکرو کنترلر می تواند به تنهایی استفاده شود. در واقع آن دارای یک قرار داده شده است.IC-خروجی و حافظه داخلی می باشد که بر روی یک
اسلاید 6: قسمت های مختلف میکروکنترلر:CPUProgram MemoryData Memory (SRAM)Clock OscillatorReset Circuitry Serial PortsDigital I/OsAnalog I/OsTimers
اسلاید 7: کردن میکرو:PROGRAM نوشته می شود. این برنامه در محط برنامه نویسی که برای میکرو ها طراحی شده ،program memoryبرنامه میکرو داخل میکروflash به حافظه programer به اضافه یک مدار وی به وسیله یکUSBنوشته می شود سپس توسط پورت سریال یا انتقال می یابد. خانواده های مختلف میکروکنترلر: امروزه خانواده های مختلفی از میکروکنترلر وجود دارد که موارد زیر نمونه هایی از آنها می باشد. intel شرکت 8048 و 8051 Motorola شرکت68HC11 Zilog شرکتZ8 Microchip شرکت PIC Hitachi شرکت H8 atmel شرکت AVR استAVRبا توجه به تنوع در میکروکنترلر ها هدف ما در فصل های آینده تشریح و توضیح در مورد میکروکنترلر های 8 بیتی
اسلاید 8: فصل دوم AVRمیکرو کنترلر های ________________________________________________________________ __________________________________________ ______________________________ _______________ ______
اسلاید 9: 8 Bit RISC MCURISC انجام عملیات در یک کلاک سیکل توسط معماری استفاده از 32 رجیستر همه منظوره افزایش سرعت 4 یا 12 برابری نسبت به دیگر میکرو ها استفاده از تکنولوژی حافظه کم مصرف غیر فرار و زبان های سطح بالا AVRAVRمیکروکنترلر های ، کاهش و بهینه سازی کد ها AVR
اسلاید 10: :AVR مختصری راجع به به سرعت در حال تبدیل شدن به زبان برنامه نویسی (HIGH LEVEL LANGUAGE) HLLزبان های سطح بالا یا همان C وBASIC حتی برای میکرو های 8 بیتی کوچک هستند. زبان برنامه نویسی (MCU) استاندارد برای میکروکنترلر ها بیشترین استفاده را در برنامه نویسی میکرو ها دارند ولی در اکثر کاربرد ها کد های بیشتری را نسبت به زبان برنامه نویسی اسمبلی تولید می کنند. ایجاد تحولی در معماری، جهت کاهش کد به مقدار مینیمم را درک کرد که نتیجه ATMEL هستند که علاوه بر کاهش و بهینه سازی مقدار کد ها به طور واقع عملیات را تنها در AVRاین تحول میکروکنترلر های استفاده(ACCUMULATOR) انجام می دهند و از 32 رجیستر همه منظوره RISCیک کلاک سیکل توسط معماری می کنند که باعث شده 4 تا 12 بار سریعتر از میکرو های مورد استفاده کنونی باشند. ها مورد استفاده قرار گرفته است در نتیجهAVR برای برنامه ریزی ATMELتکنولوژی حافظه کم مصرف غیر فرار شرکت دارای 1، AVR هستند. میکروکنترلر های اولیه (ISP) در داخل مدار قابل برنامه ریزی EEPROM وFLASHحافظه های و به صورت کلمات 16 بیتی سازماندهی شده بودند.FLASH 2 و 8 کیلو بایت حافظه با دستورات فراوان طراحی شده اند که باعث می شود حجم کد تولید شده کم و RISC ها به عنوان میکرو های AVR سرعت بالاتری بدست آید.
اسلاید 11: در مقایسه با AVR را به علت انجام عملیات تک سیکل (MILLION INSTRUCTION PER SECOND) MIPSنمودار زیر افزایش دیگر میکرو ها را نشان می دهد.MIPSPOWER CONSUMPTION AVR 1:1 1:4 1:12 عملیات تک سیکل: AVR با انجام تک سیکل دستورات، کلاک اسیلاتور با کلاک داخلی سیستم یکی می شود. هیچ تقسیم کننده ای در داخل قرار ندارد که ایجاد اختلاف فاز کلاک کند. اکثر میکرو ها کلاک اسیلاتور به سیستم را با نسبت 1:4 یا 1:12 تقسیم ها 4 تا 12 بار سریعتر و مصرف آنها نیز 4 تا 12 بار نسبت AVRمی کنند که خود باعث کاهش سرعت می شود. بنابراین ، مصرف توانAVR استفاده شده در میکرو های CMOSبه میکروکنرلر های مصرفی کنونی کمتر است زیرا در تکنولوژی سطح منطقی متناسب با فرکانس است.
اسلاید 12: :C و BASICطراحی برای زبان های دارند. تا امروزه معماری بیشتر میکرو ها HLL بیشترین استفاده را در دنیای امروز به عنوان زبان های C و BASICزبان های حمایت کرده اند.HLLبرای زبان اسمبلی طراحی شده و کمتر از زبان های مفید باشد. به طور مثال در زبان هایHL طراحی معماریی بود که هم برای زبان اسمبلی و هم زبان های ATMELهدف می توان یک متغیر محلی به جای متغیر سراسری در داخل زیر برنامه تعریف کرد، در این صورت فقط در زمان BASIC و C برای متغیر اشغال می شود در صورتی که اگر متغیری به عنوان سراسری تعریف گرددRAMاجرای ریز برنامه مکانی از حافظه را اشغال کرده است.FLASH ROMدر تمام وقت مکانی از حافظه ها دارای 32 AVRبرای دسترسی سریعتر به متغیر های محلی و کاهش کد، نیاز به افزایش رجیستر های همه منظوره است. متصل شده اند، و تنها در یک کلاک سیکل به این واحد (ARITMETIC LOGIC UNIT) ALUرجیستر هستند که مستقیما به دسترسی پیدا می کنند. سه جفت از این رجیستر ها می توانند به عنوان رجیستر های 16 بیتی استفاده شوند. هستند.RISC با سرعت بالا و سازماندهی AVRنتیجه تمام موارد بحث شده، میکروکنترلر های تقسیم بندی شده اند.MEGAAVR و TINYAVR ، AVR یا AT90S به سه نوع AVRمیکروکنترلر های به دلیل تنوع در میکروکنترلر های AVR ازبین آنها میکروکنترلر ATMEGA32 را از دسته MEGAAVR برگزیده و در فصل سوم به تشریح آن می پردازیم.
اسلاید 13: فصل سوم MEGA32میکرو کنترلر ______________________________________________________________ ____________________________________________ ____________________________ ___________
اسلاید 14: می پردازیم. میکروهایATMEL شرکت MEGAAVR از سری میکروکنترلر های MEGA32در این فصل به معرفی میکروکنترلر دارای قابلیت بیشتری هستند.(AT90S,TINY) نسبت به نوع های قبلی MEGA: ATMEGA32L, ATMEGA32خصوصیات استفاده می کند. AVR RISC از معماری _ کارایی بالا و توان مصرفی کم._ دارای 131دستورالعمل با کارایی بالا که اکثرا تنها در یک کلاک سیکل اجرا می شوند._ 8*32 رجیسر کاربردی16MHZ در فرکانس 16MIPS سرعتی تا _
اسلاید 15: حافظه ، برنامه و داده ی غیر فرارداخلی قابل برنامه ریزی . FLASH بایت حافظه 32K _(WRITE / ERASE) : قابلیت 10000 بار نوشتن و پاک کردن FLASH پایداری حافظه SRAM بایت حافظه داخلی 2K _داخلی قابل برنامه ریزی EEPROM بایت حافظه 1K _(WRITE / ERASE) : قابلیت 100000 بار نوشتن و پاک کردن EEPROM پایداری حافظه EEPROM و حفاظت داده ی FLASH قفل برنامه ی _
اسلاید 16: خصوصیات ویژه میکروکنترلر:. SLEEP دارای شش حالت _ دارای منابع وقفه داخلی و خارجی._ داخلی کالیبره شده.RC دارای اسیلاتور _ عملکرد کاملا ثابت._
اسلاید 17: GNDVCCPORT CPORT APRT BAREF______RESETAVCC XTAL2 XTAL1ATMEGA32GNDPORT D
اسلاید 18: PORT A1- هشت بیت ورودی و خروجی است و در عین حالمبدل آنالوگ به دیجیتال می باشدPORT AATMEGA32
اسلاید 19: PORT APRT Bهشت بیت داده ورودی خروجی ودر عین حال هر کاربردی دارد که بعضی از آنها B7 تا B0بیت از دو تایمر-کانتر 8 بیتی B1 و B0 1-برای ارتباط سریال (MISO)B6 و (MOSI)B52-PORT BATMEGA32
اسلاید 20: PORT CPORT APRT BATMEGA32هشت بیت داده ورودی خروجی ودر عین حال هر کاربردی دارد که بعضی از آنها C7 تا C0بیت از و EEPROM و FLASH برای برنامه ریزی C5 و C2 1-JTAG از طریق ارتباط LOCK BIT و FUSE BITS برای ارتباط سریال دو سیمه یا (SCL) C0 و (SDA) C12-I 2 CPORT C
اسلاید 21: PORT CPORT APRT BPORT DATMEGA32هشت بیت داده ورودی خروجی ودر عین حال هر کاربردی دارد که بعضی از آنها مثلا D7 تا D0بیت از دو وقفه خارجی برای میکرو می باشندPD3 و PD2PORT D
اسلاید 22: PORT CPORT APRT B XTAL2 XTAL1PORT D XTAL 1 & XTAL 2 کریستال خارجی برای تولید پالس ساعت کهMEGA32L برای 8MHZ تا 0MHZMEGA32 برای 16MHZ تا 0MHZو ATMEGA32
اسلاید 23: GNDVCCPORT CPORT APRT B XTAL2 XTAL1PORT D تقضیه می شودVCCمیکروکنترلر توسط پایه مربوط به زمین استGNDو پایه MEGA32Lولتاژ کاری آن 7/2 تا 5/5 ولت برای MEGA32 و 5/4 تا 5/5 ولت برایVCC & GND GNDATMEGA32
اسلاید 24: GNDVCCPORT CPORT APRT BAVCC XTAL2 XTAL1GNDPORT DADC یکی از حالت های ولتاژ مبنا برای AVCCاست.AVCCATMEGA32
اسلاید 25: PORT CPORT APRT B______RESETAVCC XTAL2 XTAL1GNDPORT DGNDVCCATMEGA32برای دوباره راه اندازی میکروکنترلر است که می تواند چندین حالت داشته باشد .علاوه بر این از این پایه می توان به عنوان ورودی آنالوگ هم استفاده کرد.RESET
اسلاید 26: GNDVCCPORT CPORT APRT BAREF______RESETAVCC XTAL2 XTAL1ATMEGA32GNDPORT Dاین پایه مرجعی برای تبدیل کردن آنالوگ به دیجیتال برای ورودی های آنالوگ می باشدAREF
اسلاید 27: ترکیب پایه ها: دارای سه ترکیب متفاوت زیر است (40 PIN) PDIP _ (44 PIN) TQFP _ (44 PIN) MLF _
اسلاید 28:
اسلاید 29: محيط برنامه نويسي (( BASCOMAVR ))
اسلاید 30: ))BASCOMمعرفي منوهاي محيط (( :FILE منوي FILE NEW FILE OPENFILE CLOSEFILE SAVEFILE SAVE ASFILE PRINT PREVIEWFILE PRINTFILE EXIT
اسلاید 31: ))BASCOMمعرفي منوهاي محيط (( : EDIT منوي EDIT UNDOEDIT REDOEDIT CUT EDIT COPYEDIT PASTEDIT FINDEDIT FIND NEXTEDIT REPLACEEDIT GOTO EDIT TOGGLE BOOKMARKEDIT GOTO BOOKMARKEDIT IDENT BLOCKEDIT UNIDENT BLOCK
اسلاید 32: ))BASCOMمعرفي منوهاي محيط (( :PROGRAM منوي PROGRAM COMPILEPROGRAM SYNTAX CHECKPROGRAM SHOW RESULTPROGRAM SIMULATORSEND TO CHEIP
اسلاید 33: ))BASCOMمعرفي منوهاي محيط (( :TOOLS منوي TERMINAL EMULATOR LCD DESIGNER LIB MANAGER EXPORT TO RTF GRAPHIC CONVERTOR STACK ANALYSER PLUGIN MANAGER
اسلاید 34: ))BASCOMمعرفي منوهاي محيط (( : OPTIONS منوي OPTION COMPILEROPTION COMPILER CHIPOPTION COMPILER OUTPUTOPTION COMPILER COMMUNICATION OPTION COMPILER 12C, SPI,1WIREOPTION COMPILER LCDOPTIONS PROGRAM
اسلاید 35: (( BASCOM ))دستورات و توابع محيط برنامه نويسي شامل دستوراتي كه براي نوشتن يك برنامه مورد نياز است . (بدنه يك برنامه )دستوراتي كه با اعداد و متغيير ها سر كار دارند .دستورات توابع رياضي و محاسباتي .دستورات و توابع تبديل كد ها و متغيير ها به يكديگر .دستورات رجيستري و دسترسي به خانه هاي حافظه .دستورالعملهاي حلقه و پرش .دستوراتي براي ايجاد تاخير در يك برنامه .دستورات زير برنامه و تابع .
اسلاید 36: (( BASCOM )) بدنه يك برنامه در محيط شامل تعيين ميكرو مورد استفاده كريستال , پايان و گزينه هاي bascom بدنه يك برنامه بيسيك در محيط اختياري ديگري است كه به معرفي آن مي پردازيم .معرفي ميكرو :$REGFILE = AVR كه مي تواند يكي از موارد زير به عنوان مثال باشد $regfile = “M32def.dat “ $regfile = “M16def.dat “$regfile = “M8def.dat “كريستال :$CRYSTAL = X به عنوان مثال داريم :$CRYSTAL=14000000$CRYSTAL=8000000$CRYSTAL=1000000
اسلاید 37: (( BASCOM )) بدنه يك برنامه در محيط: ياداشت (اختياري )گاهي نياز است ياداشتهايي براي اطلاعات بيشتر در برنامه اضافه كنيم كه اين كار با دستور REM يا ‘ به عنوان مثال :REM this sentence will not compiled‘(this sentence will not compiled ‘) : FLASH حافظه $ROMSTART=ADDRESS$ROMSTART= & H4000پايان برنامه : END
اسلاید 38: (( LOOKUP )) اعداد و متغييرها و جداول ديمانسيون متغيير :DIM var AS [XRAM/SRAM/ERAM] data type [AT location] [OVERLAY]جدول انتخاب نوع داده
اسلاید 39: (( LOOKUP )) اعداد و متغييرها و جداولبه عنوان مثال داريم :DIM S AS STRING * 10مثالDim B1 AS bit‘Bit Can Be 0 or 1 ‘Dim A AS Byte‘ Byte Range From 0- 255 ‘Dim C AS Integer‘Integer Range From -32767 to 32768’DEFLNG L‘Dim L As Long’Dim W AS WordDim S AS String * 11 ‘Length Can Be Up To 11 Charactera’Dim K AS Integer At 120‘You Can Specify The Address Of The Variabl’Dim KK AS IntgerB1 = 1Set B1A= 12A=A + 1 C= -12C= C+100Print cW =50000Print wL= 123456789Print LS= “Hello world “Print SEND
اسلاید 40: (( LOOKUP )) اعداد و متغييرها و جداول: Const دستور Const Symbol = Numconst Const Symbol = StringconstConst Symbol = Expressionمثال:Const s = “ Test “Const a=5Dim B AS Byte B= 6* a : ALIAS دستور براي تغيير نام متغيير استفاده مي شود . : CHR دستور براي تبديل متغيير عددي به كاركتري استفاده مي شود .
اسلاید 41: (( LOOKUP )) اعداد و متغييرها و جداول : INSTR دستورمحل و موقعيت يك زير رشته را در رشته ديگر وشخص مي كند. : INCR دستور يك واحد به متغيير عددي مي افزايد . : DECR دستور يك واحد از متغيير عددي كاهش مي دهد. : HIGH دستور اين دستور پر ارزش ترين بايت يك متغيير را بر مي گرداند . : LEN دستور طول يا تعداد كاركتر هاي يك رشته را بر مي گرداند .: SWAPدستور اين دستور محتواي دو متغيير را جابجا مي كند . : SPACEدستور اين دستور براي ايجاد فضاي خالي استفاده مي شود . و غيره .....................................
اسلاید 42: توابع رياضي و محاسباتي : عملگر هاي رياضيBASCOM جدول عملگر هاي رياضي محيط
اسلاید 43: توابع رياضي و محاسباتيعملگرهاي منطقي :BASCOM جدول عملگرهاي منطقي محيط
اسلاید 44: توابع رياضي و محاسباتي : ABS تابع Dim A as Integer Dim c as IntegerA= -100 C= Abs (a)Print cEnd : LOG تابع Dim X as Single X= Log (100)Print x: RNDتابع Dim I as Integer Do I = Rnd (100)print IWait 1Loop End
اسلاید 45: تبديل كدها و متغييرها به يكديگر : ASC دستور Dim A As Byte ,s As string * 10S= “ABC”A= ASC (s)Print aEnd: HEX دستور Dim A as Byte , S as String A= 123S= Hex (a)PrintPrint Hex (a)End: STR دستور Dim A as Byte , S as String * 10 A= 123S=Str (a)Print SEnd
اسلاید 46: دستورالعملهاي حلقه و پرش : JMP, GOTO دستور Start :A= A +1 If A< 10 then Goto Start End if End: DO – LOOP دستور Dim A as Byte Do A= A +1 Print ALoop Until A=10 Print A
اسلاید 47: دستورالعملهاي حلقه و پرش : FOR- NEXT دستور Dim A As Byte, B AS Integer FOR A=1 To 10 Step 2 Print “ This is A : Next AFOR B= 10 To -5 Step -1Print “This is b “Next BEnd : WHILE-WEND دستور Dim a as byte A= 1While A<= 10 Print AIncr AWend
اسلاید 48: دستورالعملهاي حلقه و پرش: IFدستور العمل Do A= A+1 If A= 100 Then Exit do end ifLoopEndدستور تاخير در برنامه :DELAY دستور WAIT ,WAIT ms ,WAI Tusدستور Wait us 10 Wait msWait 3Print “ bascom”End
اسلاید 49: فصل پنجم چند مثال عملی ______________________________________________________________ ____________________________________________ ____________________________ ___________
اسلاید 50: منابع میکروکنترلر های AVR ، تالیف مهندس علی کاهه ، موسسه علمی فرهنگی نص ATMEGA32 data sheet WWW.Atmel.com WWW.E.KTH.SE WWW.SEMICONDUCTORS.philips.com WWW.JTAG.com
اسلاید 51: ؟
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.