ناشاک دحاو دازآ هاگشنادbayanbox.ir/view/6072315857117797873/Embeded-System-1.pdf · )dac(يَلاًآ ِت لاتیدید لذثه • يَلاًآ ِت لاتیدید

دانشگاه آزاد واحد کاشان

1www.mecha.blog.ir

2

هؼشفی ػیؼتن ای تؼثی ؿذ•هؼواسی واهپیتش•هؼشفی هیىشوتشلش ا •AVRهیىشوتشلش ای •

XMEGAهیىشوتشلش ای •

PICهیىشوتشلش ای •

ARMهیىشوتشلشا هیىشپشػؼس ای •

DSPهیىشپشػؼس ای •

ARDUINOهؼشفی •

همایؼ هیىشوتشلش ا•

www.mecha.blog.ir

سامانو کنترلي پردازنده اي ي کو درون يک مجموعو کاربردي استفاده شده است

3www.mecha.blog.ir

4www.mecha.blog.ir

5www.mecha.blog.ir

6www.mecha.blog.ir

7www.mecha.blog.ir

8www.mecha.blog.ir

9www.mecha.blog.ir

10www.mecha.blog.ir

Instruction Sets

• CISC: Complex Instruction Set Computer

11

• RISC: Reduced Instruction Set Computer

واهپیتشی تا دػتسات فشااى طل هتفات تشای ش دػتس و هخة پیچیذگی تشاه یؼی هی ؿد

دػتس هحاػثاتی هطمی خد داسد 50واهپیتشی تا دػتسات ون و دس آى حذد .تا آا تواهی تشاه ا لاتل پیاد ػاصی ؼتذ

.تا ن تشاتش هیثاؿذ هؼوال ؿاهل ػ ػولذ ؼتذ RISCطل دػتسات دس هؼواسی

www.mecha.blog.ir

هیىشپشػؼس پشداصؿگشی اػت و سی یه چیپ ػیلیىی پیاد ػاصی ؿذ •.اػت

.اػتفاد هی ؿذ Embedded Systemsدس اوثش هالغ هیىشوتشلش ا دس •

هیىشوتشلش یه هیىشپشػؼس اػت ت وشا هذاسات خاثی دیگش•

12www.mecha.blog.ir

General

Purpose

Micro

processor

RAM ROM Timer

Serial

COM

Port

IO

Port

Data BUS

Address BUS

Control BUS

CPU RAM ROM

I/OTimerSerial

Port

هیىشپشػؼسا

هیىشوتشلش ا

13www.mecha.blog.ir

14www.mecha.blog.ir

ت طس ولی هیىشوتشلش ، یه واهپیتش واهل تش سی یه چیپ اػت

15www.mecha.blog.ir

•I/O

سدی ا خشخی–دس د ع آالي دیدیتال هخدذ–

هثغ والن•للة تپذ ش ػیؼتن دیدیتال هثغ والن اػت–دػتسات تا دسیافت پالغ ای ػاػت اخشا هی ؿذ–

تایوشا واتشا•ؿواسؽ پالؼای تلیذ ؿذ تػط والن هیىشوتشلش: تایوش –ؿواسؽ پالؼای سدی ت پای واتش هیىشوتشلش: واتش –

(ADC)هثذل آالي ت دیدیتال •تثذیل ػیگال ای آالي ت دیدیتال–اػتفاد هی ؿذسدی هؼوال دس ػیؼتن ای پشداصؿی ت ػاى –

16www.mecha.blog.ir

(DAC)هثذل دیدیتال ت آالي •

تثذیل ػیگال ای دیدیتال ت آالي–.هؼوال دس ػیؼتن ای پشداصؿی ت ػاى خشخی اػتفاد هی ؿذ–

پشتىل ای استثاطی•–JTAG :پشتىل استثاطی اػتاذاسد تشای تشاه سیضی دیثاي هیىش ا حافظ ا–UART/USART(فشػتذ گیشذ خاهغ غیش وضهاى : )پشتىل اسػال دسیافت اطالػات ػشیال–SPI :پشتىل اسػال دسیافت ػشیال ػىشى تا ػشػت تاال–I2C : پشتىل د ػیو تشای استثاط ػشیال ت صست ػىشى تیي هیىش تؼذاد صیادی

Device دیگش و اص یه خط داد یه خط والن اػتفاد هیىذ.–: USBگزسگا ػوهی ػشیال تشای استثاط ػشیال تا ػشػت تاال تذى یاص ت تغزی ت واس هی سد

–CAN :

–ETHERNET

WATCHDOGتایوش •

17www.mecha.blog.ir

PDIP SOIS MLF

18www.mecha.blog.ir

TQFP SSOP PLCC

19www.mecha.blog.ir

20www.mecha.blog.ir

21www.mecha.blog.ir

22www.mecha.blog.ir

• 8-bit microcontrollers

– AVR

– PIC

– HCS12

– 8051


– XMega AVR

– PIC16


– ARM

– AVR32

– PIC3223www.mecha.blog.ir

Atmelهحصل ووپای •

تیتی 32 16، 8داسای پشداصذ •RISCطشاحی ؿذ تش اػاع هؼواسی •

اخشای یه دػتس دس ش پالغ ػاػت•ػشػت واسی تاال •

–16 MIPS

هصشف پاییي•–1.8V to 5.5V

داسای ؿؾ ضؼیت واسی هتفات•پیي 100تا 8تؼت تذی ای •هثغ والن پالغ هتفات 3داسای •

24www.mecha.blog.ir

•Flash Memory

Application Bootهحل لشاس گیشی –

•SRAM IOسخیؼتش و هظس خد داسد دس اداه سخیؼتش ای 32دس اتتذای حافظ –

لشاس داسذاهىاى وتشل اهىاات خاثی هیىش سا فشان هیىذ–

•EEPROMهحل رخیش داد ای واستش اطالػات–تا لطغ تغزی خاهؽ ؿذى هیىش پان ویـد–

25www.mecha.blog.ir

PROGRAM

ROM

PortsOSC

CPU

Timers

Other

Peripherals

Program

Bus Bus

RAM

I/O

PINS

EEPROM

Interrupt

Unit

26www.mecha.blog.ir

• Classic AVRe.g. AT90S2313, AT90S4433

• Mega AVRe.g. ATmega8, ATmega32, ATmega128

• Tiny AVRe.g. ATtiny13, ATtiny25

• Special Purpose AVRe.g. AT90PWM216,AT90USB1287

27www.mecha.blog.ir

28www.mecha.blog.ir

29www.mecha.blog.ir

30www.mecha.blog.ir

31www.mecha.blog.ir

32www.mecha.blog.ir

33www.mecha.blog.ir

34www.mecha.blog.ir

• AUTOMOTIVE AVR

• AVR Z-LINK

• CAN AVR

• LCD AVR

• LIGHTING AVR

• SMART BATTERY AVR

35www.mecha.blog.ir

ATmega128

ATtiny44

Atmel groupFlash =128K

AtmelFlash =4K

AT90S4433

Atmel Classic group

Flash =4KTiny group

36www.mecha.blog.ir

37www.mecha.blog.ir

ػاى ػاص وشیؼتالی•16MHzاهىاى اػتفاد اص ػاى ػاص وشیؼتالی تا هاوؼیوم فشواغ –

ػاى ػاص داخلی•1MHzاهىاى اػتفاد اص ػاى ػاص داخلی تا فشواغ واسی –

ػاى ػاص خاسخی•16MHzتا هاوؼیوم فشواغ خاسخی اهىاى اػتفاد اص ػاى ػاص –

38www.mecha.blog.ir

39www.mecha.blog.ir

40www.mecha.blog.ir

41www.mecha.blog.ir

42www.mecha.blog.ir

43www.mecha.blog.ir

44www.mecha.blog.ir

45www.mecha.blog.ir

هحیط تشاه یؼی•–Bascom

–Codevision

پشگشاهش•

–STK200/300

–STK500

–JTAG

–…

تشاه ای ؿثی ػاص•–Proteus

46www.mecha.blog.ir

Programmer

AVR MCU

47www.mecha.blog.ir

تیتی 16پشداصذ •خاثیپیـش تدى دس ػولىشد احذ ای •تدى دس داؿتي حذالل هصشف تاىپیـش •

48www.mecha.blog.ir

اتولPicoPowerتىلطی •.اػت CPUسا حلی تشای دػتشػی ت حافظ رخیش ی اطالػات تذى ووه اؿغال وشدى : DMAوتشلش •ػیؼتن هذیشیت سیذاد•ADCد احذ • 12 bit

•12bit DAC

AES/DESهتس سهضگزاسی •

deviceاص ع USBاػط •

غیشUSARTS,SPI,TWIچذیي احذ •

واستشدای هختلفی هاذ ػاختواى،صایغ،هتسا،وتشل تاالتشا،هحصالت لاتل حول اهىاى اػتفاد دس •دیگشؿثى واستشدای تؼیاس هتع ،HVACون هصشف،اتهاػیى ػیؼتوای

ATxmega64A3U:هاذ Uدس هیىشوتشلش ایی تا پؼذ USBداسای هاطل •پیای هتفاتتذی ای گاگى تا تؼذاد تؼت •

49www.mecha.blog.ir

اتول PicoPowerتىلطی •تا لاتلیتػگوتی LCDوتشلش •

وتشل وتشاػت•LCDتافش داخلی تشای •

SWAPحالت •

لاتلیت وایؾ واساوتشای اػىی•پـتیثای اص لاتلیت اػىشل هتي•وشدى ػگوتاصى لاتلیت تشاه سیضی ت هظس چـن •LCDتاهیي تغزی •

USBاػط • Device

•12ADCتیتی دگاDMAوتشلش •

هذیشیت سیذادا••CPUتا لاتلیت اخشای دػتسات دس یه ػیه50www.mecha.blog.ir

ضیای ػگوتی تشای واؾ پیچیذگی طشاحی LCDػشی اص هیىشای هدض ت وتشلش الیي •اتضاسای اذاص گیشی،اتهاػیى خاگی، هاذ اػط واستشی تا یه هصشف تاى دس واستشدایی واؾ •

...تدیضات تاالتش،تدیضات سصؿی ،اػثاب تاصیا وچیي داسای چذیي یظگی تشای خشیاى 3uAتا هصشف تا LCDفق الؼاد ون هصشف دسای •

تاىواؾ

51www.mecha.blog.ir

اتول PicoPowerتىلطی •هذیشیت سیذادا••12 bit ADC

USBاػط •

52www.mecha.blog.ir

اتول PicoPowerتىلطی •هذیشیت سیذادا••ADC 12 bit

USBاػط •

داسای تؼت تذی تا اػتاذاسد ای صؼتی•

53www.mecha.blog.ir

اتولPicoPowerتىلطی ••XMEGA Custom Logic (XCL)

•DMA یافتاستما1MSPSتیتی DAC 12واال 2•

300KSPSتیتی ADC 12واال 16•

سیذاد اػىشىهذیشیت •واتشای استما یافت/تایوش•TWI 1MHz+هذ ػشیغ•

تیذاس ؿذى ػشیغ اص طشیك اػیالتس داخلی•USARTاص طشیك WAKE UPػیؼتن •

هیثاؿذ Xmegaایي گش ون هصشف تشیي هیىشوتشلش خااد •

54www.mecha.blog.ir

Programmer

AVR MCU

دس ایي هیىشوتشلش ووی پیچیذ تش اػت ICفشآیذ پشاگشام وشدى :ااع پشگشاهش ا •

•AVR Dragon

•AVR JTAGICE MKII

•AVR ONE

•JTAG ICE3

هیتاذ هؼتمیوا تا اصال USBهیىشوتشلش ای تا ایتشفیغ •.پشگشام ؿذ USBواتل

55www.mecha.blog.ir

• AVR Studio

• IAR

• Code Vision

• Bascom

56www.mecha.blog.ir

Microهحصل ؿشوت • Chip

تیتی 32 16، 8داسای پشداصذ •RISCطشاحی ؿذ تش اػاع هؼواسی •

داسای ػاى ػاص داخلی•

57www.mecha.blog.ir

8MHzداسای ػاى ػاصداخلی •

40MHzاهىاى اتصال ػاى ػاص خاسخی تا فشواغ تا •

اخشای یه دػتس دس ش چاس پالغ ػاػت•

58www.mecha.blog.ir

تیتی 8پشداصؽ •پای 6داسای •:اهىاات •

همایؼ وذ ای داخلی –دیدیتالآالي ت هثذل –اػیالتس داخلی –سیؼتغیش فؼال وشدى پای لاتلیت –هذاسپشگشام وشدى دس اهىاى –

تایت 500تا 250تا حدن حافظ تشاه •تایت 24تا 16تیي داد حافظ •

59www.mecha.blog.ir

تیتی 8پشداصؽ •پای 8داسای •:اهىاات •

همایؼ وذ ای داخلی –دیدیتالآالي ت هثذل –داخلی اػیالتس –WDTگثاى –

سیؼتغیش فؼال وشدى پای لاتلیت –خاسخی LPداسای د تایوش تا اهىاى اػتفاد اص اػیالتس –هذاسپشگشام وشدى دس اهىاى –

2Kbتا 0.5Kbتا حدن حافظ تشاه •

تایت 128تا 16تیي داد حافظ •تایت 128تا 25تیي EEPROMحافظ •

60www.mecha.blog.ir

تیتی 8پشداصؽ •پای 100تا 8دس تؼت تذی •:اهىاات •

همایؼ وذ ای داخلی –دیدیتالآالي ت هثذل –هثذلذ دیدیتال ت آالي–

–MSSP

داسای پح تایوش–

–CCP

–USART

سگالتس لتاط داخلی–اهىاى غیش فؼال وشدى سیؼت–هاتغ لف هتؼذد–

61www.mecha.blog.ir

سا اذاص داخلی ػى ػگوت–BootLoaderاهىاى ت واسگیشی –

–CAN

–Lin

اػیالتس داخلی –WDTگثاى –

لاتلیت غیش فؼال وشدى پای سیؼت–خاسخی LPداسای د تایوش تا اهىاى اػتفاد اص اػیالتس –هذاساهىاى پشگشام وشدى دس –

48MHzتا 10MHzفشواغ اػیالتس لاتل اتصال اص •

32Kbتا 1Kbداسای حافظ تشاه اص •

.تیـتشیي اهىاات سا داسا هیثاؿذ 18ش تشاؿ تشخی اص اهىاات سا داسد اها ػشی

62www.mecha.blog.ir

تیتی 16پشداصؿگش •داسای تؼیاسی اص اهىاات روش ؿذ تشای خااد ای لثل•داسای هاطل ػاػت تمین داخلی•حافظ تشاه تا حدن تاال•(تیتی 32)سخیؼتش ایی تا اهىاى دتل ؿذى •

63www.mecha.blog.ir

تیتی 16پشداصؽ •داسای اهىاات تؼیاس تشای پشداصؽ ػیگال•PWMداسای واال ای هتؼذد •

64www.mecha.blog.ir

تیتی 8پشداصؽ •12اص ظش اهىاات هـات ػشی •930MHzتا 290MHzداخلی تا فشواغ UHFهدض ت هاطل فشػتذ •

65www.mecha.blog.ir

هحیط تشاه یؼی •

–MikroC Pro

–MPLAB

–PIC Basic Pro

66www.mecha.blog.ir

تیتی 32پشداصؿگش •RISCطشاحی ؿذ تش اػاع هؼواسی •

ACRONتلیذ ؿذ تػط ووپای •

ARMتلیذ پـتیثای تػط ووپای ای حوایت وذ •

فشواغ واسی تؼیاس تاال•هصشف تؼیاس پاییي•

67www.mecha.blog.ir

•Atmel

ATاهگزاسی تا پیـذ –

•Philips

LPCاهگزاسی تا پیـذ –

•Samsung

S3Cاهگزاسی تا پیـذ –

68www.mecha.blog.ir

69www.mecha.blog.ir

70www.mecha.blog.ir

71www.mecha.blog.ir

72www.mecha.blog.ir

73www.mecha.blog.ir

ARM CortexMمثال ىای ی از

• Dell E4300 Latitude

Laptop

• Instant boot-up for

users and access to

select applications,

with multi-day

battery lifetimes

74www.mecha.blog.ir

ARM7TDMIداسای پشداصذ •

اهىاى افضایؾ فشواغ والن ػیؼتن تا 20MHzتا 3MHzلاتلیت اتصال اػیالتس •60MHz ت ػیلPLL داخلی

:پـتیثای اص اػط ای استثاطی تا هحیط تیشى تؼت ت ع هیىشوشلش •Usart/Uartحذاوثش د ساتط –

SPIحذاوثش د ساتط –

TWIحذاوثش یه ساتط –

SSCداسای یه ساتط –

CANداسای حذاوثش د ساتط –

12Mbitsتا ػشػت USBداسای یه ساتط –

Ethernetداسای حذاوثش یه ساتط –

Watchdogتایوش •

تیتی 20داسای حذاوثش یه تایوش •75www.mecha.blog.ir

تیتی 16واتش /تایوش 9داسای حذاوثش •تیتی PWM 16واال 9داسای حذاوثش •هلتی پلىغ ؿذ تا پای ای سدی خشخی ADCواال 16داسای حذاوثش •:ARM7هؼشف تشیي هیىشوتشلش ای ػشی •

–AT91SAM7S

–AT91SAM7X

–LPC2XXX

76www.mecha.blog.ir

ARM926EJ-Sداسای پشداصذ •

ARM7داسا تدى ولی لاتلیت ای •

هشحل 5افضایؾ هشاحل پایپ الیي تا •240MHzافضایؾ فشواغ واسی تا •

Catchافضد ؿذى حافظ •

MMUاحذ •

NAND FLASH NOR FLASHهاذ تاع اتصال ت حافظ ای خاسخی•

(هخد ویثاؿذ ARM9دسو هیىشوتشلش ای ) LCDوتشل وذ •(هخد ویثاؿذ ARM9دسو هیىشوتشلش ای ) اػط ػؼس تصیش •: ARM9چذ و اص هیىشوتشلش ای ػشی •

–AT91SAM9XE

–LPC3XXX77www.mecha.blog.ir

یؼی تشاه هحیط•–Keil

–IAR

–WinARM

–CrossWorks For ARM

–FlowCode ARM

:پشگشاهش •–JTAG

–SAMBA

•Evaluation Board

78www.mecha.blog.ir

79

، هؼوال تشای طشاحی ARMتا تخ ت هـىلتش تدى ػاخت ػخت افضاس هیىشوتشلش ای دس ایي تسد ا ولی اهىاات هسد . اػتفاد هی ؿد Evaluation Boardsو الی اص

. یاص تش سی یه تسد تؼثی ؿذ اػت

www.mecha.blog.ir

80www.mecha.blog.ir

81

ا اهىاات الی واس تا هیىشوتشلش اص خول تغزی، والن، Header Boardدس تش سی یه تسد وچه صة هی ؿد ت ػادگی هی تاى تشای تؼت ... پشگشاهش

.یا حتی و ایی اص آا اػتفاد وشد

www.mecha.blog.ir

82

تا تخ ت لاتلیت ای تؼیاس صیاد ARMهیىشپشػؼس ای

اؼطاف پزیشی آا اهىاى طشاحی ػاخت ااع واهپیتش ا اص خول

Singleواهپیتش ایی هػم ت

Board Computer فشان ؿذ.اػت

www.mecha.blog.ir

:ؿشوت ای تلیذ وذ •–Texas Instrument

–Analog Devices

–Motorola

83www.mecha.blog.ir

C28XX:هگاشتض 150 تا 135 واسی فشواغىلیػ ش دس حافظ دس ؿتي تاس هی خاذى دتاس تیلاتلاحذ تذى Cache

احذ هی ALU

تییت 12 تالیدید ت آالي هثذلهج ؿىل هلذ PWM

حافظ Flash داخلیثاتت ضیهو هحاػثاتی ؼتنیػ

84www.mecha.blog.ir

C55xx: هگاشتض 200تا 160فشواغ واسیىلیت ػ تاس خاذى د تاس ؿتي دس حافظ دس ش ػیلاتل Cacheه ػطحیی د احذMAC 17ت ضشب یتا لاتلbit x 17bit ىلیدس ش ػALU تی یت 40 یاصل+ALU تییت 16ووه احذEMIF تشای دػتشػی ت حافظ خاسخیاتیت افضدى ػخت افضاس اختصاصی تشای ؿتاب دی ت ػولیلاتل ته ؼت ای(ة تا یتشوARM9 ARM11 دس خاادOMAP)ض ثاتتیؼتن هحاػثاتی هویػ

85www.mecha.blog.ir

C67xx: هگاشتض 350فشواغ واسیىلیت اخشای هاصی ـت دػتس دس ش ػیلاتلCache ه ػطحییچ یػئCrossbar تاال ییتا واسا احذEMIF تشای دػتشػی ت حافظ خاسخی16 یال صتی اػتشیپست ػش ته ؼت ای(ة تا یتشوARM9 دس خاادOMAP)ض ؿاسیؼتن هحاػثاتی هویػ

86www.mecha.blog.ir

OMAP :ارياد تزاي کارتزداي چد رسا اي سيپزداسد اي تشرگ تا اهکاات سار کنيتاى هصزفي تس چد ست اي، هتشکل اس پزداسد و هظرARM DSP يسز يا

TMS320 ( اغلةC55 C64 ) شتاب دد اي PowerVR

استفاد گستزد در تلفي اي وزاNokia :N90, N91, N92, N95, N82, E61, E62, E63, E90, N900

Sony Ericsson Satio

Samsung OMNIA HD

87www.mecha.blog.ir

(16 bit, fixed point) DSP561xx:

عوليات 6 وشهاى اجامهظر چد خزجي/ردي2 سزيال اسطتيتي 16 تايوزتيتي 16 ديجيتال ت آالگ هثدلديجيتال صتي اي سيستن در کارتزد...

88www.mecha.blog.ir

(24 bit, fixed point) DSP560xx :

عوليات 6 وشهاى اجامهظر چد خزجي/ردي2 سزيال اسطتيتي 16 تايوزتيتي 24 ديجيتال ت آالگ هثدلهاشيي صتي اي سيستن در کارتزد...

89www.mecha.blog.ir

(32 bit, floating point) DSP960x:

هظر چد خزجي/ردي

8 گذرگا(bus)4 احد ALU

صعتي صتي،گزافيکي،پششکي اي سيستن در کارتزد...

90www.mecha.blog.ir

یه پالت فسم پشتتایپ الىتشیىی هثغ تاص اؼطاف پزیش اػت و ت ػادگی •.اػتچ اص لحاظ ػخت افضاسی چ اص لحاظ شم افضاسی لاتل اػتفاد

91www.mecha.blog.ir

شهذاى تلیذوذگاى ت ساحتی ایي اػت و Arduinoذف اص ػاخت •تتاذ ایذ ا افىاس خد سا الؼی ػاخت آى سا تا اؿیا الؼی اخشا وایذ

92www.mecha.blog.ir

93

ARM PIC AVR هيکزکتزلز

سياد سثتا سياد سثتا سياد حافظ

سياد کن کن سزعت کاري

سياد سثتا سياد سثتا سياد تعداد ردي خزجي

سياد سثتا سياد سثتا سياد اهکاات جاثي

کن کن سياد يش پذيزي

سياد کن کن پرت ا ارتثاطي

خيلي سياد سياد پاييي قيوت

www.mecha.blog.ir

94www.mecha.blog.ir

Documents

ناشاک دحاو دازآ هاگشنادbayanbox.ir/view/6072315857117797873/Embeded-System-1.pdf · )dac(يَلاًآ ِت لاتیدید لذثه • يَلاًآ ِت لاتیدید