آموزش ARM LPC1768 (قسمت اول)

در آموزش ARM LPC1768 شما نه تنها یاد میگیرید چطوری به میکروکنترلر های ARM LPC1768 برنامه بنویسید بلکه یاد میگیرید چطوری روی تمامی هسته های ARM CORTEX M3 برنامه نویسید.در این آموزش ها هم بصورت رجیستری یاد میگیرید که این کار باعث می شود دید ماشینی و درک عمیقی از میکروکنترلر و ساختار آن داشته باشید و همچنین با توابع استاندارد CMSIS برنامه می نویسید که با یاد گیری csmis با میکروکنترلرهای شرکت های مختلف براحتی می توانید کار کنید.

بیایید برای شروع مروری بر میکروکنترلر های ARM Cortex M3 بکنیم و ببینیم میکروکنترلر هایی که با این هسته شرکت ARM طراحی می شوند چه خصوصیاتی دارند و همچنین مقدمه بر کاربردهای مختلف ARM داشته باشیم.

امروزه استفاده از میکرو کنترلرها به ویژه میکروکنترلر ARM بسیار گسترده شده است. پشتیبانی ARM از پرو تکل های صنعتی ای مثل CAN ، اترنت ، USB و یا فناوری بی سیم دلایل اولیه ی برتری میکرو کنترلر ARM نسبت به میکرو کنترلر های مشابه خود بود.

این میکرو کنترلر ها به دلیل استفاده از تعداد گیت کمتر بسیار کم مصرف هستند. از این رو استفاده از آن در وسایل قابل حمل بسیار به مقرون به صرفه خواهد بود.

به طور خلاصه میتوان دلایل برتری ARM را به صورت زیر لیست کرد :

توان مصرفی پایین : این مورد باعث میشود عمر باطری دستگاه افزایش یابد. برای این که تصویر مناسبی از این مسئله داشته باشد به مثال های زیر دقت کنید :

سرعت پردازنده ی های اینتل مثل 80286 تقریبا با Cortex-M3 یکسان است. اما از لحاظ توان اصلا قابل مقایسه نیستند. چرا که مصرف توان پردازنده ی اینتل تقریبا 50 برابر Cortex-M3 میباشد. از این روی اگر پردازنده ی اینتل یک باطری را در یک ساعت خالی کند. ARM این باطری را در 50 ساعت خالی خواهد کرد.

با میکرو کنترلر ARM میتوان دمای محیط را بدون استفاده از سنسور دماسنج اندازه گرفت ! در واقع در ARM یک بلوک وجود دارد که با راه اندازی آن میتوان دما خود چیپ را اندازه گرفت و از آنجایی اختلاف که دمای محیط و دمای چیپ بسیار کم( نیم درجه یا یک درجه) است. از دمای چیپ میتوان به عنوان دمای محیط استفاده کرد.

قیمت مناسب : با توجه به کارایای بالای ARM قیمت آن بسیار مناسب است. برای مثال هزینه ی این میکرو کنترلر ها تقریبا با میکرو کنترلر های AVR تفاوت آنچنانی ندارد.

با توسعه ی بازار مصرف ARM تولید کنندگان آن بر آن شدند که برای هر کاربردی ARM مخصوصی را ایجا کنند. نتیجه ی این مسئله ایجا سه پروفایل مختلف در پردازنده های ARM شد که هر کدام برای کار برد خاص در نظر گرفته شده بودند.

Cortex A : این چیپ ها برای اجرای برنامه های پیچیده مثل سیستم عامل های ویندوز و اندروید ، طراحی شده اند. تلفن های همراه و تبلت ها نمونه هایی از این محصولات هستند. برای مثال در گوشی های همراه سامسونگ S6 از یک نوع ARM 4 هسته ای استفاده میشود. و یا در گوشی HTC جدید از دو پردازنده ی ARM 4 هسته ای به صورت موازی استفاده شده است.

Cortex R : این پردازنده ها برای سیستم های تعبیه شده ی گران قیمت که به کارای بلادرنگ نیاز دارند طراحی شده است. در محصولاتی از قبیل ترمز پیشرفته از این پروفابیل استفاده میشود.

Cortex M : این پردازنده ها برای سیستم های تعبیه شده طراحی شده است و برای دستگاه های ارزان قیمت است. که نیاز به توان پردازش پایینی دارند. و استفاده از آن ها راحت است.

کاربردهای پردازنده های ARM :

صنعت خودروسازی : یکی از کاربرد های ایده آل برای پردازنده های ARM صنعت خودرو سازی است. پردازنده های ARM با کارای بالا و تاخیر کم این امکان را فراهم میکند که در سیستم های بلادرنگ مورد استفاده قرار گیرد.

کنترل صنعتی : در کاربردهای کنترل صنعتی ، سادگی ، پاسخ دهی سریع و پایداری بسیار مهم هستند. که قابلیت های ARM موجب شده است که تبدیل به یکی از مهمترین انتخاب ها در این صنعت پر مخاطب بشود.

مشخصات فایل های آموزشی:

** در این مجموعه پردازنده ای که انتخاب شده است LPC1768 است.

** برای یادگیری LPC1768 داشتن برد ضروری نیست. محیط کیل دارای یک شبیه ساز است که امکان تست برنامه های ساده را برای کاربر فراهم میکند.

** توضیحات هم به صورت رجیستری است و هم به صورت توابع CMSIS .

** چرا برنامه نویسی با CMSIS کمک میکند :

*** گاهی لازم میشود که بجای Cortex M3 از نسل بالا تر استفاده شود . یا لازم میشود که بجای آرم شرکت فیلیپس از آرم شرکت st یا ti استفاده کنیم. اگر برنامه نویسی با CMSIS باشد به راحتی میتوان این کار را انجام داد.

*** خوانایی برنامه را افزایش میدهد.

*** سرعت برنامه نویسی را افزایش میدهد.

** در ادامه ی آموزش ، نوشتن برنامه با استفاده از زبان لبویو هم گفته خواهد شد.

فیلم زیر آموزش ایجاد پروژه در محیط نرم افزار keil و همچنین اضافه کردن کتابخانه های CMSIS به پروژه را آموزش می دهد. در این فیلم با مثال بطور کامل آموزش داده شده است . پس بعد از تهیه آموزش حتما این فیلم آموزشی را ببینید.در ادامه هم با میکرو دیزاینر الکترونیک باشید تا بیشتر این مجموعه آموزشی را برسی کنیم.

این مجموعه آموزشی که این اولین و مهمترین قسمت آن می باشد به روش یادگیری با مثال شما را قادر می سازد کار با میکروکنترلر های LPC1768 را یاد بگیرید و در پروژه های خود استفاده کنید.

سرفصل های قسمت اول : 

سر فصل های قسمت اول بخش [0] :

1. انتخاب وظیفه ی پین ها : تقریبا روی هر پینی 4 وظیفه تعبیه شده است مثلا : بر روی پین صفر از پورت 0 چهار وظیفه ی زیر تعبیه شده است

• GPIO
• RD1
• TXD3
• SDA1

2. انتخاب حالت پین ها : مثلا انتخاب این که Pull up باشد یا Pull down
3. انتخاب حالت open drain .
4. سه قسمت گفته شده در بالا به صورت CMSIS هم گفته شده است.

سر فصل های قسمت اول بخش [1]  :

ابتدا یک تابع  delay  نوشته میشود .

سپس کار با  GPIO  گفته میشود :

• ورودی خروجی کردن هر پورت .
• یک کردن هر پورت .
• پاک کردن پورت .

و در انتها بخش های گفته شده در بالا با توابع  CMSIS  هم گفته خواهد شد.

سر فصل های قسمت اول بخش [2]  :

• توضیح واحد NVIC و آشنایی با فعال کردن وقفه ها و چگونگی اولویت دادن به هر وقفه .
• کار با وقفه های GPIO به صورت رجیستری
• کار با وقف های GPIO  با استفاده از توابع  CMSIS

سر فصل های قسمت اول بخش [3]  :

• آموزش کار با وقفه های خارجی به صورت رجیستری
• آموزش کار با وقفه ی خارجی با استفاده از توابع CMSIS

نمونه ای از قسمت های این آموزش را از لینک زیر می توانید دانلود کنید:

دانلود آموزش ایجاد delay

نحوه مطالعه این فایل های آموزشی :

بعد از دانلود مجموعه بصورت پوشه هایی شماره گذاری شده از 0 فصل ها شروع می شود که دخل هر فصل موضوعی برسی و بعد داخل پوشه های کناری آن مثال ها بهمراه فایل PDF توضیح کامل مثال موجود میباشد.

برای مثال : اول فایل PDF اصلی را مطالعه می کنید و با پورت های LPC1768 آشنا می شوید و بعد بترتیب داخل پوشه ها مثال هایی هست که برای یادگیری کامل و یادگیری نکات مهم باید تک تک مثال ها ببینید و توضیحات هر مثال که داخل فایل PDF در کنار مثال موجود می باشد را نیز مطالعه کنید تا یک برنامه نویس حرفه ای ARM LPC1768  شوید.

دانلود فایل ها::

دانلود (متاسفانه فایل از سرورهای ما پاک شده. عذر خواهی میکنیم.)

جلسات آموزش میکروکنترلر ARM LPC1768  با مثال :

• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه اول: معرفی ARM و هسته Cortex-M3
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه دوم: برسی امکانات LPC1768
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه سوم: ایجاد پروژه در Keil
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه چهارم: معرفی CMSIS
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه پنجم: پورت های ورودی و خروجی lpc17xx_gpio
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه ششم: مبدل آنالوگ به دیجیتال lpc17xx_adc.h
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه هفتم: مبدل دیجیتال به آنالوگ lpc17xx_dac.h
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه هشتم: وقفه ها در LPC1768
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه نهم: وقفه GPIO
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه دهم: UART
• آموزش میکروکنترلرهای LPC1768 جلسه یازدهم: تایمر های LPC1768

سوالات خودتان را در قسمت نظرات همین نوشته و یا در انجمن بپرسید .

 ادامه آموزش ها را از ایجا بخوانید.

مدرس : ابراهیم معظمی

اگر این نوشته‌ برایتان مفید بود لطفا کامنت بنویسید.