فایل ورد کامل تحقیقی درمورد طراحی تایمر دیجیتالی ۹۳ صفحه در word

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل تحقیقی درمورد طراحی تایمر دیجیتالی ۹۳ صفحه در word دارای ۹۳ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل تحقیقی درمورد طراحی تایمر دیجیتالی ۹۳ صفحه در word  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل تحقیقی درمورد طراحی تایمر دیجیتالی ۹۳ صفحه در word،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل تحقیقی درمورد طراحی تایمر دیجیتالی ۹۳ صفحه در word :

این فایل با فرمت Word بوده و قابل ویرایش است و همچنین آماده پرینت می باشد

موضوع : تحقیق طراحی تایمر دیجیتالی

کامپیوترها را به عنوان جزء مرکزی بسیاری از فرآورده های صنعتی و مصرفی از جمله ، در سوپرمارکت ها داخل صندوق های پول و ترازوها ، درخانه ، دراجاق ها ، ماشین های لباسشویی ، ساعت های دارای سیستم خبردهنده و ترموستات ها ، در وسایل سرگرمی همچون اسباب بازی ها ، VCR ها ، تجهیزات استریو و وسایل صوتی ، در محل کار در ماشین های تایپ و فتوکپی ، و در تجهیزات صنعتی مثل مته های فشاری و دستگاههای حروفچینی نوری مییابیم . در این مجموعه ها کامپیوترها وظیفه «کنترل» را در ارتباط با «دنیای واقعی» ، برای روشن و خاموش کردن وسایل و نظارت بر وضعیت آنها انجام میدهند . میکروکنترلرها (برخلاف میکروکامپیوترها و ریزپردازنده ها) اغلب در چنین کاربردهایی یافت میشوند . با وجود این که بیش از بیست سال از تولد ریزپردازنده نمیگذرد ، تصور وسایل الکترونیکی و اسباب بازیهای امروزی بدون آن کار مشکلی است . در ۱۹۷۱ شرکت اینتل ، ۸۰۸۰ را به عنوان اولین ریزپردازنده موفق عرضه کرد . مدت کوتاهی پس از آن ، موتور ولا ، RCA و سپس MOS Technology و Zilog انواع مشابهی را به ترتیب به نامهای ۶۸۰۰ ، ۱۸۰۱ ، ۶۵۰۲ ، Z80 عرضه کردند . گرچه این مدارهای مجتمع (IC) ها به خودی خود فایده چندانی نداشتند اما به عنوان بخشی از یک کامپیوتر تک بورد (SBC) ، به جزء مرکزی فرآورده های مفیدی برای آموزش طراحی با ریزپردازنده ها تبدیل شدند . از این SBC ها که بسرعت به آزمایشگاههای طراحی در کالج ها ، دانشگاهها و شرکت های الکترونیک راه پیدا کردند میتوان برای نمونه از D2 موتورولا ، KIM-1 ساخت MOS Technolog و SDK-85 متعلق به شرکت اینتل نام برد .

میکروکنترلر قطعه ای شبیه به ریزپردازنده است . در ۱۹۷۶ اینتل ۸۷۴۸ را به عنوان اولین قطعه خانواده میکروکنترلرهای MCS-48TM معرفی کرد . ۸۷۴۸ با ۱۷۰۰۰ ترانزیستور در یک مدار مجتمع ، شامل یک CPU 1 کیلو بایت EPROM ، ۶۴ بایت RAM ، ۲۷ پایه I/O و یک تایمکر ۸ بیتی بود . این IC و دیگر اعضای MCS-48TM که پس از آن آمدند ، خیلی زود به یک استاندارد صنعتی در کاربردهای کنترل گرا تبدیل شدند جایگزین کردن اجزاء الکترومکانیکی در فرآورده هایی مثل ماشین های لباسشویی و چراغ های راهنمایی از ابتداری کار ، یک کاربرد مورد توجه برای این میکروکنترلرها بودند و همین طور باقی ماندند . دیگر فرآورده هایی که در آنها میتوان میکروکنترلر را یافت عبارتند از اتومبیل ها ، تجهیزات صنعتی ، وسایل سرگرمی و ابزارهای جانبی کامپیوتر . (افرادی که یک IBM PC دارند کافی است به داخل صفحه کلید نگاه کنند تا مثالی از یک میکروکنترلر را دریک طراحی با کمترین اجزاء ممکن ببینند).

توان ، ابعاد و پیچیدگی میکروکنترلرها با اعلام ساخت ۸۰۵۱ ، یعنی اولین عضو خانواده میکروکنترلرهای MCS-51‏ء در ۱۹۸۰ توسط اینتل پیشرفت چشمگیری کرد . در مقایسه با ۸۰۴۸ این قطعه شامل بیش از ۶۰۰۰۰ ترانزیستور ، K 4 بایت ROM ، ۱۲۸ بایت RAM ، ۳۲ خط I/O ، یک درگاه سریال و دوتایمر ۱۶ بیتی است . که از لحاظ مدارات داخلی برای یک IC بسیار قابل ملاحظه است ، (شکل ۱-۱ را ببینید). امروزه انواع گوناگونی از این IC وجود دارند که به صورت مجازی این مشخصات را دوبرابر کرده اند . شرکت زیمنس که دومین تولیدکننده قطعات MCS-51TM است SAB80515 را به عنوان یک ۸۰۵۱ توسعه یافته دریک بسته ۶۸ پایه با شش درگاه I/O 8 بیتی ، ۱۳ منبع وقفه ، و یک مبدل آنالوگ به دیجیتال با ۸ کانال ورودی عرضه کرده است . خانواده ۸۰۵۱ به عنوان یکی از جامعترین و قدرتمندترین میکروکنترلرهای ۸ بیتی شناخته شده و جایگاهش را به عنوان یک میکروکنترلر مهم برای سال های آینده یافته است .

این کتاب درباره خانواده میکروکنترلرهای MSC-51TM نوشته شده است . فصل های بعدی معماری سخت افزار و نرم افزار خانواده MCS-51TM را معرفی میکنند و از طریق مثالهای طراحی متعدد نشان میدهند که چگونه اعضای این خانواده میتوانند در طراحی های الکترونیکی با کمترین اجزاء اضافی ممکن شرکت داشته باشند .

در بخشهاس بعدی از طریق یک آشنایی مختصر با معماری کامپیوتر ، یک واژگان کاری از اختصارات و کلمات فنی که دراین زمینه متداولند (واغلب باهم اشتباه میشوند) را ایجاد خواهیم کرد . از آن جا که بسیاری اصطلاحات در نتیجه تعصب شرکتهای بزرگ و سلیقه مؤلفان مختلف دچار ابهام شده اند ، روش کار ما در این زیمنیه بیشتر عملی خواهد بود تا آکادمیک . هر اصطلاح در متداول ترین حالت با یک توضیح ساده معرفی شده است .

۲-۱ اصطلاحات فنی

یک کامپیوتر توسط دو ویژگی کلیدی تعریف میشود : (۱) داشتن قابلیت برنامه ریزی برای کارکردن روی داده بدون مداخله انسان و (۲) توانایی ذخیره و بازیابی داده . عموما یک سیستم کامپیوتری شامل ابزارهای جانبی برای ارتباط با انسان ها به علاوه برنامه هایی برای پردازش داده نیز میباشد . تجهیزات کامپیوتر سخت افزار ، و برنامه های آن نرم افزار نام دارند . در آغاز اجازه بدهید کارخود را با سخت افزار کامپیوتر و با بررسی شکل ۲-۱ آغاز میکنیم .

نبود جزئیات درشکل عمدی است و باعث شده تا شکل نشان دهنده کامپیوترهایی درتمامی اندازه ها باشد . همانطور که نشان داده شده است ، یک سیستم کامپیوتری شامل یک واحد پردازش مرکزی (CPU) است که از طریق گذرگاه آدرس۲ ، گذرگاه داده۳ و گذرگاه کنترل۴ به حافظه قابل دستیابی تصادفی ۵ (RAM) و حافظه فقط خواندنی ۶ (ROM) متصل میباشد . مدارهای واسطه ۷ گذرگاه های سیستم را به وسایل جانبی متصل میکنند . حال اجازه بدهید تا هریک از اینها را بطور مفصل بررسی کنیم .

۳-۱ واحد پردازش مرکزی

CPU ، به عنوان «مغز» سیستم کامپیوتری ، تمامی فعالیتهای سیستم را اداره کرده و همه عملیات روی داده را انجام میدهد . اندیشه اسرارآمیز بودن CPU در اغلب موارد نادرست است زیرا این تراشه فقط مجموعه ای از مدارهای منطقی است که بطورمداوم دو عمل را انجام میدهئد : واکشی ۸ دستورالعمل ها ، و اجرای آنها . CPU توانایی درک و اجرای دستورالعمل ها را براساس مجموعه ای از کدهای دودویی دارد که هریک از این کدها نشان دهنده یک عمل ساده است . این دستورالعمل ها معمولا حسابی (جمع ، تفریق ، ضرب و تقسیم) ، منطقی NOT , OR , AND) وغیره) ، انتقال داده یا عملیات انشعاب هستند و با مجموعه ای از کدهای دودویی با نام مجموعه دستورالعمل ها۹ نشان داده میشوند .

شکل ۳-۱ یک تصویر بی نهایت ساده شده از داخل یک CPU است . این شکل مجموعه ای از ثبات ها۱ را برای ذخیره سازی موقت اطلاعات ، یک واحد عملیات حسابی و منطقی۲ (ALU) برای انجام عملیات روی این اطلاعات ، یک واحد کنترل و رمزگشایی دستورالعمل۳ (که عملیاتی را که باید انجام شود تعیین میکند و اعمال لازم را برای انجام آنها شروع مینماید.) و دوثبات اضافی را نشان میدهد .

ثبات دستورالعمل (IR) کد دودویی هردستورالعمل را درحال اجرا نگه میدارد و شمارنده برنامه (PC) آدرس حافظه دستورالعمل بعدی را که باید اجرا شود نشان میدهد .

واکشی یک دستورالعمل از RAM سیستم یکی از اساسی ترین اعمالی است که توسط CPU انجام میشود و شامل این مراحل است : (الف) محتویات شمارنده برنامه درگذرگاه آدرس قرار میگرد (ب) یک سیگنال کنترل READ فعال میشود (پ) داده (کد عملیاتی۴ دستورالعمل) از RAM خوانده میشود و روی گذرگاه داده قرار میگیرد (ت) کد عملیاتی در ثبات داخلی دستورالعمل CPU انجام میشود و (ث) شمارنده برنامه یک واحد افزایش مییابد تا برای واکشی بعدی از حافظه آماده شود . شکل ۴-۱ نشان دهنده جریان اطلاعات برای واکشی یک دستورالعمل است .

مرحله اجرا مستلزم رمزگشایی کد عملیاتی و ایجاد سیگنالهای کنترلی برای گشودن ثبات های درونی به داخل و خارج از ALU است . همچنین باید به ALU برای انجام عملیات مشخص شده فرمانی داده شود . بعلت تنوع زیاد عملیات ممکن ، این توضیحات تاحدی سطحی میباشند و دریک عملیات ساده مثل «افزایش یک واحدی ثبات»۱ مصداق دارند . دستورالعمل های پیچیده تر نیاز به مراحل بیشتری مثل خواندن بایت دوم و سوم به عنوان داده برای عملیات دارند .

یک سری از دستورالعمل ها که برای انجام یک وظیفه معنادار ترکیب شوند برنامه یا نرم افزار نامیده میشود ، و نکته واقعا اسرارآمیز درهمین جا نهفته است . معیار اندازه گیری برای انجام درست وظایف ، بیشتر کیفیت نرم افزار است تا توانایی تحلیل CPU . سپس برنامه ها CPU را «راه اندازی» میکنند و هنگام این کار آنها گهگاه به تقلید از نقطه ضعف های نویسندگان خود ، اشتباده هم میکنند . عباراتی نظیر «کامپیوتر اشتباه کرد» گمراه کننده هستند . اگرچه خرابی تجهیزات غیرقابل اجتناب است اما اشتباه در نتایج معمولا نشانی از برنامه های ضعیف یا خطای کاربر میباشد .

۴-۱ حافظه نیمه رسانا : RAM و ROM

برنامه ها و داده در حافظه ذخیره میشوند . حافظه های کامپیوتر بسیار متنوعند و اجزای همراه آنها بسیار ، و تکنولوژی بطور دائم و پی در پی موانع را برطرف میکند ، بگونه ای که اطلاع از جدیدترین پیشرفتها نیاز به مطالعه جامع و مداوم دارد . حافظه هایی که بطور مستقیم توسط CPU قابل دستیابی میباشند ، IC های (مدارهای مجتمع) نیمه رسانایی هستند که RAM و ROM نامیده میشوند . دو ویژگی RAM و ROM را از هم متمایز میسازد : اول آن که RAM حافظه خواندنی / نوشتنی است درحالی که ROM حافظه فقط خواندنی است و دوم آن که RAM فرار است (یعنی محتویات آن هنگام نبود ولتاژ تغذیه پاک میشود) درحالی که ROM غیر فرار میباشد .

اغلب سیستمهای کامپیوتری یک دیسک درایو ومقدار اندکی ROM دارند که برای نگهداری روال های نرم افزاری کوتاه که دائم مورد استفاده قرار میگیرند و عملیات ورودی / خروجی را انجام میدهند کافی است . برنامه های کاربران و داده ، روی دیسک ذخیره میگردند و برای اجرا به داخل RAM بار میشوند . با کاهش مداوم در قیمت هربایت RAM ، سیستمهای کامپیوتری کوچک اغلب شامل میلیونها بایت RAM میباشند .

۵-۱ گذرگاهها : آدرس ، داده و کنترل

یک گذرگاه عبارت است از مجموعه ای از سیم ها که اطلاعات را با یک هدف مشترک حمل میکنند . امکان دستیابی به مدارات اطراف CPU توسط سه گذرگاه فراهم میشود : گذرگاه آدرس ، گذرگاه داده و گذرگاه کنترل . برای هرعمل خواندن یا نوشتن ، CPU موقعیت داده (یا دستورالعمل) را با قراردادن یک آدرس روی گذرگاه آدرس مشخص میکند و سپس سیگنالی را روی گذرگاه کنترل فعال مینماید تا نشان دهد که عمل موردنظر خواندن است یا نوشتن . عمل خواندن ، یک بایت داده را از مکان مشخص شده در حافظه برمیدارد و روی گذرگاه داده قرار میدهد . CPU داده را میخواند و دریکی از ثبات های داخلی خود قرار میدهد . برای عمل نوشتن CPU داده را روی گذرگاه داده میگذارد . حافظه ، تحت تأثیر سیگنال کنترل ، عملیات را بعنوان یک سیکل نوشتن ، تشخیص میدهد و داده را درمکان مشخص شده ذخیره میکند .

اغلب ، کامپیوترهای کوچک ۱۶ یا ۲۰ خط آدرس دارند . با داشتن n خط آدرس که هریک میتوانند در وضعیت بالا(۱) یا پایین (۰) باشند ، n 2 مکان قابل دستیابی است . بنابراین یک گذرگاه آدرس ۱۶ بیتی میتواند به ۶۵۵۳۶ = ۱۶ ۲ مکان ، دسترسی داشته باشد و برای یک آدرس ۲۰ بیتی ۱۰۴۸۵۷۶ = ۲۰ ۲ مکان قابل دستیابی است . علامت اختصاری K (برای کیلو) نماینده ۱۰۲۴ = ۱۰ ۲ میباشد ، بنابراین ۱۶ بیت میتواند K 64 = 10 2 × ۶ ۲ مکان را آدرس دهی کند درحالی که ۲۰ بیت میتواند K 1024 = 10 2 × ۱۰ ۲ ( یا Meg 1) را آدرس دهی نماید .

گذرگاه داده اطلاعات را بین CPU و حافظه یا بین CPU و قطعات I/O منتقل میکند . تحقیقات دامنه داری که برای تعیین نوع فعالیتهایی که زمان ارزشمند اجرای دستورالعمل ها را دریک کامپیوتر صرف میکنند ، انجام شده است نشان میدهد که کامپیوترها دوسوم وقتشان را خیلی ساده صرف جابجایی داده میکنند . ازآن جا که عمده عملیات جابجایی بین یک ثبات CPU و RAM یا ROM خارجی انجام میشود تعداد خطهای (یا پهنای) گذرگاه داده در کارکرد کلی کامپیوتر اهمیت شایانی دارد . این محدودیت پهنا ، یک تنگنا به شمار میرود : ممکن است مقادیر فراوانی حافظه در سیستم وجود داشته باشد و CPU از طریق گذرگاه داده – توسط پهنای گذرگاه داده محدود میشود . به علت اهمیت این ویژگی ، معمول است که یک پیشوند را که نشان دهنده اندازه این محدودیت است اضافه میکنند . عبارت «کامپیوتر ۱۶بیتی» به کامپیوتری با ۱۶ خط در گذرگاه داده اشاره میکند . اغلب کامپیوترها در طبقه بندی ۴ بیت ، ۸ بیت ، ۱۶ بیت یا ۳۲ بیت قرار میگیرند و توان محاسباتی کلی آنها با افزایش پهنای گذرگاه داده ، افزایش مییابد .

طراحی تایمر دیجیتالی