 |
|
|
|
||||||
السجلات والمنافذ السجل REGISTER باختصار السجل أو خلية الذاكرة هي دوائر إلكترونية والتي يمكن أن تتذكر (تحفظ) حالة بايت واحد one byte .  سجلات الوظائف الخاصة SFR REGISTERS بالإضافة إلى السجلات التي لا تملك أي وظيفة خاصة ومحددة سلفا ، فإن كل ميكروكونترولر به عدد من السجلات والتى يتم تحديد وظيفتها سلفا من قبل الشركة المصنعة ( تسمى سجلات الوظائف الخاصة SFR). وترتبط (تتصل) بتات (خانات) تلك السجلات بالدوائر الداخلية للميكروكونترولر مثل المؤقتات والمحول من تناظرى إلى رقمى A/D والمذبذب وغيره وهو ما يعني أنها تحت القيادة المباشرة لعمل هذه الدوائر، أي الميكروكونترولر . تخيل ثمانى مفاتيح تتحكم فى عمل دائرة صغيرة داخل الميكروكونترولر , سجلات الوظائف الخاصة تفعل نفس الشىء .  وبعبارة أخرى فإن حالة بتات السجل تتغيير من داخل البرنامج , تقوم السجلات بتشغيل دوائر صغيرة داخل الميكروكونترولر وهذه الدوائر ومن خلال أطراف الميكروكونترولر تتصل بالأجهزة الإلكترونية المحيطة والتى يتم استخدامها ويكون الأمر متروك للمبرمج . منافذ المداخل / المخارج INPUT / OUTPUT PORTS من أجل جعل الميكروكونترولر ذو فائدة يجب أن يكون متصلا بأجهزة إلكترونية إضافية أي الأجهزة الملحقة أو المحيطة . peripherals كل ميكروكونترولر به سجل أو أكثر متصل بأطراف الميكروكونترولر(يسمى منفذ port). لماذا المدخلات / المخرجات؟ لأنه يمكنك تغيير وظيفة الطرف كما يحلو لك. على سبيل المثال افترض أنك تريد أن يقوم جهازك بتشغيل / إيقاف on / off ثلاثة إشارات لليدات وفي الوقت نفسه بمراقبة (رصد) الحالة المنطقية لخمس حساسات أو مفاتيح ضاغطة . لذلك بعض المنافذ تحتاج إلى إعداد أو تهيئة بحيث يكون هناك ثلاثة مخارج (تتصل بالليدات ) وخمسة مدخل (تتصل بالحساسات ). يتم الإعداد ببساطة عن طريق البرمجيات ، مما يعني أن وظيفة الطرف يمكن تغييرها أثناء التشغيل.  واحدة من المواصفات الهامة لأطراف المداخل / المخارج I /O هو الحد الأقصى للتيار الذى يمكن تداوله أو التعامل معه. بالنسبة لمعظم الميكروكنترولر يكون التيار الذى نحصل عليه من طرف واحد كافى لتشغيل ليد أو بعض الأجهزة الأخرى التى تعمل على تيار منخفض (10-20 mA) . كلما استخدمنا أطراف أكثر كلما إنخفض التيار المسموح به لكل طرف . بعبارة أخرى يتم تقاسم أقصى تيار منصوص عليه في صفحات المواصفات للميكروكونترولر على جميع منافذ المداخل / المخارج . وظيفة هامة أخرى للطرف هى أنه يمكن أن يكون له مقاومة سحب أو جذب إلى أعلى pull-up resistors . هذه المقاومات توصل الطرف بالجهد الموجب لمصدر القدرة وتصبح فعالة أو مؤثرة عندما يتم إعداد الطرف كمدخل يتصل بمفتاح ميكانيكى أو مفتاح ضاغط . الميكروكونترولر الحديث به مقاومات سحب لأعلى يتم إعدادها برمجيا . كل منفذ مداخل / مخارج عادة ما يكون تحت سيطرة سجل وظائف خاصةSFR مخصوص يسمى سجل التحكم بالمنفذ الأمر الذي يعني أن كل بت من هذا السجل يحدد حالة طرف مقابل بالميكروكونترولر . على سبيل المثال بكتابة المنطق واحد (1) على خانة من سجل التحكم يتم تلقائيا إعداد الطرف المناسب المقابل بالمنفذ كمدخل والجهد الواصل إليه يمكن قراءته كمنطق منخفض 0 أو منطق مرتفع 1. خلافا لذلك بكتابة صفر على خانة من سجل التحكم يتم تلقائيا إعداد الطرف المقابل المناسب بالمنفذ كمخرج . جهد المخرج(0V or 5V) يناظر (يتوافق) حالة البت المناسبة لسجل المنفذ . |
| اعلانات |
|
||||||
|
|
| اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها ) | |
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
|
|
|
||||||
|
الذاكرات وحدة الذاكرة MEMORY UNIT الذاكرة هي جزء من الميكروكونترولر تستخدم لتخزين البيانات. أسهل طريقة لفهمها هو مقارنتها بخزانة ملفات تحتوى على العديد من الأدراج. لنفترض أن الأدراج مميزة (معلمة) بوضوح بحيث يمكن العثور على محتوياتها بسهولة عن طريق قراءة الملصق الموجود على الجزء الأمامي للدرج.  بالمثل فكل عنوان لذاكرة memory address يناظر موقع (مكان) location ذاكرة واحدة. يمكن الوصول إلى محتويات أي موقع وقرأته بواسطة عنوانه . يمكن إما الكتابة على الذاكرة أو القراءة منها . توجد أنواع عديدة من الذاكرة داخل الميكروكونترولر : ذاكرة القراءة فقط READ ONLY MEMORY (ROM) تستخدم ذاكرة القراءة فقط (ROM) فى الحفظ (التخزين) الدائم للبرنامج الذى يتم تنفيذه . حجم البرنامج الذي يمكن كتابتة يعتمد على حجم هذه الذاكرة.يستخدم الميكروكونترولر الآن العنونة ذات الستة عشر بت 16-bit addressing الأمر الذي يعني أنها قادرة على عنونة تصل إلى 64 كيلوبايت 64 Kb من الذاكرة أي 65535 مواقع. كمبتدأ فأن برنامجك نادرا ما يتجاوز حدود عدة مئات من التعليمات . توجد عدة أنواع ذاكرة ROM ذاكرة الروم ذات القناع Masked ROM (MROM) ذاكرة الروم ذات القناع هى نوع من ذاكرة الروم محتوياتها يتم برمجتها من قبل الشركة المصنعة. المصطلح "ذات القناع" masked يأتي من عملية التصنيع حيث يتم تغطية أو ستر أو عمل قناع لمناطق بالشريحة قبل عملية التصنيع الضوئية .سعر هذه الذاكرة يكون منخفض جدا في حالة الإنتاج على نطاق واسع .لن نستخدم هذا النوع فى دراستنا . ذاكرة ROM قابلة للبرمجة مرة واحدة (OTP ROM) هذه الذاكرة تمكنك من تحميل البرنامج عليها ولكن كما هو واضح من اسمها لمرة واحدة فقط . إذا تم اكتشاف خطأ بعد تحميلها فالشىء الوحيد الممكن عمله هو تحميل البرنامج الصحيح على شريحة أخرى . ذاكرة ROM قابلة للمسح بالأشعةفوق البنفسجية (UV EPROM)  كل من عملية التصنيع وخصائص هذه الذاكرة مطابقة تماما للذاكرة OTP ROM . الميكروكونترولر الذى يحتوى على هذه الذاكرة يمكن التعرف عليه بوجود نافذة فى الجانب العلوى له .هذه النافذة تمكن من مسح (محو) البيانات تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية القوية. بعد بضع دقائق من الممكن تحميل (تنزيل) برنامج جديد عليها . تركيب هذه النافذة معقد الأمر الذي يؤثر عادة على السعر. وجهة نظرنا فيها لسوء الحظ سلبى . ذاكرة الفلاش (الوميض) Flash Memory أخترع هذا النوع من الذاكرة في الثمانيات في مختبرات شركة إنتل لتكون خليفة للذاكرة UV EPROM .حيث يمكن كتابة محتويات هذه الذاكرة ومسحها عمليا لعدد غير محدود من المرات ، الميكروكنترولر الذى يحتوى على ذاكرة Flash ROM مثالى للتعليم والتجريب والإنتاج على نطاق صغير.ونظرا لانشارها الواسع يتم تصنيع معظم الميكروكنترولر الأن بتقنية ذاكرة الفلاش . لذا إن كنت تنوى شراء ميكروكونترولر فابحث بالقطع عن ذاكرة الفلاش . ذاكرة الوصول العشوائى RAM بمجرد أن يتم إيقاف مصدر القدرة يتم مسح محتويات ذاكرة الوصول العشوائي RAM . تستخدم هذه الذاكرة فى التخزين المؤقت وإنشاء نتائج وسيطة والتي تستخدم أثناء عملية تشغيل الميكروكونترولر . على سبيل المثال ، إذا كان البرنامج يقوم بإجراء عملية جمع فمن الضرورى أن يكون هناك سجل يسمى "المجموع" sum . لهذا السبب نسمى أحد سجلات الذاكرة RAM بالاسم sum ونستخدمه لتخزين نتيجة عملية الجمع مؤقتا . ذاكرة ROM القابلة للمسح كهربائيا EEPROM قد يتم تغيير محتويات هذه الذاكرة خلال التشغيل (مثل RAM ) ولكنها سوف تظل محتفظة بها بشكل دائم حتى بعد فقدان مصدر القدرة (مثل ROM) . وبناء عليه فإن ذاكرة EEPROM غالبا ما تستخدم لتخزين القيم التى يتم إنشاؤها خلال التشغيل والتى يجب حفظها بشكل دائم. على سبيل المثال ، إذا قمت بتصميم قفل إلكتروني أو جهاز تنبيه سيكون أمرا رائعا تمكين المستخدم من إنشاء وأدخال كلمة مرور، لكنه يكون عديم الفائدة إذا تم فقدها كل مرة ينفصل فيها مصدر الطاقة . الحل المثالي هو ميكروكونترولر يحتوى على ذاكرة EEPROM |
