فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره میکروکنترلرهای MEGAAVR؛ بررسی معماری سخت‌افزاری، قابلیت‌های برنامه‌نویسی و کاربردهای صنعتی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره میکروکنترلرهای MEGAAVR؛ بررسی معماری سخت‌افزاری، قابلیت‌های برنامه‌نویسی و کاربردهای صنعتی دارای ۲۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره میکروکنترلرهای MEGAAVR؛ بررسی معماری سخت‌افزاری، قابلیت‌های برنامه‌نویسی و کاربردهای صنعتی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره میکروکنترلرهای MEGAAVR؛ بررسی معماری سخت‌افزاری، قابلیت‌های برنامه‌نویسی و کاربردهای صنعتی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره میکروکنترلرهای MEGAAVR؛ بررسی معماری سخت‌افزاری، قابلیت‌های برنامه‌نویسی و کاربردهای صنعتی :

مقدمه

 

 فصل یک در موردانواع میکروکنترلر های MEGAAVR است که سعی شده است به طور کلی توضیح داده شود . در فصل دوم شاهد توضیحاتی در مورد عملکرد پروژه ساخت (مدار الکترونیکی ، قطعات تشکیل دهنده ، برنامه مورد استفاده وتوضیحات کامل کننده است . درفصل آخر شاهد مدارات داخلی آی سی های مورد استفاده در این پروژه خواهیم بود .

این مدار یک ولوم دیجیتال است که دارای دو خروجی مونو است ،همچنین میتوان به صورت استریو از آن بهره برد، که بعدا به طور کامل توضیح داده خواهد شد .

 

مختصری در مورد AVR

زبانهای سطح بالا یا همان HLL (HIGH LEVEL LANGUAGES) به سرعت در حال تبدیل شدن به  زبان برنامه نویسی استاندارد برای میکروکنترلر های (MCU) حتی برای میکروهای ۸ بیتی کوچک هستند . زبان برنامه نویبی BASIC و C   بیشترین استفاده را در برنامه سازی دارند ولی در اکثر کاربردها کدهای بیشتری را نسبت به زبان برنامه نویسی اسمیلی تولید می کنند .

ATMEL   ایجاد تحولی در معماری ، جهت کاهش کد به مقدار مینیمم رادرک کرد که نتیجه این تحول میکروکنترلرهای AVR  هستند که علاوه بر کاهش وبهینه سازی مقدار کدها به طور واقع عملیات را تنها در یک کلاک سیکل توسط معماری (REDUCED RISC INSTRUCTION SET COMPUTER)  انجام میدهند واز ۳۲ رجیستر همه منظوره (ACCUMULATORS) استفاده می کنند که باعث شده ۴ تا ۱۲ بار سریعتر میکروهای مورد استفاده کنونی باشند.

تکنولوژی حافظه کم مصرف غیر فرار شرکت ATMEL   برای برنامه ریزی AVR  ها مورد استفاده قرار گرفته است در نتیجه حافظه های FLASH  و  EPROM  در داخل مداار قابل برنامه ریزی (ISP)  هستند . میکروکنترلرهای اولیه AVR دارای ۱، ۲و ۸ کیلوبایت حافظه FLASH  وبه صورت  کلمات ۱۶ بیتی سازماندهی شده بودند.

AVR  ها به عنوان میکرو های RISC  با دستورات فراوان طراحی شده اند که باعث می شود حجم کد تولید شده کم وسرعت بالاتری  بدست آید.

 

عملیات تک سیکل

 

باانجام تک سیکل دستورات ،کلاک داخلی سیستم یکی می شود. هیچ تقسیم کنننده ای درداخل AVR قرار ندارد که ایجاد اختلاف فاز کلاک کند. اکثر میکرو ها کلاک اسیلاتور به سیستم را با نسبت ۱:۴ یا ۱:۱۲ تقسیم می کنند که خود باعث کاهش سرعت می شود . بنابراین AVR  ها  ۴ تا ۱۲ بار سریعتر و مصرف آنها نیز ۴-۱۲ بار نسبت به میکروکنترلرهای مصرفی کنونی کمتر است زیرا در تکنولوژی CMOS  استفاده شده در میکروهای AVR ، مصرف توان سطح منطقی متناسب با فرکانس است .

 

طراحی برای زبانهای BASIC  و C

 

زبانهای BASIC  و C بیشترین استفاده در دنیای امروز به عنوان زبانهای HLL  دارند . تا امروزه معماری بیشتر میکروها برای زبان اسمبلی طراحی شده است و کمتر از زبانهای HLL حمایت کرده اند .

هدف ATMEL  طراحی معماری بود که هم برای زبان اسمبلی وهم زبانهای HLL مفید باشد . به طور مثال درزبانهای BASIC  و C می توان یک متغیر محلی به جای متغیر سراسری در داخل زیر برنامه تعریف کرد .در این صورت فقط در زمان اجرای زیر برنامه مکانی از حافظه RAM برای متغیر اشغال می شود در صورتی که اگر متغیری به عنوان سراسری  تعریف گردد در تمام وقت مکانی از حافظه FLASH ROM  را اشغال کرده است .

برای دسترسی سریعتر به متغیرهای محلی و کاهش کد ، نیاز به افزایش رجیسترهای همه منظوره است . AVR ها دارای ۳۲ رجیستر هستند که مستقیما به ALU متصل شده اند ، وتنها در یک کلاک سیکل به این واحد دسترسی پیدا می کنند . سه جفت از این رجیسترها می توانند بعنوان رجیسترهای ۱۶ بیتی استفاده شوند .

 

فصل اول

میکروکنترلرهای MEGAAVR

 

در این فصل به معرفی میکروکنترلرهای نوع MEGAAVR از سری میکروکنترلرهای AVR شرکت ATMEL  می پردازیم . میکروهای MEGA نسبت به نوع قبلی (AT90S>TINY)دارای قابلیت بیشتری هستند. خصوصیات وقابلیتهای هر یک به طور کامل بررسی شده است . فیوز بیت هاقسمتی از حافظه FLASH  هستند که امکاناتی را در اختیار کاربر قرار می دهند . فیوز بیتها با ERASE  میکرو از بین نمی روند ومی توانند توسط بیتهای قفل مربوطه ، قفل شوند . کلاک سیستم هر یک از میکروها در صورت نیاز به توضیح بیشتر بلافاصله بعد از فیوز بیتها گفته شده است .

 

۱-۱ خصوصیات ATMEGA323    و ATMEGA323L

 

A:

۱.     از معماری AVR RISC استفاده می کند .

۲.     کارایی بالا وتوان مصرفی کم

۳.     دارای ۳۰ دستورالعمل با کارایی بالا

۴.     ۸*۳۲ رجیستر کاربردی

۵.     سرعتی تا۸MIPS در فرکانس ۸MHZ

 

B:   حافظه ، برنامه وداده غیر فرار

۳۲ کیلو بایت حافظه FLASH  داخلی قابل برنامه ریزی

 پایداری حافظه FLASH : قابلیت ۱۰۰۰ بار نوشتن وپاک کردن

۲کیلوبایت حافظه داخلی SRAM

 ۱کیلوبایت حافظه EPROM داخلی قابل برنامه ریزی

 

 پایداری حافظه EPROM   :  قابلیت ۱۰۰۰۰۰ بار نوشتن وپاک کردن

 قفل برنامه FLASH   وحافظه داده EPROM

 

C  : قابلیت ارتباط JTAG

–   برنامه ریزی برنامه FLASH .EPROM. FUSE BITS . LOCK BITS    از طریق ارتباط JTAG

 

D  : خصوصیا ت جانبی

دو تایمر – کانتر ۸ بیتی با PRESCLEAR  مجزا ودارای مد COMPARE

یک تایمر – کانتر ۱۶ بیتی با PRESCLEAR  مجزا ودارای مدهای  COMPARE- CAPTURE

  چهار کانال PWM

 ۸ کانال مبدل آنالوگ به دیجیتال ۱۰ بیتی

 یک مقایسه کننده آنالوگ داخلی

  WATCHDOG  قابل برنامه ریزی با اسیلاتور داخلی

ارتباط سریال SPI

 قابلیت ارتباط با پروتکل سریال  دوسیمه

  USART  سریال  قابل برنامه ریزی

 

E  :  خصوصیات  ویژه میکروکنترلر

مدار POWER – ON  RESET  CIRCUIT

 BROWN – OUT DETECTION  قابل برنامه ریزی

دارای ۶ حالت SLEEP

منابع وقفه داخلی وخارجی

دارای اسیلاتور RC داخلی کالیبره شده

عملکرد کاملا ثابت

توان مصرفی پایین وسرعت بالا توسط تکنولوژی CMOS

 

 

F :  فرکانسهای کاری

– 0MHZ  TO 4MHZ   برای (ATMEGA323L)

–  0MHZ  TO 8MHZ    برای (ATMEGA323)

 

G   : ولتاژهای عملیاتی (کاری )

 – ۲.۷ V  TO 5.5 برای (ATMEGA323L)

– ۴ V TO 5.5 برای (ATMEGA323)

 

خصوصیا ت ATMEGA 32 , ATMEGA32L  

 

A  : از معماری AVR RISC  استفاده می کند .

کارایی بالا وتوان کم

دارای ۱۳۱ دستورالعمل با کارایی بالا که اکثرا تنها در یک کلاک سیکل اجرا می شوند

  ۸*۳۲  رجیستر کاربردی

سرعتی تا ۱۶MIP    در فرکانس ۱۶MHZ

 

B  : حافظه ،برنامه وداده غیر فرار

۱.  ۳۲ کیلو بایت حافظه FLSH   داخلی قابل برنامه ریزی

پایداری حافظه FLASH  : قابلیت ۱۰۰۰۰  بار نوشتن وپاک کردن

۲کیلو بایت  حافظه داخلی SRAM

۱۰۲۴  بایت حافظه EPROM  داخلی قابل برنامه ریزی

پایداری حافظه EPROM  : قابلیت ۱۰۰۰۰۰ بار نوشتن وپاک کردن

قفل برنامه FLASH  وحفاظت داده EPROM

 

C  : قابلیت ارتباط JTAG

–   برنامه ریزی برنامه FLASH .EPROM. FUSE BITS . LOCK BITS    از طریق ارتباط JTAG

 

D  : خصوصیا ت جانبی

-دو تایمر – کانتر ۸ بیتی با PRESCLEAR  مجزا ودارای مد COMPARE

– یک تایمر – کانتر ۱۶ بیتی با PRESCLEAR  مجزا ودارای مدهای  COMPARE- CAPTURE

–  چهار کانال PWM

–  ۸ کانال مبدل آنالوگ به دیجیتال ۱۰ بیتی

یک مقایسه کننده آنالوگ داخلی

دارای RTC  با اسیلاتور مجزا

 WATCHDOG  قابل برنامه ریزی با اسیلاتور داخلی

 قابلیت ارتباط سریال  SPI

  قابلیت ارتباط با پروتکل سریال دو سیمه

USRAT   سریال قابل برنامه ریزی

 

E  : خصوصیات ویژه قابل برنامه ریزی

POWER –ON RESET CIRCUIT

BROWN – OUT DETECTION  قابل برنامه ریزی

دارای ۶ حالت SLEEP

منابع وقفه داخلی وخارجی

دارای اسیلاتور RC  داخلی کالیبره شده

عملکرد کاملا ثابت

توان مصرفی پایین وسرعت بالا توسط تکنولوژی CMOS

 

F :  فرکانسهای کاری

– 0MHZ  TO 8MHZ   برای (ATMEGA32L)

–  0MHZ  TO 16MHZ    برای (ATMEGA32)

 

 

 

 

 

G   : ولتاژهای عملیاتی (کاری )

۲.۷ V  TO 5.5 برای (ATMEGA32L)

۴.۵ V TO 5.5 برای (ATMEGA32)