کتاب میکروکنترلرهای AVR - الوندی

کتاب میکرو کنترلرهای AVR  اثر مهندس جابر الوندی توسط انتشارات نص به چاپ رسیده است.

با پیشرفت علم و تکنولوژی در الکترونیک، تراشه هایی به عنوان میکروپروسسورها طراحی و تولید شدند. تا قبل از سال 1971 میلادی اگر شخص طراح، سیستمی را می خواست طراحی کند باید سیستم مورد نظر خود را به شرکت های سازنده میکروپروسسور ارائه می داد تا طراحی و ساخته شود و یا اینکه مجبور بود با استفاده از آی سی های دیجیتالی، سیستم مورد نظر خود را طراحی کند.  از این پس شرکت های سازنده میکروپروسسورها، از جمله شرکت Zilog  تصمیم به ساخت میکروپروسسوری نمود که بتوان آن را در اختیار کاربر قرار داد و به هر صورت ممکن که می خواهد سیستم مورد نظر خود را طراحی کند و به همین دلیل  میکروپروسسورz 80  را به بازار عرضه نمود و نرم افزار کامپایلر به زبان اسمبلی و پروگرامر آن را نیز ارائه داد. به طور کلی اگر یک شخص از میکروپروسسور8 بیتی برای سیستمی استفاده کند، باید المان های جانبی سی پی یو را نیز علاوه بر سخت افزار سیستم مورد نظر، درکنار میکروپروسسورقرار دهد. برای اینکه ازیک میکروپروسسور، حتی برای ساده ترین سیستم بخواهیم استفاده کنیم، باید از المان های جانبی دیگری نیز بهره بگیریم. این عمل سبب افزایش قیمت و پیچیده شدن سخت افزار پروژه مورد نظر می گردد. از این پس شرکت های سازنده قطعه، به فکر تراشه ای بودند که تمام امکانات جانبی میکروپروسسوررا به همراه خودِ سی پی یو داشته باشد تا شخص طراح با قیمت مناسب و سخت افزار کمتر بتواند سیستم مورد نظر خود را بسازد.

کتاب میکرو کنترلرهای AVR دارای دوازده فصل می باشد:

1. ساختار داخلی میکرو کنترلرهای
2. AVR .اصول طراحی و آموزش زبان
3. C آموزش نرم افزار
4. Code Vision AVR .نمایشگرها و صفحه کلید 4×4
5. وقفه ها
6. interrupts .تایمر یا کانتر
7. timer/ counter) .ارتباط سریال
8. usart  .مبدل آنالوگ به دیجیتال و مقایسه کننده آنالوگ داخلی
9. ارتباط جانبی سریال
10. Serial Peripheral Interface) .ارتباط سریال دو سیمه
11. (Two- Wire Serial Interface).نمونه سوالات حل شده
12. پروژه های سطح مقدماتی تا پیشرفته

فهرست

فصل 1 ساختار داخلی میکرو کنترلرهای AVR تعاریف اولیه از ساختار میکرو کنترلرها مقدمه ای بر میکروکنترلرها معماری میکروکنترلرهای AVR خصوصیات میکرو کنترلر ATmega16 فیوز بیت های میکرو کنترلر ATmega16 پورت های ورودی خروجی کاربردهای دیگر پورت های میکروکنترلر ATmega16 تغذیه مناسب جهت بایاس میکروکنترلر ساختار داخلی میکروکنترلر انواع حافظه در میکرو کنترلرهای AVR کلاک سیستم در میکرو کنترلرهای AVR مدهای مختلف sleep منابع Rest در میکرو کنترلرهای ATmega16 تایمر Watchdog تمرین ها فصل 2 اصول طراحی و آموزش زبان C اصول طراحی آموزش زبان C پیش پردازنده ها تعریف شناسه ها یا ثوابت متغیرها کلاس ذخیره ساری متغیرها عملکردها دستور شرطی if - else دستور حلقه for حلقه در حلقه با دستورfor دستور حلقه شرطی   while دستور حلقه شرطی  do- while دستور  break دستور  switch دستور goto دستور continue دستور taypedef توابع در زبان  C آرایه ها رشته ها ساختمان (ساختارها) یونیون ها (اتحادها) شمارش ها توابع کتابخانه ای استاندارد کتابخانه  ctype.h کتابخانه stdlib.h کتابخانه  math کتابخانه  string.h کتابخانه bcd.h کتابخانه    delay .h تمرین ها فصل 3 آموزش نرم افزار Code Vision AVR نرم افزار CODE VISION AVR ایجاد پروژه جدید استفاده از کد ویزارد( CODE WIZARD AVR) خطاهای احتمالی برنامه ریزی میکرو کنترلرهای AVR پروگرامر STK 200+ /300 (ISP) ایجاد کردن فایل الحاقی یا سرآمد کار با نرم افزار اشکال زدایی  AVR Studio فصل 4 نمایشگرها و صفحه کلید 4×4 نمایشگر سون سگمنت seven segment display)) مثال4-1 ( نمایشگر تک رقمی قابل تنظیم با دو کلید فشاری) روش مالتی پلکسری( multiplexing method) مثال 4-2 ( خواندن ورودی و نمایش بر روی سون سگمنت 4 رقمی) نمایشگر lcd متنی جدول دستورات lcd کتابخانه lcd.h مثال 4-3 (نمایش بر روی lcd متنی) ایجاد کردن کارکتر دلخواه در lcd متنی مثال 4-4 (نمایش فارسی کلمه "شنبه") اسکن صفحه کلید 4×4 مثال 4-5 (اسکن صفحه کلید 4    ×4 و نمایش بر روی lcd) تمرین ها فصل 5 وقفه ها(interrupts) روش سرکشی وقفه رجیستر وضعیت رجیستر های وفقه های خارجی تمرین ها فصل 6 تایمر یا کانتر (timer/ counter) انواع مدهای تایمر یا کانتر رجیسترهای تایمر یا کانتر یک تایمر یا کانتر 8 بیتی دو فصل 7 ارتباط سریال usart انواع تبادل اطلاعات انواع تبادل سریال کتابخانه تابع printf تابع  Sprintf فصل 8 مبدل آنالوگ به دیجیتال و مقایسه کننده آنالوگ داخلی مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC رجیسترهای مقایسه کننده آنالوگ تمرین ها فصل 9 ارتباط جانبی سریال (Serial Peripheral Interface) ارتباط جانبی سریال SPI کتابخانه Spi.h  فصل 10 ارتباط سریال دو سیمه (Two- Wire Serial Interface) ارتباط سریال دو سیمه TWI انواع مدهای عملکرد ارتباط سریال TWI فصل 11 نمونه سوالات حل شده فصل 12 پروژه های سطح مقدماتی تا پیشرفته شمارنده 0 تا 9999 تبادل سریال با کامپیوتر فرکانس متر دیجیتال پیوست ها

برشی از متن کتاب

فصل اول : ساختار داخلی میکرو کنترلرها تعاریف اولیه از ساختار میکرو کنترلر در این قسمت از کتاب، مؤلف می خواهد مخاطب را با چند تعریف ساده از اجزای یک میکرو کنترلر آشنا کند تا ذهن خواننده آماده پذیرش مطالب در ادامه آموزش کتاب باشد. به عنوان مثال انواع حافظه ماندگار (دائمی): حافظه های ماندگار به حافظه هایی گفته می شود که بتواند اطلاعات داده شده را نگه دارند، حتی اگر تغذیه ی آن ها قطع شود نباید این اطلاعات پاک شوند.   فصل دوم: اصول طراحی و آموزش زبان  C در یک طراحی الکترونیکی می بایست اصول و قوانین آن رعایت شود. هر شخص طراح می بایست دارای سه خصوصیت باشد: 1. دایره اطلاعاتی 2. شناخت سخت افزار 3. آگاهی کامل از یک زبان برنامه نویسی فصل سوم:  آموزش نرم افزار -Code Vision AVR برنامه ای که ما با دستورات می نویسیم صرفا ارزش یک متن معمولی را دارد و ارزشی برای یک میکرو کنترلر ندارد. بریا این منظور هر شرکت سازنده می بایست کامپایلر مخصوص تراشه خود را ارائه دهد و یا این که شرکت های طراح کامپایلر باید ازقطعهشرکت سازنده حمایت کنند. در واقع کامپایلر به معنی تفسیر کننده می باشد و فایل نوشته شده ی ما را به کدهای قابل فهم برای میکرو کنترلر تبدیل می کند و توسط پرو گرامر فایل ایجاد شده بر روی تراشه Load می شود. فصل چهارم: نمایشگرها و صفحه کلید 4×4 یکی از نمایشگرهای پر استفاده در میکرو کنترلر سون سگمنت ها در ابعاد و ارقام مختلف می باشند. این نوع نمایشگرازهفت قسمت تشکیل شده است. به همین دلیل به آن سون سگمنت گفته می شود. این نمایشگر به خاطر نوردهی و اندازه فیزیکی آن ها نسبت به LCD ارجحیت دارند. فصل 5: وقفه ها(interrupts) وقفه سخت افزاری از میکرو کنترلر است که میکرو کنترلررا برای پاسخگویی به رویدادهای لحظه ای مجهز می کند. وقفه به معنای تأخیر نیست، بلکه به معنی قطع موقت برنامه جاری و سرویس دادن به زیر روال وقفه است. فصل 6: تایمر یا کانتر (timer/ counter) یکی از امکانات جانبی سی پی یو واحد تایمر یا کانتر می باشد که این امکان در همه میکرو کنترلر های AVR وجود دارد. تایمر به معنی زمان سنج و کانتر به معنای شمارش کننده می باشد. کانتر نیز مانند تایمر یک شمارنده ی باینری صعودی شمار آسنکرون می باشد.

(همراه با CD) (با پروژه های 100% عملی) نویسنده: مهندس جابر الوندی انتشارات: نص