ریزپردازنده

Microprocessor

شماره درس: ۴۰۵۱۳ تعداد واحد: ۳
مقطع: کارشناسی نوع درس: نظری
پیش‌نیاز: معماری کامپیوتر هم‌نیاز: –

اهداف درس

در دو درس ساختار و زبان کامپیوتر و معماری کامپیوتر چگونگی تعامل اجزای مختلف کامپیوتر و سپس طراحی این اجزا و تکنیک های پیاده سازی آن‌ها در کلاسهای مختلف کامپیوتر آموزش داده شد. در این درس دانشجویان می آموزند چطور با استفاده از یک تراشه ریزپردازنده یا ریزکامپیوتر و دیگر تراشه های جانبی آن برای حل مسائل موجود در دنیای واقعی یک سیستم کامپیوتر طراحی، پیاده سازی، برنامه ریزی و ارزیابی و اشکال زدایی کنند. آشنایی با ریزپردازنده های روز با قابلیتهای پیشرفته و آموزش نحوه بکارگیری این قابلیتها از دیگر اهداف درس است.

ریز مواد

  • مقدمه ای بر سیر تطور و تحول در ریزپردازنده ها
  • معرفی یک پردازنده مبنا و پرکاربرد
    • مد حداقل: معماری حافظه ۱۶ بیتی و ساختار داخلی 8086، پایه‌بندی و سیکل‌های اساسی، دستورالعمل‌ها، برنامه سازی اسمبلی، معماری سیستم در مد حداقل، وقفه‌ها
    • مد حداکثر: پایه بندی و سیکل‌های اساسی، معماری سیستم در مد حداکثر، 8284 و 8288
    • مدارهای جانبی: تایمر، درگاه سری، درگاه موازی، ارتباط با کاربر (صفحه کلید، نمایشگر)، ارتباط با محیط طبیعی (کدکننده محوری، مبدل‌های DAو AD ، معرفی کنترلر وقفه و کنترلر DMA
    • همپردازنده 8087: ساختار داخلی، مجموعه دستورات، ارتباط با پردازنده اصلی 8086
  • معرفی یک میکروکنترلر
    • معرفی مجموعه دستورالعمل
    • مدیریت وقفه‌ها
    • معرفی مدار‌های جانبی: واسط‌های ارتباطی (I2C، SBI، …)، واحد PWM، انواع Timerها، انواع درگاه‌ها، واحد‌های ADC و DAC
    • معرفی واحد مدیریت توان مصرفی
  • معرفی یک پردازنده گرافیکی
    • معرفی مختصر واسط PCI-Express
    • معرفی اجمالی معماری و برنامه‌نویسی پردازنده گرافیکی

ارزیابی

  • تمرین‌های نظری: ۳ نمره
  • آزمون‌‌های میان‌ترم و پایانی: ۱۵ نمره
  • آزمونک‌ها: ۲ نمره

مراجع

  1. W. A. Triebel and A. Singh. The 8088 and 8086 Microprocessors. Prentice-Hall, 2003.
  2. M. A. Mazidi. The 80x86 IBM PC & Compatible Computers. Volume II, Prentice Hall International Inc., 1995.
  3. W. A. Smith. ARM Microcontroller Interfacing: Hardware and Software. Elektor internatiolnal, 2010.
  4. M. A. Mazidi, et al. The AVR Microcontroller and Embedded Systems: Using Assembly and C. Prentice Hall, 2011.
  5. D. Kirk and W. M. Hwu. Programming Massively Parallel Processors. Morgan Kaufmann, 2012.