مقاله دستورکار آزمايشگاه ميکروپروسسور

 nx دارای 46 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است فایل ورد nx  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد. این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است توجه : در صورت  مشاهده  بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد بخشی از متن nx : آشنایی با نرم افزار Proteus نرم افزار Proteus یكی از پركاربرد ترین نرم افزار ها در زمینه ی شبیه سازی و تحلیل مدارهای الكترونیكی می باشد. هر چند این نرم افزار در زمینه ی تحلیل مدارهای آنالوگ نیز كاربرد دارد اما كاربرد اصلی این نرم افزار در شبیه سازی مدارات دیجیتال و اطمینان از صحت عملكرد آن قبل از پیاده سازی سخت افزاری می باشد. شهرت اصلی این نرم افزار به خاطر محیط ساده، كاربری آسان و كتابخانه ی وسیع آن می باشد. بدین منظور در این دستور كار سعی شده تا علاوه بر آشنایی شما با این نرم افزار به تحلیل مدارات هر آزمایش با این برنامه بپردازیم. بدین منظور در نظر داریم با توضیح مختصری از این نرم افزار، با شیوه ی عملكرد آن در حد نیاز آشنا شویم. تصویر زیر ( شکل 1 ) محیط نرم افزار Proteus را نشان می دهد. همان طور كه می بینید محیط این نرم افزار از قسمت های متعددی ساخته شده كه در ادامه شما را با قسمت های مورد نیازتان آشنا می كنیم. شکل 1- محیط نرم افزار Proteus اولین عملی كه می بایست در راستای تحلیل یك مدار انجام داد، چگونگی آوردن قطعات مداری و اتصال آن ها به یكدیگر می باشد. برای آوردن قطعات مورد نیاز از كتابخانه ی Proteus مطابق شكل زیر ( شکل 2 ) پس از انتخاب حالت Component Mode از نوار كناری، بر روی گزینه ی P كلیك می كنید تا كتابخانه ی مورد نظر باز شود . شکل 2 در پنجره ی باز شده در قسمت Keywords (همان طور كه نشان داده شده ) نام قطعه ی مورد نظر را وارد می كنیم ( شکل 3 بالا ). به عنوان مثال می نویسیم atmega16 (شکل 3 وسط )، اكنون از لیست آورده شده در سمت چپ یكی از انواع آی سی Atmega16 را با توجه به نوع آی سی كه در آزمایشگاه در اختیار داریم انتخاب می كنیم (به عنوان یك گزینه ی خوب می توانید روی ATMEGA16 كلیك كنید) و روی گزینه ی OK كلیك كنید( شکل 3 پایین ). شکل 3 حال در محیط كار (زمینه ی خاكستری رنگ ) یك كلیك كنید و قطعه ی مورد نظر را در مكان مورد نظرتان با یك كلیك دیگر قرار دهید ( شکل 4 ). شکل 4 قطعات دیگر را نیز به همین صورت می توانید انتخاب كنید. مورد دیگر منابع ولتاژ یا جریان می باشد بدین منظور می توانید با كلیك بر روی گزینه ی Generator Mode و انتخاب هر یك از انواع منبع مورد نیاز آن را به محیط كار اضافه كنید. به عنوان مثال با انتخاب گزینه ی DC یك منبع ولتاژ DC و یا با انتخاب SINE یك منبع ولتاز سینوسی با دامنه، فركانس و ; قابل تنظیم را می توانید به محیط كار اضافه كنید ( شکل 5 ). شکل 5 یك نكته دیگر كه معمولا در تمامی مدار ها به آن نیاز دارید زمین مدار است برای افزودن زمین به مدار خود از Terminals Mode‌ روی گزینه ی GROUND كلیك كرده و آن را به محیط مدارتان اضافه كنید. شکل 6 و اما یكی دیگر از قابلیت های بسیار جالب و مهم این نرم افزار وجود ابزار های اندازه گیری مثل اسیلوسكوپ، ولت متر، آمپرمتر و ; می باشد برای استفاده از این وسایل كافی است با كلیك روی گزینه ی Virtual Instruments Mode ابزار مورد نظرتان را انتخاب و از آن بهره ببرید (شکل 7 ). شکل 7 خوب تا به این جا با نحوه ی آوردن قطعات مورد نیاز در محیط كار آشنا شدیم در ادامه با نحوه ی سیم بندی مدار در نرم افزار Proteus آشنا می شویم. هرگاه بخواهیم دو نقطه از مدار را به یكدیگر متصل كنیم كافی است با كلیك روی پایه ی مورد نظر از المان مورد نظر حالت سیم بندی را فعال كرده و آن را به قسمتی از مدار كه می خواهیم با سیم به آن اتصال برقرار شود، وصل می كنیم این عمل در شكل زیر نشان داده شده است. شکل 8 از آن جا كه در این آزمایشگاه با آی سی های قابل برنامه ریزی كار می كنیم بایستی بتوان آی سی مورد نظر را ( به عنوان مثال atmega16 در این جا ) در محیط Proteus برنامه ریزی كرد و نتایج را مشاهده نمود. به منظور برنامه نویسی آی سی از نرم افزار های دیگر مثل Codevision، Bascom و ; استفاده می كنیم كه در ادامه با Codevision آشنا می شویم. اما این گونه برنامه ها یك فایل با پسوند .hex تولید می كنند كه از این فایل برای برنامه ریزی آی سی مورد نظر در محیط Proteus استفاده می كنیم. فرض كنید كه چنین فایلی نوشته شده و آن را داریم. كاری كه در محیط Proteus بایستی انجام شود به صورت زیر است : روی آی سی مورد نظر دو بار كلیك ( دابل كلیك ) كنید تا پنجره ی زیر باز شود ( شکل 9 ). رو به روی گزینه ی Program File روی علامت زرد رنگ كلیك كنید تا پنجره ی بعدی باز شود. شکل 9 حال در پنجره ی باز شده به مسیری كه فایل .hex ذخیره شده می رویم و با انتخاب آن و زدن گزینه ی Open در این پنجره و زدن گزینه ی OK در پنجره ی زیری، آی سی برنامه ریزی ( پروگرام ) می شود. حال می توان با زدن كلید Play در گوشه ی سمت چپ، پایین، نتیجه را مشاهده كنید. برای توقف اجرای شبیه سازی روی دكمه ی Stop كلیك كنید ( شکل 10 ). شکل 10 آشنایی با نرم افزار CodeVisionAVR همان طور كه در بخش قبلی نیز اشاره شد نرم افزار CodeVisionAVR‌ ، نرم افزاری به منظور كد نویسی و پروگرام كردن آی سی های خانواده ی AVR می باشد. زبان كدنویسی این نرم افزار بسیار شبیه زبان برنامه نویسی C می باشد. تصاویر آورده شده در این بخش از نسخه ی 2044a آورده شده لیكن با توجه به كلیت مطالب، در مورد سایر نسخه های این نرم افزار نیز برقرار است. شكل زیر ( شکل 11 ) تصویری كلی از محیط این نرم افزار می باشد. همان طور كه مشاهده می كنید بخش های متعددی در این نرم افزار وجود دارد اما ما به توضیح آن چه بدان نیازمندیم می پردازیم. شکل 11 اولین نیاز برای كد نویسی ، باز كردن صفحه ای برای نوشتن كد ها می باشد بدین منظور از گزینه ی File روی عنوان New كلیك می كنیم ( شکل 12 ). از پنجره ی باز شده عبارت Project را انتخاب كرده و روی گزینه ی OK كلیك می كنیم ( شکل 13 ). شکل 12 شکل 13 پس از زدن گزینه ی OK پنجره ی جدیدی باز می شود (شکل 14 ) كه از شما می پرسد آیا می خواهید از امكانات CodeWizardAVR استفاده كنید یا خیر؟ CodeWizardAVR قابلیتی است در برنامه ی Codevision‌ كه عمل برنامه نویسی را راحت تر می كند، بنابراین با انتخاب گزینه ی Yes از این امكانات بهره می بریم. شکل 14 در صورت زدن گزینه ی Yes پنجره ی زیر باز می شود ( شکل 15 ) كه شامل گزینه هایی برای تنظیم نوع آی سی مورد استفاده و بخش های مختلف آن از جمله تعریف نوع پایه ها به عنوان ورودی یا خروجی، منبع اسیلاتور برای كلاك پالس آی سی، تنظیمات مربوط به وقفه و تایمر/كانترها و ; می باشد. كه هر كدام را در جای خود توضیح می دهیم. شکل 15 برای شروع از سربرگ Chip، روی گزینه ی Chip، نوع آی سی را كه همان atmega16 است انتخاب می كنیم و در نوار زیری یعنی Clock، فركانس كار آی سی را مشخص می كنیم. به عنوان مثال آن را روی 1MHz قرار می دهیم این بدان معنی است كه فركانس كلاك پالس آی سی شما صرف نظر از چگونگی تولید آن برابر یك مگا هرتز است ( شکل 16 ). شکل 16 حال وارد سربرگ Ports شوید. در این سربرگ تنظیمات مربوط به پایه های آی سی را انجام می دهیم به این صورت كه برای هر كدام از دسته پورت های Port A، Port B، Port C و Port D مشخص می كنیم كه كدام پایه را به عنوان ورودی و كدام پایه را به عنوان خروجی تعریف كنیم. برای این كار با كلیك روی كلید كنار هر پایه ی پورت آن را در حالت ورودی ( In ) یا (‌ Out ) قراردهید. به عنوان مثال با كلیك روی كلید كناری Bit 0 از Port A آن را در حالت Out قرار دهید این بدان معناست كه پایه ی صفرم از پورت A مربوط به آی سی atmega16 شما به عنوان یك پایه ی خروجی تعریف می شود ( شکل 17 ). شکل 17 فعلا با سایر بخش ها كاری نداریم. حال پس از تعیین نوع آی سی و فركانس كاری آن و تعیین پایه های ورودی و خروجی بایستی فایل را ذخیره كنیم برای این كار روی گزینه ی File از پنجره ی CodeWizardAVR روی عبارت Generate, Save and Exit می رویم ( شکل 18 ). در این حالت بایستی پروژه را در آدرس مورد نظرتان در سه مرحله ذخیره كنید كه برای اجتناب از هر اشتباه نام فایلتان را در هر سه مرحله یكسان وارد كنید. منظور از سه مرحله این است كه در پنجره ی اول نام فایل با پسوند .c ( C Compiler File ) را از شما می گیرد در پنجره ی بعدی فایل با پسوند .prj ( Project File ) و در پنجره ی سوم فایل با پسوند .cwp ( CodeWizardAVR project files ) را. یعنی برای هر پروژه سه فایل در ابتدا ایجاد می شود كه همان طور كه تذكر داده شد نام هر سه را یكسان وارد كنید ( شکل 19 ). شکل 18 شکل 19 پس از آن می بینید كه فایل كد ها در محیط Codevision ایجاد می شود اما به این نكته توجه كنید كه این كد ها تنها شامل تنظیمات اولیه ای می باشد كه شما آن را در CodeWizardAVR انجام دادید( شکل 20 ). شکل 20 در ادامه می بایست كد های خود را در این پنجره بنویسیم. البته برای اینكه پنجره ی كدها خلوت تر شود می توانید توضیحاتی را كه به رنگ آبی نوشته شده و با دو علامت // شروع می شوند را پاك كنید (شکل 21). شکل 21 با فرض اینكه كدهای برنامه ی مورد نظر را برای آی سی میكروپروسسور نوشته ایم مراحل را در نرم افزار Codevision ادامه می دهیم. فایلی كه در محیط سخت افزاری در آی سی میكرو پروگرام می شود و منجر به انجام امور مورد انتظار توسط آی سی می گردد فایلی است با پسوند .hex كه بایستی توسط برنامه از روی كدهای نوشته شده تولید شود. برای این كار بر روی گزینه ی Compile the project كلیك كنید. این امر بدین منظور انجام می گیرد كه برنامه كدهای شما را چك كرده و اگر در كد های نوشته شده مشكل برنامه نویسی وجود داشته باشد با اعلام آن ها در بخش Errors و Warnings اولا شما را از وجود آن ها مطلع كند و ثانیا با توضیحات آورده شده در این دو بخش شما را در حل مشكل یاری نماید. علاوه بر این پنجره ای باز می شود كه اطلاعاتی راجع به وضعیت حافظه های داخلی آی سی به شما می دهد ( شکل 22 ). شکل 22 اگر برنامه ایرادی نداشت یا ایراد آن را برطرف كردید در ادامه با كلیك روی گزینه ی Build all project files فایل با پسوند .hex ایجاد می شود (شکل 23 )، كه این همان فایل هِگزی است كه در بخش مربوط به نرم افزار Proteus از آن برای پروگرام كردن آی سی استفاده كردیم. شگل 23 تا به این جا با روال کار با دو نرم افزار Proteus و CodeVisionAVR آشنا شدید. اکنون زمان آن رسیده که خودتان دست به کار کد نویسی شوید. برای آشنایی با زبان کدنویسی در محیط Codevision فایل C language.pdf را از سایت دانلود و مطالعه کنید. آزمایش مقدماتیآشنایی با مراحل برنامه ریزی میکروکنترلرهای AVR موارد خواسته شده در پیش گزارش این آزمایش1- نوشتن كد برنامه در CodeVisionAVR.2- بستن مدار شبیه سازی توضیح داده شده در بخش ( 0-3 ).3- پاسخ به سوالات مطرح شده در طول آزمایش.4- به همراه داشتن فایل كدهای CodeVision و فایل Proteus مربوط به مدار شبیه سازی. مروری بر چگونگی انجام آزمایش0-1- برنامه ی زیر را كه به زبان C نوشته شده است در نظر بگیرید: #include <mega16.h>#include <delay.h>void main(void){PORTA=0x00; DDRA=0x00;PORTB=0x00; DDRB=0x00;PORTC=0x00; DDRC=0x00;PORTD=0x00; DDRD=0xFF;while (1) { PORTD=0x01;delay_ms(100); PORTD=0x02;delay_ms(100); PORTD=0x04;delay_ms(100); PORTD=0x08;delay_ms(100); PORTD=0x10;delay_ms(100); PORTD=0x20;delay_ms(100); PORTD=0x40;delay_ms(100); PORTD=0x80;delay_ms(100); };} سوال: این برنامه را به صورت خط به خط تحلیل كنید. 0-2- این برنامه را در محیط نرم افزار CodeVisionAVR به كمك بخش CodeWizardAVR، بـرای تراشه ی atmega16 فركانس كاری 1MHz، بنویسید. 0-3- حال به كمك نرم افزار Proteus، محیطی برای شبیه سازی و تست این برنامه فراهم كنید. برای این كار می توانید از شكل زیر كمك بگیرید( شکل 0-1 ). شکل 0-1( راهنمایی: برای آوردن LED ها از کتابخانه به محیط شبیه سازی پس از ورود به بخش کتابخانه ی Proteus در قسمت Keywords، وارد کنید LED-GREEN ).0-4- اكنون برنامه را اجرا كرده و آن چه را مشاهده می كنید به همراه علت در گزارش كار بنویسید.0-5- حال به كد برنامه برگردید و زمان های تاخیر در تابع delay_ms را از 100 به 50 تغییر دهید و دوباره برنامه را اجرا كنید. چه تغییری مشاهده می كنید؟ پاسخ تان به همراه علت را در گزارش كار بنویسید. آزمایش شماره ی یکآشنایی با عملکرد درگاه های میکروکنترلرهای AVR موارد خواسته شده در پیش گزارش این آزمایش1- نوشتن كد برنامه در CodeVisionAVR.2- بستن مدار شبیه سازی توضیح داده شده در بخش طراحی.3- پاسخ به سوالات مطرح شده در طول آزمایش.4- به همراه داشتن فایل كدهای CodeVision و فایل Proteus مربوط به مدار شبیه سازی. ادامه خواندن مقاله دستورکار آزمايشگاه ميکروپروسسور

نوشته مقاله دستورکار آزمايشگاه ميکروپروسسور اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.