استخدام الليدات LEDs وشاشات LCDs وشاشات GLCDs فى مشروعات الميكروكونترولر PIC

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل

استخدام الليدات LEDs وشاشات LCDs وشاشات GLCDs فى مشروعات الميكروكونترولر PIC

مُساهمة من طرف Admin في الإثنين فبراير 17, 2014 7:37 pm

استخدام الليدات LEDs وشاشات LCDs وشاشات GLCDs  فى مشروعات الميكروكونترولر PIC  

مقدمة للميكروكونترولر وأنظمة العرض :

اللبنات (البلوكات) الأساسية لأى "كمبيوتر (حاسب) رقمى" هى : وحدة المعالجة المركزية CPU ، والذاكرة ، و "المداخل – المخارج" I/O . وحدة المعالجة المركزية تكون مثل دماغ (مخ) الإنسان ، فهى تسيطر (تتحكم) على كل العمليات الداخلية للكمبيوتر . حيث يتم "جلب" التعليمات من الذاكرة تحت سيطرة وحدة التحكم المركزية ، حيث يتم تفسير (فك الشفرة) هذه التعليمات وبناء على ذلك يتم التحكم فى الأجزاء الداخلية المختلفة للكومبيوتر بغرض تنفيذ العمليات المطلوب إجراؤها .
• تتضمن وحدة المعالجة المركزية CPU على "وحدة الحساب والمنطق" ALU ، والتى تستخدم فى العمليات الحسابية والمنطقية . يتم تخزين (حفظ) نتيجة العملية إما فى "الذاكرة" ( "سجلات" مؤقتة) ، أو يتم إرسالها إلى منفذ "الدخل – الخرج" I/O .
يستخدم نوعين من الذاكرات فى الكمبيوتر ، تبعا لوظيفتها .
• النوع الأول من الذاكرة هو "ذاكرة البرنامج" لتخزين تعليمات المستخدم ، وهذه الذاكرة عادة تكون ثابتة غير متطايرة ، بمعنى أن البيانات "لا تفقد" بعد زوال مصدر القدرة .
• النوع الثانى من الذاكرة هو "ذاكرة البيانات" ، والتى يتم فيها تخزين "البيانات المؤقتة" للمستخدم ، مثل نتيجة عملية ما .
"منافذ الدخل – الخرج" تسمح للكمبيوتر بالتواصل (الاتصال) مع العالم الخارجى . على سبيل المثال ، "لوحة المفاتيح" هى جهاز إدخال والذى يمكن المستخدم من إدخال بيانات إلى الكمبيوتر . بالمثل "الطابعة" هى جهاز إخراج تمكن المستخدم من طباعة نسخة من البيانات فى شكل ورقى .          
اعتمادا على التطبيق الفعلى والاحتياجات ، فقد يشمل جهاز الكمبيوتر مكونات إضافية ، مثل : "المؤقتات" و "العدادات" و "منطق المقاطعة" و غيرها .
يتكون "برنامج الكمبيوتر" من مجموعة من التعليمات (الإرشادات) من أجل أداء مهمة محددة . فى الأيام الأولى للكمبيوتر ، كانت البرامج تكتب بلغة الأسمبلى ، والتى كانت طريقة مختصرة لتحديد التعليمات باستخدام كلمات تسمى "المفكرات أو المذكرات " . على الرغم من أن لغة الأسمبلى كانت سريعة إلا أن بها العديد من العيوب . فكتابة برنامج طويل ومعقد باستخدام لغة الأسمبلى كان صعبا . الأهم من ذلك ، أنه كان من الصعب صيانة برنامج مكتوب بلغة الأسمبلى . كما أن المعالجات المختلفة لها مجموعة تعليمات بلغة الأسمبلى مختلفة ، مما يؤدى إلى عدم التوافق . وبالتالى ، كانت مهمة شاقة تحويل البرنامج المكتوب من أجل معالج معين لكى يعمل على معالج آخر .
على مدى العقد الماضى ، تقريبا ، تم كتابة جميع البرامج باستخدام لغة عالية مثل السى C أو البيسك BASIC أو الباسكال Pascal . لغات المستوى العالى لها العديد من المزايا .
• الميزة الأولى ، سهولة تعلم البرمجة بلغة عالية .
• الميزة الثانية ، الكود الذى يتم إنشاؤه (تطويره) يكون قابل للحمل (نقال) بشكل كبير . على سبيل المثال ، البرنامج المكتوب بلغة السى C من أجل معالج يمكن بسهولة تعديله للعمل على معالج من نوع آخر . هذا صحيح ، حتى إذا كان المعالجات لمصنعين مختلفين .
• الميزة الثالثة ، البرامج عالية المستوى تكون أسهل بكثير فى الإنشاء (التطوير) والصيانة (التصحيح) .  

الميكروكونترولر (المتحكم الدقيق) والميكروبروسسور (المعالج الدقيق) :
"الميكروكونترولر" أو المتحكم الدقيق هو فى الأساس كمبيوتر فى شكل شريحة واحدة ، وعموما لا تتطلب مكونات خارجية .
ومتحكم هو في الأساس جهاز كمبيوتر شريحة واحدة، لا تتطلب عناصر خارجية عموما.
"الميكروبروسسور" أو المعالج الدقيق يختلف عن الميكروكونترولر فى نواح كثيرة . لعل الفرق الرئيسى هو أن الميكروكونترولر يمكن أن يعمل كجهاز كمبيوتر من دون الحاجة إلى أجهزة (هاردوير) خارجية . بينما ، فى المقابل ، الميكروبروسسور هو مجرد وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر ، ويحتاج عدة مكونات خارجية أخرى قبل أن يصبح جهاز كمبيوتر مفيد . لأن الميكروكونترولر يتكون من شريحة واحدة فإن استهلاكه للقدرة يكون منخفض . كما أن تطوير (إنشاء) نظام يستند على الميكروكونترولر يكون سهل أيضا ، لأن الجهاز (الهاردوير) يتكون من شريحة واحدة . لعل الميزة الوحيدة للميكروبروسسور على الميكروكونترولر هى أن الميكروبروسسور يمكن بسهولة توسيعه (تمديده) لكى يكون لديك ذاكرة أو مداخل – مخارج  أكثر . توسيع الميكروكونترولر يكون أكثر صعوبة ، وعادة ما يتم اختيار نموذج مختلف عندما يتطلب أداء أعلى أو المزيد من الذاكرة أو المداخل – المخارج .    
الشكل التالى يبين بناء الكمبيوتر المبنى باستخدام الميكروبروسسور . فى هذا الشكل ، الهاردوير يتكون من العديد من المكونات جميعها مرتبطة بشريحة الميكروبروسسور .



أما الشكل التالى فيبين بناء الكمبيوتر المبنى باستخدام الميكروكونترولر .


بالمقارنة بين الشكلين يتضح مميزات استخدام الميكروكونترولر بدلا من الميكروبروسسور .

فيما يلى تلخيص الاختلافات بين الميكروبروسسور والميكروكونترولر :
• الميكروبروسسور هو وحدة معالجة مركزية CPU فى شكل شريحة واحدة ، بينما الميكروكونترولر يحتوى على CPU وذاكرة ومداخل – مخارج ومؤقتات وعدادات والكثير من الدوائر المتبقية من نظام كمبيوتر كامل على شريحة واحدة .
• استهلاك القدرة لجهاز الكمبيوتر المستند على الميكروبروسسور يكون كبير جدا فى نطاق الأمبيرات . من الناحية الأخرى ، استهلاك القدرة لجهاز الكمبيوتر المستند على الميكروكونترولر يكون فى نطاق عدة مئات الملى أمبير . بالإضافة إلى أن الميكروكونترولر يمكن أن يعمل فى نظام "السكون أو النوم" sleep ، والذى يستهلك تيار منخفض فى النطاق عشرات النانوأمبير .  


• نظام الكمبيوتر المستند على الميكروبروسسور يتكلف أكثر بكثير من نظام الكمبيوتر المستند على الميكروكونترولر .
• نظرا لأن النظام المستند على الميكروكونترولر يتكون من شريحة واحدة ، فإنه يكون له درجة أعلى من الموثوقية .
• يمكن بسهولة توسيع الأنظمة المستندة على الميكروبروسسور ، على سبيل المثال ، من خلال إضافة شرائح ذاكرة أو دخل – خرج أكثر . عادة ما يكون من غير الممكن توسيع النظام المستند على الميكروكونترولر . إذا كان التطبيق يتطلب ذاكرة أكثر أو مداخل – مخارج أكثر أو قدرة معالجة أعلى ، فعادة ما يتم اختيار نموذج ميكروكونترولر مختلف .
على الرغم من أن الميكروكونترولر كانت معنا لعدة عقود فقط ، إلا أنها قد استخدمت فى العديد من الأجهزة الاستهلاكية والتجارية والصناعية والتعليمية .  

فيما يلى بعض الأمثلة :

* المكاتب : فى الآلات الكاتبة ، والكمبيوترات ، والآلات الحاسبة ، وآلات النسخ ، والماسحات الضوئية ، والمصاعد ، وهلم جرا .
• المنازل : فى أفران الميكروويف ، والغسالات ، وساعات المنبهات ، وغسالات الأطباق ، ومعدات الهاى فاى ، ومشغلات DVD ، وأجهزة التليفزيون الرقمية ، وهلم جرا .
• الصناعة : فى أنظمة التحكم الآلى ، وأنظمة السلامة (الأمان) ، والروبوتات ، والتحكم فى المحركات ، وهلم جرا .
• أنظمة النقل :  فى المركبات ، وإشارات المرور ، وعلامات الطريق ، وكاميرات مراقبة السرعة ، وأنظمة تحديد الموقع GPS ، وهلم جرا .
• السوبر ماكت :  فى الموازين ، وماكينات تسجيل النقود ، والعلامات الإلكترونية ، وأجهزة قراءة البطاقات ، وهلم جرا .
• اللعب : فى الألعاب الإلكترونية ، ومشغلات MP3 ، وألعاب الفديو ، والهواتف المحمولة ، وهلم جرا .
• التعليم :   فى السبورات الإلكترونية ، وآلات التصوير ، وأجهزة العرض (البروجكتور) ، والآلات الحاسبة ، وهلم جرا .
 

.

Admin
Admin

عدد المساهمات : 985
تاريخ التسجيل : 28/01/2014

معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://fathallaabdelaziz.forumarabia.com

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة


 
صلاحيات هذا المنتدى:
لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى