عنوان پروژه: علم الكترونيك و ديجيتال، مهندسی برق

رشته: مهندسی برق،پروژه تحقيقاتي دوره كارشناسي

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: 26

مقدمه ‏
علم الكترونيك و ديجيتال در طول كمتر از 40 سال توانسته بجاي يك ترانزيستور روي يك قطعه، ‏بيش از صدها ميليون ترانزيستور روي همان قطعه جاي دهد كه خود بيانگر گوشه اي از شتاب رشد ‏تكنولوژي آنها مي باشد. اين پيشرفت تكنولوژي زمينه را براي ساخت قطعات ديجيتالي و ‏ميكروپروسسورها فراهم كرده است. ‏
با ساخت ميكروپروسسورها تحولي شگرف در ساخت تجهيزات الكترونيكي نظير
لوازم خانگي، تجهيزات صنعتي، تجهيزات پزشكي و تجهيزات تجاري و … بوجود آمده است كه بدون ‏آن تصور تجهيزات و وسايل پيشرفته جهان امروز غير ممكن است. بعنوان نمونه مي توان از ‏كامپيوترهاي ‏PC، ربات ها، تلفن هاي همراه، انواع سيستم هاي اتوماسيون نظير ‏
‏ ‏‎ (Distributed System Control) DLC‎،‎ (Proamable Logic Controg) PLC‎‏ و انواع ‏وسايل ديجيتالي مدرن نام برد. ميكروكنترلرها نيز، قطعه ي شبيه به ميكرو پروسسورها بوده كه به دليل ‏ساختار ويژه، در كاربردهاي كنترلي كارايي بيشتري از خود نشان مي دهد.‏
در كشور ما ميكروكنترلرهاي خانوادة ‏‎8×51‎‏ و بخصوص ‏‎8951‎‏ (ميكروكنترلر شبابه ‏‎8051‎‏ با ؟ ) و ‏‎892051‎‏ (ميكرو كنترلر 20 پايه با تمام قابليت هاي داخلي ‏‎8051‎‏ و ‏‎2k‎‏ حافظه ؟ كاربرد فراواني ‏داشته و همچنين خواهد داشت. كمتر دانشگاه يا شركت يا مؤسسه اي مي توان يافت كه در كارهاي ‏آزمايشگاهي، تحقيقاتي و بخصوص كارهاي توليدي ديگر، تجاري و صنعتي از آن استفاده نكرده باشد ‏و كارآيي آنرا نداند. متأسفاه منابعي كه در اين زمينه وجود دارد يا كتابهاي شركت سازندة ‏IC‏ مي ‏باشند كه استفاده از آن، بدون تخصص و تجربه، عملاً امكان پذير نيست و يا ترجمة بعضي از كتب ‏خارجي است كه بدليل عدم سازگاري با سيستم آموزشي مؤسسات و دانشگاه ها، كتاب سنگين و بعضأ ‏غير قابل استفاده اي مي باشد. بخصوص اينكه در اين كتابها پايه و اصول ميكروكنترلر تفهيم نشده است. ‏بلكه مستقيمأ سراغ استفاده، آنهم متناسب با ساختار و فرهنگ خودش پرداخته است كه معمولاً جز ‏بخشي از آن، آنهم براي افراد با تجربه قابل استفاده نمي باشد. ‏
تعريف پروژه ‏
اين پروژه يك تابلو نويسنده است كه مغز كنترل كنندة آن يك ميكروكنترلر است . اين تابلو شامل ‏تعداد 3500 كه تعداد 100*35 مي باشد. تمام اين بر روي برد استخواني سوار شده اند كه فاصلة ‏هر تا ديگري از هر جناح، برابر مي باشد. براي فرمان دادن به هر كدام از اين ها بايد جريان برابر 35-‏‏50 ميلي آمپر از آن عبور دهيم . پس براي روشن كردن همزمان تمام به جرياني معادل 5/7 آمپر نياز ‏داريم كه سخت افزار مدار در اين حالت بسيار پيچيده، حجيم، پرمصرف با توان تلفاتي بالا و تقريباً ‏ساخت غير ممكن آن همراه است و عملاً از اين روش نمي توان استفاده كرد. ‏
معرفي قطعات:‏
‎*‎‏ تصوير ديكدر ‏‎4*16‎‏ :‏
‏ در اين ديكدر يك كد بايندي ديگر شده و هر لحظه يكي از خروجي ها اكتيو مي شود. پايه هاي اين ‏توانا ساز اين تراشه مي باشند كه اكتيو هستند. خروجي هاي اين قطعه نيز اكتيو مي باشند و به هنگام ‏انتخاب شده هر خروجي، آن خروجي از به نزول پيدا مي كند.‏
‎*‎‏ تصوير ديكدر ‏‎2*4‎‏ : ‏
اين ديكدر همانند ديكدر است كه در اين ديكدر فقط دو خط آدرس ار خروجي وجود دارد. ‏تواناساز اين و خروجي آن نيز همانند مالتي پلكسر بالا اكتيو مي باشد. ‏
‏ ‏‎*‎‏ تصوير‎ LATCH‏:‏
اين قطعه يك قفل كنندة اطلاعات مي باشد. كه با فرمان به پاية (مي توان خروجي) هر خروجي كه ‏قبلاً در اين قطعه قفل شده باشد، در خروجي ظاهر مي شود. ‏
قفل كردن اطلاعت توسط پاية مي باشد و هنگاميكه از سطح به مي رود خروجي همان ورودي شده و ‏‏8 بيت ورودي قفل مي شود.‏
‎*‎‏ تٍصوير ترانزيستور:‏
اين ترانزيستور ميباشد و آن بين تا است. ماكزيمم جرياني كه مي تواند از آن عبور كند، برابر مي ‏باشد. ‏
‎*‎‏ تصوير گيت ‏NOT‏ : ‏
اين يك آي سي با شمارة 7404 ميباشد كه شامل 16 عدد گيت در داخل آن است . ‏
‎*‎‏ رگولاتور ‏‎7805‎‏ :‏
يك رگولاتور ولتاژ است كه ولتاژ نوسان دار را به ولتاژ گوشه ولت تبديل كرده كه از اين ولتاژ گوله ‏شده براي تغذية هاي ديجيتالي و ميكروكنترلر بكار مي رود. ماكزيمم جريان خروجي اين رگولاتور 1 ‏آمپر مي باشد. ‏
سخت افزار مدار: ‏
در اين قسمت به تحليل سخت افزارل دستگاه مي پردازيم. از دو ديكدر و يك ديكدر براي انتخاب ‏كردن سطرها استفاده شده است. كه مجموعاً مي توان سطر را انتخاب كرد. ‏
تاريخچه مختصري از 8055 ‏
در سال 1981 شركت ميكروكنترلري به نام 8055 را معرفي كرد. 8055 عضو ديگري از خانواده ‏‏8051 است كه اين ميكروكنترلر داراي 256 بايت ، 20 بايت ، 2 تايمر، يكي يورت موازي (هر ‏يك 8 بيت) بود كه همة آنها در يك تراشه تعبيه شده بودند. زماني به آن سيسم دريك تراشه مي ‏گفتند. 8055 يك پروسسور 8 بيتي است. يعني هر بار مي تواند فقط روي 8 بيت داده كار كند. داده ‏هاي بزرگتر از 8 بيت بايد به قطعات 8 بيتي بشكنند و سپس بوسيله پردازش شوند. ‏
توصيف پايه هاي 8055‏
با بررسي شكل ديده مي شود كه از 40 پايه جمعاً 32 پايه براي يورت و كنار گذاشته شده اند، بقيه ‏پايه ها به اختصاص يافته اند. ‏
اين يك پايه خروجي است به معني فعال كردن برنامه ذخيره است. سيگنال در طي مرحله خواندن يك ‏دستورالعمل پايين مي رود. كدهاي دودويي برنامه (كدهاي عملياتي) از خوانده مي شوند، درگذرگاه ‏داده منتقل مي گردند و براي رمزگشايي در ثبات دستورالعمل 8055 دخيره مي شوند. ‏
‎(Address Latch Enanble) ALE‎‏ :‏
فعال ساز لچ (آدرس) يك پايه خروجي بالاست. وقتي كه 8055 به يك حافظه بيروني وصل مي شود ‏يورت صفر هر دو مقدار داده و آدرس را تهيه مي كند. ‏
پاية براي دي مولتي پلكس كردن آدرس و داده بكار مي رود و در آن پاية از تراشه 6373‏L‏ 74 به ‏وصل مي گردد. ‏
يورت صفر ‏
يورت صفر جمعاً 8 پايه (32039) را اشغال مي كند. مي توان از آن به عنوان ورودي يا خروجي ‏استفاده كرد. براي استفاده از پايه هاي يورت صفر به عنوان ورودي و خروجي، هر پايه بايد از بيرون به ‏يك مقاومت بالاكش وصل شود. ‏
دليل اين است كه يورت برخلاف و و يك در بين باز است. ‏
يورت 1 و يورت 2 :‏
جمعاً هشت پايه براي يورت يك و هشت پايه براي يورت دو است. ‏
يورت 3 :‏
يورت 3 هم 8 پايه، از پايه 10 الي 17 را اشغال مي كند. مي توان آنرا به عنوان ورودي يا خروجي ‏بكار برد. پايه و براي تبادل سيگنال اطالعاتي و بكار مي رود. ‏
بيت و براي وقفه هاي خارجي كنار گذاشته شده اند. بيت و براي تايمرهاي صفر و يك در نظر گرفته ‏شده اند و و براي تهيه سيگنالهاي و از حافظة خارجي است. ‏
خلاصه اي از دستورات بكار رفته در برنامه:‏
دستور ‏Mov‏ : ‏
در واقع دستور داده را از يك مكان به مكان ديگر چك مي كند. ‏
اين دستور به فرمان مي دهد تا ؟ مبدأ را به ؟ مقصد انتقال دهد. در واقع چك) دهد. مثلاً محتواي ‏ثبات را در ثبات چك مي نمايد. پس از اجراي اين دستور، ثبات همان مقدار ثبات را دارد. ‏
براي بازكردن يك ثبات با يك مقدار بايد از پيشوند استفاده شود. در غير اينصورت بدان معني است ‏كه از يك حافظه بار مي شود.‏
دستور ‏ADD‏ :‏
دستور به فرمان مي دهد تا بايت مبدأ را با ثبات جمع و نتيجه را در ثبات قرار دهد. ‏
DB‏ (تعريف بايت)‏
رهنمون پرمصرف ترين رهنمون بكار رفته در اسمپلراس است كه از آن براي تعريف داده 8 بيتي ‏استفاده مي شود. رهنمون تنها رهنموني است كه مي تواند براي تعريف اسكي رشته بزرگتر از دو ‏كاراكتر بكار رود. بنابراين براي همه تعاريف داده، اسكي قابل استفاده است. ‏
ORG‏ (شروع) ‏
رهنمون براي مشخص كردن آدرس آغاز برنامه است. ‏
EGU‏ (برابر با)‏
اين رهنمون براي تعريف مقدار ثابت بدون اشغال مكاني از حافظه بكار مي رود.‏
END‏ (رهنمون)‏
اين دستور انتهاي كابل مبدأ را براي اسمبلر مشخص مي كند. رهنمون آخرين خط يك برنامه است. ‏
حلقه در 8055 ‏
تكرار يك رشته دستور به تعداد معين را حلقه مي گويند. عمل حلقه با دستور اجرا مي شود. در اين ‏دستور ثبات يك واحد كم مي شود. اگر مقدار آن صفر نباشد به آدرس هدف كه بوسيلة مشخص ‏شده خواهد رسيد. ‏