4 مشترك

دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

Admin: Admin; عدد الرسائل : 699
العمر : 38
الكليه/الفرقه/العمل : طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/09/2007

مساهمة رقم 1

دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف Admin 5/11/2007, 7:35 pm

الميكروكنترولر هو ببساطة عبارة عن كمبيوتر موضوع بداخل شريحة صغيرة، و عندما أقول كمبيوتر فإنني أعني ما أقول، إذ أن هذه الشريحة الصغيرة يوجد بها معالج CPU و مجموعة ذواكر RAM, ROM و غيرها، و لكي يكتمل الأمر، تحتوي هذه الشريحة أيضاً على وحدات إدخال و إخراج بالإضافة إلى وحدات تحكم لتسيير العملية بإنتظام
إذاً اكتملت لدينا أجزاء الكمبيوتر الخمسة:
1- إدخال INPUT
2- حفظ MEMORY
3- معالجة PROCESSING
4- تحكم CONTROL
5- إخارج OUTPUT

فلا تستغربوا عندما تسمعون مرة أخرى أن الميكروكنترولر عبارة عن كمبيوتر مصغر في شريحة صغيرة .. !!

بحول الله سأقوم بتفنيد كل نقطة و كل جزئية بحسب رؤيتي لأهميتها و أن الوقت مناسب لها أو أن المشاركين في هذه الدورة يجدون ضرورة الاستعجال بشرحها ..

قد يتسائل البعض، ما هو الفرق بين الميكروكنتورلر و الميكروبروسيسر، و الفرق كما أسلفنا هو أن الأول عبارة عن كمبيوتر متكامل بينما الميكروبروسيسر عبارة عن الـ CPU فقط ! بغض النظر عن الفرق الهائل في السرعات و الذي يرجح بصورة هائلة الميكروبروسيسر لكن يظل عاجزاً عن العمل لوحده! أي أنه يحتاج وحدات إدخال (كيبورد)، إخراج (شاشة)، حفظ (رام + هارد ديسك)، تحكم (البيوس أو Chipset) !! و هنا يتضح جلياً تكاملية الميكروكنترولر إذا يحوي كل هذه الجزئيات في إطار دارة متكاملة صغيرة بحجم إحدى بنان الإصبع الواحدة!

عدل سابقا من قبل في 5/11/2007, 9:21 pm عدل 1 مرات

Admin

Admin: Admin; عدد الرسائل : 699
العمر : 38
الكليه/الفرقه/العمل : طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/09/2007

مساهمة رقم 2

رد: دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف Admin 5/11/2007, 7:37 pm

الدرس رقم 2
الآن نقوم بإلقاء نظرة عن كثب على المتحكم و هو كما تلاحظونه في الصورة التالية
دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 001

هذا هو الشكل الحقيقي له، أما الرسم التوضيحي له فهو على الشكل التالي
دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 002

طبعاً الأرقام ليست موجودة على المتحكم الحقيقي و لكي نعرف من أين نبدأ العدّ، ستلاحظون وجود دائرة صغيرة منحوتة في أحد زوايا المتحكم و هي تدل على الرجل رقم واحد، أيضاً هذا الكلام ينطبق على معظم الدوائر المتكاملة إن لم تكن جميعها ..

متحكمنا لديه 18 رجل سنقوم بتفصيل وظيفة كل منها و بشكل عام تنقسم إلى ثلاث مجموعات و هي:
1- إدخال و إخراج I/O pins
دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 003

في الصورة أعلاه نلاحظ أن متحكمنا لديه 13 رجلاً بالإمكان برمجة كل واحدة منها إما للإدخال أو للإخراج، و تنقسم هذه الأرجل إلى منفذين Ports و هما منفذ A و الذي يحوي خمسة أرجل RA0-RA4 و منفذ B و الذي يحوي ثمانية أرجل RB0-RB7
يتم إعطاء القيمة (صفر) برمجياً لأي رجل لضبطها كـ (إخراج output pin) أو القيمة (واحد) لضبطها كـ (إدخال input pin)، كما يمكن أيضاً ضبط أكثر من رجل بتعليمة برمجية واحدة، فبإرسال القيمة 05 (بالهيكسا) و التي تقابلها القيمة 00000101 (بالثنائي) إلى المنفذ B يعني أني سأقوم بضبط الأرجل (0 و 2) كـ إدخال، و الأرجل (1 و 3 و4 و5 و6 و7) كـ إخراج !

# في لغة الأسمبلي كما سيتم توضيحه في دروس قادمة بالإمكان التعامل مع القيم بأي من الأنظمة التالية (العشري decimal أو الثنائي binary أو الهيكسا)
# لاحظ أن المنفذ A يحوي فقط خمسة أرجل لذلك فأي قيمة لضبطه إذا كانت عبارة عن بايت واحد فآخر ثلاثة بتات bits لا تهم إن كانت 0 أو 1 فلا تأثير لها don't care

2- تغذية power supply pins
دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 004

في الصورة أعلاه نلاحظ أن المتحكم يوجد به رجليت للتغذية، الرجل رقم 5 و هي خاصة بالـ Vss أو الـ ground (الأرضي)، و الرجل رقم 14 و الخاصة بالـ Vdd أو Vcc و مقداره في هذا النوع من المتحكمات (4.5 إلى 5.5) فولت و يفضل ضبطها على 5 فولت ثابتة بحيث يكون لديك مقدار سماحية tolerance +-0.5

3- تحكم control pins
دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 005

في الصورة أعلاه نلاحظ أن المتحكم لديه ثلاثة أرجل للتحكم، الرجلين 15 و 16 و يوصل بهما المتذبذب oscillator و متحكمنا يدعم الترددات حتى 20 ميجاهرتز، يجب أن يكون هناك متذبذب و إلا لن يعمل المتحكم بالصورة المطلوبة إذ أن المتذبذب يوفر لنا خاصية التزامن و بدء و انتهاء كل عملية !
أيضاً نلاحظ وجود MCLR أو Master CLeaR (الرجل 4) و هذه الرجل وظيفتها عمل إعادة ضبط reset لعمل المتحكم و جعله يبدء عمله من البداية. وجود الخط أعلى كلمة MCLR يدل على أن هذه الرجل تعمل عندما يكون جهدها منخفضاً !

بهذا نكون تعرفنا على جميع أرجل المتحكم

دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 006

عدل سابقا من قبل في 5/11/2007, 9:13 pm عدل 1 مرات

Admin

Admin: Admin; عدد الرسائل : 699
العمر : 38
الكليه/الفرقه/العمل : طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/09/2007

مساهمة رقم 3

رد: دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف Admin 5/11/2007, 7:51 pm

Reset

نجد من توزيع ارجل الميكروكنترولر ان الرجل رقم 4 تستخدم فى عمل reset وهذه الكلمة تعنى اعادة الميكرو الى وضع حالته المعروفة و ذلك عندما يكون الميكروكنترولر فى حالة غريبة او نتائجه غير دقيقة .

وكما ذكرنا سابقا ان الخط الموجود فوق كلمةMCLR تعنى عمل reset للميكرو فى حالة ان هذه الرجل تساوى صفر وليس 1 والشكل الاتى يوضح الدائرة المستخدمة فى ذلك

دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 20

وهذه الدائرة أكثر تفصيلا

دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 25

ويحدث ايضا للميكرو reset فى الحالات الاتية

1- عند تشغيله وتوصيله بمصدر قدرة
2- عند استخدام الامر SLEEP
3- عندما يحدث زيادة لل Watchdog
4- عندما يقل مصدر القدرة عن قيمته المطلوبة

وفى التطبيقات الصناعية فان مصدر القدرة يكون غير منتظم ويتغير باستمرار ولذلك فانه لن يحدث ال

reset الا بعد 72 ثانية من استقرار مصدر القدرة حتى يتجب عمل ريست بدون داعى
موضح فى الشكل الاتى
دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 21

[/size]

Admin

Admin: Admin; عدد الرسائل : 699
العمر : 38
الكليه/الفرقه/العمل : طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/09/2007

مساهمة رقم 4

رد: دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف Admin 5/11/2007, 8:00 pm

Central Processing Unit
وحدة المعالجة المركزية

فى هذا الجزء سنقوم بدراسة وحدة المعالجة المركزية بتفصيل اكثر حيث انها تمثل مخ الميكروكنترولر وهو الجزء المسئول عن احضار وتنفيذ تعليمات البرنامج وتركيبها موضح فى الشكل الاتى :

[ دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 22

]

ويجب ملاحظة انه عندما يقوم المبرمج بكتابه برنامج معين فان التعليمات تكون مثلا فى الصورة الاتية [

MOVLW 0x20 ولكن هذه التعليمات لا يفهمها الميكرو

ولذلك يجب ان تحول الى صفر و واحد وهذه الصيغة تسمى opcode وهى التى يفهمها الميكرو .

وعملية تحويل الحروف الى الصيغة []opcode

تتم بواسطة المترجم translator او يسمى احيانا assembler ويوجد ايضا بالميكروكنترولر وحدة فرعية تسمى وحدة الحساب والمنطقALU وهى المسئولة عن العمليات الحسابية والعمليات المنطقية وايضا تقوم بتنفيذ عمليات التحويل ونقل البيانات من والى المسجلات وفى الشكل الاتى نرى وحدة الحساب والمنطق حيث يدخل اليها التعليمة المراد تنفيذها من instruction register مع حالتها وحالة التعليمة السابقة من status register ثم تقوم باخراج النواتج الى working register
[ دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 23

[/size]

وفى الشكل الاتى نرى التركيب العام لاجزاء للميكرو كنترولر

دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 24

Admin

Admin: Admin; عدد الرسائل : 699
العمر : 38
الكليه/الفرقه/العمل : طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/09/2007

مساهمة رقم 5

رد: دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف Admin 5/11/2007, 8:32 pm

STATUS Register

وهو من اهم المسجلات الموجودة فى الميكركنترولر
ولكن دعنا الان نلقى نظرة على المسجلات الموجودة فى الميكروكنترولر
وهى موضحة فى الشكل الاتى :

دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84 26

ونلاحظ من الشكل السابق وجود خانتينBank 0 وهى التى يقوم المستخدم بالتعامل معها و Bank 1 هى نسخة طبق الاصل من Bank 0
وايضا تقسم ذاكرة البيانات الى جزء علوى وجزء سفلى i

والجزء العلوى من 00h الى 0bh وهو 11 مكان و يسمى

Special Function Registers

](SFR)]
و هو للتحكم فى الميكرو والاجهزة الخارجية المتصلة به
iوالجزء السفلى يسمى
General Purpose Registers (GPR)]
وهو الذى يعتبر كرام [RAM]

الدرس منقول من منتديات المهندسhttp://www.almohandes.org/vb/showthread-t_2987.html

عدل سابقا من قبل في 5/11/2007, 9:17 pm عدل 1 مرات

Admin

Admin: Admin; عدد الرسائل : 699
العمر : 38
الكليه/الفرقه/العمل : طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/09/2007

مساهمة رقم 6

رد: دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف Admin 5/11/2007, 8:43 pm

وكما نرى المسجل STATUSموجود فى العنوان 03h ويمكننا ايضا استخدامه من خلال العنوان 83h
وتركيبه كما بالشكل الاتى

[/size]

وكما واضح من الشكل انه يحتوى على [8-bit والان سنبدا فى التعرف على كل bit ووظيفته على حده

bit 0 C (Carry) Transfer
[size=25]وتكون قيمته تساوى 1 عندما يحدث زيادة فى ناتج اى عملية حسابية اى يزيد الناتج عن 255 وهى ال 8-bit المتاحة وفى هذه الحالة يضع الميكرو فى هذه البت 1 لانه لا يجد مكان لتخزين الناتج i

فى فى حالة عدم تجاوز 255 فان قيمته هذا البت تظل 0

وهذا البت مهم جدا ويسمىCarry Flag

bit 1 DC (Digit Carry) DC Transfer
فهو خاص باول 4 بت حيث تكون قيمته 1 فاذا كان الناتج ازيد من 15 وهى تعنى ان الناتج قد استهلك اول 4 بت وسيقوم بتخزينه فى ال 4 بت الباقيين وفى حالة العكس تكون قيمته تساوى صفر
bit 2 Z (Zero bit) Indication of a zero result
[size=25]وهذا البت يستخدم لتوضيح ان ناتج اى عملية حسابية او منطقيه يساوى صفر
وتكون قيمته تساوى 1 عندما يكون ناتج العمليات يساوى 0
وتكون قيمته تساوى 0 عندما يكون ناتج العمليات لا يساوى 0

عدل سابقا من قبل في 5/11/2007, 8:59 pm عدل 1 مرات

Admin

Admin: Admin; عدد الرسائل : 699
العمر : 38
الكليه/الفرقه/العمل : طالب في كلية الهندسه الألكترونيه الفرقهالرابعه قسم تحكم
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/09/2007

مساهمة رقم 7

رد: دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف Admin 5/11/2007, 8:46 pm

bit 3 PD
(Power-down bit)

تكون قيمة هذا البت تساوى 1 عندما يبدا الميكرو فى العمل وذلك بعد عملية

reset وتكون قيمته صفر عندما يبدا فى اعادة التشغيل وتنفيذ امر [color:a9a2=darkorchid:a9a2]SLEEP وتنفيذ هذا الامر يكون عند نقص القدرة المطلوبة .[/size]

[bit 4 TO Time-out ; Watchdog overflow.]

تكون قيمته تساوى واحد عندما ينتهى من اعادة التشغيل وتنفيذ أمر SLEEP وتصبح قيمته تساوى صفر عندما يرجع لنا Watchdog خطا معين

size=25]bit6:5 RP1:RP0

(Register Bank Select bits)
كما لاحظنا فى توزيع المسجلات انه يوجد ما يسمى Bank0 وBank1 فهذان البتان يتيحان لنا عملية اختيار البنك صفر او البنك واحد
يجب ملاحظة ان عناوين الذاكرة تتنتهى بالعنوان

FFh وهذا يساوى 255 ونجد ان الميكر PIC16f84 لديه 256 فلذلك سنحتاج بت واحد فقط وهو [color:a9a2=darkorchid:a9a2]RP0 اما RP1 فلن يتم استخدامه ولكن تم وضعه للتطوير المستقبلى وتكون قيمته دائما صفر [/size]
اما RP0 تكون 1 عندما نستخدم Bank 1 وتكون 0 عندما نستخدم Bank 0]

[size=25]bit 7 IRP

(Register Bank Select bit)
[size=25]ويتستخدم فى حالة العناوين الغير مباشرة حيث يقوم اختيار ال Bank المطلوب العمل بها

الدروس بواسطه المهندس احمد الديب من منتديات المهندس

eng.E-A-A

eng.E-A-A: عضو نشيط; عدد الرسائل : 52
العمر : 36
الكليه/الفرقه/العمل : طالب بالفرقة الثالثة ــ تحكم ــ
المزاج : الله المستعان
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/03/2008

مساهمة رقم 8

رد: دروس في الميكروكنترولر PIC 16F84

من طرف eng.E-A-A 5/4/2008, 1:56 am

جزاك الله عنا خيرا وعلى امانتك العلمية.....................و
gzak

eng.E-A-A

eng.E-A-A: عضو نشيط; عدد الرسائل : 52
العمر : 36
الكليه/الفرقه/العمل : طالب بالفرقة الثالثة ــ تحكم ــ
المزاج : الله المستعان
المزاج :
تاريخ التسجيل : 03/03/2008