Microprocessors & Microcontrollers Lab Sessions

‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫{اجللسات العملية ملادة املعاجلات واملححكمات املصغرة}‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab Sessions‬‬
‫الس ـنـ ـة الثالثة | قسم اجصاالت‬
‫{اجللسة العملية األوىل}‬
‫‪Copyright © 2012 Walid Balid - All rights reserved.‬‬
‫‪ | 2011-2012‬الفصل الدراسي الثاني‬
‫‪Page | 1‬‬
‫‪Wednesday, February 22, 2012‬‬
‫م‪ .‬وليد بليد‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫{اجللسة العملية األوىل}‬
‫نظرة عاية (‪:)Overview‬‬
‫ه ذ ذذسة‬
‫ذ ذ ذ تقذ ذ ذ مذ ذ ذ ماً هلمذ ذ ذلً ى ألنظمذ ذ ذ‬
‫ي ذ ذ ذتم لتطذ ذ ذذر في ذ ذذل ى بني ذ ذ ذ لنظ ذ ذذل ذ ذ ذ م‬
‫لذذذ ر‬
‫مث نتفذ ذ ذذر ى مصذ ذ ذذنل‬
‫لعو م ذ ذ ذ‬
‫ذ ذ ذ وموض ذ ذذو ل ل وتطبيقل ذ ذذل ومرحذ ذ ذ وميذ ذ ذ ت ذ ذذميم ل حيذ ذ ذ‬
‫ذ ذ ذ ر يف ت ذ ذذميم تطبيقلت ذ ذ ذ ل ذ ذذنل ي وح ول ذ ذ ذ لتكنولوجي ذ ذ ذ‬
‫لتع يمذ ذ ذذل‬
‫تكلم ذ ذ ذ لرقمي ذ ذ ذ ونف ذ ذ ذ يف تحكمذ ذ ذذل و عل ذ ذ ذذل وبذ ذ ذذى م ذ ذ ذ ا‬
‫ومعيلري ت ميم لبني‬
‫‪1-1‬‬
‫متهيد (‪:)Preface‬‬
‫ن من مهذم وملذ لفذرو عرفيذ لتكنولوجيذ هلن يذي لذت تت ذلبق جملتمعذل‬
‫ى تطويرهذل وتغذ‬
‫تق مذ وبذلبر أل ذلا يف لمعذل‬
‫حيلتنل ليومي بتطبيقل ل تع د دون من ن رك ذلك هي مل يط ق ي بذ ‪Embedded Systems‬‬
‫يف حلقيقذ تتعذ د لاتذل‬
‫لعربيذ‬
‫ذط‬
‫ل ذ)‪ Embedded Systems (ESs‬فيط ذق ي ذل‪ " :‬ألنظمذ‬
‫"و ألنظمذ طمذذور " ى مذذل هنللذذك مذذن ترتذذل ممذذر غذذأ م ذذل تيعذلً ب تقذذلر‬
‫معتم بلل‬
‫وهنلك آب‬
‫إلنك يزي ل ذ‪ ESs‬ذ م ل تعر وفقلً ل تطبيق لسي تغ‬
‫ذ " "و ألنظمذ ضذمن "‬
‫عذذى حلقيقذذي و؟ايذ ب وب يوجذ ى ن تعريذ‬
‫لتطبيقل‬
‫لت قب ل لنلبض هو نظل م م‬
‫بنطاقذ ألوى نظريذلً ؟النذم مذه ر ذور موس حليذر م ذ ر ‪ )12 bit PDP-8 Minicomputer‬يف ذل ‪ 1965‬حيذ مل ذق يذ‬
‫م ذط‬
‫ل ذ‪ Embedded Computer‬وتذاة ر ذذور موس معذلص م ذ ر ‪ ) 4-bit Intel.4004‬يف ذل ‪ 1971‬ب من ف ذذو ؟اذذلن‬
‫بعي ً ج ً ذن ضذمون لذسي هم ذ‬
‫ذط‬
‫حذ‬
‫ذل ‪ 1977‬ور ذور موس مذتحكم م ذ ر ‪ )Intel.8048‬و ذل ‪ 1979‬ور ذور موس‬
‫معلص شلر رقمي ‪ )Bell Labs' DSP-1‬مث ؟النذم لوذور ألوى لظ ذور م ذفوفل‬
‫لبو بذل‬
‫ذ ‪ )FPGAs‬يف ذل‬
‫حلق يذ لقلب ذ ل‬
‫‪ 1984‬يف ل ‪ 1988‬ر ر م ط ‪ ESs‬يف لع د ألوس جمل "‪"Embedded Systems Programming‬‬
‫يذذلبقلً ؟اذذلن يذذت‬
‫ذ ‪ )ES's‬مقت ذذرً ذذت لتطبيقذذل‬
‫ألنظمذ‬
‫لع ذذكري وم ذذلا لفضذذلت و ليذذو ت ذذت‬
‫يذذلدين هلن يذذي موذ ‪ :‬ألج ذذز لك ربلكيذ و إللكاونيذ نزليذ مج ذذز بت ذذلب‬
‫لرقمذذي لروبوتذذل‬
‫لتطبيقذذل‬
‫ألدتتذ ل ذذنل ي صذذنل‬
‫لع ذذكري وم ذذلا لفضذذلت و لع يذ هذذل ب ينت ذذي ذ؟اذذرة مذذن لتطبيقذذل‬
‫هذذسة ألنظمذ يف تيذذه‬
‫ل ذذيلر‬
‫ذ م ذذل غذ‬
‫منظمذ لذتحكم‬
‫نذذو ً ل ذ‪ 99.99%‬مذذن‬
‫لتطبيقل و ألج ز إللكاوني وهس مل جيع ل حمورً ميلييلً ل بح و لتطوير‬
‫م مرً تعت دري ت ميم ألنظم‬
‫ذ ‪ )ES's‬مذن مهذم قذرر‬
‫ل ريذي يف لك يذل‬
‫هلن يذي ل يذلً حيذ تعطذت بهتمذل أل؟اذ‬
‫يف مرح مبكر وي ي هلل من ل ن ل ريي ألوى وتور معظم أل لا لمعي يف تطوير ل نل و جيلد حل وس لتكنولوجي‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 2‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫يقدية (‪:)Introduction‬‬
‫‪2-1‬‬
‫يف ل ‪ 1969‬ل بم شذر؟ا ‪ Busicom‬ليلبلنيذ مذن شذر؟ا ‪ Intel‬ت ذنيه مو ذ د ر تكلم يذ ملصذ إلحذ‬
‫يف ل ‪ 1971‬؟النم يت لب شر؟ا ‪ Intel‬بت نيه علص ‪ 4004‬و لذسي هذو موس رقلقذ معذلص ي ذت‬
‫وبللتلي ب بً من ت ميم نظل لك منوذج آل حليذب ج يذ‬
‫ب‬
‫قاحذم ‪ Intel‬معل ذلً ذ مغذر‬
‫يذ‬
‫آب ذل حلليذب‬
‫شذره و حذ‬
‫‪)Single Chip‬‬
‫لمذ ميكذن من ي ذت‬
‫يف مي منذوذج مذن‬
‫حلليب‬
‫عذذلص ‪ 4004‬صذذمم لينفذذس مو ذ مذذن لتع يمذذل‬
‫زنذ يف شذذره ذ ؟اذذر ملرجيذ وبللتذذلي يكفذذي ت يذذأ برنذذلم لذذس ؟ار‬
‫ل يذ‬
‫ليتنلير مه منوذج ل حلليب وميز ل هس علص لقي جنلحلً بلهرً و يت‬
‫ مصب من مكن بنلت نظل معق ن بيلً بليذت‬‫فضلكي ب أ ماحني شلر‬
‫ذذر نتغ ذذلر عل ذذل‬
‫تق مذ ألوى يف ذلس ألنظمذ‬
‫لتطبيقل هي منظم م‬
‫ل قيقذ ذ ‪ )Microprocessors‬حيذ ذ‬
‫) يف كتذر هلذلت‬
‫مكلنيذل و ذ يف تطبيقذل‬
‫يف نذذلزس لس؟اي ذ منظم ذ أل؟ايذذلس هلو كي ذ لس؟اي ذ يف ل ذذيلر‬
‫لفيزيولوجي و تويل‬
‫ليذذو ي ذذت‬
‫ت‬
‫آل حتضأ لق ذو )‬
‫لطلبعذ آلذ ذ لنقذود ) وتيذه هذسة‬
‫ذ و لذت من ذل‪ :‬منظمذ لذتحكم ذن بعذ‬
‫ألنظمذ‬
‫مج ذذز رقب ذ لطبي ذ لس؟اي ذ ل ذذت تذع ذذم لطبيذذر بلحللل ذ‬
‫حلرج ل مريض منظم اح و لتوجي يف ل يلر‬
‫م؟اوذذر مذذن ‪ 6-Bilion‬معذذلص‪/‬مذذتحكم م ذ ر يف ؟ا ذ‬
‫عل ذل ت ذذت‬
‫لفذل؟ا‬
‫عل ذذل‬
‫‪)ESs‬‬
‫ويه آفلقلً ج يذ ذ‬
‫لعق ألمأ ش تطورً ؟ابأً ّ‬
‫و لذذت ت ذذت‬
‫ذ تضذمنم‪ :‬م ذلبر‬
‫نتغ ذذر ي ذذت‬
‫ر يف معظم لتطبيقل و ألج ز إللكاوني وجود يف حيلتنل ليومي – يف طبخ يكرووي‬
‫يف غرف عيغذ مج ذز لعذر و لذتحكم و ل ذو و لتكييذ‬
‫متزي‬
‫لتطبيقذل‬
‫لعق من لزمن حيذ ‪ -‬ول مذر ألوى‬
‫تحكم هبل حليوبيلً منظم لتحكم بللطلكر‬
‫رور‬
‫َ‬
‫يف لوملنيني ذذل و لت ذذعينيل ؟الن ذذم ب يذ ذ‬
‫و تحكمل‬
‫شذره و حذ‬
‫ت مصع‬
‫لرجيذ‬
‫يف حلو يذذر لغ‬
‫ذذل يف تطبيقذذل‬
‫ذي و مولذ وتغذذأ إلح ذذلت‬
‫ن يني ل سين ميت كون م لر ت ميم ألنظم‬
‫ألنظم ذ‬
‫ذ يف حذذني من ‪ 2%‬فقذذم مذذن هذذسة‬
‫ى من ذ د ألنظمذ‬
‫ذ يذزد د بغذذك مت ذذلر ومن لط ذذر‬
‫تقب ي‬
‫تعريف اننظاو ادلديج (?‪:)What is an Embedded System‬‬
‫‪3-1‬‬
‫نم ط‬
‫لذ“‪ ”Embedded system‬هو مح‬
‫ط حل‬
‫و يذذعلً مذذن لتطبيقذذل و ألنظم ذ ن ذس؟ار من ذذل‪ :‬ألج ذذز‬
‫لت يز‬
‫لغلم لت ب تع بللضرور ن معى حم د لتوصيف ل ف ي ت طي ليفذلً‬
‫وي ذ منظم ذ لذذتحكم بلل ذذكك حل ي ي ذ منظم ذ لتوجي ذ و رقب ذ لع ذذكري‬
‫لك ربلكي و إللكاوني نزلي و كتبي‬
‫ألنظم‬
‫ت م ل‪ :‬نظل ب ص ألد ت وريف حمذ د هذوي ذت ؟ايذلن صذ ر ‪ )HW‬وبر يذ ملصذ – برنذلم‬
‫تعر‬
‫ّ‬
‫– ‪ )SW‬ضلف ى مجزت ممر ميكلنيكي لكاوني )‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 3‬‬
‫مذ‬
‫عذلص‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫غللبذ ذلً تعتذ ذ لعنلص ذذر لقلب ذ ذ ل‬
‫ذذفوفل‬
‫حلق ي ذ لقلب ذ ل‬
‫لتطبيقل‬
‫ذ ‪ )FPGAs‬غذذر‬
‫ايذذني مذذن هذذسة لعنلصذذر ت ذذت‬
‫ذ لذذت ت طذذي معظذذم‬
‫يومي ذلً يف ألنظم ذ‬
‫يط بنل وت لهم يف حتضأ لعلمنل دون من ننتب ى ذلك‬
‫ت حنو ملص فإن لنظل‬
‫وح‬
‫ذ ذ لق ذذر لن ذذلبض يف ألنظمذ ذ‬
‫ذ ذ موذ ذ ‪ :‬ذذتحكم‬
‫ذ ذ ر ‪ )MCU‬ع ذذلص‬
‫ذ ذ ر ‪)MPU‬‬
‫ألنظم‬
‫م يغك جزتً مو ن رً مذن نظذل م؟اذ موللذ ‪ :‬ل ذيلر و حلذلفا‬
‫و لت من ل‪ :‬نظل م م م وس ن منه بنذزب‬
‫‪ )Dashboard‬نظل آمذر م ذ وس ذن لتوجيذ احذي ‪)GPS‬‬
‫عل ل‬
‫نذ لكذب‬
‫لتطبيقذذل‬
‫رغذم ليذ‬
‫لو يذه جذ ً لانظمذ‬
‫بذذني لنظذذل ذ م و لعذذلو ذذلرجي هذذي مذذن مذذاس قذذرت شذذلر‬
‫ص ر نتلك‬
‫ذد‬
‫لفذلمر موذ ‪ )PMW :‬وصذ‬
‫شبك ‪CAN‬‬
‫ذ ب من هلذل ميذذز مغذا؟ا فيمذذل بين ذل وهذي م ذذل تتفل ذ مذه لعذذلو ذلرجي وتذذتحكم‬
‫بلألج ز رتبطذ لغذك ‪ 1‬يبذني بططذلً صذن وقيلً لمذلً ل مكونذل‬
‫ر؟ازيذ ‪ )Processing Unit‬بليذت‬
‫‪ )ABS‬نظذل مذ م م ذ وس ذن لوحذ لعذ د‬
‫حذ منذ يف بعذض ل ذيلر‬
‫ى م؟اور من ‪ 100‬معلص يوص من ماهلل م؟اور من ‪ 3000‬ح لس مرتبط‬
‫حل يوذ لذت حتذوي ذت لع يذ مذن‬
‫أليليذي لذت تغذاك في ذل تيذه ألنظمذ‬
‫حل ليذذل‬
‫وصذول ى مقطذذل‬
‫ذ ن م يذ لت للذر‬
‫ل ذ م ومذذن مث تقذذو وحذ‬
‫لذس ؟ار ‪ RAM‬مبعل ت ذل بعذ حتوي ذل ى شذلر رقميذ ذن لريذق وحذ‬
‫عل ؟اإشلر حتكم رقمي‬
‫ترت ذ ‪ )Compile‬برن ذذلم لنظ ذذل ذ م‬
‫ت مقطل‬
‫رج لرقمي مو شلر حتكم تغلهبي ذن لريذق وحذ‬
‫عل ذ‬
‫لتبذ ي ‪ ADC‬يذتم‬
‫لتبذ ي ‪ DAC‬مث يذتم‬
‫‪ )ES.SW‬م ذذن مج ذ مع ذذلص حم ذ د وي ذذتم خت ذزين ل نذذلم يف ذ ؟ا ذذر د كم ذ ‪ )NVM‬ت ذ ت‬
‫بللس ؟ار ‪ROM‬‬
‫لغك ‪ 1‬كونل‬
‫‪4-1‬‬
‫لعلم لانظم‬
‫بنية اننظاو ادلديج (‪:)Embedded System Architecture‬‬
‫تتميز حلو ير لعلم ‪ )PC: Personal Computers‬بأ ل دتت ك ذ ؟ار ؟ابأ حتوي ت نظل لتغ ي و لتطبيقل‬
‫بلإلضذذلف ى مكلنيذ وصذ وحذ‬
‫مج ذذز إلدمذذلس لوح ذ فذذلتي‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫ختذزين ذ‬
‫ل يذ و لبيلنذل‬
‫يذذع ؟ابذذأ موذ ‪ :‬ألقذذرص ل ذ ب و لرقميذ ؟اذذسلك دتتذذلز بأ ذذل دتت ذذك مو ذ متنو ذ مذذن‬
‫لفذذأر م ذ م صذذور) و إلمذذرج لغلش ذ بذذرج صذذور) ضذذلف ى وح ذ‬
‫‪Page | 4‬‬
‫ت ذذلس حميطي ذ لطلبع ذ‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫لف ذذل؟ا‬
‫لغ ذذبك‬
‫لي ذ لض ذذوكي‬
‫) ن وج ذود ه ذذسة ي ذذز يتط ذذر وج ذذود معذذلص ذي مد ت ذذلس وي ذذر ؟ابذذأ و ل ذذسي ينذذت‬
‫يذذت اك ؟ابذذأ ل ت سيذ ؟امذذل من ح ذذم لنظذذل يذذيكون ؟ابذذأً جذ ً ويذذعرة مرتفذذه جذ ً لغذذك ‪ 2‬يبذذني‬
‫نذ‬
‫طذذم ل ذذن وقي ل حو يذذر لعلمذ‬
‫‪)PC‬‬
‫لغك ‪ 2‬بطم بني حلو ير لعلم ‪PC‬‬
‫ت ما‬
‫تكون م‬
‫حلو ير لعلم فإن ألنظم‬
‫ت ت‬
‫مه تيه يطيل و لسو؟ار ت شره و ح‬
‫لغك ‪3‬‬
‫دتت ذذك معظذذم تحكمذذل‬
‫ذ ر لوح ذ‬
‫تحكمل مو عل ل‬
‫يبني لغك ‪3‬‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫طم ل ن وقي لعل لبني ألنظم‬
‫يطي ذ لركي ذذي لتللي ذ ‪ :‬وح ذ معل ذ مر؟ازي ذ ‪ )CPU‬ذ ؟اذذر برنذذلم‬
‫ل ذ م و ذذرج ‪ )I/O‬وح ذ‬
‫ذ ي ‪ ) UART SPI I2C‬؟امذل من بعذض تحكمذل‬
‫‪Ethernet USB CAN‬‬
‫ر و لت دتتلز بأن وحذ‬
‫طم ل ن وقي لعل لانظم‬
‫معطيذذل د كم ذ ‪ )EPROM‬ذ ؟اذذر غذذو كي ‪ )RAM‬مقطذذل‬
‫ت ذلس ت‬
‫عل ذ ر؟ازيذ يذو‬
‫وس‪ 1‬يبني بعض موج بمتا‬
‫لتوقيذذم و لع ذ ‪ )T/C‬وح ذ‬
‫ذ ر تق مذ دتت ذك نو فذس ت ذلس ت‬
‫لعلم بني م لكص ألنظم‬
‫‪Page | 5‬‬
‫‪ )ROM‬ذ ؟اذذر‬
‫ذ ي لليذ ل ذر موذ ‪:‬‬
‫و حلو ير لغ‬
‫ي‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫األنظمة المدمجة (‪)Embedded Systems‬‬
‫مكري‬
‫الحواسب العامة (‪)PC Computers‬‬
‫ل حم د‬
‫ت ت‬
‫دت ك مو و يع ج ً من عل ل تب غ ‪ 140‬لك م نع‬
‫من قب م؟اور من ‪ 40‬شر؟ا مت‬
‫يف مغر‬
‫لم‬
‫حم ود يف لك تني من عل ل‬
‫‪) AMD Intel‬‬
‫تبلر ل ك ف‬
‫؟ا ف لنظل تعت من لعو م أليليي‬
‫ب يوج‬
‫يوج قيود لغروط لعم يف لزمن حلقيقي ‪)RTS‬‬
‫ب يغاط م ل يف لزمن حلقيقي‬
‫منظم لتغ ي تعم يف لزمن حلقيقي ‪)RTOS‬‬
‫منظم لتغ ي ب تعم يف لزمن حلقيقي‬
‫ن نتلك فغ لنظل مطأ ج ً وميكن من تكون قلت ً‬
‫فغ لنظل ب يغك مطرً‬
‫يوج قيود بيت اك لطلق لك ربلكي‬
‫ب يوج قيود حوس يت اك لطلق‬
‫جير من تعم يف ررو بيئي قليي محيلنلً‬
‫غللبلً توج يف ررو‬
‫م لدر لنظل حم ود‬
‫م لدر لنظل ب لكي ‪LPT AGP ISA PCI‬‬
‫يتم ختزين ؟الم برنلم‬
‫علص يف ذ ؟ار ‪ROM‬‬
‫يتم ختزين نظل لتغ ي و ل م‬
‫تتط ر مدو ولرقلً ملص ليتم ت ميم ل بكفلت‬
‫مزود ب ر ‪ Debugger‬ب‬
‫ت نف‬
‫لعم لطبيعي‬
‫ألدو‬
‫لغره‬
‫)‬
‫مي يف ‪HDD‬‬
‫ت م لم‬
‫ب دت ك مي د ر ذ‬
‫وس‪ 10‬مقلرن بني م لكص ألنظم‬
‫ورلك تتبه ألمطلت‬
‫و حلو ير لعلم‬
‫انعوايم ادلؤثرة يف تصًيى األنظًة ادلدجمة (‪:)Requirements Affect in ESs Design‬‬
‫‪5-1‬‬
‫ن ذ ت ذذميم مي نظذذل م ذ م فإن ذ جيذذر مر ذذل مو ذ مذذن تط بذذل و ب تبذذلر يذذتم حت ي ذ هل يف ل رج ذ ألوى وفق ذلً لعلم ذ لك ف ذ‬
‫طو‬
‫ت يبي‬
‫بعض يز‬
‫ولس‪ :‬ذ تتط ر نتلج نظل حتكم م م بك ف ب تت لوز ‪ 1000‬لأ يوري ؛ فإنذ رمبذل مذن لضذروري بيذت نلت ذن‬
‫لكمللي ل وصوس ى لك ف ط وب ب تبلر‬
‫أليليي يف ت ميم ألنظم‬
‫‪ 1‬يذذع عل ذ ‪ :)Processing Power‬وهذذي ذ د لتع يمذذل‬
‫تزد د يع قو ) عل‬
‫‪2‬‬
‫ذذر‬
‫لذذت ميكذذن تنفيذذسهل مذذاس لنيذ و حذ‬
‫‪ )MIPS‬وبلزديلدهذذل‬
‫ل معلص‬
‫لنلق ذ ل ذ م ي ‪ :)Data-Bus‬وهذذي ذذر نلق ذ لبيلنذذل بذذني وح ذ‬
‫وبلزديلد ر‬
‫هي‪:‬‬
‫عل ذ و لذذس ؟ار ويذذا و ‪4-bit ~ 64-bit‬‬
‫لنلق تزد د ير تنلق لبيلنل بني علص و لس ؟ار‬
‫‪ 3‬ح م لس ؟ار ‪ :)Memory Space‬وهي‬
‫لح ط وبذ لت ذزين برنذلم تنفيذس لتع يمذل‬
‫لذذت يذذتم معل ت ذذل آنيذلً ‪ )RAM‬مومذلً فذذإن م ذذلح لذذس ؟ار ط وبذ تتع ذذق بل عذذلص‬
‫‪ )ROM‬و لبيلنذل‬
‫ذذت‬
‫و يذذز‬
‫عطيذل )‬
‫يطيذ ا فقذ معذ‬
‫وح م ل نلم‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 6‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫ي ذذت اك لطلقذ ذ ‪ :)Power Consumption‬ه ذذي م ذذن مه ذذم ب تب ذذلر م وصذ ذلً يف ألج ذذز لنقللذ ذ ل ذذت تعمذ ذ‬
‫‪4‬‬
‫ذ مر‬
‫عل‬
‫وت ذذتعم وح ذ‬
‫ذذت‬
‫لقيذذلس ‪ mW/MIPS‬لتح ي ذ ؟امي ذ لطلق ذ ط وب ذ تبع ذلً ل ذذع عل ذ حي ذ من ذ بلزديذذلد يذذع‬
‫تزد د ؟امي لطلق ط وب لعم‬
‫علص م يذلً فذإن ألنظمذ لذت ت ذت ك للقذ من فضذ تتميذز غ ذلكص مرغوبذ جذ ً‬
‫مو ‪ :‬حرر مق وزن مق ح م مص ر ت ذميم ميكذلنيكي مب ذم لذسلك ت ذت‬
‫‪ )Processors‬يف ألنظم‬
‫عل ذل متعذ د لنذو‬
‫لت تتط ر نظلملً من فض بيت اك و حل م وذ يع معل‬
‫‪Multi-core‬‬
‫للي‬
‫‪ 5‬؟ا فذ لتطذذوير ‪ :)Development Cost‬هذذي ؟ا ف ذ ت ذذميم لكيذذلن ل ذ ر ‪ )ES.HW‬و ل يذذل‬
‫ا فق ذ ‪)ES.SW‬‬
‫وتعذر ميضذلً بل ذط ‪ )Non-Recurring Engineering NRE‬وهذي ؟ا فذ لبتذ تذ فه ذر و حذ فقذم م نذلت مرح ذ‬
‫د قطه إلنتلج‬
‫ت ميم لنظل ‪ -‬هسة لك ف يتم توزيع ل ت‬
‫‪ 6‬؟امي إلنتلج ‪ :)Number of Units‬ن و زن بني ؟ا ف إلنتلج و؟ا ف لتطوير تتع ق مبلشذر بكميذ إلنتذلج ط وبذ ذ يذتم‬
‫ت‬
‫توزيه لك ف لولبت‬
‫د لعنلصذر ط وبذ ممذل مذن مجذ ت ذميم ذي ؟اميذ حمذ ود مذن لقطذه؛ فذإن ؟ا فذ لتطذوير وذ هذس‬
‫لنظل يتكون ؟ابأ ج ً‬
‫‪ 7‬حيل نت‬
‫قرر‬
‫‪ :)Lifetime‬وهو لعمر بفا ضي توقه لبقلت نت يف بيت‬
‫لت ميم نطاقلً من متيلر نلصر لكيلن ل ر وصوبً ى ؟ا ف لتطوير‬
‫لو وقي ‪ :)Reliability‬وهي مق ر لنظل‬
‫‪8‬‬
‫لفعلس ن هس ب تبلر يذ ر مبلشذر يف تيذه‬
‫ت بيت لب يف بت‬
‫لظرو‬
‫وتتنلير لو وقي لردً مه ؟ا ف لنظل‬
‫ض ذذلف ً ى ه ذذسة تط ب ذذل‬
‫أليلي ذذي لوملني ذ ذ ف ذذإن لك ذ ذ نظ ذذل م ذ ذ م متط ب ذذل وريفي ذ ذ مم ذذر ملصذ ذ تتع ذذق هبوي ذ ذ لنظ ذذل وتوريف ذ ذ‬
‫م ذذنظم دق ذذل‬
‫لق ذذر نظ ذذل لط ذذأ ن ي نظ ذذل لتوجي ذ اح ذذي ) وم ذذن ه ذذسة تط ب ذذل ‪ :‬عل ذ يف ل ذذزمن حلقيق ذذي‬
‫م ذذليكرووي‬
‫‪)Real-time Processing‬‬
‫‪6-1‬‬
‫يف ل نو‬
‫ألنظم‬
‫عل ل‬
‫صناعة األنظًة ادلدجمة (‪:)Embedded System Industry‬‬
‫ألمأ مصب قطل صنل‬
‫ألنظم‬
‫يف لع ي من لب ن ل نل ي لقطل أل؟اوذر زدهذلرً وتطذورً حيذ تعتذ صذنل‬
‫ل يلً زت أل؟ا و ألير منوً وم وصلً صنل‬
‫تحكمذل‬
‫ذ ر لذت تغذك تقريبذلً ‪ 99 99%‬مذن لنذلت لعذل ي مذن‬
‫‪ ) MPU MCU‬لت يتم نتلج ل ينويلً‬
‫ن يذذبر ه ذذس لتك ذذل ر تزي ذ يع ذذود ى من ذ د عل ذذل‬
‫ذذت م يف ألنظمذ‬
‫ذ لتقريذذر ألمذذأ يغذذأ ى من نذذزس لو حذ هذذوي ذذت ألقذ ‪ 40~100‬مذذتحكم م ذ ر يف حذذني ميكذذن من‬
‫يوج ا مو مق يف حللير لغ‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫ذذت م يف حلو يذذر لغ‬
‫ذذي يعت ذ ص ذ أً ج ذ ً مقلرن ذ ً م ذذه عل ذذل‬
‫ي‬
‫‪Page | 7‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫تحكمذذل‬
‫ذ ر ميكذذن من توجذ يف تيذذه لت يذذز‬
‫فإن ألنظم‬
‫نزليذ مذذواً‪ :‬لت فذذلز غذ‬
‫أللفذذلس وقذ‬
‫لرقمذذي ملعذذل‬
‫دتو لقطل لركي ي يف يو ألنظم لرقمي و حل وس لتكنولوجي عظم تطبيقلت ل نل ي و لت من ل‪ :‬ويذلك لنقذ‬
‫‪ )Automotive‬لكاونيل‬
‫ت ك ‪ )Consumer Electronics‬ألدتت ل نل ي ‪ )Industrial Automation‬لتطبيقل‬
‫لع كري ‪ )Military‬تنلق لبيلنل‬
‫‪ )Data-Transmission‬بت لب‬
‫حلليلً م؟اور من ‪ 98%‬من متحكمل ‪ 8/32-bit‬ت ت‬
‫يف ل ‪ 2006‬فإن ‪ 55%‬من تحكمل‬
‫يف ألنظم‬
‫‪ )Communication‬لفضلت ‪)Aerospace‬‬
‫لبقلً ل ر يذ إلح ذلكي لذت نغذر ل شذر؟ا ‪SEMICO‬‬
‫لت تبل حوس لعلو هي ‪ 8-bit‬وم؟اور من ‪ 4-billion‬متحكم ‪ 8-bit‬بيه يف ل ‪2006‬‬
‫ون بقت لديون يتوقعون من مه نطاق ل ‪ 2010‬فإن م؟اور من ‪ 90%‬من ل م لت مت تطويرهل يتكون ب‬
‫؟امل م ّن د م ي ألنظم‬
‫ييزد د مبق ر غر مضعل مقلرن ً مه م ي ألنظمذ ألمذر‬
‫فإن معظم منله هن ي حلليبل و لذتحكم يف لع يذ مذن لمعذل‬
‫تزس تع م م لر‬
‫‪7-1‬‬
‫ل‬
‫و لت ميم تع ق ب ل بر‬
‫ل ربيذ‬
‫ألنظم‬
‫لانظم‬
‫ذ‬
‫ذت لذرغم مذن هذسة إلح ذلت ؛‬
‫ذت وجذ ذل وجلمعلتنذل‬
‫حلو ير لعلم فقم ب بً من بر‬
‫يذ‬
‫ذت وجذ لت‬
‫أل؟اور خت‬
‫ذيص مذل‬
‫لً‬
‫احلهول انتكنهوجية نألنظًة ادلدجمة (‪:)E.Systems Technologies & Approaches‬‬
‫قبي ر ور لعنلصر إللكاوني ؟النم حلليبل تبى بليت‬
‫ل ململ‬
‫ضذذلف ً ى ذلذذك‬
‫إللكاوني و ل ر‬
‫بلإلمكلن ت نيه د ر منطقي‬
‫نلصر ؟ا روميكلنيكي ح لعق‬
‫نطقي – لت تبى من لا نزيتور‬
‫ت شره يي يكوني و ح‬
‫و قلومل‬
‫لم من لقرن لتليه غر ور ور‬
‫‪ )RTL‬مث تاة ر ور ل ر‬
‫تكلم‬
‫ومصب‬
‫لغك ‪ 4‬يبني بططلً زمنيلً ل تطور لتكنولوجي ل حليبل‬
‫لغك ‪ 4‬لتطور لزمين لتكنولوجيل حلليبل‬
‫يف ذذل ‪ 1965‬بح ذ ‪ Gordon Moore‬م ذ ير ش ذر؟ا ‪ Intel‬من تكنولوجي ذذل ل ذ ر‬
‫لا نزيتور‬
‫تكلم ذ تتط ذذور مبع ذ س مذذسه‬
‫لت ميكن من توضه ت حنو رميص ب ون مي ؟ا ف زك ) ت د ر متكلم – مي من تعقي لذ ر‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 8‬‬
‫ي ذ من ذ د‬
‫تكلم ذ مذه تبذلر‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫لك ف ذ ألمفذذض ل عنلصذذر – يتضذذل‬
‫عل‬
‫ح م لس ؟ار‬
‫؟ا ذ يذذنتني تقريب ذلً ن قلب ي ذ ودرج ذ تطذذور لع ي ذ مذذن ألج ذذز إللكاوني ذ لرقمي ذ يذذع ويذذر‬
‫) يرتبم بغك و يق هبس لقلنون حيذ من هذسة احظذ مد‬
‫تكنولوجيل إللكاونيل تقريبلً يف تيه قطل ل‬
‫يذت‬
‫ذت حنذو ؟ابذأ جذ ً ى زيذلد فلكذ‬
‫بقت لد لعل ي وق مت ت مي هس لقلنون ميلً بليذم "قذلنون مذور" ‪)Moore's Law‬‬
‫ن ب ً ى ‪ Gordon E. Moore‬لسي ق هس لقلنون ومنس ذ ك لوقم يعت هس لقلنون حمور لت طيم و لتوجي لوي ألم يف وضذه‬
‫مهذ‬
‫لبحذ و لتطذذوير يف صذذنل من ذذل‬
‫لوغلردتيلً لع د لا نزيتور‬
‫لنو قذ ويتوقذذه من ي ذذتمر لعمذ هبذذس لقذذلنون ى مذذل بعذ‬
‫ت شره و ح يف مرح زمني متع د ‪ )1960-2010‬وياح بأن مع س لتزي يتضل‬
‫لغك ‪ 5‬نحين لزمين بزديلد‬
‫تعتذ م ذأل حت يذ لتقنيذ‬
‫لور ذذلك‬
‫ذت م يف ت ذميم ألنظمذ‬
‫د لا نزيتور‬
‫‪ )ASICs‬؟امذذل من بمتيذذلر بذذني هذذسة لعنلصذذر‬
‫تبلر وميوس ش‬
‫بكذر ل ت ذميم وهذي ت ذتن ى‬
‫تلحذ ذ لت ذذميم ألنظمذ ذ‬
‫ذ ذ بذ ذ تً م ذذن عل ذذل‬
‫ذذ ر‬
‫ذ ذ ‪ )PLDs‬و لذ ذ ر‬
‫لتطبيق ذذل‬
‫لصذ ذ‬
‫ذ ذ ر ‪ )MCUs‬و لعنلص ذذر نطقيذ ذ لقلب ذ ذ ل‬
‫ت ف ذ يعتم ذ‬
‫؟ا ينتني‬
‫ت شره متكلم‬
‫ذ مذن ألمذور هللمذ و أليليذي يف رحذ‬
‫أليلي ذذي ط وبذ ذ م ذذن لنظ ذذل ذ هن ذذلك لع يذ ذ م ذذن ي ذذلر‬
‫‪ )MPUs‬و تحكم ذذل‬
‫ذذل ‪ 2020‬لغذذك ‪ 5‬يبذذني بططذلً‬
‫ذذت متط بذذل‬
‫تكلم ذ ذ ذ‬
‫لنظذذل ط ذذو ت ذذميم م؟اوذذر مذذن ؟اون ذ معتم ذ ً ذذت‬
‫ي ل م مم‬
‫فإذ ؟الن ط و نظلملً قلباً ل‬
‫لتنفيس مو رزميل ذ‬
‫إلشلر لرقمي ‪)DSP‬؛ ممل ذ و يكن ب تبلر‬
‫شرك متطور فيكون يت‬
‫عل ل‬
‫م يل ح لبي معق‬
‫فإن بمتيلر ألمو هلسة لتطبيقذل هذي معل ذل‬
‫ل ر ممهي بلل يف م لنظل و؟النم لتك ف ورذرو‬
‫لعمذ ب ت ذم بليذت‬
‫ر ‪ )MCUs | MPUs‬مولليلً هلسة حللل ؛ ويف حلس ؟الن لنظل يتط ر م ذتويل مد ت‬
‫لليذ ويذذر ل معل ذ لليذ جذ ً وبنيذ تنفيذذس تفر يذ فذذإن م ذذفوفل‬
‫لبو بذذل‬
‫لقلب ذ ل‬
‫ذ حق يذلً ‪ )FPGAs‬تقذ‬
‫وتتي ل م مم مرون ؟ابأ يف ت ميم مو رزمي لنظذل حيذ من بنيذ ل ذ‪ FPGAs‬تتذي مكلنيذ لعمذ‬
‫تذزمن ‪ )Parallelism‬لورذلك‬
‫لنظل وهس مل ب ت تطيه تأمين عل ل مو حل وس تكلم ألمر لت تعتم يف تنفيس مو رزميت ل ت لعم لت‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 9‬‬
‫ألد ت ط ذذو‬
‫ي‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫‪8-1‬‬
‫تطور صناعة أنصاف اننواقم (‪:)Semiconductors Industry Evolution‬‬
‫يف مو ك ذ لعغ ذرينيل مذذن لقذذرن لعغ ذرين ؟النذذم ألج ذذز تعتم ذ‬
‫م يذذل‬
‫يكلنيكي ذ ‪ )Electromechanical‬مو ذ لذ ذ‪ Relays‬يف‬
‫ذذت فذذلتي‬
‫لذذتحكم بذذلألج ز يف مو مذذر ذذل ‪ 1920‬ر ذذر يذ ألوس مذذن لعنلصذذر إللكاونيذ و رفذذم بلل ذذململ‬
‫ت لغك ‪ 6‬حي‬
‫‪ )Tubes‬مبين‬
‫يتعم م يف لع ي من ألج ز إللكاوني يف ذ ك لوقم‪ :‬لرديو و لت فلز وغأهل‬
‫لغك ‪ 6‬ل ململ‬
‫يف مخ ذذينيل‬
‫لقذذرن لعغذرين ر ذذر لا نزيذذتور‬
‫و؟اذذلن هنذذلك حمذذلوب‬
‫فرغذ‬
‫‪Vacuum‬‬
‫وبذ م‬
‫فرغ‬
‫أل ذذلا حذذوس لذ ر‬
‫تكلم ذ لذذت ميكذذن من حتذذوي ذذت ذ ترنزيذذتور‬
‫ي ذ لبنذذلت د ر متكلم ذ و؟النذذم لت رب ذ لنلجح ذ ألوى يف ذذل ‪ 1958‬حي ذ قذذل‬
‫ذذلو لفيزيذذلت ‪Jack Kilby‬‬
‫بت ميم موس د ر متكلم – لغك ‪7‬‬
‫لغك ‪ 7‬موس د ر متكلم‬
‫صذذنل من ذذل‬
‫لنو قذ ر ذذر بوضذذو يف مو كذ ل ذذتينيل‬
‫وب ذ م بذذللتطور بغذذك مت ذذلر منذذس ذ ك لوقذذم‬
‫تكلم ذ ذذر ب ذ‪ )Small-scale Integration SSI‬حيذ ؟النذم لذ ر‬
‫‪ ) etc. AND NOR OR‬تتغك من غر‬
‫لا نزيذتور‬
‫تذاة‬
‫تكلم ذ تتكذذون مذن ذ د ق يذ جذ ً مذن لبو بذذل‬
‫ذر يذ لوذلا مذن لذ ر‬
‫و ر بذ‪ )Medium-scale Integration MSI‬وق دتيذز بزيذلد ؟ابذأ يف ذ د لبو بذل‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 10‬‬
‫يذ ألوس مذذن ل ذ ر‬
‫نطقيذ‬
‫نطقيذ‬
‫تكلم ذ يف مو يذم ل ذتينيل‬
‫ذت شذره متكلم ذ وحيذ‬
‫حيذ‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫يت مم لغرك يف قتل و لع د‬
‫ودتيذز بك فذ ممفذض بكوذأ مذن يذلبقت ل و مكلنيذ ت ذميم منظمذ م؟اوذر تعقيذ ً‬
‫و ذ ا‬
‫ي لولل من لذ ر‬
‫تكلم ذ ر ذر يف مو يذم ل ذبعينيل و ذر ب ذ‪ )Large-scale Integration LSI‬وفيذ مت تضذمني غذر‬
‫ب من لا نزيتور‬
‫ت شره متكلم وحي مو لذ‪ calculator chips 1K-bit RAMs‬و؟اذسلك يذ ألوس مذن عل ذل‬
‫ذر‬
‫طذو ألمذأ يف م يذ تطذور لذ ر‬
‫تكلم ذ ؟النذم بظ ذور تقنيذ ‪ )Very-large-scale Integration VLSI‬حيذ من‬
‫م يذ لتطذذور بذ م يف مو كذ لوملنينيذذل مذذن مذذاس دمذ مئذذل‬
‫‪ 2009‬ى ذ بايذذني مذذن لا نزيذذتور‬
‫ذذت شذذره و حذ‬
‫ب مذذن لا نزيذذتور‬
‫ن عل ذذل متعذ د لنذذو لذذت ر ذذر مذ مرً ذ‬
‫و لذذت يذ م مع ذذل ذ ؟اذذر ويذذيط ‪ )cache memory‬ووحذ‬
‫ت شره و ح مو د لبو بل‬
‫‪1920‬‬
‫وس‪ 2‬يبني ت نيفلً لتقنيل ت ذنيه لذ ر‬
‫تكلم‬
‫نطقي و لتطبيقل لك جي‬
‫‪Optical‬‬
‫‪Circuit‬‬
‫‪1920‬‬
‫‪Discrete‬‬
‫‪Transistors‬‬
‫‪Integrated 1920‬‬
‫‪Circuit‬‬
‫‪Molecular‬‬
‫‪Circuit‬‬
‫‪1920‬‬
‫تكلم‬
‫‪Date‬‬
‫‪Transistors‬‬
‫‪AND OR NOT gates chips‬‬
‫‪10‬‬
‫‪1~100‬‬
‫‪1961-1966‬‬
‫‪SSI‬‬
‫‪Decoder encoder multiplexer counter‬‬
‫‪100‬‬
‫‪100~3000‬‬
‫‪1966-1971‬‬
‫‪MSI‬‬
‫‪Micro-controller special-function chips‬‬
‫‪10 000‬‬
‫‪3K~100K‬‬
‫‪1971-1979‬‬
‫‪LSI‬‬
‫‪Memory special-function chips‬‬
‫‪100 000‬‬
‫‪100K~1M‬‬
‫‪1980s‬‬
‫‪VLSI‬‬
‫‪Memory microprocessor chips‬‬
‫‪>100 000‬‬
‫‪> 1M‬‬
‫‪1990s‬‬
‫‪ULSI‬‬
‫‪>1M‬‬
‫‪2M~2Bilion‬‬
‫‪2009s‬‬
‫‪GSI‬‬
‫وس‪ 2‬رح لزمني لتطور ت نيه ل ر‬
‫هذل جيذر إلشذلر ليذ من لذبعض ؟امذل يف ليلبذلن) ي ذت‬
‫م ذط‬
‫نذ‬
‫ذذط ‪ VLSI‬ومدرج لتقنيذذل‬
‫تكلم وم‬
‫تعقي هل‬
‫ل ذ‪ ULSI‬مت ذلرً ل ذ‪ Ultra-large-scale Integration‬و؟اذسلك‬
‫ذذط ‪ GSI‬مت ذذلرً ‪ Giga-scale Integration‬و لذذسي يغذذأ ى لذ ر‬
‫عظذذم وقذ‬
‫‪Electro‬‬
‫‪Mechanical‬‬
‫‪Density‬‬
‫‪Multi-core Processors‬‬
‫‪Gates‬‬
‫‪1950‬‬
‫‪Vacuum 1920‬‬
‫‪Tubes‬‬
‫لغك ‪ 8‬رح لزمني لتطور تقنيل ت نيه ل ر‬
‫‪Application‬‬
‫ذذر‬
‫نلقذ ‪64-bit‬‬
‫ح ذذل ومعل ذ بللفلصذ لعغذري تعتذ مذذن ألجيذذلس تطذذور ل ذ ر‬
‫تكلم ‪ VLSI‬لغك ‪ 8‬يبني بططلً زمنيلً رح لتطور تقنيل ت نيه ل ر‬
‫تكلم وفقلً لع د لا نزيتور‬
‫ذذت شذذره و حذ‬
‫و يذذتمر لت ذ يف ذذل‬
‫تكلم ذ لذذت حتذذوي ذذت بايذذني لا نزيذذتور‬
‫ب من‬
‫ذس؟اور ؟افذذرو لتقنيذ ل ذ‪ VLSI‬و ب فإنذ يذذو يتوجذذر جيذذلد م ذذط حل مت ذ د‬
‫بغك د كم ‪ -‬ت ألق ؟ا ينتني لغك ‪ 9‬يبني لغره ل ذي يكوني ل معذلص ‪ IBM Power-7‬و لذسي مي ذك ‪ 8-core‬وهذوي ذت‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 11‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫لغذذرك ل ذذي يكوني قبذ ف ذ ل لغذذك ‪ 10‬يبذذني لغذذره ل ذذي يكوني‬
‫‪ 1.2‬ب يذذون ترنزيذذتور و ذذت لي ذذلر لذذو ل ذ ذ‪ Wafer‬وهذذوي مئذذل‬
‫ولو لذ‪ Wafer‬ل معلص ‪ Intel Itanium‬و لسي مي ك ‪ 4-core‬وهوي ت ‪ 2.046‬ب يون ترنزيتور‬
‫لغك ‪ 9‬لغره ل ي يكوني ل معلص ‪ 8-core IBM Power7‬وهوي ت ‪ 1.2‬ب يون ترنزيتور) ولو ل ذذ"‪"Wafer‬‬
‫لغك ‪ 10‬لغره ل ي يكوني ل معلص ‪ Intel Itanium‬ربل ي لنو وهوي ت‪ 2.046‬ب يون ترنزيتور‬
‫‪9-1‬‬
‫تقنيات صناعة أنصاف اننواقم (‪:)Semiconductors Industry Evolution‬‬
‫تطور تقنيل صنل من ل‬
‫لنو ق بغك ؟ابأ ماس لعقود لوا‬
‫من ت ذب لا نزيذذتور مصذ ر ح مذلً وبللتذذلي ميكذذن ل ذ ر‬
‫ت ذت‬
‫لا نزيذذتور‬
‫تكلم ذ من حتذذوي ذ د ترنزيذذتور م؟اذ‬
‫نلكيذ لقطبيذ ‪ )BJT‬و؟النذذم غللبيذ لذ ر‬
‫من تقني لذ‪ MOS‬مت ما ل قب لا نزيتور‬
‫لضي ومصبحم تعتم‬
‫ت تقني لذ‪ CMOS‬لت ممكنذم مذن‬
‫تكلم ذ ت ذذت‬
‫لذ ر‬
‫تكلم ذ ألوى ؟النذذم‬
‫نطذذق ‪ TTL‬مو نطذذق ‪ECL‬‬
‫ذذت لذذرغم مذذن‬
‫لونلكي ب من ؟الن يف لب ي من ل عر ج ً ت نيع ل نظرً غذك لبقذ أل؟ا ذي يف‬
‫ل ذذبعينيل مت ح ذ هذذسة غذذك‬
‫ومت تطذذوير تقني ذ لذ ذ‪NMOS‬؛ يف ذ ك لوقذذم تط ذذر يذذت‬
‫ل ذ‪ Mask‬مفذذا ت ذذنيه لطبقذذل‬
‫ذذت م ذذتو ل ذ يكون و أل؟ا ذذي ) وبللتذذلي ؟اولفذ م؟اذ و يذذت اك للقذ مقذ ويذذعر مرمذذص مقلرنذ ً مذذه‬
‫ل ر‬
‫مه ب يل‬
‫تكلم‬
‫تقني ذ ‪ MOS‬ذ د مق ذ مذذن لبقذذل‬
‫لت تعتم تقني لت نيه ‪BJT‬‬
‫لوملنينيل مت يتب س بو بل‬
‫‪ CMOS‬حي ذ م ذذل مكنذذم مذذن يذذت‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫لا نزيتور‬
‫نع من أل نيو ببو بل‬
‫نذذو ني مذذن لا نزيذذتور‬
‫لذ‪ Polysilicon‬و لذت مد‬
‫‪ ) PMOS NMOS‬ذذت نف ذ‬
‫‪Page | 12‬‬
‫ى حت ذني ؟ابذأ يف تقنيذ‬
‫لغذذره ل ذذي يكوني وبللتذذلي‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫؟امذذل من يذذت اك لطلق ذ مصذذب ممفذذض وهذذس تيع ذ يذذل‬
‫مصذذبحم م ي ذ لت ذذنيه مي ذ‬
‫ت م يف بنلت ل ر‬
‫وس‪ 3‬يبني مجيلس لتقنيل‬
‫‪Packaging‬‬
‫يف ت ذذميم د ر متكلم ذ مص ذ ر ح م ذلً‬
‫تكلم‬
‫‪Speed‬‬
‫‪Power Consumption‬‬
‫‪Discrete‬‬
‫‪Low‬‬
‫‪High‬‬
‫)‪RTL (BJT‬‬
‫‪Discrete SSI‬‬
‫‪Low‬‬
‫‪High‬‬
‫)‪DTL (BJT‬‬
‫‪Medium‬‬
‫‪Medium‬‬
‫)‪TTL (BJT‬‬
‫‪SSI MSI LSI‬‬
‫‪High‬‬
‫‪High‬‬
‫)‪ECL (BJT‬‬
‫‪SSI MSI‬‬
‫‪Low‬‬
‫‪Medium‬‬
‫)‪pMOS (MOSFET‬‬
‫‪SSI MSI VLSI‬‬
‫‪Medium‬‬
‫‪Medium‬‬
‫)‪nMOS (MOSFET‬‬
‫‪SSI MSI LSI VLSI‬‬
‫‪Medium‬‬
‫‪Low‬‬
‫)‪CMOS (MOSFET‬‬
‫‪High‬‬
‫‪High‬‬
‫)‪GaAs (MOSFET‬‬
‫‪SSI MSI‬‬
‫‪SSI MSI LSI‬‬
‫وس‪ 30‬لتقنيل‬
‫ت م يف بنلت ل ر‬
‫‪Technology‬‬
‫تكلم‬
‫ذل ‪ - 2010‬مد ى نتقذلس م ذتو تقنيذ لت ذنيه مذن حل ذم‬
‫ن لتطور لسي ح ماس ‪ 40‬لمذلً ‪ -‬بتذ تً مذن لعذل ‪ 1971‬وحذ‬
‫‪ 10µm‬ى حل ذذم ‪ 32nm‬ل ي ذ لا نزيذذتوري ذذت ذذتو ل ذذي يكوا وبللتذذلي تضذذل‬
‫ذ د لا نزيذذتور‬
‫ذذت لغذذره لو ح ذ‬
‫ذذو ي ‪ 1000‬مذذر لغذذك ‪ 11‬يبذذني لغذذره ل ذذي يكوني ل معذذلص ‪ Intel-4004‬و لذذت مت نتلج ذذل يف ذذل ‪ 1970‬ذذت شذذره يذذي يكوني‬
‫مب لح ‪ 10um‬مقلرن ً مه ح م ل يف ل ‪ 2010‬مب لح ‪32nm‬‬
‫لغك ‪ 11‬ح م لغره ل ي يكوني مه تطور تقني لت نيه من لعل ‪ 1970‬وح ‪2014‬‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 13‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫ن متويذم ن ذ ح ذم لا نزيذتور ذت لغذره ل ذي يكوني يط ذق يذ ب ذ‪ Process Technology‬وهذو لذسي يتضذل‬
‫‪ Moor‬؟ا ذ يذذنتني فمذذواً مذذن مج ذ تقني ذ لت ذذنيه ‪ 65nm‬فذذإن غذذر‬
‫م ذذلح م يذ د‬
‫وفذق قذلنون‬
‫ب مذذن لا نزيذذتور ميكذذن من تت ذذه يف م ذذلح تعذذلدس‬
‫ذذرت – ميكذذن لعغذذر مايذذني ترنزيذذتور من تت ذذه يف م ذذلح تعذذلدس ‪ 1mm2‬لغذذك ‪ 12‬يبذني صذذور ميكرويذ لا نزيذذتور‬
‫ت لغره ل ي يكوني ل معلص ‪ Intel-Quad-core‬يعتم تقني ‪ 65nm‬وجن من متويم ن‬
‫ح م‬
‫لح هو ‪35nm‬‬
‫لغك ‪ 12‬تر نزيتور ت مقطه شره يي يكوني يعتم تقني لت نيه ‪65nm‬‬
‫‪ 10-1‬أصناف اندارات ادلتكايهة انرقًية (‪:)Digital Integrated Circuit Classes‬‬
‫فيمل ي ي تف ي مقتضر لفرو ألنظم‬
‫بغك‬
‫ل ت ن ح وس ل ر‬
‫‪ -1‬ل ر‬
‫ومو ص ل يوفر ت لبلح و ل رس و‬
‫يف مئل‬
‫رجه‬
‫تكلم لرقمي ضمن فرو ركي ي اا‪:‬‬
‫تكلم لقيليي ‪)Standard Logic ICs‬‬
‫‪ -2‬ل ر‬
‫تكلم ذ‬
‫لتطبيقل‬
‫لعلم ‪)General Purposes ICs‬‬
‫‪ -3‬ل ر‬
‫تكلم ذ‬
‫لتطبيقل‬
‫لص ‪)Special Purposes ICs‬‬
‫‪Digital ICs‬‬
‫‪Semiconductors Solution‬‬
‫‪Special Purposes‬‬
‫‪ASIC‬‬
‫‪ASSP‬‬
‫‪SoC‬‬
‫‪Standard Logic‬‬
‫‪DSP‬‬
‫‪Glue‬‬
‫‪General Purposes‬‬
‫‪HW Programmable‬‬
‫‪SW Programmable‬‬
‫‪Logic‬‬
‫‪ICs‬‬
‫لغك ‪ 0‬لفرو لركي‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫ل ر‬
‫‪Page | 14‬‬
‫‪FPGA‬‬
‫‪PLD‬‬
‫‪MPU‬‬
‫‪MCU‬‬
‫تكلم لرقمي‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫ذ ومن ذل مذل هذو قلبذ ل‬
‫فمن ل مل هو غذأ قلبذ ل‬
‫ذ‬
‫ذت م ذتو لتع يمذل‬
‫م تو لكيلن ل ر ‪ )Hardware‬لغك ‪ 13‬يبني لفرو لركي‬
‫ل يذ ‪ )Software‬ومن ذل مذل هذو قلبذ ل‬
‫ل ر‬
‫ميكن من يوج ت نيفل فر ي ممر ت ن بأ ل د ر متكلم مت‬
‫ذ‬
‫ذت‬
‫تكلم ذ لرقميذ ن هذس لت ذني ميوذ ت ذنيفلً لمذلً ذ‬
‫مو لم لتطبيقل ؛ فيمل ي ي نف‬
‫يف هسة لفرو‬
‫‪ 1-10-1‬اندارات ادلتكايهة انقياسية (‪:)Standard Logic ICs‬‬
‫وهذي شذرك متكلم ذ ذ‬
‫لمذ مت ت ذميم ل لورذلك حمذ د ‪ )Fixed Functionality‬ب ميكذن ت يأهذل وفقذلً لنمذوذج قيليذي‬
‫ورذلك‬
‫ب دت ك وحذ معل ذ )؛ مذن مذاس ربذم لع يذ مذن هذسة لذ ر مذه بعضذ ل لذبعض ميكذن‬
‫ل ي ؟امل م ل ب تقو بأي م يل معل‬
‫حل وس ت د ر وريفي منطقي ؟امل من مي ت يأ يف وريف ل ر هتلج ى لد ربم هسة ل ر بللكلم مولهلذل‪ :‬لذ ر‬
‫ل بو بذل‬
‫تكلم ذ‬
‫نطقيذ ‪ ) NOT NOR OR NAND AND‬موذ شذرك لعلك ذ ‪)74HC595: Shift Register 74xxxx‬‬
‫وشرك لعلك ذ ‪ )4018: Counter 40xxxx‬وشذرك لتوقيذم ‪ )NE555‬وغأهذل مذن لغذرك لقيليذي لذت ت ذنه مذن قبذ لع يذ‬
‫من لغر؟ال‬
‫‪ 2-10-1‬ادلعاجلات ادلصغرة ‪:)Microprocessors( µP،MPU‬‬
‫وهي من فرو ل ر‬
‫ألغر‬
‫تكلم ذ‬
‫ر؟ازيذ ‪ CPU‬يف د ر متكلم ذ و حذ‬
‫لعلم ‪ )General Purposes ICs‬جتمه عل ل‬
‫ويذذتم بر ت ذذل مذذن مجذ تطبيذذق مذذلص بليذذت‬
‫‪ )Embedded Systems Programming Languages‬ت ن‬
‫‪ -‬معل ل‬
‫ألغر‬
‫‪ -‬معل ل‬
‫ألغر‬
‫عل ل‬
‫ر ؟ا ورلك وح‬
‫ل ذذل بر ي ذ ب‬
‫ر من حي‬
‫ذ لتطبيقذذل‬
‫بيت‬
‫عل ذ‬
‫ذ‬
‫ألنظمذ‬
‫ى نو ني ركي يني‪:‬‬
‫لعلم‬
‫لص‬
‫‪ 1-2-10-1‬يعاجلات األغراض انعاية ‪:)General Purpose Processor( GPP‬‬
‫يف ذذل ‪ 1970‬ر ذذر عذذلص ‪ Intel 4004‬ذو نلق ذ بعذذر ‪ 4-Bit‬و يذذت‬
‫وذ ؟ار ‪ ROM‬ووح معل‬
‫م ر وق ب غ يعرة آب‬
‫بعذذر نلق ذ ‪ 8-Bit‬و يذذت‬
‫مر؟ازيذ بذادد مذ ‪ 108KHz‬يذت‬
‫ل وبر‬
‫هذس عذلص بغذك ركي ذي يف ب‬
‫يف ذل ‪ 1974‬م نذم شذر؟ا ‪ Intel‬ذن موس معذلص لاغذر‬
‫حلليذب ويعتذ موس معذلص‬
‫لعلمذ ‪ )GPP‬وهذو عذلص ‪8080‬‬
‫يف ت ذذميم ‪ 4500‬ترنزيذذتور ووص ذ م يذذر تنفيذذسة ى ‪ 290000‬تع يم ذ يف لولني ذ ن ذ تذذردد م ذ‬
‫‪ 2MHz‬وتضمن ميضلً ‪ 64KB‬من لس ؟ار عنون ومصب‬
‫ش‬
‫يف ت ذذميم ‪ 2300‬ترنزيذذتور وق ذ تضذذمن ذ ؟اذذر ‪RAM‬‬
‫ذذي منذذس ذ ك حلذذني تطذذور معل ذذل‬
‫ألغذذر‬
‫علص ‪ 8080‬معيلرً صنل يلً وب غ يعرة ‪ $395‬و يت‬
‫لعلمذ – يذذر ً ومد تً – فظ ذذر‬
‫عل ذذل ذ‬
‫ذذر‬
‫يف بنلت موس حليذر‬
‫لنلقذ‬
‫‪Intel 16-Bit‬‬
‫‪ )8086‬ومعل ذل ‪ )Intel/AMD x86 32-bit‬ومعل ذل ‪ )Intel/AMD x64 64-Bit‬؟امذل ر ذر مذ مرً عل ذل متعذ د‬
‫لنو ‪ )multi-core‬لت يطر ت م تقب صنل‬
‫عل ل‬
‫لي لر) ل معلص ‪ Intel® 4004‬لغك ‪ 15‬يبني شره‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫لغذك ‪ 14‬يبذني لبنيذ ل م يذ‬
‫ذت لذيمن) و ريطذ ل ذي يكوني‬
‫ذت‬
‫علص ‪Intel® 4004‬‬
‫‪Page | 15‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫لغك ‪ 12‬لبني ل م ي و ريط ل ي يكوني ل معلص ‪1970 - Intel® 4004‬‬
‫لغك ‪ 15‬شره علص ‪ Intel® 4004‬ذو نلق بعر ‪ 4-Bit‬وهوي ت ‪ 2300‬ترنزيتور‬
‫لغذذك ‪ 16‬يبذذني لبنيذ ل م يذ‬
‫ذذت لذذيمن) و ريطذ ل ذذي يكوني‬
‫ذذت لي ذذلر) ل معذذلص ‪ Intel®8085‬ميضذلً لغذذك ‪ 17‬يبذذني شذذره‬
‫علص ‪ Intel®8085‬لسي مت نتلج يف ل ‪ 1976‬وهوي ت ‪ 4500‬ترنزيتور ويعم بذادد ‪ 3MHz‬لغذك ‪ 18‬يبذني شذره عذلص‬
‫‪ Intel®8086‬ذو نلق بيلنل بعر‬
‫‪ 16-Bit‬ومت نتلج يف ‪ 1978‬وهوي ‪ 29000‬ترنزيتور ويعم بادد ‪5MHz‬‬
‫لغك ‪ 16‬لبني ل م ي و ريط ل ي يكوني ل معلص ‪1976 - Intel® 8085‬‬
‫لغك ‪ 17‬شره علص ‪ Intel® 8085‬ذو نلق بعر ‪ 8-Bit‬وهوي ت ‪ 4500‬ترنزيتور‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 16‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫لغك ‪ 19‬يبني لبني ل م ي‬
‫ت ليمن) و ريط ل ي يكوني‬
‫ت لي لر) ل معلص ‪Intel®8086‬‬
‫لغك ‪ 18‬شره علص ‪ Intel® 8086‬ذو نلق بعر ‪ 16-Bit‬وهوي ت ‪ 29000‬ترنزيتور‬
‫لغك ‪ 19‬لبني ل م ي و ريط ل ي يكوني ل معلص ‪1978 – Intel® 8086‬‬
‫لغ ذذك ‪ 20‬يب ذذني ش ذذره ع ذذلص ‪ Intel®P4‬ذو نلقذ ذ بيلن ذذل بع ذذر ‪ 32-Bit‬ومت نتلجذ ذ يف ذذل ‪ 2000‬وه ذذوي ذذت ‪ 125‬م ي ذذون‬
‫ترنزيتور ويعم بادد ‪ 8GHz 3~3 1‬لغك ‪ 21‬يبني لبني ل م ي و ريط ل ي يكوني ل معلص ‪Intel®P4‬‬
‫لغك ‪ 20‬شره علص ‪ Intel®P4‬ذو نلق بعر ‪ 32-Bit‬وهوي ت ‪ 125‬م يون ترنزيتور‬
‫لغك ‪ 21‬لبني ل م ي و ريط ل ي يكوني ل معلص ‪2000 – Intel®P4‬‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 17‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫لغك ‪ 22‬يبني شره علص ‪ Intel® i7‬متع د لنو ‪ )4-Core‬ذو نلق بيلنل بعر ‪ 64-Bit‬مت نتلج يف ذل ‪ 2008‬وهذوي‬
‫ذذت ‪ 731‬م ي ذذون ترنزي ذذتور ويعم ذ ذ ب ذذادد ‪ 1.6~3.47GHz‬لغ ذذك ‪ 23‬يب ذذني دتويذ ذ لبنيذ ذ ل م يذ ذ لعلمذ ذ‬
‫ل ي يكوني‬
‫ذذت ل ذذيمن) و ريط ذ ذ‬
‫ت لي لر) ل معلص ‪Intel® i7‬‬
‫لغك ‪ 22‬شره علص ‪ Intel®i7‬ربل ي لنو وذو نلق بعر ‪ 64-Bit‬وهوي ت ‪ 731‬م يون ترنزيتور‬
‫تت م لتطبيقل‬
‫وح ذ‬
‫ووحذ‬
‫لت ت ت‬
‫ذ ر بللتعقيذ‬
‫عل ذل‬
‫عل ذ ر؟ازيذ ذ ‪ )CPU‬وذ ؟ا ذذر ل ن ذذلم‬
‫ذت م ذتو لكيذلن ل ذ ر و ل ذي وذلذك لكذون عذلص هذوي ذت ورذلك‬
‫‪ )ROM‬فق ذذم ومم ذذل ب ذذلقي يطي ذذل ؟اوح ذ‬
‫لتوقي ذذم وذ ؟ا ذذر عطي ذذل‬
‫قللعذذل وغأهذذل ف ميع ذذل يذذتم وصذ ل ملرجيذلً ذ لنلقذ لركي ذذي ‪ )BUS‬لذذسلك فذذإن معل ذذل‬
‫فقم يف حلو ير لغ‬
‫ي وب ت ت‬
‫ألغذذر‬
‫‪RAM‬‬
‫لعلمذ ت ذذت‬
‫يف ألنظم‬
‫لغك ‪ 23‬لبني ل م ي و ريط ل ي يكوني ل معلص ‪2008 – Intel®i7‬‬
‫‪ 2-2-10-1‬يعاجلات األغراض اخلاصة ‪:)Special Purpose Processors( SPPs‬‬
‫ت ذذمم معل ذذل‬
‫ألغذذر‬
‫لص ذ ي ذ ت ذ من يذذع معل ذ للي ذ وورذذلك ب‬
‫ذ متق م ذ مولهلذذل‪ :‬وح ذ معل ذ لريذذوميل‬
‫‪ )Graphics Processing Unit‬لغك ‪ 24‬علص و طم ل ن وقي لوح معل‬
‫‪GPU‬‬
‫‪NVIDIA nForce 680i SLI‬‬
‫يف ذذل ‪ 2001‬قذذرر ش ذر؟ا ‪ Sony‬بللتعذذلون مذذه ش ذر؟ا ‪ IBM‬وش ذر؟ا ‪ Toshiba‬تطذذوير معذذلص ‪ Cell-Processor‬ذذلي ألد ت و يذذتمر‬
‫تط ذذوير ه ذذس ع ذذلص مرب ذذه ي ذذنو‬
‫ومت ص ذذر مب ذذغ ‪ 400‬م ي ذذون دوبر ذذت م ذذلا لتط ذذوير ويغ ذذلر لي ذ ذ‬
‫ذذلد ً ب ذ ذ‪CBEA‬‬
‫‪Cell‬‬
‫‪)Broadband Engine Architecture‬‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 18‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫طم ل ن وقي لوح معل‬
‫لغك ‪24‬‬
‫يضذذم عذذلص ‪ Cell-Processor‬معذذلص مغذذر‬
‫معل ذذل مذ زر مذذن عل ذذل‬
‫لوح‬
‫لركي ي ‪PPE‬‬
‫لريوميل‬
‫‪nForce 680i SLI‬‬
‫لم ذ مذذن لنذذو ‪ 64-bit Power-PC Core‬ي ذذمت بذ ذ ذ ‪ PPE‬ضذذلف ً ى مو ذ‬
‫لصذ مذذن لنذذو ‪ SoCs‬لت ذريه لريذذوميل و لويذذلكم ت ذذمت ب ذ ‪ SPE‬هذذسة عل ذذل‬
‫ذ زر مت ذ مذذه‬
‫نلق ي ذمت ب ذ‪ EIB‬و؟اامهذل مت ذ مذه ذ ؟اذر لنظذل ذ مذتحكم يذ ت ب ذ‪ DMIC‬لذسي ي ذ ذ ؟اذر مذن نذو‬
‫دمذلس و مذرج مذن لنذو ‪ FlexIO‬ذ‬
‫‪ XDR‬ب ع ‪ 25GB/s‬و؟اسلك مي ذك وحذ‬
‫يذر ت ذ ى ‪ 76.8GBs‬و لتغذ ي ألوس‬
‫هلس علص ن تردد‪4GHz‬‬
‫لغك ‪25‬‬
‫يتميذذز ع ذذلص ‪ Cell-Processor‬بلإلمكلنيذذل‬
‫‪ )point‬ضلف ً ى ل‬
‫وز و تع د‬
‫طم ل ن وقي ل معلص ‪Cell-Processor‬‬
‫هللك ذ يف معل ذ لعم ي ذذل‬
‫ل وحلليلً ي ت‬
‫ط ذذم ل ذذن وقي ل مع ذذلص ‪Cell-Processor‬‬
‫ذذت‬
‫حل ذذلبي عق ذ‬
‫وم وص ذلً لفلص ذ‬
‫لعلم ذ ‪Floating-‬‬
‫هس علص يف ج لز ‪ Playstation3‬ومي ك ‪ 9-core‬لغك ‪ 25‬يبني‬
‫يف ج ذذلز ‪ Playstation3‬لغ ذذك ‪ 26‬يب ذذني ريطذ ذ ل ذذي يكوني ل مع ذذلص‬
‫‪Cell-Processor‬‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 19‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫لغك ‪26‬‬
‫ريط ل ي يكوني ل معلص ‪Cell-Processor‬‬
‫‪ 3-2-10-1‬يعيارية تصًيى بنية ادلعاجلات (‪:)CPUs Architecture Design Standard‬‬
‫تعر‬
‫عيلري بأ ل لطريق لت يتعلمذ هبذل عذلص مذه لذس ؟ار يف ج ذر وتنفيذس لتع يمذل وختذزين لبيلنذل‬
‫ويوجذ معيذلريتني ميليذيتني يف‬
‫ت ميم عل ل ‪:‬‬
‫ معيلري ‪Harvard‬‬‫‪ -‬معيلري ‪Von-Neumann‬‬
‫‪ 1-3-2-10-1‬معيلري ‪:Von-Neumann‬‬
‫تعتم ذ هذذسة عيلري ذ‬
‫ذذت عذذلص ونلق ذ وحي ذ لنق ذ لتع يمذذل و لبيلنذذل بذذني لذذس ؟ار ووح ذ‬
‫توقيم م؟اور من مج تنفيس م ي و ح‬
‫‪-1‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪-3‬‬
‫‪-4‬‬
‫لسلك تت‬
‫عل ذ وبللتذذلي يذذو هتذذلج ى نبضذذل‬
‫هسة لنظم بكو ل بطيئ ن بيلً مب م م ل يت ص مبل ي ي‪:‬‬
‫يقو علص جب ر لتع يمل من لس ؟ار‬
‫يقو بقرت لبيلنل من لس ؟ار‬
‫ت لبيلنل‬
‫جرت لعم يل‬
‫ت لس ؟ار‬
‫لد ؟اتلب ت ك لبيلنل‬
‫لغك ‪ 27‬معيلري ‪ Von-Neumann‬ولريق ربم علص مه لس ؟ار‬
‫‪ 2-3-2-10-1‬معيلري ‪:Harvard‬‬
‫تتكذ ذذون هذ ذذسة عيلري ذ ذ مذ ذذن عذ ذذلص ونذ ذذلق ني منف ذ ذ ني مح ذ ذ مهل لنق ذ ذ‬
‫لتع يمذذل و مذذر لنقذ لبيلنذذل وختت ذ ذ ؟اذر لبيلنذذل ذذن ذ ؟اذذر‬
‫لتع يمذذل حيذ من لكذ ذ ؟اذذر مطذذوط نونذ وحتكذذم وهذذر معطيذذل‬
‫بت ف ذ وبللتذذلي فذذإن م ي ذ قذذر ت لتع يمذذل و لبيلنذذل تذذتم يف نف ذ‬
‫لوقم ويتكون ير لتنفيس م؟ا‬
‫لغك ‪ 28‬معيلري ‪ Harvard‬ولريق ربم علص مه لس ؟ار‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 20‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫‪ 4-2-10-1‬بنى يسجالت انتعهيًات يف ادلعاجلات (‪:)CPUs Instruction Set Architectures‬‬
‫ح منت‬
‫هب ذ‬
‫لوملنينل يف لقرن ل لبق ؟الن لتوج ل لك يف لو صنل‬
‫ت ذي‬
‫تع يمل م ق وم؟اور ذ دً‬
‫عل ل هو بنلت معل ل ذ‬
‫م ي ذ ل ذ ولكذذن يف ت ذذك أل نذذلت ر ذذر توج ذ آمذذر معذذل؟ا دتلم ذلً وهذذو ل ذذعي لبنذذلت معل ذذل ذ‬
‫وحم ود لع د ميكن تنفيسهل ب ر ل‬
‫للي ج ً تق م بى م‬
‫لتع يمل يف عل ل‬
‫ا‬
‫تع يمذذل ب ذذيط‬
‫ى اا بى ميليي ‪:‬‬
‫‪)300 ~ 3000 Instruction CISC -1‬‬
‫‪)50 ~ 200 Instruction RISC -2‬‬
‫‪)15 ~ 30 Instruction MISC -3‬‬
‫‪ 1-4-2-10-1‬لبني ‪:CISC‬‬
‫وهذي مو ذ مو مذر حلليذر عقذ "‪"Complex Instruction Set Computer‬؛ معظذم معل ذل‬
‫معملري ‪ CISC‬و لت ت م مو تع يمل ق ي‬
‫ذي ت ذت‬
‫حلو يذر لغ‬
‫دهل ى ‪ 3000‬تع يم مو م؟اور‬
‫لذ فه أليليذذي هلذسة لتقنيذ هذذو ختفذذيض لتك فذ لعلمذ ل حو يذذر وذلذذك ذذن لريذذق جعذ ل ذ – وهذذي لعن ذذر أل؟اوذذر تك فذ يف مي‬
‫نظل حليويب – م؟اور ي ول وبللتلي مق تك ف‬
‫يت ص تيه ذلك بتطبيق مب م ب يم وهو‪ :‬نق لتعقي مذن ل يذل‬
‫يذذتم يف عذذلص وبللتذذلي ميكذذن من ت ذ‬
‫ى لعتذلد ل ذ ر هلذس ل ذبر يذتم خت ذيص تع يمذ لكذ حذ ا‬
‫ى آب‬
‫مو ذ تع يمذذل هذذسة عل ذذل‬
‫لتع يمذذل‬
‫؟امذذل من لقل ذ‬
‫أليليذذي تقذذوس‪ :‬ن مد ت‬
‫لكيلن ل ر "د كملً" مير بكوأ من ألد ت ل ي‬
‫ت لنقيض من ذلك فإن زيلد‬
‫وي ر زمن ت ويق نت‬
‫د لتع يمل يزي من ي ول ل‬
‫‪ )Time to Market‬ولكن بنف‬
‫لوقذذم ي ذ دي ى زي ذذلد تعقي ذ لعت ذذلد ل ذ ر ل مع ذذلص حي ذ ي ذيحتلج ى وح ذ ترت ذ معق ذ د م ذ نف ذ‬
‫لتع يمل‬
‫لكبأ ؟امل من دور تنفيس لتع يم يت ت ر وقتلً ضلفيلً د م وح‬
‫ع ذذلص ل تع ذذر‬
‫ذذت ؟ا ذذم‬
‫لاتذ حذ يذتم تف ذأهل هذل يعذين تبذلل ً يف ألد ت ؟امذل‬
‫من وب ذبر حللجذ ى م ذ ا د م يذ ضذلفي هلذسة لتع يمذل ؛ فذإن ذ د لا نزيذتور لبنيذ عذلص يذتزد د وبللتذلي يذتزد د ضذيل ل‬
‫لطلق ذ يف عذذلص هذذل ينذذت‬
‫‪AMD & INTEL‬‬
‫ن ذ رتفذذل يف درج ذ حذذرر عذذلص ويذذيحتلج ى وح ذ ت ي ذ ملص ذ وهذذس بللفع ذ مذذل ناحظ ذ يف معل ذذل‬
‫ذذت م يف حلو يذذر لغ‬
‫ذذي‬
‫ن ل ذذبر أليليذذي يف زيذذلد ذ د لتع يمذذل يف عل ذذل‬
‫‪ – CISC‬ت لرغم من لنر ل يب هلس ألمر – هو من هسة عل ل تكون مكري ألغر‬
‫برنلم هسة عل ل يكون يف غلي لتعقيذ هلذس ل ذبر يذتم تزويذ‬
‫…‪ )etc‬وغأه ذذل وه ذذس ب يت ذذوفر يف عل ذذل‬
‫لم ذ‬
‫عذلص مب ذ ا تع يمذل لكلفذ لعم يذل‬
‫ل ذذت تتب ذذى لبنيذ ذ ‪ RISC‬م ذذن مشذ ذ ر ذذلكا‬
‫عل ذذل‬
‫م ل معق‬
‫لذذت تتبذذى لبنيذ‬
‫وبللتذلي فذإن‬
‫لريلضذي ‪Cos Sin‬‬
‫ل ذذت تتب ذذى لبنيذ ذ ‪ CISC‬ه ذذي‪:‬‬
‫‪ and x86 68000 VAX PDP-11 System/360‬ضلف ً ى ‪and IBM Cyrix AMD Intel‬‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 21‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫‪ 2-4-2-10-1‬لبني ‪:RISC‬‬
‫وهذذي مو ذ مو مذذر حلليذذر‬
‫حم ود ن بيلً من لتع يمل‬
‫ت ذذر "‪ "Reduced Instruction Set Computer‬وهذذي نذذو مذذن عل ذذل‬
‫ل ي لعلم و أليليي و لت تب غ حو ي ‪ 200‬تع يم ؟اح م ظمي‬
‫من ميز تع يمل‬
‫عل ل ذ‬
‫حي ميكن من ت‬
‫ير لتنفيس يف بعض عل ل‬
‫لبني ‪ RISC‬م ل ق ذأ وب حتتذلج لوحذ ترتذ ملصذ ‪ )Microcode‬هذل ي ذر يف م يذ لتنفيذس‬
‫ى دور آل و ح لك تع يمي ميز ممر ق تكون م؟اور ممهي وهذي منذ ب ذبر‬
‫ق وب لل تع يمل هس لنو فق مصب بلإلمكلن تق ي‬
‫ختفيض تك ف لت نيه و يت اك لطلق‬
‫برنلم‬
‫لذذت دت ذذك مو ذ‬
‫د لا نزيذتور‬
‫وبللتذلي‬
‫ا‬
‫د‬
‫ل م ي و لسي ي دي ى تق ي‬
‫ت لنقيض مذن ذلذك فذإن ق ذ ذ د لتع يمذل و موميت ذل يذنعك يذ بلً ذت تعقيذ‬
‫؟اتلبذ‬
‫علص ولول‬
‫مذ مرً ومذذه وجذذود ل ذذل بر يذ لليذ‬
‫معظم منو‬
‫تحكمل‬
‫مذن مشذ ر ذلكا‬
‫ذذتو و تعذ هنذذلك مغذذك يف تعقيذ بذذرم‬
‫ر ‪ )Microcontrollers‬ومعل ل‬
‫عل ذل‬
‫عل ذل ذ‬
‫لبنيذ ‪ RISC‬وهذذسة لبنيذ تعتمذ هل‬
‫إلشلر لرقمي ‪)DSPs‬‬
‫لذت تتبذى لبنيذ ‪ CISC‬هذي‪Atmel AVR ARM ARC AMD 29k DEC Alpha :‬‬
‫‪and SPARC SuperH PowerPC PA-RISC MIPS‬‬
‫‪ 3-4-2-10-1‬لبني ‪:MISC‬‬
‫تقذذو هذذسة لبني ذ‬
‫ذذت ذ د ق ي ذ ج ذ ً مذذن لتع يمذذل‬
‫لتع يمل يعتم‬
‫ت ك س ‪ – )Stack-based‬لسي ي ت‬
‫لت زين نو ن لعود نذ لقفذز ى لذ م لفر يذ يف بذى لتع يمذل‬
‫ا‬
‫‪ )Register-based‬وبللتلي يتم فك تغفأ لتع يمل ب ر م؟ا‬
‫لت ت ت‬
‫ا – ب بً من ؟اون معتم ً ت‬
‫غأ من هس ي دي ى ؟اون لتنفيس يعتم‬
‫ت لت‬
‫تق ي ذ‬
‫أليليذذي هب ذ‬
‫ذد‬
‫ذ ا‬
‫ل م ي ذ ل معذذلص ؟امذذل من هذذس لنذذو مذذن‬
‫لتتلبعي ل تع يم‬
‫هذذس لنذذو مذذن بذذى لتع يمذذل شذذلكه يف ‪ Java Virtual Machine‬ومذذن مبذذرز لتطبيقذذل‬
‫لت لريذ لذذت تبنذذم هذذسة لبنيذ هذذو حلليذذو‬
‫‪ INMOS Transputer‬مبني ت لغك ‪29‬‬
‫لغك ‪ 29‬ل وح أل ل حليو‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Transputer Evaluation IMSB008‬‬
‫‪Page | 22‬‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫وس‪ 4‬ي ص مقلرنلً بني بني لتع يمل‬
‫‪ RISC‬و لبني ‪CISC‬‬
‫معالجات ‪CISC‬‬
‫ل ي ي‬
‫د ؟ابأ ج ً من لتع يمل‬
‫معالجات ‪RISC‬‬
‫ى ‪3000‬‬
‫تع يمل بر ي معق ي ت ر تنفيسهل زمنلً ؟ابأً ي‬
‫د ق ي من لتع يمل‬
‫ى ‪ 12‬دور‬
‫لتع يمل حتتلج ى ‪ Microcode‬يف علص لاتت ل قب لتنفيس‬
‫ي ب يت لوز ‪200‬‬
‫ل‬
‫تع يمل بر ي ميليي ب يط ميكن تنفيسهل ب ور و ح فقم‬
‫تنفيس لتع يمل يتم بغك مبلشر دون حللج لوح ترت‬
‫؟ات لتع يمل تتفلو يف لطوس و لتعقي‬
‫؟ات لتع يمل ب يط وموح‬
‫حتتلج ل وصوس ى لس ؟ار م نلت لتنفيس‬
‫ب حلج ل وصوس ل س ؟ار ألو مر يف‬
‫نلدرً مل ت ت‬
‫ذ‬
‫ت ت‬
‫تقني ‪Pipelining‬‬
‫تعقي يف لكيلن ل ر ‪)Microcode Unit‬‬
‫مو م‬
‫تعقي‬
‫ت م تو ل يل‬
‫لع ي من مو ل‬
‫وس‪ 4‬مقلرن بني بني لتع يمل‬
‫ا )‬
‫تقني ‪ Pipelining‬بغك و يه‬
‫ذ‬
‫ا وحي و لنق يتم من لس ؟ار‬
‫لطوس ‪) 32-bit 16 8‬‬
‫‪)Compiler‬‬
‫ا ويتم لتنفيس من ل‬
‫‪ RISC‬لبني ‪CISC‬‬
‫‪ 3-10-1‬ادلتحكًات ادلصغرة ‪:)Microcontrollers( µC،MCUs‬‬
‫ميو‬
‫تحكم‬
‫ر منظوم حليوبي متكلم م ر متوضع‬
‫ذذي و لتطبيقذذل‬
‫يف حلو ي ذر لغ‬
‫ألمذذر‬
‫ت د ر متكلم وحي‬
‫للي ذ ألد ت فذذإن تحكمذذل‬
‫يت اك لطلق حم ودً ؟اأج ز لتحكم ن بع و لت يز‬
‫تعتذ‬
‫تحكمذل‬
‫لرقميذ‬
‫غا‬
‫ذ ر ت ذذت‬
‫نزلي و أللعل‬
‫ذ ر لق ذر لنذذلبض يف منظمذ لذتحكم ويف لت يذذز‬
‫عل ل‬
‫ذت م‬
‫ذ ر ‪)MPU‬‬
‫يف لتطبيقذذل ص ذ أ حل ذذم حي ذ يكذذون‬
‫بلإلضلف ى منظم لتحكم يف ل يلر وغأهل‬
‫لك ربلكيذ و إللكاونيذ وبقذ ر زديذلد تعقيذ لورذذلك‬
‫لذذت‬
‫ط وبذ مذذن هذذسة ألنظمذ يذذزد د تعقيذ بنيذ هذذسة تحكمذذل ؛ لذذسلك تتذذوفر هذذسة تحكمذذل ضذذمن ليذ و يذذه جذ ً مذذن لعذذلكا‬
‫تتنو بتنو ورلكف ل وتطبيقل ل فمن ل لص ومن ل لعل‬
‫تعتذ صذذنل‬
‫ت ذذت‬
‫ذ‬
‫ل ذذيلر‬
‫لقذذو‬
‫ر؟اذ يف زديذذلد منذذو تطذذوير تحكمذذل‬
‫يف منظم ذ لذذتحكم يف ل ذذيلر‬
‫حل يو ذ ؟امذذل تغذذأ إلح ذذلت‬
‫لك ف ذ ن فض ذ يذذا و ‪ 30~40‬يف حذذني ي ذذت‬
‫متط بذذل قطذذل صذذنل‬
‫ذ ر وتغذذأ إلح ذذلت‬
‫ورلك وميز ت تو ر ربم آب‬
‫حل ليل‬
‫ى من ذ د تحكمذذل‬
‫‪ 70~100‬مذذتحكم يف ل ذذيلر ذ‬
‫ل ذذيلر دفعذذم ش ذر؟ال ت ذذنيه تحكمذذل‬
‫يف ل ذذيلر‬
‫لك ف ذ رتفع ذ مذذن ذ ير ذ؟اذذرة من‬
‫ت ذذلس ت‬
‫ذ ي ج يذ ذ‬
‫مو ‪CAN & LIN‬‬
‫ت ن‬
‫وحذ‬
‫عل ذ ر؟ازيذ وبذذني ذ ؟اذذر ذذتحكم ن معيذذلر متيذذلر عذذلص وفقذلً لعذذر‬
‫ر بغذك ميليذي وفقذلً لعذر‬
‫لنلقذ لركي ذي ‪ ) 64-bit 32-bit 16-bit 8-bit 4-bit‬لذسي ي ذ بذني‬
‫معل ذذل ‪ 4-bit‬يف مج ذذز لذذتحكم ذذن بع ذ وملعذذل‬
‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫ذ ر لذذت ت ذذت‬
‫ذ ر ى تطذذوير وتبذذين برتو؟اذذوب‬
‫تحكمل‬
‫ت ذذت‬
‫ى من ‪ 33%‬مذذن تحكمذذل‬
‫ذذنع‬
‫لنلقذ لركي ذذي يعتمذ‬
‫ذذت درجذ تعقيذ لنظذذل فمذذواً‪:‬‬
‫أللفذذلس وهذذسة عل ذذل تكذذون حم ذ ود يذذز‬
‫‪Page | 23‬‬
‫وتعم ذ‬
‫ن ذ تذذردد ب‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬
‫جامعـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــة حلـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ـ ــب‬
‫كلية اهلندسة الكهربائية واإللكرتونية‬
‫قس ـ ـ ــم هندسـ ـ ـ ـ ــة الححكـ ـ ـ ـ ــم واألمتحـ ـ ـ ـ ــة‬
‫يت ذذلوز ‪ 8MHz‬ومم ذذل معل ذذل ‪ 8-bit‬فت ذذت‬
‫‪ 20MHz‬وت ت‬
‫‪ 32-bit‬فت ذذت‬
‫يف منظم ذ ل ذذتحكم بلل ذذلب و ألج ذذز نزلي ذ وهذذي تعم ذ‬
‫معل ل ‪ 16-bit‬يف منظم لتحكم لرقمي بل ر؟ال وهذي تعمذ‬
‫ن ذ ت ذذردد ب يت ذذلوز‬
‫نذ تذردد ب يت ذلوز ‪ 40MHz‬وممذل معل ذل‬
‫يف ألنظم ذ تق م ذ ل ذذت حتت ذذلج ى معل ذ بللفلص ذ لعغ ذري مو حت ذذوي ذذت نظ ذذل تغ ذ ي م ذ م‬
‫‪ Linux‬وه ذذي دت ذذك مي ذذز و ي ذذع ب دت ك ذذل عل ذذل‬
‫ألدىن موذ ذ ‪ :‬مكلنيذ ذ لذ ذربم م ذذه بروتو؟ا ذذوب‬
‫‪ )CAN Wi-Fi USB Ethernet‬وتكون بنيت ل مقر ى بني حلو ير وتعم‬
‫ن تردد‬
‫ت ذذلس ت‬
‫‪ )RTOS‬مو ذ‬
‫ذ ذ ي لليذ ذ ل ذذر‬
‫تا و من ‪60MHz~400MHz‬‬
‫‪ 1-3-10-1‬ادليزات انوظيفية نهًتحكًات ادلصغرة (‪:)Microcontrollers Functional Features‬‬
‫دتت ك تحكمل‬
‫لرجي‬
‫يطي‬
‫ر لع ي من يز‬
‫ت ل ر طبو‬
‫أليليي و يز‬
‫‪ )PCB‬وذلك هب‬
‫يطي لوريفي ؛ ن هل‬
‫من تنو هسة يز هذو تق يذ‬
‫ذ د لعنلصذر‬
‫‪:‬‬
‫‪ ‬ختفيض يت اك لطلق‬
‫‪ ‬ختفيض تك ف تطوير لنظل من ماس تق يص زمن لت ميم‬
‫‪ ‬حل وس ت مد ت م ت‬
‫‪ ‬حل وس ت و وقي للي‬
‫ضذذلف ً ى يذذز‬
‫تحكمل‬
‫أليليذذي لذذت تغذذاك هبذذل تيذذه تحكمذذل‬
‫ر لتكون ب ياً ن يت‬
‫عل ل‬
‫ذ ر فذذإن لع ي ذ مذذن يذذز ر ذذر م ذ مرً ومد‬
‫ى دفذذه‬
‫ذ‬
‫ر يف لع ي من مغلريه ألنظم‬
‫‪{...‬انحهث اجللسة العملية األوىل}‪...‬‬
‫ دمحم خبري ومىدة ونىر ‪-‬‬‫‪Session 01 | 2011-2012‬‬
‫‪Page | 24‬‬
‫وليد بليد‬
‫‪Microprocessors & Microcontrollers Lab‬‬