More Related Content
More from Mohammad Amin Amjadi (16)
my project
- 3. کرمان باهنر شهید دانشگاه
مهندسی و فنی دانشکده
کامپیوتر مهندسی رشته کارشناسی پروژه
:گرایشسختافزار
:عنوان
دوربین ساختبرداری عکسباLPC1768
:استادراهنما
دکترامیدعابدی
:دانشجو
سهیالدوستی
شهریور3131
- 4. زندگیست لحظه لحظه در یاور و امید بزرگترین که را خدا سپاس و شکر.
از فراوان تشکر باتمامیمحترمی اساتیداین اجرای طول در که.کردند یاری مرا پروژه
!پروردگارا
خویش استادان وصف در را خود سپاس و سازم جاری زبانم بر تشکر و تقدیر از باالتر معنایی توانم نمی
ام گفته کم ، سرایم و گویم چه هر که ،نمایم آشکار.
.نمودند یاری مرا تحصیل طول در که همسرعزیزم و مادر و پدر از تشکر با و
:پروردگارا
که شان بسته پینه دستهای برای نه و کنم سیاه ،شد سفید من عزت راه در که را موهایشان میتوانم نه
های ثانیه و باشم گزارشان شکر لحظه هر که ده توفیقم پس . دارم مرهمی ،است من افتخار برای تالش ثمره
.بگذرانم بودنشان دست عصای در را عمرم
م آقای جناب از فراوان تشکر با وپروژه این انجام ایشان دریغ بی های کمک بدون که امجدی امین حمد
.نمود نمی ممکن
- 5. : به تقدیم
ت:که فرشتگانی مهربان به قدیم
زیبای و یکتا های تجربه تمام و رسیدن عظمت ،خواستن جسارت ،دانستن غرور و لذت ،بودن ناب لحظات
سبز حضور مدیون ،زندگیمآنهاست
.عزیزم خانواده به تقدیم
- 6. چکیده
صنعت در )کوچک چند تحولی(هر واقع در وو هستند مصرفی پر بسیار الکترونیکی قطعات کنترلرها میکرو
و الکترونیک.میروند شمار به کامپیوترو کمتر های توانایی و ظرفیت با کوچک کامپیوتر یک کنترلر میکرو
استفاده غیرصنعتی و صنعتی مصارف در آن از توان می که باشد می محدودی سطح تا گسترش قابل البته
.کرد
میکرو نوع هستند.و سایرین از ضعیفتر مواردی در و تر قوی مواردی در ها کنترلر میکرو از خانواده هر
کنترلرها ازمیکرو خانواده هر خاص های ویژگی و فرد نیاز اساس بر کنترلر.میشود مشخص
میکروکنترلر از پروژه این درARM cortex m3 lpc 1768با میکروکنترلر یک است،که شده استفاده
ک. باشد باالمی بسیار صنعتی اربرد
دوربین پروژه این درOV7670روی عکس نمایش از پس و شد اندازی راه میکروکنترلر این بوسیلهlcd
که گرافیکیLCD N96میباشد،عکسفرمت باbmp.کارت رویSDبه آن مراحل شود.که می ذخیره
.شد خواهد بیان تفصیل
:کلیدی کلماتARM cortex m3 lpc 1768،OV7670،LCD N96کارت ،SD
- 7. أ
قاو صلل:پیرامون توضیحاتیLCDکارت وSDپروژه با ارتباط و
1.1مقدمه........................................................................................................................2
1.2نگاهیبهتکنولوژیصفحاتLCD....................................................................................2
LCD 1.3چیست؟.............................................................................................................3
1.4حافظهSD...................................................................................................................3
1.4.1اصولمقدماتیحافظهDRAM................................................................................3
1.5ساختارپایاننامه............................................................................................................4
1.6خالصه........................................................................................................................5
فصلدومم :یکروکنترلر
2.1مقدمه........................................................................................................................7
2.2میکروکنترلرچیست؟......................................................................................................7
2.3تاریخچهمیکروکنترلرها...................................................................................................01
2.4معرفیLPC1768.......................................................................................................02
2.4.1مدارراهانداز........................................................................................................03
2.4.2نحوهکاربامدار....................................................................................................03
2.5خالصه......................................................................................................................01
- 11. ه
شکل0-2کامپیوتر یک از ساده دیاگرام بلوک.......................................................................................7
شکل2-2میکروپروسسوری سیستم یک دهنده تشکیل اجزاء.................................................................8
شکل3-2میکرو انداز راه مدارLPC1768......................................................................................31
شکل4-2به میکرو اتصال نقشهCOMمدار تغذیه و کامپیوتر............................................................31
شکل5-2خروجی های پین شمارهLPC1768................................................................................31
شکل1-2های پین نقشهLPC1768............................................................................................31
شکل0-3افزار نرم نصبkeil.......................................................................................................02
شکل2-3تنظیماتkeilباینری فایل تولید جهت.............................................................................01
شکل3-3شماتیکmini lpc programmer.................................................................................02
شکل4-3افزار نرم تنظیماتFlashMagicپروگرمینگ جهتLPC1768...........................................08
شکل5-3تنظیماتkeilکردن پروگرم جهتLPC1768..................................................................12
شکل0-4دیاگرام بالکLPC1768..............................................................................................12
شکل5-2دوربین شماتیکOV7670............................................................................................12
- 15. 2
1.1مقدمه
ماژول از پروژه این درLCDگرافیکیN96زیر مشخصات باکارت وSDاز کمتر ظرقیت با میکرو4
گیگ:میشود استفاده
ابعاد3اینچی
پیکسل تعداد321*241
تفکیک قابلیت212رنگ هزار
باس دیتا مد دو دارای1و01بیتی
پائین(بدون بسیار مصرفی توانback lightمحدوده در کردن کار و )3.3ولت
ماژول روی در شده تعبیه اسکرین تاچ یک دارای
در و میدهیم ارایه توضیحاتی ماژول دو این در رفته بکار های تکنولوژی با رابطه در اول فصل در ابتدا در البته
در کاربردشان نوع به بعدی های فصل.پرداخت خواهیم پروژه
1.2صفحات تکنولوژی به نگاهیLCD
شده اضافه آن به دیگر حالت دو هم تازگی به که دارد گاز و مایع ، جامد حالت سه ماده که ایم آموخته
توانند نمی و داشته یکدیگر به نسبت خاصی موقعیت آنها مولکولهای یعنی ،دارند خاصی شکل جامدات .است
هر به آزادانهآن حجم کل در ندارندو هم به نسبت قیدی چنین مایعات های مولکول ولی . کنند حرکت سو
نسبت خاصی آرایش آنها مولکولهای اما ،دارند مایع ظاهر که هستند موادی مایع کریستالهای . اند حرکت در
همین به .شود می دیده راحتی به هم شکل در که جامدات مانند درست ، دارند یکدیگر بهکریستال دلیل
این . شوند می خوانده متناقضی اسم چنین با دلیل همین به و داشته جامد و مایع به شبیه خصوصیاتی مایع
سرما اندکی یا و درآورد واقعی مایع به را آنها تا است الزم حرارت اندکی و اند حساس دما به شدت به مواد
که است دلیل همین به .شود تبدیل معمولی به تاLCDداده نشان العمل عکس دما تغییرات مقابل در ها
از توان نمی حساسیت همین دلیل به که است این جالب . شوند می استفاده طبی دماسنج عنوان به و
این در . کرد استفاده دریا ساحل داغ آفتاب در ًالمث یا و سر بسیار هوای در آن نظایر یا کیفی کامپیوترهای
ًالمعمو وضعیتLCDعک هادهند می نشان خود از غریبی و عجیب های العمل س.
از ای دسته اما .دارند خصوصیاتی چنین معمولی دمای در که اند شده شناخته مواد از مختلفی انواع
می ورودی برق جریان با متناسب آن مولکولهای و هستند حساس هم الکتریسیته جریان به که آنهاهستند
ا نور وقتی .دارد هم جالبی اثر عجیب خصوصیت این . دهند می زاویه تغییر و چرخندکریستال یک درون ز
همین از . شود می کریستال مولکولهای با جهت هم آن قطبش یا پالریزاسیون ،کند عبور چنین این مایع
برای خاصیتLCDشد استفاده ها.
فصل3تپیرامون وضیحاتیLCDکارت وSDپروژه با ارتباط و
- 16. 3
LCD 1.3چیست؟
LCDمخففکلمهLiquid Crystal Displayمعنای به«مایع کریستال صفحه»کریستال .استهای
سال در بار اولین مایع0111گیاه یک توسطرینیتزر فردریک نام به اتریشی شناس0تحقیقات با وی .شد کشف
ا خود آزمایشات وکلستریل ماده که زمانی کرد ثبات2می ذوبو شده تشکیل تیره مایع یک ابتدا در شود
باال حرارت درجه که صورتی در سپسروشن ،رودمی ترقبل و مایع این ،کردن خنک از پس نهایت در .شود
می تبدیل آبی رنگ به نهایی تبلور ازساخت برای مایع کریستال از استفاده ایده که بود زمان آن از .شود
د ذهن به نمایش صفحاتسال به مایع کریستال نمایش صفحات اولین ساخت .افتاد متخصصین و انشمندان
0211بازمیسازندگان هنگام آن از .گرددLCDگونهلحاظ به را وسیله این از جالبی و ماهرانه های
و دادند توسعه تکنولوژیکیLCDباال سطح به تکنیکی لحاظ از را هاتکنولوژ رشد به رو روند و رساندند ییی
.است فزونی به رو همچنان وسیله این ساخت
1.4حافظهSD
حافظه چه اگرSDRAMعملکرد امتیازات و سرعت درباره هنوز است،اما بوده دسترس در قبل سالها از
می فروش به را محصول این که تولیدکنندگانی از بسیاری حتی .شود نمی ارائه بازار در درستی اطالعات آن
وب و رساننداین درستی به ،کرد خواهند برطرف را اصطالح این درباره موجود ابهام دارند ادعا که سایتهایی
کدام که نمیدانند کاربران ،نتیجه در .کنند می کمک مشکل این شدن تر پیچیده به و نکرده درک را فناوری
با ماجولPC011بین یا است سازگارCAS2وCAS3ا یا و کنند انتخاب را کدامیکینکهPC011
SDRAMبرد مادر یک روی3خیر یا کرد خواهد قدیمیکار.
1.4.1حافظه مقدماتی اصولDRAM
های حافظه بین موجود تفاوتهای درک برایSDRAMفناوری درباره مختصری توصیف و تاریخچه ارائه ،
DRAMحافظهRAMنوع از هایی حافظه .است ضروری ،پویا(FPM)Fast Page Mode DRAM،
Extended Data Out DRAM (EDO)وSynchronous DRAM (SDRAM)دارای همگی ،
اصلی هستهDRAM.اصطالح هستندDRAMوجه و است تصادفی دستیابی با پویا حافظه معنی به
که حالی در ،شوند نوسازی یکبار مدت چند هر باید دادهها حاوی سلولهای که است دلیل این به آن تسمیه
حافظهRAMایستا(SRAM)تراشه .کند می حفظ را دادهها ،دارد جریان کامپیوتر در برق که زمانی تا
هایDRAMشدهاند تشکیل شبکه این باالی در ترانزیستور ردیف یک و خازنها از ای شبکه از.
1
Friedrinch Rreinitzer
2
کلستریل بنزوئیک اسید
3
Mother Board
فصل3تپیرامون وضیحاتیLCDکارت وSDپروژه با ارتباط و
- 17. 4
حسی های کننده تقویت ترانزیستورها و کنند می ذخیره را دادهها که هستند حافظه سلولهای خازنها
به انتقال برای و کرده تقویت ،خوانده را ها داده که هستندCPUخازنها .کنند می ارسال حافظه گذرگاه به ،
مورد هستند ارزانتر ترانزیستورها از اینکه دلیل بهترانزیستورها از کندتر طرفی از ،گیرند می قرار استفاده
شوند شارژ هرازگاهی باید عالوه به و هستند.
های تراشه تمامDRAMکنند می استفاده نوشتن یا خواندن یکسان پایهای دسترسی عملیات یک از
یک در را خود محتوای حافظه های تراشه .تمام شد خواهد داده شرح ادامه در کهسلولها از منطقی مربع
،دادهها خواندن .برای گیرند می قرار دسترس در ستون و سطر یک آدرس ارائه طریق از که دارند می نگاه
فرمان از استفاده با اول ردیفیا"Row Address Strobe"اختصار صورت به که"RAS"خط یک با
یا آن روی"/RAS"میگیرد قرار دسترس در میشود داده نشان.
مرحله .در شوند می منتقل حسی های کننده تقویت به ردیف یک در موجود دادههای تمام ،نتیجه در
خط به سیگنال یک ،بعدییادر خاصی سلول و شده ارسال شود می داده نشان صورت به اختصار به که
تقویت از سلول این محتوای سپس .شود می انتخاب ،است نظر مورد اطالعات حاوی که شبکهحس کنندهی
شود می تکرار ،باشد نیاز مورد حافظه به دسترسی که بار هر فرآیند این .شود می ارسال گذرگاه به.
.این دارد بستگی تراشه خاص پیکربندی به ،خواندن عملیات در حافظه تراشه هر از خروجی بیتهای تعداد
هست موجود خاص ماجول یک در که را هایی تراشه تعداد خود نوبه بههای مشخصه به .اگر میکند معین ،ند
آن پیکربندی است ممکن ،کنید نگاه تراشه یک4*4یا1*1که هستند آن نشاندهنده مشخصات .این باشد
4یک هر که دارد وجود سلول میلیون4تراشه دارند فضا بیت01پهنای با مگابیتی4یا بیت1میلیون
دارای یک هر که دارد وجود سلول1فضا بیتتراشه هستند14پهنای با مگابیتی1بیت.
گذرگاه کردن پر برای0
حافظه بانک یک ساخت ،فرآیند این باشد کافی ماجول هر در تراشهها تعداد باید
داده گذرگاه از مدرن شخصی .کامپیوترهای دارد نام142
،زمان هر در بنابراین ،میکنند استفاده بیتی14
پهنای با هایی تراشه از اگر که معناست بدان .این میشود خوانده داده بیت4حداقل به کنید می استفاده بیت
01تراشه پهنای اگر و دارید نیاز تراشه1حداقل به ،باشد بیت1عمل در البته .بود خواهید نیازمند تراشه
های تراشهDRAMصورت به یا مدرن32SIMMتراشه یا بیتی14DIMMشوند می عرضه بیتی
تراشههای از .اگرSIMMحافظه همیشه تا کنید تهیه را آنها از جفت یک باید ،کنید می استفاده14بیتی
باشید داشته اختیار در را.
1.5نامه پایان ساختار
کنترلرها میکرو با رابطه در بعد فصل درآنها تاریخچه وادامه در داد.و خواهیم توضیحمعرفی به
LPC1768.پردازیم می
افزار نرم آموزش به سوم فصل در وkeil.پرداخت خواهیممحیط در نویسی برنامه نحوه وkeilتوضیح را
.کرد خواهیم حبت برد هدر پروگرمینگ های روش با رابطه در نهایت در و داد خواهیم
1
bus
2
data bus
فصل3تپیرامون وضیحاتیLCDکارت وSDپروژه با ارتباط و
- 18. 5
فصل درچهارمیکروکنترلر نیزLPC1768.داد خواهیم قرار بررسی مورد جزیی کامال صورت به را
با رابطه در و میکشیم را مربوطه دیاگرام پرداخت.بالک خواهیم آن داخلی های واحد توضیح و بیان به
به دهی مقدار و آن رجیسترهای.کرد خواهیم صحبت متفاوت رجیسترهای مختلف های بیت
.داد خواهیم توضیح دوربین ساخت و کنترلر میکرو به مختلف قطعات اتصال با رابطه در نیز آخر فصل در
1.6خالصه
LCDکلمه مخففLiquid Crystal Displayمعنای به«مایع کریستال صفحه».است
پیکسل شارژ تامین دیدگاه ازموجود هاینمایشگر روینوع دوLCD:داریم
.فعال ماتریس و غیرفعال ماتریس
کارتSD:
ابتداCPUخط طریق از/RASمدتی از .پس میکند فعال را حافظه بانک و سطر ،(tRCD)خط ،&
/CASستونی دسترسی برای الزم زمان .وقتی میشود فعال(tCAC)خروجی خط روی دادهها ،شد سپری
قرار دسترس در برای شده سپری زمان .مدت یابند انتقال بعدی ساعت درسیکل میتوانند و میشوند ظاهر
حدود ،داده قطعه اولین گرفتن51هر باال سرعت با انتقال حالت طریق از بعدی .انتقالهای است نانوثانیه
دوره تکمیل یا ساعت سیکل/CASمقدا به کهتوسط شده مشخص زمان رtCACتاخیر دوره و دارد نیاز
CASمیگیرند انجام ،میشود نامیده نیز.
دسترسی زمان ،باال سرعت با انتقال عملیات برای(tAC)باید1ثبات به بتواند سیگنال تا باشد نانوثانیه
بتواند خروجی عملیات و برسد1.انت شود آغاز عملیات آخرین از پس نانوثانیهداده قال2کمتر یا نانوثانیه
هر دادهها یعنی ،میکشد طول01درست که هستند دسترس در باال سرعت با انتقال یک در یکبار ثانیه نانو
سرعت با بعدی ساعت سیگنال برای موقع به011است مگاهرتز.
.شد خواهد بیان تفصیل به کار مراحل آتی های فصل در
فصل3تپیرامون وضیحاتیLCDکارت وSDپروژه با ارتباط و
- 20. 7
2.1مقدمه
که معناست بدین تراشه تک .است قیمت ارزان نسبتا تراشه تک کامپیوتر یک حقیقت کنترلردر میکرو
تمامیملزومات سایر و مرکزی پردازشگر ورودی/خروجی.واحد های حافظه.درگاه جمله از کامپیوتر اجزای
همچنین و هزینه و حجم کاهش سازی فشرده اصلی ی ایده .اند گرفته جای تراشه یک درون تماما آن
.است بزرگتر و تر پیچیده مدارات در گرفتن قرار سهولت
در کنترلرها میکرو امروز دنیای درمایکروویو.چرخ موبایل.تلویزیون.اجاق قبیل از زندگی وسایل تمام
موتورو مخابراتی.کنترل کامپیوتر.وسایل جانبی کلید.وسایل تلفنی.چاپگر.صفحه ابزی.منشی خیاطی.اسباب
حفاظتی.وسایل های .سیستم های ها.ماشین پزشکی.ربات فلزات.تجهیزات سویچینگ.ذوب های سیتم
اندا وسایل موسیقیمیکرو صورت این در میشود استفاده ها آن از مهم ای قطعه عنوان و...به گیری زه
.کند می اجرا مذکور وسایل برای را خاص برنامه یک کنترلرفقط
2.2ک میکرونچیست؟ ترلر
است گردیده قطعات این تولید به منجر که روندی ابتدا میتوانیم کنترلر میکرو مفهوم بهتر درک برای
.شود بررسیدر کامپیوتر کاربرد گسترش .دارند بشر زندگی در را انکاری قابل غیر نقش امروزه ها کامپیوتر
تمام با ها کامپیوتر .است سخت بسیار ها آن بدون زندگی تصور امروزه که بوده زیاد حدی به اخیر دهه چند
شکل مانند ای ساده دیاگرام بلوک همگی ، هایشان پیچیدگی.دارند
شکل3-2کامپیوتر یک از ساده دیاگرام بلوک
پردازش مرکزی واحد ، شکل این در شده داده نشان اصلی بلوک سه0ورودی ادوات و حافظهخروجی2می
واحد از که باشد می کامپیوتری هرسیستم در پردازشگر اصلی واحد واقع در پردازش مرکزی واحد .باشند
مثل متفاوتی هایALUتشکیل داخلی پالس تولید مدارات و دستورالعمل ودکودر رجیستر ، کنترل ،واحد
مختلف های واحد کامپیوترها تولید روند آغاز در .است شدهCPUماژو صورت بهطراحی جداگانه های ل
یکدیگر با ها واحد ارتباط و آنها گرفتن قرار هم کنار از و شد میCPUدهه اوایل در .شود می تشکیل
0271مورد های واحد نمامی توان می آیا که شود می تقویت کامپیوتری های سیستم طراحان در فکر این
1
CPU
2
I/O
C
PU
ح
ا
ف
ظ
ه
I
/O
فصل2میکروکنترلر
- 21. 8
یک تشکیل برای نیازCPUسال در محققان های تالش قرارداد؟ تراشه یک داخل در را0270داد نتیجه
شد موفق اینتل شرکت وCPUنام باintel4004این .کند تولیدICیک شاملCPUتماما که بود کامل
داده قرار تراشه یک روی برریزپردازنده یا میکروپروسسور را جدید پردازش مرکزی واحد این .بود شده
.کردند نامگذاری
.نبود ،نمودند ایجاد ها کامپیوتر ساختن که تحولی از کمتر آوردند بوجود ها میکروپروسسور که معرفی
گیر در نیز را بسیاری های کارخانه ، میکروپروسسورها از آمده عمل به فراوان استقبالآنها معرفی و طراحی
ورودی و حافطه با ارتباط نحوه و داخلی ساختمان ،ساخت نحوه در یک هر که نمود-یکدیگر با خروجی
دهه در که هایی پردازنده ریز از .داشتند هایی تفاوت0271قدرتمند ریزپردازنده به توان می گردی تولید
Z80میکرو تولید با حال .کرد اشاره زایلوگ شرکت ساختکامال کامپیوتری های سیستم ، ها پروسسور
کامپیوتری سیستم یک گردید.در آغاز آنها با مرتبط علوم سریع پیشرفت و شده ها برمیکروپروسسور مبتنی
بر سیستم داخل در را خاصی وظیفه هریک که دارند وجود مختلفی های بخش میکروپروسسورها بر مبتنی
شکل دیاگرام دارند.بلوک عهده2-0چن، شکل این در شده داده نشان دهد.اجزاء می نشان را سیستمی ین
.باشند می میکروپروسسوری سیستم یک دهنده تشکیل معمول اجزاء
شکل2-2اجزاءمیکروپروسسوری سیستم یک دهنده تشکیل
ها واحد این اهمیت تواند می پروسسوری میکرو سیستم یک مختلف های واحد درباره مختصری توضیح
رااصلی حافظه .سازد نمایانهای حافظه .گردد می تشکیل مجموعه دو ازROMهای حافظه وRAMکه
دارند.حافظه برعهده را خاصی وظیفه میکروپروسسوری سیستم در هریکROMنامش از که همانطور
بودن فرار غیر ،ها سیستم در حافظه نوع این از استفاده علت .ست خواندنی تنها ای حافظه پیداستاطالعات
تغذیه قطع از پس حتی ، باشد گرفته قرار ای حافظه چنین یک در که ای داده ترتیب این به .است آن
سازی ذخیره برای مناسبی کاندیدای ها حافظه اینگونه بنابراین .ماند می باقی نخورده دست نیز سیستم
س عملکرد میکروپروسسوری سیستم یک در .هستند سیستم در دائمی اطالهاتک ای برنامه توسط یستمه
توسط حافظه های خانه از ترتیب به و شده ذخیره سیستم درCPUمی اجرا و خواندهمی تعیین ،شود
داخل میکروپروسسوریدر سیستم هر در برنامه این از بخشی یا گردد.تمامیROMهر گیرد.در می قرار
فصل2میکروکنترلر
- 22. 9
صورت به ها داده سازی ذخیره به نیاز مختلف دالیل به نبا برنامه اجرای ضمن در میکروپروسسوری سیستم
ضرور میکروپروسسوری سیستم از نوشتن قابل استفاده لذا ،باشد می موقت های برنامه حتی ویا ها دادهی
های حافظه از منظور این است.برایRAMهای حافظه ساخت برای .گردد می استفادهRAMوROM
به توان می آنها جمله از که گردد می استفاده خود خاص معایب و مزایا با مختلف های تکنولوژی از
PROM،EPROM،EEPROMساخت برای ،ROMساخت برای دینامیکی و استاتیکی تکنولوژی و
RAM.کرد اشاره
واحد این .دارد احتیاج سیستم افزار نرم اطالعات دائمی ذخیره برای محلی میکروپروسسوری سیستم هر
نرم و اطالعات تغییر و بازنویسی قابلیت باید ،باشد داشته اطالعات ذخیره توانایی باید اینکه بر عالوه حافظ
حافظ از منظور این باشد.برای داشته نیز را سیستم افزارهای سیستم در .گردد می استفاده جانبی ه
وسائل از آنها بجای و شد نمی استفاده هادی نیمه ادوات از جانبی های حافظه ساخت برای میکروپروسسوری
ذخیره حجم ،پایین سرعت مانند مشکالتی بروز سبب که گردید می استفاده مکانیکی های قسمت دارای
پ با امروزه .گردید می ... و کم سازیهادی نیمه های تراشه از هادی نیمه ادوات ساخت تکنولوژی یشرفت
باالی سرعت علت به که است الزم نیز نکته این به اشاره اینجا در .گردد می استفاده جانبی حافظه برای
در ها قسمت سایر با اصلی وحافظه جانبی حافظه بین ارتباط ،ها حافظه پایین سرعت و میکروپروسسور
میکروپ سیستم.گیرد می انجام واسط مدار یک طریق از روسسوری
ورودی دستگاههای-سیستم هر .هستند میکروپروسسوری سیستم یک از دیگری قسمت خروجی
.باشد شده فراهم برایش خارج جهان با ارتباط امکان که باشد کامل میتواند زمانی میکروپروسسوری
ورودی های دستگاه توسط را اطالعات میکروپروسسورها-و اطالعات پردازش از پس و کرده دریافت خروجی
بسیاری کنند.تجهیزات می ارسال خروجی های دستگاه روی بر را ها پردازش نتیجه ،نظر مورد نتیجه حصول
به آنالوگ مبدل ، ها سنسور انواع ، کلید صفحه مانند گرفت کار به توان می ورودی های دستگاه عنون به را
.دیجیتال
مورد در .کرد اشاره وچاپگرها ها موتور انواع نمایشگر به میتوان هم خروجی های دستگاه ترین مهم از
ورودی های دستگاه-داده ورودی های دستگاه اغلب که است آن اول نکته :است توجه قابل نکته دو خروجی
وارد ورودی دستگاه یک های اده اینکه از قبل ندارندو دیجیتال صورت به هاییباید شود میکروپروسسور
برده کار به پروسسوری میکرو های سیستم در که رهایی سنسو اغلب .گردد تبدیل دیجیتال فرمت به ابتدا
صدق نیز خروجی های دستگاه با رابطه در مورد هستند.این ورودی های دستگاه دست این از شوند می
.میکنند
که است آن دوم نکتهورودی های دستگاه-خورجیمستقیم ارتباط و دارند پایینی نسبتا داده انتقال نرخ
های دستگاه کردن وصل برای دلیل همین به .است ممکن غیر تقریبا میکروپروسسور با ها دستگاه این
ورودی-م به نیاز میکروپروسسور به خروجیباشد می واسطه های دار.
در که متفاوتی های قسمت بر عالوه میکروپروسسوری سیستم یکشکل دیاگرام بلوک2-2شده آورده
سیستم هر مهم های قسمت جزو داده گذرگاه و آدرس گذرگاه :دارد نیز دیگری های قسمت به نیاز ،است
فصل2میکروکنترلر
- 23. 01
آنها برای باید سیستم طراحی هنگام و هستند پروسسوریایجاد ها تراشه این توسط ای جداگانه مدارات
مدار دارای ها میکروپروسسور که انجا کرد.ازپالس تولید مدارات به نیاز تولیدشان برای ،هستند ترتیبی ات
باید کریستال و خازن مانند آنالوگی قطهات توسط ای جداگانه صورت به هم مدارات این که دارند ساعت
ن این به باید .شود ایجادکه ست تجهیزاتی کمترین حقیقت در شده برده نام های قسمت که کرد توجه کته
تجهیزات ،نظر مورد سیستم طراحی به وابسته نیاز صورت در و باشد داشته باید پروسسوری میکرو سیستم هر
د میکروپروسسوری سیستم برای میتوان نیز ...و دیجیتال به آنالوگ های ،مبدل شمارندها مانند دیگریرنظر
.گرفت
وارد ها سیستم این ، آنها بر مبتنی های سیستم و ها میکروپروسسور با مرتبط علوم روزافزون پیشرفت با
پروسسوری میکرو های سیستم عهده بر امور از بسیاری کنترل و اند گردیده بشر زندگی مختلف های عرصه
پروسسوری میکرو سیستم یک در مختلف های بخش وجود .گرفت قرارو انها از یک هر گانه جدا طراحی و
و شده زیاد پروسسوری میکرو های سیستم حجم تا گردید یکدیگرسبب به ها بخش این از یک هر اتصال
های سیستم این از استفاده ،بود می کوچک کنترلی سیستم یک به نیاز که خاصی های کاربرد برای بعضا
مشک این گردید.وجود می ساز مشکل میکروپروسسوریسیستم سازی فشرده به طراحان تا شد سبب الت
یک داخل را میکروپروسسوری کامل سیستم یک میتوان آیا که نکته واین بیاندیشند پروسسوری میکرو های
کرد؟ طراحی تراشه
سال در0271شد تولید بود خود داخل در پروسسوری میکرو کامل سیستم یک حاوی که تراشه اولین
نام با تراشه اینintel8748شامل07111یک دارای و بود مجتمع مدار یک ترانزیستوردرCPUیک ،
بایت کیلوEPROM،14بایتRAM،27پایهI/Oیک ای تراشه چنین .بود بیتی هشت تایمر یک و
نامیده کنترلر میکرو ، باشند داشته خود داخل در آن اجزاء کلیه همراه به را میکروپروسسوری کامل سیستم
شود می.
2.3میکروکنترلرها تاریخچه
اواخر در0247رو الکترونیک صنایع شدو اختراع فیزیکدان سه بوسیله بل های آزمایشگاه در ترانزیستور
حدود .داد قرار خودش تاثیر تحت شدت به01(سپتامبر بعد سال0251( مجتمع مدار اختراع با )ICتوسط )
Texas Instrumentsاین روی به تازه هایی دریچه و پیوست وقوع به الکترونیک صنعت در مجدد انقالبی
سال در .شد باز دانش0211ا شرکتInteتوسطRobert Noyceدر یعنی بعد سال سه و شد تاسیس
نوامبر0270نام به را میکروپروسسور اولین شرکت این4114میکروپروسسور این .کرد معرفی4شامل بیتی
2311سال در .شد استفاده ها حساب ماشین در و بود ترانزیستور0274میکروپروسسور1بیتی1111به
سریعا آن دنبال به و شد معرفی اینتل توسط ها ریزپردازنده دوم نسل عنوان1111همین در .شد بازار وارد
زمانMotorolaنام به را خود میکروپروسسور اولین1111.کرد منتشر1111میکروپروسسوری1بیتی
با برابر تقریبا قدرتی با1111معماری اگرچه ،بود1111با1111در متفاوت روند این و بود متفاوت کامال
شبیه ای نسخه اینتل ادامه در .شد حفظ نیز آینده1111نام به1115در آن از پس و کرد معرفی را0271
میکروپروسسور تولید با01بیتی1111سوم نسل.شد متولد ها پردازنده1111شخصی کامپیوتر اولین در
IBMارزانتر ورژن اینتل سپس .شد استفاده1111نام به را1111(دارای1پلکس مالتی باس دیتا بیت
فصل2میکروکنترلر
- 24. 00
قا .کرد عرضه بازار به )شدهاینتل سیاست این که است توجه بل0زدن کنار آن هدف و دارد ادامه هم هنوز
مورد در بعدها مسئله این که طوری به هست و بوده رقیبان311DXو411DXی ارائه با311SXو
411SXهای پردازنده اینتل ادامه در .شد تکرار01(منظور بیتی01)است اطالعات گذرگاه خط11011
و11211راهای پردازنده نسل .کرد معرفی32ی ارائه با بیتی11311و قدرتمند ی پردازنده و کرد ظهور
32بیتی11411ی پردازنده آخرین32از پس .بود اینتل بیتی11411ی ریزپردازنده اولین14اینتل بیتی
کام تولید اجازه کامپیوتر سازندگان به و شد بازار وارد پنتیوم ی خانواده توسطد قدرتمندتر پیوترهاییدر .اد
های پردازنده ی ارائه با اینتل پای به پا موتوروال زمان همین1115،1111،1100،1121کرد حرکت ... و
در که ها آن آخرین و شدند می استفاده اپل کامپیوترهای در اغلب میکروپروسسورها این که طوری به
کامپیوترG5توا شد معرفی گذشته سال در اپلپردازنده ها آزمایش در نست3پنتیوم گیگاهرتزی4اینتل
نظیر هایی شرکت اینتل با همزمان .بگذارد سر پشت راAdvanced Micro DevicesوCyrixارائه به
های پردازنده با رقابت قابل ها ریزپردازنده این موارد بسیاری در اگرچه و اند پرداخته خود های پردازنده ی
ان بوده اینتلاینتل موفقیت این دلیل شاید .است داشته اختیار را بازار ی عمده سهم اینتل همواره اما د
همچون بزرگی مشتری داشتنIBMبدشانسی هم شاید و است بودهAMD.دیگران و
میکروکنترلرهای خانوادهARMباعث معماری این .اند گذاشته الکترونیک دنیای یه پا که است مدتی
ایجادبه میتوان ایران در معروف و محبوب شرکتهای جمله از که شده زیادی بسیار میکروکنترلرهای
atmelوphilipsکرد اشاره.ARMهسته نظر از هاCPUمعروفترین که میشوند تقسیم دسته چند به
آنهاarm7وarm9میکروکنترلرها سری این معروف کامپایلرهای .استIARوKEILمیباشد.
0
پرقدرت پردازنده یک از پس ارزانتر ی نسخه یک ارائه
فصل2میکروکنترلر
- 25. 02
2.4معرفیLPC1768
ی پردازنده32بیتیcortex-m3کالک سرعت حداکثر با011MHzحداکثر502حافظه کیلوبایت
سیستمی داخل ریزی برنامه قابلیت با داخلی ی برنامهisp.
32ی حافظه کیلوبایتsramمحلی باس به دسترسی برای
16کیلوبایتsramاترنت رابط برای.
8کیلوبایتsramبرایdmaتوسط دسترسی قابلیت باusb.
جداگانه بایسahbحافظه دسترسی برایsram,flashبهcpu.
ای ام دی به بی اس یو و اترنت دسترسی برای محلی باست دو.
وقفه بردار ی کننده کنترلnvicبپپپشتیبانی قابلیت ا32وقفه بردار
اترنتmacسرعت با011/01کننده کنترل و مگابایتdma
رابطusb2,0باphyای تراشه درون
4سریال واحدuartحافظه و مستقل باود باfifoقرمز مادون مدوالسیون از . واتحد هر برایirda
کند می پشتیبانی.
ی کننده کنترل کانال دوcan2.0
یی کننده کنترل واحد کspi
ی کننده کنترل واحد دوssp
رابط سهi2c
رابطi2sدیجیتال صدای کنترل برای
70تنظیم قابل کش باال/پایین های مقاومت با /خروجی ورودی پین
8پینadc 12سرعت با بیتی0
msps4.5
واحد یکdacبیتی ده.
4کانتر تایمر واحد32با بیتی1کپچر ورودیو01کپچر خروجی
واحد یکpwmموتور کنترل قابلیت با3و فاز2خروجی.
واحد یکrtcجداگانه ی باتغذیه
20بایتsramواحد تغذیه از کهrtcصوورت در حتی اطالعات که میدهد اجازه همیکند استفاد
نرود بین از هم تراشه خاموشی.
داگ واچ تایمر
4مصرف توان کاهش حالت
4وق واحدخروجی فه
افتد می اتفاق وقفه دادن رخ با دون پاور حالت از پردازنده خروجی
0
ثانیه در نمونه میلیون
فصل2میکروکنترلر
- 26. 03
واحد هر برای کالک مقسم یک دارای
تغذیه ولتاژ سطح آمدن پایین ساز آشکار.
میکروکنترلر این011پایه0که ، بودهداخلی های واحد بهجمله از میکروPLL،GPIO،Ethernet
،CAN،SPI،UART،USB،i2c،i2s،ADC،DAC،PWM،SSPشده داده اختصاص
اند.
2.4.1انداز راه مدار
شکل دربعد صفحهمیکرو انداز راه مدار اصلی قسمتLPC1768: است مشاهده قابل
شکل1-2میکرو انداز راه مدارLPC1768
2.4.2مدار با کار نحوه
0.برایResetپایه میکرو نمودن07به باید را میکروGND. نمود وصل
1
pin
فصل2میکروکنترلر
- 27. 04
2.پایه باید میکرو نمودن پروگرام برای53به را میکروGNDدر و نمود روشن آنرا سپس و نمود وصل
آنرا باید ، باشد روشن میکرو که صورتیReset. نمود
3.پایه نمودن پروگرام برای21به بایدRxمبدلTTL To USB(مانندMini Lpc Programmer
ماژول یا کویر سایت در موجودCP2102سایتecaمبدل یا )TTL To RS232(مانندMAX232و )
پایه همچنین22به بایدTx. شود وصل آن
4.به میکرو اتصال برایCOMمبدل از ، کامپیوترTTL To RS2320: شود می استفاده
شکل4-2به میکرو اتصال نقشهCOMمدار تغذیه و کامپیوتر
ولتاژ تامین و مدار تغذیه برای3.3Vمشخص شکل در که صورتی نمود،به استفاده رگوالتور از باید نیز
.میباشد
میکروکنترلر های پایه3671
0
سی آی معموالMAX232
فصل2میکروکنترلر
- 29. 01
2.5خالصه
عوض در و نباشد باالیی پردازش توانایی که میگیرند قرار استفاده مورد مواقعی در عموما ها کنترلر میکرو
قرار نظر مد کم انرژی مصرف و کوچکی حجممیکرو به منطقی و ریاضی عملیات انجام باشد.قابلیت گرفته
درونی ساختار کند.شکل تقلید را منطقی های سیستم و الکترونیکی مداراهای رفتار تا میدهد امکان کنترلر
روی بر و دارند ارتباط یکدیگر با داخلی گذرگاه یک توسط اجزا تمام میدهد نشان را نوعی کنترلر میکرو یک
ترا یک.اند گرفته جای شه
بیان را آنها های ویزگی و کنیم آشنا ها کنترلر میکرو با را خواننده ابتدا در تا کردیم سعی فصل این در ما
تخصصی بررسی به ادامه در کنیم.وLPC1768.پرداختیم
فصل2میکروکنترلر
- 31. 08
3.1مقدمه
افزار نرم ازKeilشود می استفاده میکرو روی ریزی برنامه قابل خروجی فایل ساخت و نویسی برنامه برای
های زبان از که ،c،c++وAssembly. نمود استفاده نویسی برنامه برای توان می
ازجمل نمود استفاده آنها از کنترلر میکرو نویسی برنامه برای میتوان که دارند وجود نیز دیگری کامپایلرهایه:
IAR, ADS،Cross Work،Win ArmوFlow Code.
افزار نرم آموزش به فصل این درKEIL.میپردازیم میکرو کردن پروگرام جهت
3.2افزار نرمkeilآن با کار و
3.2.1نصبKeil
0.: نصب فایل اجرای
2.
فصل1افزار نرم آموزشkeil
- 34. 20
بود فعال صورت درنUAC(User Account Controlدر فرض پیش بصورت که ، ویندوز )
ویندوزهایVista،Seven،Win 8وWin 8.1(Blue)به دادن اجازه جهت ای پنجره ، است فعال
حالت در که برنامهadministatorگزینه و ، شود می باز شود اجراYesنمائید انتخاب را
2.منوی ازگزینه. نمائید انتخاب را
3.، شده باز پنجره راست سمت درCID. نمائید کپی آنرا ، است رویت قابل
4.فایلCrack، نمائید اجرا راقسمت در وCID،CIDرا شده کپیPaste. نمائید
5.قسمت درTargetگزینه ،ARM: نمائید انتخاب را
1.گزینه. نمائید انتخاب را
7.: نمائید کپی را شده ایجاد کد
1.در را کدKeilقسمت وPaste: نمائید
2.گزینه. نمائید انتخاب را
3.2.3کامپایلر با کار شروعKEIL
افزار نرم ابتداKeilمنوی از و کنید باز راPROJECTگزینهnew uVision Projectانتخاب را
.کنید
دکمه روی و کنید انتخاب خود پروژه برای نامی شده باز پنجره درsaveجدیدی پنجره کنید.سپس کلیک
شرکت های پردازنده کنید.از انتخاب را خود نظر مورد پردازنده توانید می پنجره این از شد.شما خواهد باز
NXPسری های پردازنده از یکLPC0700مثالLPC0711.کنید انتخاب را
فایل مایلید ایا که شد خواهد پرسیده شما از قطعه این انتخاب از بعدStartupیا شود اضافه پروژه به
خیر.رویyes.کنید کلیک
فصل1افزار نرم آموزشkeil
- 35. 22
نام به پوشه یک کنید نگاه چپ پنجره به حالTarget1توانید می + عالمت رو کلیک با است شده اضافه
فایل تنها کنید.که مشاهده انرا محتویاتStartup.دارد قرار ان در
منوی از حالFileرویNewرا خود نظر مورد کد توانید می که شد بازخواهد پنجره کنید.یک کلیک
.دهید قرار ان در
ایکون روی کلیک با کد کردن وارد از پسsaveپسوند با را فایل ابزار نوار در.cمثال شکل بهtest.c
روی کلیک راست با را برنامه فایل اکنون .کنید ذخیرهsource Groupراست سمت پنجره ازانتخاب و
Add File to Groupعبارت روی کلیک راست با کنید.حاال اضافه پروژه بهTarget1سمت پنجره در
چپیعنی اول گزینه روی کلیک وoption for targetشوید.در می وارد پروژه تنظیمات قسمت به
سربرگtargetبه که کنید انتخاب را قطعه به متصل خارجی کالک فرکانس میتوانیدر فرض پیش طورو
02MHzیعنی سوم سربرگ در باشد میoutputگزینهcreate HEX Fileافزار نرم تا کنید انتخاب را
فایلHEXروی سپس .کند تولید را میکرو کردن پروگرام برای الزمokکنید کلیک.در که آنجایی از البته
بورد هدر از پروژه اینLPC1768میشود استفادهپروگر برای ،وعمل لودر بوت طریق از بورد هدر کردن ام
.میشود تولید نیز پروژه باینری فایل زیر تنظیمات انجام با میشود
3.2.4توسط باینری کد ایجاد نحوهMDK Keil uVision
فرض پیش صورت بهKeil u Visionلودر بوت با سازگار باینری کد تواند نمیUSBبه .کند ایجاد
زیر صورت به که .کنیم می استفاده خارجی دستور خط یک از لودر بوت با سازگار باینری کد ایجاد منظور
: کنیم می عمل
0.پنجره“Target Options”تب“User”.کنید انتخاب را
2.قسمت در پنجره این در“Run User Programm After Build/Rebuild”به مربوط تیک“
Run #1 ”.دهید قرار را
3.دستورfromelfکادر در زیر صورت به را“Run #1”.کنید وارد
Fromelf –bin".test.axf"–output".test.bin"
فصل1افزار نرم آموزشkeil
- 36. 23
شکل2-1تنظیماتkeilباینری فایل تولید جهت
دستور در".test.axf"–output".test.bin"Fromelf –binعبارتtestپروژه نام به مربوط
این جای به پروژه آن نام ، پروژه هر در دستور این از استفاده برای و دستور این از استفاده برای و باشد می
نمونه برنامه برای دستور این مثال طور به .گیرد می قرار عبارتlcd 3.2سایت محصوالت قسمت در که
آن در که است شده برده کار به شده داده قرارپروژه نام برنامهtest.باشد می
.میشویم آشنا بیشتر بورد هدر کردن پروگرام نحوه با آینده های فصل در
فایل روی کلیک دابل با حاالstartupبرای الزم اطالعات شامل فایل کنید.این باز را ان به مربوط پنجره
پشته حافظه مانند قطعه پارامترهای تنظیمPLLکه باشد می غیره ومی الزم فرض پیش اطالعات محتوی
بدهید تغییر انهارا خود نیاز بنابر توانید می شما که باشد.
.است برنامه کامپایل زمان کنید.حاال ذخیره را تغییراتمنوی ازProjectگزینه انتخاب با وBuild
Targetکامپایل را پروژه ابزار نوار در شده داده قرار دکمه از استفاده با یاهای اخطار و ها .خطا کنید
است مشاهده قابل افزار نرم محیط پایین در خروجی پنجره در برنامه احتمالی.
3.2.5محیط در نویسی برنامهKEIL
زبان به باید ، نویسیم می که ای برنامهc.باشد
دستور با ها کتابخانه فراخوانی#includeصورت این به شود می انجام:
کتابخانه هر.شود کپی پروژه پوشه در فایلش باید میدهیم قرار استفاده مورد که را ای
اینصورت غیر در باشد داشته وجود خالی خط یک باید برنامه هر انتهای درwarning.میدهد
ها متغیر و اعداد:
:متغیرها انواع
فصل1افزار نرم آموزشkeil
- 37. 24
char 1byte
short 2 byte
int 4byte
long 4byte
longlong 8
float 4
double 8
:است صورت این به نیز متغییر ثبت ی طریقه
شوند،در تعریف بالک از قبل باید ها متغیر تمامیاین غیرصورتerror.دهد میصورت به متغیر تعریف
:است پذیر امکان زیر های
0:دهدهی دهی .مقدار
2:شیفت صورت به دهی مقدار .
3:هگز صورت به دهی .مقدار
حلقه یک درون را برنامه اصلی بدنهwhile.شوند تکرار منظم زمانی های بازه در تا مینویسیم
حلقه یک ، نویسیم می میکرو برای که ای برنامه در شود می توصیهwhileتا ، بنویسیم پایان بدونcpuمیکرو
. باشد داشته اجرا برای دستوری همیشه ،
3.2.5.1برنامه در تاخیر ایجاد
م کارمیتوانیم این برای و نداریم خاص دستور ما میکروکنترلر در برنامه در تاخیر ایجاد برایر یکرومشغول ا
.شود اجرا گوییم می دلخواه تعداد به و کنیم می استفاده حلقه یک از کار این برای .کنیم بیخود کار یک
خالی حلقه اجرای بار یک هر که باشید داشته توجه5پالس کالک سیکلcpuکالک اگر پس . میکشد طول
ما72MHzبرابر حلقه بایستی ثانیه یک تاخیر برای باشد72111111/5=04411111شود اجرا بار.
:مثال
فصل1افزار نرم آموزشkeil
- 38. 25
3.2.5.2ها زیربرنامه
زیاده از جلوگیری برای و کنیم استفاده بار چندین را کدی بخواهیم که نویسیم می زمانی را ها زیربرنامه
میکنیم فراخوانی را آنها داشتیم نیاز که جا هر و کنیم می استفاده انها از نویسی.
:است صورت این به نیز آنها تعریف ی نحوه
جای به حالت این درtipe_outمتغییر نوعدر و نویسیم می را بگیریم خروجی ان از میخواهیم که هایی
type_inهم اگر .نویسیم می وسط هم را نام و . را بدهیم آنها به خواهیم می که ورودی های متغییر نوع
آن جای به نداشتیم خروجی یا و ورودی متغییرvoidگذاریم می.
ب . بنویسیم را آن نام کافیست ان فراخوانی برای حالمثال رای:
کامپایلر محیط در نویسی برنامه قوانین سایرkeilنویسی برنامه قوانینc.میباشند
مانند نویسی برنامه دیگر های زبان با البتهC++محیط در میتوان نیزkeilکه کرد دقت باید ،اما نوشت برنامه
توسطkeil.شود پشتیبانی
3.2.5.3تست برنامه نمونه یک
روی متن یک ابتدا برنامه این درLCDاتصال نحوه ادامه میشود.(در داده نمایشLCDبرای نویسی برنامه و
.میشود کشیده دایره یک شد.)سپس خواهد داده توضیح آن
3.3کر پروگرام نحوهمیکرو دن
بورد هدر کردن پروگرام برایLPC1768:کرد عمل میتوان روش چند به
فصل1افزار نرم آموزشkeil
- 39. 21
3.3.1از استفادهmini lpc programmerبرنامه وflash magic
های پایه وضعیت ، میکرو نمون پروگرام برایmini lpc programmer: باشند زیر جدول طبق باید
جدول3-1های پایه اتصال نحوهminilpc programmer
.اند شده مشخص شکل این در ها پایه که
شکل1-1شماتیکmini lpc programmer
پایه و53به باید میکروGND.باشد متصل
باال اتصاالت برقراری از پسmini lpc programmerو نمایید وصل کامپیوتر به راکه نمائید توجه
Driverاتصال از پس ، باشید نموده نصب خود سیستم روی بر را آنMini Lpc Programmerبه
پورت یک ، کامپیوترCOMپورت شماره ، شود می ساختهCOM.بسپارید خاطر به را
پورت شماره مشاهده برایCOMبهDevice Manager. نمائید مراجعه ویندوز
افزار نرمFlash Magic.میشود نصب راحتی به
برنامهFlash Magic: دهید انجام را زیر تنظیمات و نمائید اجرا را
0.گزینهSelect: نمائید انتخاب را
شاخه زیر،. نمائید انتخاب را
فصل1افزار نرم آموزشkeil