فرمت فایل:       word

تعداد صفحات:   77

تاريخچه و مقدمه :

ريزپردازنده وسيله اي است كه مي توان با دادن فرمان آن را به عمليات مختلف واداشت . يعني يك كنترل كننده قابل برنامه ريزي است . همه ريزپردازنده ها سه عمل اساسي يكساني را انجام مي دهند : انتقال اطلاعات ، حساب و منطق ، تصميم گيري ، اينها سه كار يكسان هستند كه به وسيله هر ريزپردازنده ، كامپيوتر كوچك يا كامپيوتر مركزي انجام مي شود .

اولين ريزپردازنده تك تراشه اي ، ريزپردازنده Intel 4004 بود كه توانست دو عدد 4 بيتي دودويي را جمع كند و عمليات متعدد ديگري را انجام دهد .

4004 با معيارهاي امروزي يك وسيله كاملا ابتدايي بود كه مي توانست 4096 مكان مختلف را آدرس دهد. براي حل اين مسئله بود كه ريزپردازنده 8 بيتي ( 8008 ) به وسيله شركت Intel معرفي شد .

Intel 8008:

Intel 8008 توانست اعداد 8 بيتي را ( كه بايت ناميده مي شوند ) به كار گيرد ، كه اين خود پيشرفت بزرگي نسبت به 4004 بود . تقريبا در همان زمان گشايشي در ساختن مدارهاي منطقي NMOS ( نيمه هادي اكسيد فلز از نوع N )پيش آمد . منطق NMOS بسيار سريع تر از PMOS است . به علاوه از يك منبع تغذيه مثبت استفاده مي كند كه آن را براي اتصال به مدارهاي منطقي TTL سازگارتر مي كند . خصوصيات مذكور از اين جهت داراي اهميت است كه بسياري از مدارهاي جنبي ريزپردازنده از نوع TTL هستند . NMOS سرعت ريزپردازنده را با ضريبي در حدود 25 بار افزايش مي دهد كه رقم چشمگيري است .

اين تكنولوژي جديد در ساختمان ريزپردازنده معروف امروزي يعني Intel 8080 به كار برده شد .

Intel 8080:

Intel 8080 در 1973 و معرفي آن دنيا را به دوره ريزپردازنده وارد كرد . 8080 نوع بسيار غني شده اي از 8080 بود كه مي توانست 500000 عمل را در ثانيه انجام دهد و 64 كيلو بايت از حافظه را آدرس مي دهد و 500000 دستورالعمل را در ثانيه اجرا كند . امتياز اصلي Z80 نسبت به 8080 اين است كه مي تواند از دستورالعمل هايي كه براي 8080 مي شوند نيز استفاده كند . نرم افزاري كه براي 8080 استفاده مي شود بدون پيچيدگي بر روي Z80 قابل اجرا است . يك مشخصه سخت افزاري مهم Z80 در مقايسه با 8080 آرايش كامل تر ثبات هاست . Z80 همچنين مكانيزمي را به كار مي گيرد كه حافظه RAM ديناميكي را به طور خوركار تازه مي كند . اين دو مشخصه اضافي موجب برتري Z80 نسبت به Intel 8080 شده است.

ساير ريزپردازنده هاي اوليه :

تا سال 1973 ، Intel توليد كننده اصلي ريزپردازنده ها بود . بعد از آن توليد كنندگان ديگر متوجه شدند كه اين وسيله جديد داراي آينده است و شروع به توليد انواع اصلاح شده ديگري از ريزپردازنده Intel 8080 كردند .

ريزپردازنده هاي امروزي :

به نظر مي رسد كه آينده توجه ريزپردازنده در دست سه شركت Intel ، Motorola و Zilog است . اين شركت ها هر يك با دو سال يك بار انواع پيشرفته تري از ريزپردازنده ها را توليد مي كنند . امروزه ريزپردازنده ها از نظر اندازه بين 4 تا 32 بيت دارند .

انواع ميكروپروسسورها :

1. Genela ( كه خود شامل cpu مي باشد كه بر اساس برنامه وظيفه آنها تغيير مي كند و µ.c كه از تكنولوژي RISC سود مي برد .

2.پروسسورهاي صوتي : سري VP ساخت شركت QUICK و سري ISD

3.پروسسورهاي مخابراتي ( شركت MITEL فقط پروسسورهاي مخابراتي مي زند . )

4. پروسسورهاي خاص ( براي كاربردهاي خاص استفاده مي شود ) .

در معماري CPU از تكنولوژي CISC و RISC استفاده شده كه تكنولوژي CISC ( Complex INSTROCTION set Computer )دستورات پيچيده را در داخل خود اجرا مي كند و تكنولوژي RISC( Reduce INSTROCTION set Computer )

SET كامپيوتري است كه دستورات ساده اي دارد كه از اين نوع تكنولوژي در ميكرو كنترلرها نيز استفاده شده و خواص آن تعداد كم دستورالعمل ها مي باشد .

تعريف µ.c :

تراشه هايي هستند كه واسطهاي صفحه كليد ، ديسك و در بسياري از ديگر دستگاهها استفاده مي شود . اين نوع تراشه ها به علت حجم بسيار كوچك كه دارند به نام single µ.c chip معروفند .

تفاوت ميان ريزپردازنده با ريز كنترل كننده ( µ.c ) :

ريز كنترل كننده ها علاوه بر cpu شامل حافظه ، خطوط I/O تايمر ، كانتر و در برخي از آنها حتي A/D نيز دارند . حال به مروري بر ميكروهاي AVR و انواع آنها مي پردازيم .

مقدمه :

1-1       الكترونيك در زندگي امروز

امروزه پيشرفت در الكترونيك اي امكان را به ما داده است تا بتوانيم انواع وسايل الكترونيكي مانند ، ماشين حساب هاي جيبي ، ساعت رقمي ، كامپيوتر براي كاربرد در صنعت در تحقيقات پزشكي و يا طريقه توليد كالا به طور اتوماتيك در كارخانجات و بسياري از موارد ديگر را مستقيم يا غير مستقيم مورد استفاده قرار دهيم .

اينها همه به خاطر آن است كه فن آوري توانسته مدارهاي الكترونيكي را كه شامل اجزاء كوچك الكترونيكي هستند ، بر روي يك قطعه كوچك سيليكن كه شايد سطح آن به 5 ميلي متر مربع بيشتر نيست ، جاي دهد . فن آوري ميكروالكترونيك كه به مدارهاي يكپارچه معروف به آي سي يا تراشه مربوط مي گردد ، در بهبود زندگي بشر تاثير به سزايي داشته و آن را بطور كلي دگرگون نموده است . تراشه ها همچنين براي مصارفي چون كنترل رباتها در كارخانجات ، يا كنترل چراغهاي راهنمايي و يا وسايل خانگي مانند ماشين لباس شويي و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند . از طرفي تراشه ها را مي توان مغز دستگاه هايي چون ميكرو كامپيوترها و رباتها به حساب آورد .

2-1 سيستم هاي الكترونيكي

پس از يك نظر اجمالي در داخل يك سيستم الكترونيكي مانند يك دستگاه راديو ، تلويزيون و يا كامپيوتر ممكن است انسان از پيچيدگي آن و از يادگيري الكترونيك دلسرد شود ، اما در واقع آن طور كه به نظر مي رسند ، دشوار نيستند و اين به دو دليل است .

اول اينكه اگرچه سيستم هاي الكترونيكي اجزاو قطعات زيادي را در خود جاي مي دهند ، اما بايد دانست كه انواع كلي اين اجزا اغلب محدود و انگشت شمار هستند . از مهم ترين گروه هاي اين اجزا مي توان مقاومت ها ، خازن ها ، القا گرها ، ديودها ، ترانزيستورها ، كليدها و مبدل ها را نام برد . اين اجزا زماني كه به صورت يكپارچه در يك تراشه قرار مي گيرند ، هر يك همان وظيفه خود را به عنوان يك قطعه مجزا انجام مي دهند و فقط اندازه فيزيكي آن كوچكتر شده است .

دوم اينكه انواع سيستم هاي الكترونيكي از تعداد محدودي مدارهاي اصولي و يا بلوك هايي كه وظيفه هر كدام به كاراندازي قسمتي از سيستم مثلا تقويت يا شمارش است ، تشكيل يافته اند كه به منظور عملكرد كل سيستم ، آن را به يكديگر متصل مي نمايند .