الميكروكونترولر من البداية وحتى الاحتراف

السلام عليكم
اسمحو لى ان اشارك بهذا الموضوع
الميكروكونترولر من البداية وحتى الاحتراف

مقدمة :

1- ما هو الكمبيوتر (الحاسوب)؟ Computer
يتكون الكمبيوتر من الأجهزة ( المكونات المادية ) hardware والبرمجيات software.
وتتألف المكونات المادية للحاسوب من أربعة أنواع من المكونات وهي :

*المعالج :Processor
المعالج هو المسؤول عن أداء جميع العمليات الحسابية وتنسيق استخدام موارد الحاسوب . وقد يحتوى نظام حاسوبي على معالج واحد أو على عدة معالجات. وهناك معالج يمكن أن يؤدي العمليات الحسابية للأغراض العامة واخر للعمليات الحسابية للاغراض الخاصة . مثل تقديم الرسوم البيانية والطباعة ، أو لتجهيز الشبكات ( التشبيك ).
**اجهزة الدخل (المدخلات ) : Input devices
يصمم الكمبيوتر لتنفيذ البرامج التى تتعامل مع البيانات (المعطيات ) data.واجهزة الدخل ضرورية لتوصيل بيانات الدخل الى البرنامج المطلوب تنفيذه ويتم معالجتها فى الحاسب . هناك طائفة واسعة من أجهزة المدخلات مثل : لوحات المفاتيح keyboards ، والماسحات الضوئية scanners ، وقارئة الشفرة الخطية bar code readers ، وأجهزة الاستشعار ( الحساسات ) sensors ، وهلم جرا.

***اجهزة الخروج ( الاخراج )Output devices
لا يهم إذا كان المستخدم يستعمل الحاسوب للقيام ببعض العمليات الحساببية أو للحصول على معلومات من شبكة الإنترنت أو قاعدة بيانات ، النتائج النهائية يتم عرضها و / أو طباعتها على الورق حتى يتسنى للمستخدم مشاهدتها.هناك العديد من الوسائل والاجهزةالتي يمكن استخدامها لعرض المعلومات : كالشاشات العادية و المسطحة ، واجهزة الرض من نوع seven-segment والطابعات ، والدايودات المشعة للضوء LEDsوغيرها.
****اجهزة الذاكرة( التذكر ) : Memory devices
لكى يتم تنفيذ البرنامج ولكى تعالج البيانات يجب ان تخزن فى اجهزة ذاكرة ( تذكر )بحيث يستطيع المعالج الوصول اليها بسرعة .

*المعالج : Processor
يسمى المعالج أيضا وحدة المعالجة المركزية(CPU) .ويتكون المعالج على الاقل من العناصر الثلاثة التالية :
*السجلات :Registers
السجل هو موقع التخزين داخل وحدة المعالجة المركزية.وهو يستخدم للاحتفاظ و / او عنونة الذاكرة أثناء تنفيذ التعليمات . ولان السجل قريب للغاية من وحدة المعالجة المركزية فانه يوفر وصول سريع إلى المعاملات operands اللازمة لتنفيذ البرنامج . عدد السجلات تختلف من معالج إلى معالج اخر .




**وحدة الحساب والمنطق Arithmetic logic unit (ALU)
تؤدي وحدة الحساب والمنطق كل العمليات الحسابية والمنطقية للمعالج . تستقبل وحدة الحساب والمنطق البيانات من الذاكرة ، وتقوم باجراء العمليات عليها ، وإذا اقتضى الأمر ، تعود لتكتب النتيجة فى الذاكرة.
يستطيع الحاسوب العملاق اليوم أداء تريليونات العمليات في الثانية الواحدة.إن وحدة الحساب والمنطق والسجلات معا يعرفان بانهما ممر(طريق) البيانات للمعالج.


***وحدة التحكم Control unit:
تحتوى وحدة التحكم على العتاد hardwareلمنطق التعليمات . ووحدة التحكم تفك الشفرة
( تترجم ) وتراقب ( تتابع ) تنفيذ التعليمات .
وحدة التحكم أيضا تقوم بدور الحكم( الوسيط) عندما تتنافس مختلف اجزاء الحاسب موارد
( امكانات ) وحدة المعالجة المركزية.
انشطة ( اعمال ) وحدة المعالجة المركزية تعمل متزامنة من قبل ساعة النظام
system clock.
وحدة التحكم يوجد بها مسجل يسمى عداد البرنامج (PC) يحافظ على تتبع عنوان التعليمة التالية فى التنفيذ .
اثناء تنفيذ البرنامج قد يحدث فائض overflow او حمل carry من عملية الجمع او استعارة او استدانة او سلف borrow فى عملية الطرح وما إلى ذلك حيث يقوم النظام بالاشارة اليها ( بالعلام عليها ) flagged وتخزن فى مسجل يسمى مسجل الحالة status register .
والاعلام الناتجة تستخدم بواسطة المبرمج للتحكم فى سير البرنامج واتخاذ القرار .

المعالجات الدقيقة( الصغيرة )Microprocessor
ادى تقدم تكنولوجيا أشباه الموصلات الى امكانية تجميع كل مكونات ( وحدات ) المعالج فى دائرة متكاملة واحدة (وتسمى أيضا رقاقة) والمعالج الصغير هو معالج مجمع فى دائرة واحدة .
والكومبيوتر الصغير microcomputer هو كومبيوتر يستخدم المعالج الصغير كوحدة معالجة مركزية .والكمبيوتر الشخصى pc هو كمبيوتر صغير .
وتعرف المعالجات على حسب عددد البتات او الخانات bits ( وهى اصغر وحدة تعامل فى الانظمة الرقمية )التى يمكن ان يتعامل معها ( يعالجها ) فى عملية واحدة . فهناك المعالج الصغير ذو 4 بت واخر 8 بت وثالث 16 بت ورابع 32 بت وخامس 64 بت. وهذا الرقم هو طول الكلمة word( او طول مسار البيانات data path length ) . وحاليا فان المعالجات الدقيقةالأكثر استعمالا هي ذو 8 بت .


المتحكم الدقيق ( الصغير ) الميكروكنترولرMicrocontrollers ( MCU)

الميكروكنترولر هو كومبيوتر تم تنفيذه فى دائرة متكاملة مفردة ( واحدة ) و بالاضافة الى المكونات الموجودة بالمعالج الصغير ( الميكروبروسسور ) فان الميكروكونترولر يحتوى ايضا على بعض من المكونات المحيطية ( الطرفية ) :

ذاكرات
مؤقتات
معدلات عرض النبضة (PWM)
محولات من تشابهى الى رقمى (ADC)
محولات من رقمى الى تشابهى (DAC)
وسائل ربط متوازى للدخل و الخرج Parallel I/O interface
وسائل ربط للاتصال المتوالى الغير متزامن (UART)
وسائل الربط للاتصال المتوالى المتزامن (SPI, 12C, and CAN)
متحكمات ذاكرات الوصول المباشر للذاكرة (DMA)
دوائر الربط مع مكونات الذاكرة
برامج التصحيح لدعم الأجهزة( العتاد )

مناقشة وظائف وتطبيقات هذه المكونات هو موضوعنا. سنتناول معظم هذه الوظائف ياللتفصيل لاحقا.
منذ بدء ظهور الميكروكونترولر فانه يستخدم تقريبا في كل التطبيقات التي تتطلب قدرا من الذكاء.
فهو يستخدم كمتحكم فى اجهزة العرض ، والطابعات ، لوحات المفاتيح وأجهزة المودم ، وبطاقات شحن الهواتف والكومبيوتر الكفى والأجهزة المنزلية مثل الثلاجات والغسالات ، وأفران الميكروويف .كما أنه يستخدم للتحكم في تشغيل المحركات والآلات في المصانع.
وواحدة من أهم تطبيقاته هو التحكم فى السيارات.لدرجة انه فى السيارة الفخمة يمكن استخدام أكثر من 100 ميكروكونترولر.واليوم فان معظم المنازل بها واحدا أو أكثر من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية والتى تعمل بالميكروكونترولر .ومنتجات من هذا النوع تسمى بالانظمة المتضمنة embedded systems.
الى اللقاء فى الجزء التالى

شكرا لك اخى على هذا الشرح

aliali كتب:

بارك الله فيك أخي العزيز على هذا الشرح البسيط المتكامل وفي انتظار المزيد إن شاء الله

شكرا جزبلا

metwally.mustafa كتب:

شكرا لك اخى على هذا الشرح

شكرا جزيلا

شكرا لك اخى على هذا الشرح

الذاكرة Memory

في نظام الحاسب تخزن البرامج والبيانات في الذاكرة. وقد يحتوي الحاسب على ذاكرات من نوع ذاكرة اشباه الموصلات وذكرة مغناطيسية و / أو ذاكرة بصرية.
سنناقش فقط ذاكرة اشباه الموصلات لأن الذاكرة الضوئية والمغناطيسية نادرا ما تستخدم في تطبيقات الميكروكونترولر ذو 8 بت .
تصنف ذاكرة أشباه الموصلات إلى نوعين رئيسيين : ذاكرة الوصول العشوائي (رام) (RAM) وذاكرة للقراءة فقط (روم) (ROM) .

ذاكرة الوصول العشوائي Random-access memory
ذاكرة الوصول العشوائي متطايرة (متبخرة ) بمعنى أنها لا يمكنها بالاحتفاظ على البيانات في حالة عدم وجود جهد التغذية (القدرة ).
وتسمى ايضا بذاكرة القراءة والكتابة لأنها تسمح (تتيح) للمعالج بالقراءة منها والكتابة فيها. وزمن الوصول لشريحة الرام لكل من القراءة والكتابة تقريبا متساوى . ويستطيع الميكروبروسسور كتابة البيانات في مكان ما في رقاقة ذاكرة الوصول العشوائي ، واعادة قراءة محتوياتها في وقت لاحق طالما ان القدرة ( التغذية ) موجودة .
القرأة من الذاكرة غير مدمر بمعنى انه عندما يكتب المعالج الدقيق البيانات على الذاكرة يمحو البيانات القديمة ويكتب مكانها البيانات الجديدة .
وهناك نوعان من تقنيات ذاكرة الوصول العشوائي : رام ساكنة (SRAM) ورام ديناميكية (DRAM) .
تستخدم SRAM من أربع إلى ست ترنزستورات لتخزين حرف واحد من المعلومات. المعلومات المخزنة في SRAM لن تفقد ما دامت القدرة موجودة .
ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية تستخدم ترانزستور واحدة ومكثف واحدة لتخزين حرف واحد للمعلومات. تخزن المعلومات في المكثف في شكل شحنة كهربائية.الشحنة المخزنة في المكثف يحدث لها تسريب ( فقد ) مع الزمن ولذلك يجب دوريا اعادة تنشيط الذاكرة للحفاظ على محتويات ال DRAM .
ذاكرة الوصول العشوائي أساسا تستخدم لتخزين البيانات والبرامج الديناميكية ( المتغيرة ).
وغالبا ما يرغب مستخدم الكمبيوتر فى تشغيل برامج مختلفة على نفس الكمبيوتر ، وعادة ما تكون هذه البرامج تعمل على مجموعات مختلفة من البيانات.لذلك يجب تحميل البرامج والبيانات الى الذاكرة من القرص الصلب او اى مصدر تخزين ثانوى اخر ولهذا تسمى ديناميكية .
الى اللقاء

ذاكرة القرأة فقط ROM
ال ROM غير متطايرة . إذا تم ازالة القدرة عن ال ROM ثم اعيدت مرة اخرى فان البيانات الأصلية ستظل كما هى . ويدل اسمها ان البياتات فيها تقرا فقط وهذا غير صحيح تماما.
معظم تقنيات ال ROM تتطلب خوارزمية( نظام او برنامج للحل الحسابى ) وجهد لكتابة البيانات على الرقاقة. وبدون استخدام هذه الخوارزمية الخاصة والجهد ، فإن أي محاولة للكتابة على ذاكرةROM لن يكتب لها النجاح.

تستخدم اليوم العديد من أنواع التقنيات المختلفة من الROM :

1- ذاكرة للقراءة فقط مبرمجة مقنعة ( مخبئة ) Masked-programmed (MROM) وهى نوع من ال ROM والتي يتم برمجتها عندما يتم تصنيعها.وفيها يقوم صناع أشباه الموصلات بوضع البيانات الثنائية في الذاكرة حسب طلب ومواصفات الزبون. ليكون رخيصا من حيث التكلفة حيث يتم عمل عدة آلاف من رقائق الذاكرة MROM كل منها يحتوي على نسخة من البيانات نفسها (أوالبرنامج). كثير من الناس يطلقون على ال MROM ال ROM .
2- ذاكرة للقراءة فقط مبرمجة (PROM) وهو نوع من ذاكرة القراءة فقط التي يمكن برمجتها في مكان العمل (في كثير من الأحيان من قبل المستخدم النهائي) باستخدام جهاز يسمى مبرمج ال PROM او حارق ال PROM.
وبمجرد برمجة ال PROM فانه لا يمكن تغيير محتواها .وذاكرة ال PROM تعتمد على مصهرات fuse بمعنى ان المستخدم النهائي يقوم ببرمجة المصهرات لتكوين محتويات الذاكرة.

3- ذاكرة للقراءة فقط القابلة للمحو(للمسح) (EPROM) وهى نوع من ذاكرة القراءة فقط التى يمكن مسحها بتعريضها للأشعة فوق البنفسجية القوية.
تصميم دائرة بها EPROM يتطلب من المستخدم محو محتوياتها قبل كتابة قيم جديدة عليها .
توجد نافذة من الكوارتز فى أعلى الدائرة المتكاملة EPROM لتسمح للأشعة فوق البنفسجية بالسقوط مباشرة على رقائق السليكون في الداخل.
بمجرد برمجة الرقاقة تغطى النافذة بشريط داكن لمنع المحو التدريجي للبيانات.
في حالة عدم وجود النافذة فان رقاقة ال EPROM تكون قابلة للبرمجة لمرة واحدة فقط.
تستخدم الEPROM كثيرا في نماذج الكمبيوتر prototype حيث يتم إعادةالبرمجة عدة مرات حتى الوصول الى الكمال .
لا يسمح ال EPROM بمحو محتوى موقع معين . والطريقة الوحيدة هى محو كل محتويات رقاقة ال EPROM ثم اعادة برمجتها .
تتم برمجةرقاقة ال EPROM كهربائيا باستخدام جهاز يسمى مبرمج ال EPROM.
اليوم اغلب المبرمجات اصبحت عامة بمعنى انها يمكن ال تقوم ببرمجة عدة انواع من الذاكرة مثل EPROM ، EEPROM ، ذاكرة الفلاش flash memory ، وبرمجة ألاجهزة المنطقية.

4- ذاكرة للقراءة فقط القابلة للمسح كهربيا (EEPROM) وهى نوع من الذاكرة غير متطاير ويمكن أن تمحى ويعاد برمجتها باشارات كهربية .
وهى مثل ال EPROM فتصميم دوائر EEPROM يتطلب أيضا من المستخدم محو محتويات الذاكرة قبل كتابة قيم جديدة عليها . تسمح ال EEPROM بمحو موقع معين واعادة برمجته .
على العكس من ال EPROM فان ال EEPROM يمكن محوها وبرمجتها باستخدام نفس المبرمج.ولكن بدفع ثمن لهذه المرونة فى القابلية للمسح . فثمن رقاقة ال EEPROM اكثر بكثير من رقاقة ال EPROM التى لها نفس الخواص .
5- تم اختراع ذاكرة الفلاش لدمج مزايا وتجنب مساوئ تقنيات كل من EPROM وEEPROM .
ذاكرة الفلاش يمكن محوها وبرمجتها في النظام دون استخدام جهاز برمجة خاص .
وهى تحقيق خصائص ال EPROM لكن لا تحتاج إلى نافذة للمحو.ومثل ال EEPROM فذاكرة الفلاش يمكن برمجتها ومحوها كهربائيا.ومع ذلك ، لا تسمح بمحو مكان معين من الذاكرة ولكن يمكن للمستخدم فقط محو اما جزء او كامل الرقاقة .
ويزداد اليوم أكثر فأكثر إدراج رقاقة ذاكرة الفلاش داخل رقاقة الميكروكونترولر MCUs لتخزين البيانات والبرامج.
مثال ذلك ذاكرة الفلاش المعتمدة داخل الميكروكونترولر PIC .

اليكم بعض الاشكال التوضيحية

وحتى تكتمل الفائدة ولازالة بعض الغموض :

ماذا عن المتحكمات المنطقية القابلة للبرمجة PLC

ان المتحكما ت المنطقية القابلة للبرمجة فى الحقيقة هى عبارة عن ميكروكونترولر فى اساس تكوينها الا انه يضاف اليها العديد من الاجهزة ( العتاد ) الصلب hardware وايضا البرمجيات software اى انه ايضا يعتبر نظام حاسب ولكنه خاص .
ومن ثم نحصل على المعادلة :

PLC = Microcontroller + Some hardware + Some software

والشكل يوضح تركيب متحكم منطقى مبرمج




والى اللقاء

شكرا لك اخى الكريم على هذا الجهد

metwally.mustafa كتب:

شكرا لك اخى الكريم على هذا الجهد

شكرا لك اخى الكريم

الجزء الثانى من المقدمة
برمجيات الحاسب الآلي Software
تعرف البرامج Programs بالبرمجيات Software . والبرنامج هو عبارة عن مجموعة من التعليمات التي يمكن أن ينفذها الكمبيوتر. يخزن البرنامج في ذاكرة الكمبيوتر في شكل ارقام ثنائية تسمى تعليمات الآلة ( الماكينة ) machine instructions .
طول تعليمات الآلة للكمبيوتر قد يكون ثابتا أو متغيرا.
تثبيت (تحديد) طول التعليمات يجعل فك رموز التعليمات سهل (بسيط)وبالتالي يمكن تبسيط تصميم المعالج. ومع ذلك هناك واحدا من أوجه القصور المحتملة. طول البرنامج يكون اطول بسبب عدم كفاءة فك الشفرة .




تم ضبط الصور عن طريق إدارة المنتدى

لغة التجميع (الاسمبلى) Assembly Language
ليس من الصعب استنتاج أن تطوير البرمجيات بلغة الآلة صعبا للغاية للاسباب الاتية :

1- ادخال ( كتابة ) البرنامج :
يجب أن يستخدم المبرمج أنماط ثنائية لكل تعليمة من تعليمات الالة. وقبل أن يتمكن المستخدم من حفظ (تخزين ) الانماط الثنائية يجب عليه الرجوع الى الجداول (القوائم ) باستمرار لترجمة التعليمات .وبالإضافة إلى ذلك يجب على المبرمج أن يعمل بمنطق برمجة ذو مستوى منخفض جدا ، مما يعيق إنتاجية البرمجة.

2- تصحيح أخطاء البرنامج debugging
كلما لا يحقق البرنامج الاداء المتوقع منه ، سيجد المبرمج صعوبة في التعرف على التعليمات التي تسببت في المشكلة وسوف يحتاج المبرمج إلى تحديد كل تعليمة آلة ثم التفكير في ما هى العملية التي تقوم بها تلك التعليمة. هذه ليست مهمة سهلة.
3- برنامج الصيانة :
معظم البرامج تحتاج الى الصيانة على المدى الطويل. والمبرمج الذي لم يكتب البرنامج سيكون من الصعب عليه قراءة البرنامج وكشف منطق البرنامج .

اخترعت لغة التجميع ( الاسمبلى ) لتبسيط عملية البرمجة . يتألف برنامج الاسمبلى من تعليمات لغة الاسمبلى و تعليمات لغة الاسمبلى هى تمثيل للتذكير mnemonic لتعليمات الآلة.
باختراع لغة التجميع لم يعد المبرمج بحاجة للعمل من خلال الارقام الثنائية
(الصفر والواحد ) بغرض تحديد ما هي التعليمة في البرنامج. وهذا يمثل تحسنا كبيرا على البرمجة بلغة الآلة.
برنامج الاسمبلى الذى يقوم المبرمج بكتابته ( ادخاله ) يسمى البرنامج المصدر أو شفرة(كود) المصدر source code.
يحتاج المستخدم الى برنامج لترجمة البرنامج المصدر الى لغة الالة بحيث يمكن للكومبيوتر من تنفيذهذاالبرنامج يسمى الاسمبلر assembler.وخرج الاسمبلر يسمى شفرة (كود) الهدف
(الغاية -المقصود) object code

وهناك نوعان من الاسمبلر : اسمبلر طبيعى ( محلى –فطرى) native واسمبلر متقاطع (متعارض ) cross.
النوع الاول native يعمل فى جهاز كمبيوتر ويولد كود الالة والذى ينفذ فى نفس الكومبيوتر او فى كومبيوتر اخر له نفس مجموعة التعليمات .
اما النوع الثانى cross يعمل فى جهاز كومبيوتر ولكنه يقوم بتوليد شفرة الالة والتي سيتم تنفيذها من خلال أجهزة الكمبيوتر التي لديها مجموعة تعليمات مختلفة.
وبرنامج MPASM هو اسمبلر شركة ميكروشيب Microchip من النوع الثانى cross assembler والمصمم بحيث يعمل على الكومبيوتر الشخصى PC لترجمة برامج لفة الاسمبلى للميكروكونترولر طراز PIC .

اللغات ذات المستوى الرفيع( العالى ) High-Level Languages
هناك بعض السلبيات للغة البرمجة الاسمبلى :
1-يجب ان يكون المبرمج على علم ببنية الجهاز hardware الذي سينفذ البرنامج عليه.
2-البرنامج المكتوب بلغة الاسمبلى (وخاصة الطويل) يصعب على الكثير فهمه الا مؤلفه(كاتبه).
3- إنتاجية برمجية غير مرضية وخاصة لبرمجة المشاريع الكبيرة لأن المبرمج بحاجة للعمل بمنطق برمجى في مستوى منخفض جدا.
لهذه الأسباب تم ايجاد ( اختراع ) لغات البرمجة ذات المستوى الرفيع مثل C لتجنب مشاكل البرمجة بلغة التجميع.
اللغات رفيعة المستوى اقرب الى اللغة الانجليزية العادية وبالتالي فان البرامج المكتوبة باللغات الرفيعة المستوى تكون أيسر على الفهم.
فالعبارةالواحدة statement فى اللغات رفيعة المستوى غالبا ما تناظر عشرات بل مئات التعليمات من لغة الاسمبلى . ويمكن للمبرمج العمل بمنطق برمجى عالى المستوى الأمر الذي يجعل مهمة البرمجة أسهل بكثير.
البرنامج المكتوب بلغة عالية المستوى يسمى ايضا شفرة المصدر source code ويحتاج الى برنامج softwareيسمى الكومبيلر ( المجمع ) compiler لترجمته إلى تعليمات لغة الالة .
خرج الكومبيلر هو ايضا يسمى شفرةالهدف او المقصود object code . وكما يوجد اسيمبلر متقاطع يوجد كومبيلر متقاطع اى يعمل على جهاز ولكن يترجم التعليمات لتنفذ على جهاز اخر مختلف معه فى التعليمات .



لغات البرمجة عالية المستوى ليست مثالية ايضا .
واحدة من المشاكل الرئيسية التي تواجه البرمجة باللغات رفيعة المستوى هي أن شفرة الآلة الناتجة من برنامج مكتوب بلغة عالية المستوى تكون اطول ولا تستطيع ان تعمل اسرع من المكافىء لها بلغة assembly . ولهذا السبب مازال الكثير من البرامج والتى فيها الوقت ( الزمن ) حرج او حيوى تكتب بلغة ال assembly .
استخدمت لغةالسى C على نطاق واسع في برمجة الميكروكونترولر فى الصناعة ومعظم مطورى ومصنعى الميكروكونترولر لهم سى كومبيلر C compilers .

شكرا لك اخى الكريم

metwally.mustafa كتب:

شكرا لك اخى الكريم

شكرا لك اخى الكريم

نظم المعالجات الدقيقة الأساسية
لنبدأ بمعرفة ( تعريف ) معنى النظام system
كلمة ' نظام ' تستخدم لوصف أي تنظيم أو جهاز يشمل ثلاثة جوانب (ملامح).
ويجب أن يكون للنظام على الأقل دخل واحد وخرج واحد ويجب ان يقوم بعمل شيء ما ، أي يجب أن يقوم بعملية ( تسمى معالجة ). في كثير من الأحيان يوجد العديد من المدخلات والمخرجات بعضها مطلوب ومفيد ومرغوب فيه والبعض الاخر غير مرغوب فيه كالحرارة المتولدة نتيجة اى عملية .والشكل 1-1 يوضح هذا المعنى .




Quickpost this image to Myspace, Digg, Facebook, and others!" border="0" alt=""/>


ونظرا لاهمية وجود نظام كهربائى فى العمل كما فى الشكل 1-3 يتضح إن من الممكن أن تكون هناك أنظمة صغيرةداخل او ضمن( مدمجةفى ) الانظمة الاكبر . فالسيارة هى مجرد جزء من نظام النقل.





وهناك مجموعة واسعة من الأجهزة المختلفةتحقق هذه الشروط البسيطة. على سبيل المثال ، السيارة عادة ما تتطلب الوقود والمياه لأغراض التبريد وبطارية لبدء تشغيل المحرك ومصابيح واجهزة بيان ( الدخول ). يقوم بمعالجتها بعملية حرق الوقود واستخراج الطاقة لتوفير النقل للأشخاص والبضائع. النواتج ( الخرج ) قد تكون مطلوبة ومرغوب فيها كطاقة الحركة وهناك نواتج غير مرغوب فيها مثل الملوثات والغازات والحرارة وبخار الماء والضوضاء.








Quickpost this image to Myspace, Digg, Facebook, and others!" border="0" alt=""/>[img][/img]

نظام المعالجات الدقيقة microprocessor system

شأنها في ذلك شأن أي نظام آخر ، فالمعالجات الدقيقة لها مدخلات والمخرجات وعملية معالجة كما هو مبين في الشكل 1-4 .
مدخلات ومخرجات المعالجات الدقيقة هي سلسلة من الجهود او الفولتيات التي يمكن استخدامها للتحكم في الأجهزة الخارجية.
وتنطوي العملية على تحليل جهود او فولتيات المدخلات واستخدامهم ل 'اتخاذ قرار' على اى المخارج المطلوب عليها الجهد او الفولتية. ويتم اتخاذ هذا القرار بناء على التعليمات التي سبق أن ادخلت والتتى تتبع اتباعا اعمى سواء اكانت معقولة أم لا.




Quickpost this image to Myspace, Digg, Facebook, and others!" border="0" alt=""/>



نظام تحكم فى الجراج
مهمة بسيطة يمكن للمعالجات الدقيقة حلها لنا.
عند وصول السيدة في سيارتها وتعطى منها ضوء فلاش او ومضات خفيفة تصل الإشارة الى جهاز الاستشعار يفتح لها باب الجراج الخاص بها .وعندما يصل الرجل الى المنزل ويعطى ضوء فلاش او ومضات خفيفة من سيارته تصل الاشارة الى نفس جهاز الاستشعار ولكن هذه المرة يفتح باب الجراج الخاص به ويظل باب الجراج الخاص بها مغلق .
ترسل السيارات تتابع مختلف من ومضات الضوء الى جهاز الاستشعار . يقوم جهاز الاستشعار بتحويل الضوء الساقط عليه الى نبضات من الجهد الكهربى والتى يتم التعرف عليها بواسطة المعالج الدقيق .ويقوم جهد الخرج بتشغيل المحرك ( الموتور ) المرتبط بالباب المناظر . والشكل 1-5-يوضح مخطط لذلك .

تابع نظام التحكم فى الجراج




Quickpost this image to Myspace, Digg, Facebook, and others!" border="0" alt=""/>

شكرا لك اخى الكريم

metwally.mustafa كتب:

شكرا لك اخى الكريم

شكرا لك اخى الفاضل

الشكل اوالمظهر الطبيعى للمعالجات الدقيقة
المعالج الدقيق هو دائرة الكترونية صغيرة جدا فى العادة حوالى 1 / 2 بوصة (12 ملم) . ومن السهل ان تتلف او تتضرر جراء الرطوبة او الخدش لذلك لتوفير بعض الحماية لها فانها تغلف بالبلاستيك أو السيراميك.والتوصيل الكهربائى المباشر بها غير عملى نظرا لحجمها وضعفها لذلك تشكل لها اطراف pins فى غلافها . ومن ثم يمكن تركيب ونزع المعالج الدقيق من الدوائر الكهربية باستخدام السوكيتات او المقابس .
يعتمد حجم وشكل وعدد اطراف المعالجات الدقيقة على كمية المعلومات التي تهدف الى معالجتها. وهى فى تصاعد مستمر . شكل المشغلات الدقيقة عادة في الشكل 1-6







Quickpost this image to Myspace, Digg, Facebook, and others!" border="0" alt=""/>

مصطلحات

الدوائر المتكاملة IC Integrated circuits
هى دائرة الكترونية مصنعة من كتلة صلبة من المواد شبه الموصلة. عندئذ يسمى تصميم الدوائر بدوائر الحالة الصلبة وهى تسمح بتشببد ( بناء ) الدوائر المعقدة جدا فى حجم ( حيز ) صغير كما تسمى الدوائر المتكاملة ايضا بالرقاقة ( شيب ) chip .

المعالجات الدقيقة (µp)
هو الجهاز الذى تشتريه : مجرد دائرة متكاملة كما فى الشكل 1-6 . وهو من تلقاء نفسه عديم الفائدة تماما بدون الدوائر المحيطة به وتوصيل الجهود .

النظام القائم على المعالجات الدقيقة
هو اى نظام يحتوى على معالج دقيق وليس من الضرورى ان يكون له علاقة بالحواسب . في الواقع ، على الرغم من كل هذا الضجيج ، فان الكمبيوتر يستخدام نسبة ضئيلة فقط من المعالجات الدقيقة المصنعة. ففى نظام فتح باب الجراج نظام قائم على المعالجات الدقيقة ويسمى احيانا نظام تحكم بالمعالج الدقيق.
الحاسب الدقيق ( ميكروكومبيوتر )
النظام الخاص القائم على المعالج الدقيق والذى يصادف ان يستخدم فى الحاسب يسمى الحاسب الدقيق . والدوائر الاضافية المطلوبة للحاسب (للقيام بوظيفته) يمكن ان تصنع (تبنى ) فى صلب (نفس) الدائرة المتكاملة مما يؤدي إلى حاسب دقيق بشريحة واحدة.
المتحكم الدقيق
هو نظام تحكم كامل قائم على المعالج الدقيق مصنع ( مبنى ) شريحة واحدة . وهو صغير ومناسب ولكن لا يمكن فعل شىء بمعالج دقيق وبعض المكونات ( العناصر ) الاضافية .
معنى MPU ومعنى CPU
ال MPU تعنى وحدة المعالج الدقيق او المعالج الدقيق . وال CPU تعنى وحدة المعالجة المركزية وهى مركز العقل ( التفكير ) فى الحاسب ويمكن ان تتكون من معالج دقيق او اكثر .
ولكن يجب ان تتذكر ان :
MPU تعنى شىء thing
بينما
CPU تعنى وظيفة job


الميكرو :
كلمة ميكرو تستخدم الالكترونات وفى العلوم عامة وتعنى جزء من مليون جزء( اى 1 X10–6) . وادخلت معنى للشىء الصغير جدا مثل المعالج الصغير جدا او المعالج الدقيق .واصبحت اختصار للمعالج الدقيق والحاسب الدقيق والنظام القائم على المعالج الدقيق والمتحكم الدقيق . وهى تمثل الحرف اليونانى µ (mu) ومن ثم كان اختصار المعالج الدقيق µ P .