میکرو کنترلر:

مهمترین هدف برنامه سازی سیستم، دسترسی، مدیریت و بهره برداری از سخت افزار یک سیستم کامپیوتری می باشد. در محیط PC ، دسترسی به سخت افزار از ۳ طریق ممکن است اولین راه، دسترسی مستقیم به سخت افزار است که برای بررسی و تحلیل دسترسی ها با استفاده از این روش ، در صدد برامدیم که از میکروکنترلر های AVR استفاده کنیم دانشجویان واساتید ارجمند بهتر است برای درک بهتر، برنامه هایی را در کلاس های عملی برای این میکروکنترلرها نوشته و نحوه ارتباط با سخت افزار را بطور قابل لمس تری مشاهده نمایند.

میکروکنترلر چیست؟ و نحوه برنامه ریزی آن به چه صورت است؟

میکروکنترلر در واقع یک کامپیوتر تک تراشه ای می باشد. کامپیوتر تک تراشه ای بدین معنا است که کل سیستم کامپیوتر در داخل تراشه مدار مجتمع جای داده شده است. میکروکنترلری که بر روی تراشه سیلیکونی ساخته می شود دارای خصوصیاتی مشابه خصوصیات کامپیوترهای شخصی استاندارد است. در واقع میکروکنترلر قطعه ای است که می توان با دادن فرمان آنرا به عملیات مختلف وا داشت یعنی یک کنترل کننده قابل برنامه ریزی است.

نخستین ویژگی میکرو قابلیت ذخیره سازی و اجرای برنامه است. یک میکرو تمامی خصوصیات یک کامپیوتر را به صورت محدودتر داراست. میکروکنترلرها تراشه هایی هستند که توسط یک نرم افزار به یکی از زبانهای C یا Basic یا اسمبلی برنامه نویسی می شوند و سپس برنامه نوشته شده (که همان اعمال مورد نظر کاربر از میکروکنترلر است) توسط کامپایلر یا اسمبلر کامپایل شده و اگر کامپایل بدرستی صورت گیرد فایلی را تولید خواهد کرد که این فایل دقیقا همان دستورات، اما به زبان ماشین (یعنی زبان قابل فهم توسط میکروکنترلر) است ، در نهایت این فایل تولید شده توسط ابزاری به نام پروگرمر به میکروکنترلر منتقل می شود . با اتصال منبع تغذیه مناسب به میکرو و ابزارهای جانبی و مورد نیاز به پایه های آن، میکروکنترلر شروع به اجرای دستورات خواهد نمود.
 

چرا AVR ؟

خانواده های مختلف میکروکنترلر:
امروزه خانواده های مختلفی از میکروکنترلر وجود دارد که موارد زیر نمونه هایی از آنها می باشد.
Intel شرکت ۸۰۴۸ و ۸۰۵۱
Motorola شرکت۶۸HC11
Zilog شرکتZ80
Microchip شرکت PIC
Hitachi شرکت H8
Atmel شرکت AVR
 

در حالت کلی هیچ نوع میکروکنترلری را نمی توان بعنوان بهترین معرفی کرد چرا که هر میکروکنترلر، کاربردهای خاص خودش را دارد و بر اساس خصوصیات داخلی، می توان تنها برای موارد ویژه ای بعنوان بهترین انتخاب گردد . اما برخی ویژگی های خاص این میکرو عبارتند از :

۱-دارای بهترین MCU برای حافظه فلش در جهان ! (MCU: Master Control Unit)

۲-دارای سیستمی با بهترین هماهنگی

۳-دارای بالاترین کارایی و اجرا در CPU (یک دستورالعمل در هر سیکل کلاک)

۴-دارای کدهایی با کوچکترین سایز

۵-دارای حافظه خود برنامه ریز

۶-دارای واسطه JTAG که با IEEE 1149.1 سازگار است.

 (IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers.)

۷-دارای سخت افزار ضرب کننده روی خود

۸-دارای بهترین ابزارها برای پیشرفت و ترقی

۹-دارای حالات زیادی برای ترفیع دادن یا Upgrade

میکروکنترلر های AVR دارای ویژگی های منحصر بفردی دیگری نیز نسبت به میکروکنترلرهای دیگر موجود هستند، از جمله AVR ها میکروکنترلرهایی ۸ بیتی از نو ع CMOS با توان مصرفی پایین هستند که بر اساس ساختار پیشرفته RISC ساخته شده اند که با استفاده از این معماری عملیات خود را در یک کلاک سیکل انجام می دهند. خانواده AVR ، ۳۲ رجیستر همه منظوره و مجموعه دستورات قدرتمندی را شامل می گردند. تمام این ۳۲ رجیستر مستقیما به ALU متصل شده اند. بنابراین دسترسی به ۲ رجیستر در یک کلاک سیکل هم امکان پذیر است. این ساختار موجب می گردد تا سرعت آنها نسبت به میکروکنترلرهای CISC بتواند تا ۱۰ برابر هم افزایش یابد.

میکروکنترلرهای AVR ، میتوانند تا ۱۰۰۰۰ مرتبه پاک شده و مجددا برنامه ریزی شوند. این میکروها از تکنولوژی حافظه کم مصرف غیر فرار استفاده می کنند.

جهت آگاهی بیشتر و آموزش کار با میکروکنترلر به ادامه مطلب در لینک زیر مراجعه نمایید. *MG Electronic*

آموزش کار با میکرو کنترلر