فیلم مقدمه آموزش AVR – جلسۀ 1 آموزش AVR

فیلم مقدمه آموزش AVR را به عنوان جلسۀ اول فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی و پیش نیاز آموزش AVR یوبرد ارائه کرده ایم. در جلسات آینده وارد مباحث راه اندازی واحدهای داخلی میکروکنترلرهای AVR و برنامه ریزی آن می شویم. پیش از آن، لازم است که مقدماتی را تشریح کنیم و به توضیح مطالبی بپردازیم. در بسیاری از موارد، یادگیری میکروکنترلرهای 8 بیتی مثل AVR، دروازۀ ورود به دنیای میکروکنترلرهاست. بنابراین لازم است که آموزش این میکروکنترلرها طوری باشد که کمترین ابهام و سؤال به وجود بیاید. چرا که ادامۀ مسیر و موفقیت در یادگیری مطالب آینده، در گرو دانستن مطالب پایه ای است. به همین علت، بیان و تشریح مقدمات آموزش میکروکنترلرهای AVR اهمیت دارد. در نسخه های پیشین آموزش در سال های گذشته، جلسۀ اول شامل مقدمات و مبحث پورت IO در AVR می شد. در این نسخه از آموزش، مباحث مقدماتی را به عنوان جلسه ای جداگانه ارائه می کنیم. با این کار، فرصت پرداختن به بسیاری از مطالب فراهم شده است و بسیاری از پیش نیازهای آموزش AVR را پوشش داده ایم. این جلسه از آموزش AVR مقدماتی به طور کلی شامل مباحثی مقدماتی دربارۀ میکروکنترلرها و میکروکنترلرهای AVR، عبارات و اصطلاحات، معرفی ابزارهای مورد نیاز، نحوۀ کار با ابزارهای مورد نیاز آموزش و مباحث دیگر است. در ادامه به مباحث مطرح شده در فیلم مقدمه آموزش AVR می پردازیم.

فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

تصویر 1 – لزوم وجود مقدمه قبل از ورود به مباحث راه اندازی AVR

سرفصل های فیلم مقدمه آموزش AVR

مباحث جلسۀ اول آموزش مقدماتی میکروکنترلرهای AVR به این صورت است:

• معرفی میکروکنترلرهایی که برای آموزش استفاده می کنیم: که در آموزش از ATmega128 و ATmega64 استفاده می کنیم. در این بخش دلایل انتخاب این میکروکنترلرها را بیان می کنیم.
• معرفی پیش نیازهای آموزش: که پیش نیازهای آموزش، آشنایی با زبان برنامه نویسی C است. (آموزش زبان C میکروکنترلرها)
• اشاره ای به نرم افزارهای مورد استفاده: که اتمل استودیو و کدویژن و ProgISP و … هستند.
• میکروکنترلر چه کار می کند؟ که در این بخش این سوال را با بررسی مثال هایی پاسخ می دهیم.
• کاربردهای میکروکنترلرها: در این بخش کاربردهای میکروکنترلر را با ذکر چند مثال، توضیح می دهیم.
• مقدمه ای از میکروکنترلر: شامل توضیحاتی دربارۀ میکروکنترلرها، معرفی واحدهای داخلی مهم، روند پیشرفت میکروکنترلرها و مقایسۀ صحیح میکروکنترلرها.
• عبارات و اصطلاحات: که به بررسی عبارات و اصطلاحات مورد نیاز می پردازیم. عبارات و اصطلاحاتی مثل قطعات الکتریکی، الکترونیکی و الکترومکانیکی، آی سی، سنسور، مدار الکتریکی و الکترونیکی، شماتیک و نقشۀ شماتیک، برد مدار چاپی، پروتکل های ارتباطی، اینترنت اشیا، سیستم نهفته، میکروکنترلر، برنامه ریزی کردن و دیباگ کردن، IDE، کامپایلر، شبیه ساز، پلتفرم، سیگنال الکتریکی، سیگنال آنالوگ و دیجیتال، نویز، سیگنال های AC و DC، ولتاژ، جریان، مقاومت و توان الکتریکی، مخابرات و تجهیزات مخابراتی، حافظه ها و انواع آن در میکروکنترلرها، Reset و Clock، معماری CISC و RISC، کلمۀ ARM و معنی آن، پروفایل های ARM، رجیستر، فیوزبیت ها، معنی میکروکنترلرهای 8 بیتی و 32 بیتی، مدهای کاهش مصرف توان، زبان های برنامه نویسی برای میکروکنترلرها و تفاوت میکروکنترلر و میکروپروسسور و میکروکامپیوتر.
• مراحل کار میکروکنترلر: که این مراحل را از لحظه ای که توسعه دهنده به نوشتن برنامه می نویسد، تا زمانی که میکروکنترلر برنامه را اجرا می کند، توضیح می دهیم. همچنین مراحل اجرای برنامه را در میکروکنترلر بررسی می کنیم.
• معرفی نرم افزارهای برنامه نویسی میکروکنترلرها: که چند نرم افزار را در این بخش نام می بریم. نرم افزار Keil، نرم افزار STM32CubeIDE، نرم افزار اتمل استودیو (یا میکروچیپ استودیو)، نرم افزار کدویژن، نرم افزار CCS، نرم افزار Visual Studio (و افزونۀ VisualGDB)، نرم افزار IAR و نرم افزار VS Code (و افزونۀ PlatformIO) را در این بخش نام می بریم.
• معرفی میکروکنترلرهای AVR: که به طور کلی آنها را معرفی می کنیم. در این بخش مباحث تاریخچۀ AVR، مخترعان AVR، معرفی کلی معماری AVR، خانواده های AVR، نام میکروکنترلرهای AVR، معرفی کلی واحدهای داخلی AVR، معرفی کلی فیوزبیت ها در AVR، منابع کلاک میکروکنترلرهای AVR و مباحث دیگر مربوط به این میکروکنترلرها را بیان می کنیم.
• معرفی ویژگی های میکروکنترلرهای ATmega128A و ATmega64A: که از روی دیتاشیت آنها، ویژگی هایشان را بررسی می کنیم.
• بررسی کلی دیتاشیت میکروکنترلرهای AVR: در این بخش بلوک دیاگرام و پایه های ATmega128A و ATmega64A را نیز بررسی می کنیم.
• معرفی کلی نرم افزارهای مربوط: شامل IDEها، نرم افزارهای پروگرامر و دیباگر و نرم افزار پروتئوس و … .
• معرفی کلی سخت افزارهای مرتبط: شامل پروگرامرها، دیباگرها و بردهای توسعه و برد توسعه ATmega64Pin یوبرد و برد آموزشی AVR ATmega128 یوبرد و ماژول های مبدل USB به سریال مثل CP2102. (نصب درایور CP2102)
• بررسی کلی سایت Microchip و نحوۀ دانلود ابزارهای مورد نیاز
• انواع روش های مقداردهی به رجیسترها و خواندن آنها
• نحوۀ کار با نرم افزار کدویژن و ساخت پروژه در آن: که در کدویژن پروژه ایجاد می کنیم و نحوۀ کار با آن و ابزار کدویزارد را بررسی می کنیم. سپس برنامه ای ساده می نویسیم و آن را کامپایل می کنیم.

تصویر 2 – راه اندازی عملی میکروکنترلر ATmega128 در فیلم مقدمه آموزش AVR

• کار با نرم افزار ProgISP و برنامه ریزی میکروکنترلر AVR و مشاهدۀ نتیجۀ آن در عمل
• کار با اتمل استودیو، ساخت پروژه در آن، نوشتن برنامه ای ساده و مشاهدۀ نتیجۀ آن در عمل
• کار با نرم افزار پروتئوس، ساخت پروژه در آن و نحوۀ شبیه سازی میکروکنترلر AVR در آن

مباحث فیلم مقدمه آموزش AVR به گونه ای است که دانش پذیر پس از آن با بسیاری از موضوعات مربوط به میکروکنترلرها آشنا می شود و به طور کامل آمادۀ یادگیری مطالب جلسات آینده و راه اندازی بخش های مختلف میکروکنترلرهای AVR است.

پیش نمایش – ساخت پروژه در اتمل استودیو