1. Ders Giriş. Mikroişlemcili Sistem Uygulamaları

Benzer belgeler
Mikroişlemci Nedir? Mikrodenetleyici Nedir? Mikroişlemci iç yapısı Ders Giriş. Mikroişlemcili Sistem Uygulamaları

Adres Yolu (Address Bus) Bellek Birimi. Veri Yolu (Databus) Kontrol Yolu (Control bus) Şekil xxx. Mikrodenetleyici genel blok şeması

Mikroişlemciler. Alper Bayrak Abant İzzet Baysal Üniversitesi Bolu

İçİndekİler. 1. Bölüm - Mİkro Denetleyİcİ Nedİr? 2. Bölüm - MİkroDenetleyİcİlerİ Anlamak

BÖLÜM Mikrodenetleyicisine Giriş

Hacettepe Robot Topluluğu

Embedded(Gömülü)Sistem Nedir?

Haftalık Ders Saati Okul Eğitimi Süresi

EEM 306 Mikroişlemciler ve Lab. Doç.Dr. Mehmet SAĞBAŞ

DERS 5 PIC 16F84 PROGRAMLAMA İÇERİK. PIC 16F84 bacak bağlantıları PIC 16F84 bellek yapısı Program belleği RAM bellek Değişken kullanımı Komutlar

Mikroişlemcili Sistemler ve Laboratuvarı 5.HAFTA:BÖLÜM-1

DOKUMANLAR

EEM 419-Mikroişlemciler Güz 2017

Bir mikroişlemci temel olarak üç kısımdan oluşur. Bunlar merkezi işlem birimi (CPU), giriş çıkış birimi (G/Ç) ve bellektir.

Erzurum Teknik Üniversitesi RobETÜ Kulübü Robot Eğitimleri. ARDUİNO EĞİTİMLERİ I Arş. Gör. Nurullah Gülmüş

PIC 16F877 nin kullanılması

PIC Mikrodenetleyicileri

ARM MİMARİSİ VE UYGULAMALARI

4-Deney seti modüler yapıya sahiptir ve kabin içerisine tek bir board halinde monte edilmiştir.

7. Port Programlama. mikroc Dili ile Mikrodenetleyici Programlama Ders Notları -42- Şekil 2.1. Atmega16 mikrodenetleyici pin şeması

Mikroişlemciler Dersi. PIC Mikro denetleyiciler ve Programlama

8051 Ailesi MCS51 ailesinin orijinal bir üyesidir ve bu ailenin çekirdeğini oluşturur çekirdeğinin temel özellikkleri aşağıda verilmiştir:

İşletim Sistemleri (Operating Systems)

GAZİANTEP ÜNİVERSİTESİ

8051 Ailesi MCS51 ailesinin orijinal bir üyesidir ve bu ailenin çekirdeğini oluşturur çekirdeğinin temel özellikkleri aşağıda verilmiştir:

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş. Yrd.Doç.Dr.Hacer KARACAN

Deney No Deney Adı Tarih. 3 Mikrodenetleyici Portlarının Giriş Olarak Kullanılması / /201...

Arduino nedir? Arduino donanım ve yazılımın kolayca kullanılmasına dayalı bir açık kaynak elektronik platformdur.

1 GİRİŞ 1 Bu Kitap Kimlere Hitap Eder 1 Kitabın İşleyişi 2 Kitabın Konuları 3 Kitabı Takip Etmek İçin Gerekenler 6 Kaynak Kodu ve Simülasyonlar 6

Genel Kavramlar. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Gömülü Sistemler Ders Notları-2

PİC HAKKINDA KISA KISA BİLGİLER GİRİŞ/ÇIKIŞ PORTLARI

MEB YÖK MESLEK YÜKSEKOKULLARI PROGRAM GELİŞTİRME PROJESİ. 1. Tipik bir mikrobilgisayar sistemin yapısı ve çalışması hakkında bilgi sahibi olabilme

Öğr.Gör. Dr. Bülent ÇOBANOĞLU

MİKROBİLGİSAYAR SİSTEMLERİ. Teknik Bilimler Meslek Yüksekokulu

ESM-361 Mikroişlemciler. 1. Hafta Ders Öğretim Üyesi Dr.Öğr.Üyesi Ayşe DEMİRHAN

5.Eğitim E205. PIC16F628 ve PIC16F877 Hakkında Genel Bilgi IF THEN ELSE ENDIF HIGH-LOW GOTO-END- PAUSE Komutları Tanıtımı ve Kullanımı PIC16F628:

A Ailesi MCU lar

BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Günümüz. Intel Core i nm teknolojisi 1.86 Milyar tranzistör. Intel Core i nm teknolojisi 1.4 Milyar tranzistör

A.Ü. GAMA MYO. Elektrik ve Enerji Bölümü ALGORİTMA VE PROGRAMLAMA 1.HAFTA

Ders devam zorunluluğu bulunmaktadır ve 2 hafta derse katılmayan öğrenci devamsızlıktan kalacaktır.

İŞLEMCİLER (CPU) İşlemciler bir cihazdaki tüm girdilerin tabii tutulduğu ve çıkış bilgilerinin üretildiği bölümdür.

Mikroişlemciler ve Assembler Programlama. Teknoloji Fakültesi / Bilgisayar Mühendisliği Öğr.Gör. Günay TEMÜR

Yrd. Doç. Dr. Bülent ÇOBANOĞLU

Çalışma Açısından Bilgisayarlar

EEM 419-Mikroişlemciler Güz 2016

MİKRODENETLEYİCİLER. Yrd.Doç.Dr. İlker ÜNAL

BİLGİSAYAR SİSTEMLERİ

MEKATRONİĞİN TEMELLERİ

Doğu Akdeniz Üniversitesi Bilgisayar ve Teknoloji Yüksek Okulu Bilgi teknolojileri ve Programcılığı Bölümü DERS 1 - BİLGİSAYAR VE ÇEVRE ÜNİTELERİ

PIC Programlama. Devrim Çamoğlu

HAFTA 1 KALICI OLMAYAN HAFIZA RAM SRAM DRAM DDRAM KALICI HAFIZA ROM PROM EPROM EEPROM FLASH HARDDISK

Donanımlar Hafta 1 Donanım

Optik Sürücüler CD/CD-ROM DVD HD-DVD/BLU-RAY DİSK Disket Monitör LCD LED Projeksiyon Klavye Mouse Mikrofon Tarayıcı

Bilgisayar Mimarisi Nedir?

Giris {\} /\ Suhap SAHIN

Electronic Letters on Science & Engineering 5(1) (2009) Available online at

Mikroişlemciler ve Mikrodenetleyiciler

B.Ç. / E.B. MİKROİŞLEMCİLER

8. MİKROİŞLEMCİ MİMARİSİ

x86 Ailesi Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar

KONTROL VE OTOMASYON KULÜBÜ

PIC Mikro denetleyiciler ve Programlama. Öğr.Gör.Bülent ÇOBANOĞLU

Bilgisayar Donanımı Dersi BİLGİSAYARIN MİMARI YAPISI VE ÇALIŞMA MANTIĞI

DONANIM KURULUMU. Öğr. Gör. Murat YAZICI. 1. Hafta.

DERS 1 GİRİŞ İÇERİK - PIC DSP

Von Neumann Mimarisi. Mikroişlemciler ve Mikrobilgisayarlar 1

Bilgisayar Mimarisi ve Organizasyonu Giriş

KANPUR/microcontrollers/micro/ui/Course_home3_16.htm Yrd.Doç. Dr.

GÖMÜLÜ SİSTEMLER. Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Gömülü Sistemler Ders notları-1

İÇİNDEKİLER. 3 STM32F4 MIKRO-DENETLEYICISI 23 STM32 Ailesi ve STM32F STM32 Ailesi 23 STM32 Mikrodenetleyicileri 30 Numaralandırılması 30

EasyPic 6 Deney Seti Tanıtımı

Mikrobilgisayar Mimarisi ve Programlama

Mikrobilgisayar Sistemleri ve Assembler

DONANIM. 1-Sitem birimi (kasa ) ve iç donanım bileşenleri 2-Çevre birimleri ve tanımlamaları 3-Giriş ve çıkış donanım birimleri

PIC Kontrollü LED Sürücü Devresi

PIC MİKROKONTROLÖR TABANLI MİNİ-KLAVYE TASARIMI

DONANIM VE YAZILIM. Bilişim Teknolojileri ve Yazılım Dersi

MİLLİ SAVUNMA ÜNİVERSİTESİ KARA HARP OKULU DEKANLIĞI BİLGİSAYAR MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ DERS TANITIM BİLGİLERİ

Temel Bilgi Teknolojileri -1

DONANIM Bahar Dönemi TEMEL BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ

Mikroişlemciler. Microchip PIC

Doç. Dr. Cüneyt BAYILMIŞ

Birol Çapa Özen Özkaya Güz Dönemi Eğitimleri

CUMHURİYET MESLEKİ VE TEKNİK ANADOLU LİSESİ BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİNİN TEMELLERİ DERSİ DERS NOTLARI BELLEKLER

MİKROİŞLEMCİ MİMARİLERİ

DERS 3 MİKROİŞLEMCİ SİSTEM MİMARİSİ. İçerik

BÖLÜM 1: MİKRODENETLEYİCİLER

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ELEKTRONİK SİSTEMLER LABORATUVARI 1

Şekil-1. Dr. Özgür AKIN

Bil101 Bilgisayar Yazılımı I. M. Erdem ÇORAPÇIOĞLU Bilgisayar Yüksek Mühendisi

Öğr.Gör. Dr. Bülent ÇOBANOĞLU

MİKROİŞLEMCİLER. Mikroişlemcilerde Kullanılan Yeni Teknolojiler ve Mikroişlemcilerin Rakipleri

DENEY-1. SABANCI ATL ÖĞRETMENLERİNDEN YAVUZ AYDIN ve UMUT MAYETİN'E VERDİKLERİ DESTEK İÇİN TEŞEKKÜR EDİYORUZ

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MEKATRONİK LABORATUVARI 1. PIC MİKRODENETLEYİCİSİ ve UYGULAMALARI

Düşünelim? Günlük hayatta bilgisayar hangi alanlarda kullanılmaktadır? Bilgisayarın farklı tip ve özellikte olmasının sebepleri neler olabilir?

PSoC 1 ile Elektronik Uygulamaları için Deney Seti Tasarımı ve Gerçekleştirilmesi

EEProm 24C08 UYGULAMA AMAÇ 24C08 MCU_VCC. e r : d e G. Sayfa - 1

İÇİNDEKİLER 1. KLAVYE KLAVYE RB KLAVYE RBHIGH DİSPLAY... 31

Transkript:

1. Ders Giriş Hazırlayan: Arş. Gör. Hakan ÜÇGÜN Mikroişlemcili Sistem Uygulamaları Dikkat ettiniz mi: Etrafımızdaki akıllı cihazların sayısı ne kadar da arttı. Cep telefonlarımız artık sadece iletişim sağlamakla kalmıyor, müzik çalıyor, fotoğraf, video çekiyor, bilgilerimizi saklıyor. Çamaşır makinalarımız bile akıllı artık. Kendi bilgisayarlarını barındırıyorlar. Çevremizdeki cihazlara bir bakarsak artık birçoğunun tamamen olmasa da elektronik birimler barındırdığını görürüz: 2

Kişisel bilgisayar Yazıcı Tarayıcı (Scanner) Hesap makinesi Cep telefonu Cep bilgisayarı Televizyon Video kamera DVD oynatıcı CD çalar Alarmlı Saat Fotoğraf Makinesi Hırsız alarmı- Mikrodalga fırın Bulaşık makinesi Buzdolabı- Mutfak robotu Çamaşır makinesi Tansiyon ölçme cihazı Elektronik oyuncaklar v.b. 3 Mikroişlemci Nedir? Mikroişlemci aritmetik ve mantıksal işlemler yapabilen ve bu işlemlerin sonucuna göre çalışmasını yönlendirebilen tümleşik bir devre elemanıdır. Mikroişlemciler en basit halleriyle bilgisayarlardır ve 3 temel bölümde incelenirler. CPU(Merkezi İşlem Birimi) Hafıza (Memory) Donanım (Giriş çıkış birimleri) 4

Mikroişlemci iç yapısı ALU: Aritmetik ve mantıksal hesaplamalardan, transferlerden, kaydırmalardan sorumlu olan işlemcinin en önemli birimidir. ALU içerisindeki yazmaçlar ile mikroişlemcinin kaç bitlik bir işlemci olduğu belirlenir. Kontrol birimi: Tüm işlemlerin sırasını belirler ve gerekli denetim işaretlerini üretir. Aynı zamanda bellekten okunan kodların çözümü de bu birimde yapılır Kaydediciler: Mikroişlemci içerisindeki veri yada adres bilgileri kaydedicilerde (register, yazmaç ) tutulur. Sayıları her mikroişlemci ailesi için farklı olabilir. 5 Mikrodenetleyici Nedir? CPU çevresinde yapılandırılmış, bellek (Eprom, Flash), programlanabilir giriş ve çıkışlar (input-output) analog-dijital dönüştürücü, sinyal üretici, sayıcı, iletişim arabirimi, kristal salınım üretici, gibi çevre birimlerinin tümleşik bir biçimde yani tek bir yonga şeklinde üretildiği bir mikro bilgisayardır. 6

Mikroişlemci vs. Mikrodenetleyici Mikroişlemci Sadece CPU içerir, RAM, ROM, I/O, timer vb. ayrıca bağlanır. Tasarımcı ROM, RAM ve I/O portlarının büyüklerini kendisi belirler ve ona göre tasarımı gerçekleştirir. Pahalıdır. Çok yönlüdür. Genel amaçlıdır. Bilgisayarlarda kullanılmaktadır. Mikrodenetleyici CPU, RAM, ROM, I/O, timer vb. birimler tek bir çip içerine konulmuştur. Dahili ROM, RAM ve I/O portları mevcuttur, ayrıca bir tasarım gerektirmez. Ucuzdur. Tek (özel) amaçlıdır. Alarmlı saatlerde, mikrodalga fırınlarda, bulaşık makinelerinde, buzdolaplarında v.b. Gibi elektronik kontrol gerektiren birçok cihazda kullanılmaktadırlar. 7 Gömülü Sistemler Bir ana ya da alt sistem olarak bir görevin yerine getirilmesini sağlayan entegre sistemlere Gömülü Sistem adı verilir. Herhangi bir sistem içerisinde yer alarak, o sistemi akıllı hale getiren elektronik donanım ve yazılım ile oluşmuş entegre sisteme gömülü sistem denir. 8

Gömülü Sistem Bileşenleri 9 Mikroişlecili Sistemler Lab. Dersi İçeriği UNİ-DS6 Board Tanıtımı Pic16f877 Mikroişlemcisi Pic16f877 GPIO Portları Pic16f877 Kesme Birimleri Pic16f877 Timer Birimleri LCD/GLCD/TFT Uygulamaları PWM, DAC, ADC Birimleri I2C, SPI, USART, USB İletişim Birimleri 10

Kullanılacak Donanım ve Program 11 Mikroişlemcili Sistemler Ders Kaynakları MikroC ve Pic18F4550, Hikmet Şahin ve K. Serkan Dedeoğlu, Altaş Yayıncılık. MikroC PRO for PIC Derleyici Kütüphaneleri. 12

PIC Mikrodenetleyicilerin kullanımı yaygınlaştıkça Atmel, Philips, Renesas, NEC, Microchip gibi firmalar mikrodenetleyicilerle piyasa çıkmaya başladılar. Microchip, 1990 yılından itibaren 8-bit lik mimari üzerine yaptığı özel donanım eklentileri ile günümüzde onlarca çeşit mikrodenetleyici üretmektedir. Microchip firması tarafından üretilen mikrodenetleyicilerde Harvard mimarisi (RISC yapısı) kullanılmaktadır. Bu nedenle PIC mikrodenetleyicilerinin program ve veri belleği birbirinden ayrıdır. RISC yapısı nedeniyle PIC ler oldukça az komut (35 komut) ile programlanmaktadır. 13 PIC PIC kelimesi, Peripheral Interface Controller-Çevresel Arabirim Denetleyicisi den türetilmiş olsa da farklı kaynaklarda Programmable Interface Controller - Programlanabilir Arabirim Denetleyicisi veya Programmable Intelligent Computer - Programlanabilir Akıllı Bilgisayar olarak adlandırılmıştır. PIC Mikro denetleyicilerinin birçok çeşidi vardır, veri yolu genişliği baz alınarak PIC mikro denetleyicileri; 8- bit(pic10,pic12,pic16,pic18), 16-bit(PIC24) ve 32-bit(PIC32) olarak sınıflandırabiliriz. PIC serisi entegreler, Assembly, Basic veya C dili ile programlanabilir. Kolaylık ve arayüz bakımından C dili tercih edilse de, Assembly profesyonel anlamda daha çok kullanım alanına sahiptir. 14

PIC AİLESİ PIC10 ve PIC12 Ailesi: 8-bit veriyolu, 12-bit yazılım mimarisi PIC 16 Ailesi: 14-bit yazılım mimarisi, gelişmiş iletişim ve ADC özellikleri PIC18 Ailesi:16-bit yazılım mimarisi, 16-bit veriyolu PIC24 Ailesi: 24-bit yazılım mimarisi dspic: PIC24 tabanlı, artı DSP ( sayısal sinyal işleme ) fonksiyonları PIC32-bit Ailesi: 32-bit veriyolu PIC32MX Ailesi: MIPS Mimarisi tabanlı, 32- bit veriyolu Bir MCU çip dışındaki harici ünitelerle veri alışverişini kaç bitle yapıyorsa buna veri yolu bit sayısı denir. 15 Neden PIC Mikroişlemcisi Piyasada kolay bulunabilmeleri ve birçok çeşidinin olması. Programlama için gerekli donanımların çok basit olması ve ücretsiz devre şemalarının kolaylıkla bulunabilmesi Programlama için gerekli olan yazılım geliştirme araçlarının Microchip tarafından ücretsiz olarak sunulması Sahip olduğu RISC mimarisinin, az sayıda komut ile kolayca programlanmasına olanak sağlaması Basic, C gibi yüksek ve orta seviyeli dillerde programlanmalarını sağlayan ücretli/ücretsiz yazılımlarının bulunması. Yaygın kullanımın bir sonucu olarak çok miktarda örnek uygulama ve kaynağın bulunması Microchip tarafından yazılan uygulama notlarının uygulama geliştirmede kolaylıklar sağlaması 16

Pic16f877 Özellikleri PIC 16F877 yüksek performanslı, CMOS, full-statik, 8 bit mikrodenetleyicidir. Flash Bellek ve EEPROM bellek çeşitleri kullanırlar. İçerisinde değişkenleri saklamak için ise rastgele erişimli hafıza (RAM) kullanırlar. Komut işleme tekniği olarak hızlı çalışmasından dolayı RISC mimarisini temel alan işlemci kullanırlar (RISC: Reduced Instruction Set Computing). 40 pinlidir (yani 40 bacağı bulunur). 33 tane pini giriş/çıkış (I/O), 7 pin ise besleme gerilimi, osilatör, reset(mclr) gibi mikrodenetleyicinin çalışması için gerekli donanıma pinleridir. Bellek organizasyon mimarisi olarak HARWARD mimarisini kullanırlar. Bu mimarinin özelliği program ve veri saklama bellekleri ayrı yapıdadır. En yüksek kristal hızı olarak 20 MHz ile çalışılabilmektedir. Flash program belleği ise 8Kx14 boyutundadır. 17 18 PIC16F87X İç Mimarisinin Blok diyagramı

PIC16F877 Pin Diyagramı PIC16F877 'nin 40 pininden 33 tanesi I/O ( input/output - giriş/çıkış ) pinleridir. PIC16F877; 6 bitlik A portu, her biri 8 bitlik B,C ve D portları ve 3 bitlik E portu olmak üzere 5 porta sahiptir. I/O pinlerinin gerekli konfigürasyonlar yapılarak başka amaçlarla kullanılması da mümkündür. 19 PIC16F877 Pin Diyagramı 20

PIC16F877 Pin Diyagramı 21 PIC16F877 Pin Diyagramı 22

PIC16F877 ile Yapılabilecek Uygulamalar RTC Uygulamaları, USB İletişim, USART İletişim, DAC ve Ses Uygulamaları, ADC Uygulamaları, I2C İletişimi, SPI İletişimi, GPIO Uygulamaları (Led, Buton, v.b.) PWM/TIMER Uygulamaları, Motor ve Sensör Uygulamaları, LCD/GLCD Uygulamaları 23 Mikroişlemci Programlama Mikroişlemcili Sistemlerde Kullanılan Diller Makine kodu (Machine Code) Düşük seviyeli diller Low level language (assembly) Yüksek seviyeli diller (High Level Language) (c, c++, java) Uygulama Düzeyi Diller (Visual Basic, Access) 24

MikroC PRO for PIC 25 Örnek MikroC for Pic Kodu void main() { ANSEL = 0; ANSELH = 0; C1ON_bit = 0; C2ON_bit = 0; // Configure AN pins as digital // Disable comparators TRISA = 0x00; TRISB = 0x00; TRISC = 0x00; TRISD = 0x00; // set direction to be output // set direction to be output // set direction to be output // set direction to be output do { PORTA = 0x00; // Turn OFF LEDs on PORTA PORTB = 0x00; // Turn OFF LEDs on PORTB PORTC = 0x00; // Turn OFF LEDs on PORTC PORTD = 0x00; // Turn OFF LEDs on PORTD Delay_ms(1000); // 1 second delay PORTA = 0xFF; // Turn ON LEDs on PORTA PORTB = 0xFF; // Turn ON LEDs on PORTB PORTC = 0xFF; // Turn ON LEDs on PORTC PORTD = 0xFF; // Turn ON LEDs on PORTD Delay_ms(1000); // 1 second delay } while(1); // Endless loop } 26