ساختار و زبان ماشین (۱۲۰ صفحه)

امتیاز 0 از 0 نفر

ساختار و زبان ماشین

پیشگفتار

 در اوایل دهه 60 میلادی ایالات متحده در آستانه شکل گیری تکنولوژی نوینی در مهندسی برق بود. ترانزیستور که کمی پس از پایان جنگ جهانی دوم توسط سه دانشمند در آزمایشگاههای کمپانی بل ابداع شده بود، کم کم جایگزین رقیبش لامپ خلا می شد.

در سال 1968 رابرت نویس و گوردون مور، دو نفر از پایه گذاران اصلی کمپانی فیرچایلد شرکت جدیدی موسوم به اینتل[1] تاسیس نمو دند. در سال 1969 یک شرکت ژاپنی سازنده ماشین حساب، به آنها سفارش یک آی سی خاص برای ماشین حسابهای جدید خود داد و یک پردازنده مرکزی (CPU) چهار بیتی بر روی یک تراشه ساخته شد و بدین ترتیب خانواده IC های اینتل 4000 متولد گردید. این روند ادامه پیدا کرد و در سال 1972، آی سی هشت بیتی 8008 ، پس از آن 8080 ، 8085 ودر اواخر دهه1970 چند میکروپروسسور 16 بیتی به بازار عرضه شد .

این تحول تا امروز ادامه داشته است و میکروپروسسورهای 32 بیتی و 64 بیتی(پنتیوم) پا به عرصه وجود گذاشته‏اند. اکثر میکروکامپیوتر های اولیه به صورت کیت فروخته می شدند و برای انجام کاری خاص، باید به زبان ماشین برنامه ریزی می شدند و قابلیت تولید انبوه را نداشتند، تا اینکه در1982 شرکت IBM برای اولین بار شروع به فروش کامپیوترهای شخصی[2] نمود و امروزه شاهد جهش های ناباورانه ای در زمینه رشد تکنولوژی وقا بلیت های کامپیوترهای شخصی هستیم.

مقدمه

این مجموعه به بررسی مبانی تکنولوژی ریز پردازنده‏ها[3] می پردازد و به عنوان یک منبع درسی، برای درس ساختار و زبان ماشین در نظر گرفته شده است. تمرکز ما در این کتاب، فهم اجزاء سخت افزاری یک سیستم میکروکامپیوتر و نقش نرم افزار در کنترل سخت افزار است.

 قسمت عمده آنچه در این مجموعه ملاحظه می شود، از بخش های مختلف چند کتاب و نیز جزوه درس ساختار و زبان ماشین گردآوری شده است. در این مجموعه به بررسی میکروپروسسور هشت بیتی” شریف”، میکروپروسسور هشت بیتی 8085 ، میکروکنترلر[4] هشت بیتی 8051 و در انتها به اختصار به میکروکنترلر AVR می پردازیم. البته در مورد میکروپروسسور” شریف”، به دلیل آنکه صرفا یک مدل برای یادگیری و آشنایی اولیه است، به سخت افزار چندانی پرداخته نمی شود. دو مورد بعدی که از میکروپروسسور های واقعی و ساخت شرکت اینتل هستند بطور مفصل تر مورد بررسی قرار می گیرند. یادآوری می نمایدکه تاکید بر ساختار سه باسه( CPU های استفاده کننده از سه باس) است که در فصل های بعدی بهنگام افزودن حافظه و I/O به کار می آید، به همین منظور، در فصل اول به معرفی باس می پردازیم. همچنین، در این درس به آی‏سی‏های پشتیبان[5] ویژه 8085 و روشهای I/O ی سری خواهیم پرداخت. همچنین، به اختصار به معرفی فلسفه و توری پایه DMA و AVR می پردازیم.

 فصل اول

 باس‏‏ها و اجزای داخلی یک کامپیوتر

در این فصل ابتدا با باس‏ها[6] و زمان‏بندی[7] عملکرد صحیح آنها، مطالبی از قبیل سه‏حالته[8] و امکان اتصال خروجی‏های چند گیت[9] به یکدیگر آشنا خواهیم شد. ادامه این فصل به سایر اجزای اصلی کامپیوتر(CPU) اختصاص دارد.

 باس‏ها و عملکردشان

باس را می‏توان یک مجموعه خط(سیم) برای انتقال داده بین یک ارسال کننده داده و یک گیرنده تعریف کرد. معمولا خطوط سیگنالی را که با یکدیگر وجه مشترکی دارند پهلوی هم گذاشته و آن را یک باس می نامیم. به این ترتیب باس داده، باس آدرس و باس کنترل و غیره را به دست می‏آوریم. در یک طراحی مناسب، باید مسائلی از قبیل مصونیت در مقابل نویز، اثرهای بارگذاری ac و dc، انعکاس ناشی از پالس های منطقی سریع و نیز تداخل بین هادی‏‏های موازی باید در نظر گرفته شوند. ولی، از آنجا که ما در این درس درصدد پرداختن به جنبه الکترونیک عناصر نیستیم، از بحث در باره این مسائل صرف نظر می کنیم.

 باس نوع اول

روی باس نوع 1، یک فرستنده سیگنال و یک گیرنده داریم. از آنجا که میکروپروسسورها با

[1] · Integrated Electronics

[2] · Personal Computer(PC)

[3] · Microprocessors

[4] · Microcontrollers

[5] ·منظور همان Peripheralا ست.

[6] · Bus

[7] · Timing

[8] · Tri State

[9] · Gate

 

  • فهرست مطالب
  • پیشگفتار. 8
  • مقدمه. 9
  • باس‏‏ها و اجزای داخلی یک کامپیوتر. 9
  • باس‏ها و عملکردشان. 10
  • باس نوع اول. 10
  • باس نوع دوم. 12
  • باس نوع سوم. 14
  • 1-2 ثبات‏ها 19
  • 1-3 واحد محاسبه و منطق(ALU) 21
  • 1-4 رجیستر دستورالعمل (IR) 21
  • 1-5 واحد کنترل و زمان‏بندی.. 21
  • فصل دوم. 22
  • حافظه‏ها 22
  • 2-1 ROM… 22
  • 2-2 EPROM… 23
  • 2-3 E2PROM… 23
  • 2-4 RAM… 23
  • 2-5 RAM های‏استاتیک و دینامیک…. 24
  • فصل سوم. 24
  • کامپیوتر شریف… 24
  • 3-1 بلوک دیاگرام کامپیوتر شریف… 25
  • 3-1-1 باس داده (DB). 25
  • 3-1-2 واحد محاسبه ومنطق (ALU) 26
  • 3-1-3 رجیستر وضعیت… 26
  • 3-1-4 آکومولاتور (Acc) 26
  • 3-1-5 واحد زمان‏بندی و کنترل. 27
  • 3-1-6 رجیستر دستورالعمل (IR) 27
  • 3-1-7 شمارنده برنامه (PC). 28
  • 3 -1-8 باس آدرس (AB). 28
  • 3-2 دو عمل اصلی CPU… 28
  • 3-3 عملکرد کامپیوتر شریف و قالب بندی دستورالعملها 30
  • 3-4 شاخص‏ها 32
  • فصل چهارم. 33
  • میکرو پروسسور 8085. 33
  • 4-1 پایه‏های 8085. 33
  • 4-1-1 0AD-7AD… 33
  • 4-1-2 15A-8A… 34
  • 4-1-3 Error! Objects cannot be created from editing field codes. 34
  • 4-1-4 READY… 34
  • 4-1-5 HOLD… 34
  • 4-1-6 HLDA 34
  • 4-1-7 INTR 35
  • 4-1-8 INTA 35
  • 4-1-9 (7.5، 6.5) RST5.5.. 35
  • 4-1-10 TRAP.. 35
  • 4-1-11 RESET IN… 35
  • 4-1-12 RESET OUT.. 36
  • 4-1-13 X1،X2.. 36
  • 4-1-14 CLK OUT.. 36
  • 4-1-15 SID… 36
  • 4-2 شاخص‏ها 37
  • 4-3 انواع آدرس‏دهی در 8085. 38
  • 4-3-1 روش آدرس‌دهی مستقیم.. 38
  • 4-3-2 روش آدرس‌دهی ثبّاتی.. 38
  • 4-3-3 روش آدرس‌‌دهی فوری.. 38
  • 4-3-4 روش آدرس‌دهی غیر مستقیم.. 39
  • 4-3-5 روش آدرس‌دهی مستتر. 39
  • 4-4 برنامه‏نویسی در 8085. 39
  • 4-4-1 انتقال داده. 40
  • 4-4-2 گروه دستورهای محاسباتی.. 42
  • 4-4-3 گروه شامل دستورات منطقی.. 46
  • 4-4-4 گروه دستورات پرش… 47
  • 4-4-5 گروه دستورات O/I و کنترل ماشین و Stack.. 47
  • 4-5 وقفه ها 51
  • 4-6 زمان‏بندی 53
  • 4-6-1 سیکل خواندن. 53
  • 4-6-2 سیکل نوشتن.. 54
  • 4-6-3 زمان‏بندی یک دستورالعمل نمونه. 54
  • 4-5 IC های جانبی 8085. 55
  • 4-6-1 IC های 8755 و 8355. 55
  • 4-6-2 IC های 8155 و 8156. 56
  • 4-6-3 8255 (PPI) 57
  • 4-7 اسکن صفحه کلید. 60
  • 4-8 کنترل موتور پله‌ای.. 62
  • 4-9 برنامه‌ چراغ راهنما 64
  • 4-9 ثابت‌ها و آرایه‌ها در زبان اسمبلی.. 65
  • فصل پنجم.. 68
  • میکروکنترلر 8051. 68
  • 5-1 بررسی اجمالی پایه‌های 8051. 69
  • 5-1-1 درگاه شماره صفر. 69
  • 5-1-2 درگاه یک…. 70
  • 5-1-3 درگاه دو. 70
  • 5-1-4 درگاه سه. 70
  • 5-1-5 PSEN… 70
  • 5-1-6 ALE.. 71
  • 5-1-7 ….. 71
  • 5-1-8 RST.. 71
  • 5-1-9 ورودی‌های نوسان‌ساز. 72
  • 5-1-10 اتصالات تغذیه. 72
  • 5-2 سازمان حافظه. 73
  • 5-2-1 RAM همه منظوره. 73
  • 5-2-2 RAM بیت آدرس پذیر. 73
  • 5-2-3 بانک های ثبات 74
  • 5-2-4 ثبات‌های کاربرد خاص (SFR). 75
  • 5-3 دستیابی به حافظه کد و داده خارجی.. 78
  • 5-4 روش‌های آدرس دادن. 78
  • 5-4-1 آدرس‌دهی ثبات… 78
  • 5-4-2 آدرس دهی مستقیم.. 80
  • 5-4-3 آدرس دهی غیر مستقیم.. 80
  • 5-4-4 آدرس دهی فوری 81
  • 5-4-5 آدرس دهی نسبی 81
  • 5-4-6 آدرس دهی مطلق 82
  • 5-4-7 آدرس دهی طولانی  (مطول ؟) 82
  • 5-4-8 آدرس دهی اندیس دار. 83
  • 5-5 انواع دستورالعمل‏ها 83
  • 5-5-2 دستورالعمل‏های منطقی.. 84
  • 5-5-3-1 RAM داخلی.. 85
  • 5-5-3-2 RAM خارجی.. 85
  • 5-5-3- جستجودر جدول‏ها 86
  • 5-5-4 دستورالعملهای بولی.. 86
  • 5-5-5 دستورالعمل‏های انشعاب برنامه(زیر نویس ؟) 87
  • 5-6 تایمرها 87
  • 5-6-1 ثبات حالت تایمر. 88
  • 5-6-2 ثبات کنترل تایمر. 90
  • 5-7 شروع به کار، توقف و کنترل تایمرها 91
  • 5-8 عملیات درگاه سریال. 93
  • 5-8-1 حالت 1.. 93
  • 5-8-2 حالت 2.. 94
  • 5-8-3 حالت 3.. 95
  • 5-8 وقفه ها 96
  • 5-8-1 سازمان وقفه. 97
  • 5-8-2 فعال و غیر فعال کردن وقفه ها 97
  • 5-8-3 تقدم وقفه ها 97
  • 5-8-4 اجرای وقفه‌ها 98
  • 5-8-5 بیتهای پرچم وقفه‌ها 99
  • 5-8-6 بردارهای وقفه. 99
  • فصل ششم.. 103
  • میکروکنترلر های AVR.. 103
  • 6-1 مقدمه. 103
  • 6-2 پایه ها و سیگنال ها 104
  • 6-3 امکانات موجود در AVR.. 106
  • 6-3-1 CPU… 106
  • 6-3-2 حافظه ها 110
  • 6-3-2-1 حافظه برنامه. 110
  • 6-3-3 مدارات راه اندازی و کنترل. 112
  • 6-3-4 واحدهای جانبی (I/O) 114
  • فصل هفتم.. 116
  • DMA… 116
  • 7-1 مفهوم DMA… 116
  • 7-2 برنامه ریزی تراشه 8237 DMA… 117
  • 7-3 ثبات های کنترل داخلی 8237. 117
  • 7-3-1 ثبات فرمان. 118
  • 7-3-2 ثبات وضعیت… 118
  • 7-3-3 ثبات مد. 118
  • 7-3-4 ثبات تک پوشش…. 118
  • 7-3-5 ثبات تمام پوشش…. 119
  • 7-3-6 ثبات موقت/پاک کردن اصلی.. 119
  • 7-3-7 پاک کردن ثبات پوشش…. 119

 

قسمت‌هایی از این مقاله حذف شده و نسخه کامل آن فقط در فایل‌های word و Pdf قابل دانلود است.
لطفا برای دریافت نسخه کامل این مقاله فایل‌های word و pdf را دانلود نمائید.

 

 

با خرید این محصول فایل word و PDF مربوط به این مقاله را دریافت خواهید کرد.
لینک دانلود بی‌درنگ پس از پرداخت نمایش داده شده و فایل فشرده‌ مربوط به این مقاله آماده دانلود خواهد بود.

تعداد صفحات: 120 صفحه | حجم فایل: کمتر از 1 مگابایت | فونت استفاده شده: B Zar | به همراه صفحه اول
رمز فایل فشرده: www.4goush.net

امکان ارسال دیدگاه وجود ندارد.