دورة الميكروكونترولر PIC وتطبيقاته على الإنترنت On-Line Course
قسم الميكروكنترولر والروبوت ودوائر الاتصال بالحاسب الاليقسم المتحكمات الـ microcontroller و المعالجات microprocessor و التحكم الرقمي بالكمبيوتر CNC والانظمة الآلية والروبوت Robots
ثانيا : برمجيات الحاسب الآلي Software تعرف البرامج Programs بالبرمجيات Software.والبرنامج هو عبارة عن مجموعة من التعليمات (الأوامر) التى 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) وبالتالى يمكن تبسيط تصميم المعالج.ومع ذلك هناك واحدا من أوجه القصور المحتملة.طول البرنامج يكون اطول بسبب عدم كفاءة فك الشفرة .
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 الآلة. وقبل أن يتمكن المستخدم من حفظ (تخزين ) الأنماط الثنائية يجب عليه الرجوع إلى 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 الأداء المتوقع منه ، سيجد المبرمج صعوبة في التعرف على التعليمات التي تسببت فى المشكلة وسوف يحتاج المبرمج إلى تحديد كل تعليمة آلة ثم التفكير فى ما هى العملية التي تقوم بها تلك التعليمة. هذه ليست مهمة سهلة. 3- برنامج الصيانة : معظم البرامج تحتاج إلى الصيانة على المدى الطويل. والمبرمج الذي لم يكتب البرنامج سيكون من الصعب عليه قراءة البرنامج وكشف منطق البرنامج . أخترعت لغة التجميع ( الأسمبلى ) لتبسيط عملية البرمجة . يتألفبرنامج الأسمبلى من تعليمات لغة الأسمبلى و تعليمات لغة الأسمبلى هى تمثيل للتذكير mnemonic بتعليماتالآلة. باختراع لغة الأسمبلى لم يعد المبرمج بحاجة للعمل من خلال الارقام الثنائية (الصفر والواحد ) بغرض تحديد ما هى التعليمة في البرنامج.وهذا يمثل تحسنا كبيرا على البرمجة بلغة الآلة. برنامج الأسمبلى الذى يقوم المبرمج بكتابته ( إدخاله ) يسمى البرنامج المصدر أو شفرة(كود) المصدر source code. يحتاج المستخدم إلى برنامج لترجمة البرنامج المصدر إلى لغة الآلة بحيث يمكن للكومبيوتر من تنفيذ هذا البرنامج والذى يسمى الأسمبلر assembler.وخرج الأسمبلر يسمى شفرة (كود) الهدف (الغاية - المقصود) object code . يوجد نوعان من الأسمبلر : أسمبلر طبيعى ( محلى – فطرى) native وأسمبلر متقاطع (متعارض ) cross. النوع الأول native يعمل فى جهاز كمبيوتر ويولد كود الآلة والذى ينفذ فى نفس الكومبيوتر أو فى كومبيوتر آخر له نفس مجموعة التعليمات . أما النوع الثانى cross يعمل فى جهاز كومبيوتر ولكنه يقوم بتوليد شفرة الآلة والتي سيتم تنفيذها من خلال أجهزة الكمبيوتر التى لديها مجموعة تعليمات مختلفة. وبرنامج MPASM هو أسمبلر شركة ميكروشيب Microchip من النوع الثانى cross assembler والمصمم بحيث يعمل على الكومبيوتر الشخصى PC لترجمة برامج لغة الأسمبلى للميكروكونترولر طراز PIC .
اللغات ذات المستوى الرفيع ( العالى )High-Level Languages هناك بعض السلبيات للغة البرمجة الأسمبلى : 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 إلا مؤلفه (كاتبه). 3- إنتاجية برمجية غير مرضية وخاصة لبرمجة المشاريع الكبيرة لأن المبرمج بحاجة للعمل بمنطق برمجى في مستوى منخفض جدا. لهذه الأسباب تم إيجاد ( اختراع ) لغات البرمجة ذات المستوى الرفيع مثل السىC لتجنب مشاكل البرمجة بلغة الأسمبلى. اللغات رفيعة المستوى أقرب إلى اللغة الإنجليزية العادية وبالتالي فإن البرامج المكتوبة باللغات الرفيعة المستوى تكون أيسر على الفهم. فالعبارة الواحدة statement فى اللغات رفيعة المستوى غالبا ما تناظر عشرات بل مئات التعليمات من لغة الأسمبلى . ويمكن للمبرمج العمل بمنطق برمجى عالى المستوى الأمر الذي يجعل مهمة البرمجة أسهل بكثير. البرنامج المكتوب بلغة عالية المستوى يسمى أيضا شفرة المصدر source code ويحتاج إلى برنامج softwareيسمى الكومبيلر ( المترجم ) compiler لترجمته إلى تعليمات لغة الآلة . خرج الكومبيلر هو أيضا يسمى شفرة الهدف أو المقصود object code . وكما يوجد أسمبلر متقاطع يوجد كومبيلر متقاطع أى يعمل على جهاز ولكن يترجم التعليمات لتنفذ على جهاز أخر مختلف معه فى التعليمات . لغات البرمجة عالية المستوى ليست مثالية أيضا . واحدة من المشاكل الرئيسية التى تواجه البرمجة باللغات رفيعة المستوى هى أن شفرة الآلة الناتجة من برنامج مكتوب بلغة عالية المستوى تكون أطول ولا تستطيع أن تعمل أسرع من المكافىء لها بلغة الأسمبلى ولهذا السبب مازال الكثير من البرامج والتى فيها الوقت ( الزمن ) حرج أو حيوى تكتب بلغة الأسمبلى . أستخدمت لغة السى C على نطاق واسع في برمجة الميكروكونترولر فى الصناعة ومعظم مطورى ومصنعى الميكروكونترولر لهم مترجم للغة السى C compilers.
كتابة البرامج بلغة السى للميكروكونترولر لما للغة السى من جودة وقابلية وكفاءة وقدرة على السيطرة يمكننا القول أنها اللغة الأكثر استخداما من قبل مطورى الميكروكونترولر . الآن معظم الميكروكونترولر الموجودة بالأسواق تأتى ومعها مترج لغة السى لتطوير البرامج . ونحن نتعامل مع برامج الميكروكونترولر ينبغى أن نأخذ بعض الاحتياطات فيما يتعلق باختيار لغة البرمجة والمترجم المستخدم لأن قدرة ذاكرة التخزين منخفضة للغاية مقارنة بالكومبيوتر . الطريقة الوحيدة للتواصل مع الميكروكونترولر هى من خلال "لغة الآلة" machine languageأو بالأحرى من خلال "شفرة الآلة" machine code .وبالتالى من الضرورى ترجمة برامج لغة السى من أجل الحصول على نتيجة للتحكم فى الأنظمة عن طريق وضع البرنامج فى ذاكرة البرنامج للميكروكونترولر . يوجد برامج مختلفة فى السوق كمترجم لغة السى للميكروكونترولر PIC مثل : HI-TECH PICC و C18 و C30 و CCS وSDCCو WIZ-C و mikroC و CC5 و PICmicro C و..ألخ . فى هذه الدورة سوف نستخدم بيئة التطوير المتكاملة المسماة "الميكرو سى" IDE MikroCأو"الميكروسى برو" و IDE MikroC Pro والتى أنشأته Mikroelektronika (www.mikroe.com) والذى يتيح لك : تحرير edit و ترجمة compile و محاكاة simulate برامج لغة السى للميكروكونترولر PIC العائلات 12, 16 , 18.
سوف نستخد المترجم mikroC نظرا لكفاءته ومرونته . بالإضافة إلى ذلك يحتوى على مكتبة واسعة من الدوال الجاهزة للتحكم فى مختلف الأجهزة المتصل بالميكروكونترولرPIC . كتابة وترجمة برنامج بهذا المترجم , إذا لم يكن بالبرنامج أخطاء فى بناء الجملة syntax errors أو بعض الأخطاء الأخرى الناتجة بالمبرمج , سوف يؤدى إلى إنشاء ملف سداسى عشر (بالامتداد . Hex ). هذا الملف يعرب بكود أو شفرة الآلة , وسوف يتم حفظ هذا الملف فى ذاكرة الميكروكونترولر .
مراحل تطوير وتسجيل برنامج السى بالميكروكونترولر PIC
مراحل تطوير وتسجيل برنامج السى بالميكروكونترولر PIC خطوة بخطوة , شرح خطوات تحرير و ترجمة ومحاكاة وتسجيل البرنامج بالميكروكونترولر PIC: المرحلة الأولى : إنشاء مخطط المسار Flowchart : إستعرض (راجع) المهام والدوال التى يمكن أنيؤديها الميكروكونترولر PIC . من أجل فهم أفضل لمنطق الدوال التى يتعين تنفيذها يجب عمل مخطط مسار .
المرحلة الثالثة : البرنامج المترجم : بعد ترجمة برنامج لغة السى يقوم المترجم بإنشاء ملف الآلة السداسى عشر وهو الملف الذى يجب أن يوضع (يسجل – يحرق – يحمل ..) فى الميكروكونترولر PIC.
المرحلة الرابعة : تحميل البرنامج على الميكروكزنترولر PIC : يتم حفظ الملف الدساسى عشر بالميكروكونترولر من خلال وحدة برمجة أو من خلال وحدة التطوير والتدريب .
خلال هذه الدورة سوف نتناول تطبيقات الميكروكونترولر :
الساعة معتمدة بتوقيت جرينتش +3 الساعة الآن: 04:53 PM
موقع القرية الالكترونية غير مسؤول عن أي اتفاق تجاري أو تعاوني بين الأعضاء
فعلى كل شخص تحمل مسئولية نفسه إتجاه مايقوم به من بيع وشراء وإتفاق وأعطاء معلومات موقعه
التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي موقع القرية الالكترونية ولايتحمل الموقع أي مسؤولية قانونية حيال ذلك (ويتحمل كاتبها مسؤولية النشر)