تابع سلسلة اسس التحكم المصغر 2

من طرف al~yazidi الخميس مارس 27, 2008 7:46 am

الدوائر المتكامله Question

الدوائر المتكامله : ( IC ) : عباره عن شريحه , ويخرج منها أطراف أو أرجل.
بداخل الشريحه , هناك عدد من القطع الإلكترونيه بما فيه ترانسيستورات , دايود, مقاومات , مكثفات , وأسلاك ربط , موصولين ببعضهم ليكونوا دائره ما , ذات عمل محدد , كعدادات ومؤقتات وميكروكونترولارات "متحكمات صغيره" , ذاكرات , بوابات منطقيه , معالجات وآلاف من الوظائف.
هذه الدوائر الموجوده داخل الشريحه , تتصل مع العالم الخارجي من خلال الأطراف , فمنها ما هو مخصص لوصل الجهد الإيجابي وآخر للسلبي , ولكل طرف وضيفه .
نحن كهواة , وجود هذه الدوائر المتكامله بالنسبه لنا , يوفر علينا أعمالا شاقه , وطويله , بل تبدو في أغلب الأحيان مستحيله. خذ مثلا , الدائره المتكامله 555 , عباره عن شريحه ذات ثماني أطراف وتعمل كمؤقت , لو أردت بنائه بنفسك , فأنت بحاجه لوصل ما يقارب العشرين ترانسيستور, وستة عشر مقاومه , وثلاثه دايود , وهذا معناه :
1 . الطلب من الله عز وجل أن تجد كل هذه الترانسيستورات في السوق.
2 . الكلفه العاليه .
3 . يوم من الوصل والتلحيم إذا كفاك.
4 . حجم دائرتك ومهما كنت بارعا لن يقل عن 10*10سنتم .
5. آلاف المصائب الأخرى.
أنظر الصوره أدناه , لترى ما هو موجود داخل الدائره 555 التي لا تتعدى السنتم المربع.

شكل الدارات المتكامله , يتضمن في أحد جهاته حفره في الوسط , تشير إلى الجهه العليا , وإلى يسارها نقطه أو حفره صغيره , سميناها نقطة الدليل , لأنها تدل إلى وجود الطرف واحد , وموقع باقي الأطراف , يبدأ بالعد بعكس عقارب الساعه.

هذه التعليبه, أو الشكل للدائره المتكامله, يسمى DIP وهناك أشكال آخرى كأل TO-5 , أنظر الصوره أدناه , تعليب SMT وهي ذات التركيب السطحي ( تلحم على اللوحه مباشرة بدون ثقوب).

الحمدلله هناك الكثير من مصنعي الدوائر المتكامله ( دم) . مثلا ( موتورولا , ناشونال , تكساس, فايرتشايلد, سامسونغ, نك, أنالوغ ديفايسس, الخ ) وهناك مصانع في عديد من البلدان . فكل هذه المعلومات تأتي مكتوبة على ظهر الدوائر الإلكترونيه . وفي أغلب الأحيان نجد سطرين , مثلا
M8228
DM74LS08N
بالإضافه إلى أن لكل شركه شعار خاص بها , مطبوعا في أحد الزوايا .

كما تلاحظ في مثلنا أعلاه أن لكل بلد مصنع شيفره تدل عليه , فسطرنا الأول يعني
أن (دم) صنعت في ماليزيا , في الأسبوع 28 من سنة 1982 .
لكل شركه مصنعه شيفره تدل عليها , DM تعني قطعه رقميه من ناشونال .
سيريال 74 أو مجموعة 74 . ( مجموعه تضم عدة (دم) مختلفة الوظائف).
العائله : تنقسم ال(دم) إلى عدة عائلات وتفرعات , تختلف فيما بينها , بعدة أمور منها , الجهد , التيار, السرعه , وطريقة التصنيع , . LS عباره عن تفرع من عائلة TTL .
الوضيفه : 08 تقول لنا أن (دم) عباره عن : أربع بوابات منطقيه AND ذات المدخلين .
و N تدل على نوع التعليبه .

دوائر ألذاكره
قبل الدخول في شرح دوئر الذاكره , خذ هذه الفكره من أخوك حسن علي , مهما كانت الإلكترونيات الرقميه معقده لا تتعدى كونها لعبة الصفوره والواحد , اللغه الرقميه لغة الالكترونيات والكومبيوتر والاله الحاسبه وكل الادواه المتطوره. ربما الان تقول لنفسك انها لغه معقده جدا وللاخصائين الى ما شابه ذالك.هذه لغه بسيطه جدا واكثر مما تتصور فابجديتها مكونه من حرفين نعم حرفين اثنين فكل الاجهزه التي ذكرتها لك سابقا,بما فيهم الكومبيوتر لا تفهم اكثر من حرفين.وهما الواحد والصفر (1) و(0) وكذلك يطلق على هذان الحرفان اسم (الاعلى) و(الادنى) اجنبيا (H) و (L). ولماذا هذه الاسماٍ لحرفان فقط ؟ بسبب الاسلوب الذي تستعمله هذه الاجهزه لكتابة هذان الحرفان بداخلها.قلنا باننا نكتب العربيه اينما نشا ٍ ورق,حجر ,رمل. اما الكومبيوتر فيكتب في الذاكره التي هي عباره خانات افقيا وعاموديا وكل خانه بداخلها جهاز يمكن ان يعبأ بشحنه كهربائيه كالبطاريه تماما. مثلا لووضعنا 8 أجهزه من هذه بشكل افقي.

وأخذنا نشحن بعضها , بجهد 5 فولت , وتركنا بعضها الآخر بدون شحنه , المعالج يفهم , أنه حيث هناك خمسه فولت هناك واحد منطقي , وبدون شحنه صفر منطقي .
لنفترض أن ما في الصناديق هو " 11111111" . طبعا أنت درست معي الأنظمه الرقميه , وأصبحت تعرف أن هذا الرقم الثنائي , قيمته العشريه 255 . المعالج كذلك يعرف هذه القيمه . ويستطيع أن يجمع أو يطرح ...إلخ من رقم ثنائي آخر ويعطيك الجواب ثنائيا .
ما تبقى , من لعبة الصفوره والواحد , ليس أكثر من تشفيرات . كيف ؟ . أولا إتفقنا أنه , ما يحفظ في الذاكره والقرص الصلب يكتب بأرقام ثنائيه , أليس كذلك؟ .... أنت اللآن تقرأ موضوعي بالعربي .... وهو مخزن في حاسوب .... ويجب أن يكون أرقام ثنائيه , كيف هذا ؟ .
بسيط جدا , داخل الحاسوب هناك دوائر متكامله تحول الأرقام الثنائيه إلى أحرف , كل حرف يمثله رقم . مثلا الـ A الرقم 65 ..... هذه التشفيره .... تدعى " تشفيرة أسكي" .... نعود لموضوعنا.

كل خانه من هذه الخانات الثنائيه . بغض النظر عما تحتويه " واحد أم صفر" تسمى "بيت" .
النيبل أربعة صناديق جنب بعظها , أي أربعه بيت .
"البايت" ثمانيه "بيت" ....... والكلمه 16 بيت.
عندما تقرأ على "السي دي" أن سعته 800 ميغا بايت , أو عندما تقرأ , أن سرعة إتصالك بإنترنت,كذا كيلو بايت بالثانيه , أصبحت تعلم بالتأكيد , بما يتعلق الموضوع.
نعود لدوائر الذاكرات, الخانات الأفقيه , تدعى "سجل" ممكن أن تكون بعرض 8 بيت أو أكثر .
السجلات , موجوده بشكل عامودي , واحد تحت الآخر , لنقل على صعيد المثال 60 سجل . كل سجل له عنوان أو موضع , الأول عنوانه صفر , الثاني واحد , وهكذا حتى الـ 59 .
الذاكرات مهما كان نوعها ... ليست أكثر من سجلات وعناوين.

طيب , سؤال .... كيف يفهم المعالج بأنني أريد طرح هذا أو ذاك السجل من تلك ؟ ببساطه لكل سجل إسم وعنوان لنرى ......كيف ؟ ..... الذاكره مؤلفه من سجلات بشكل عامودي

الموضع يشكل عنوان السجل , والمعالج يفهم ذلك تلقائيا , وليس لديه مشكله في ذلك, المشكلة لدينا نحن إذا كان هناك ذاكره من ستين عنوان , وكنا نكتب برنامج مثلا , لقياس مساحة المربع .... الطول ضرب العرض .... فبأي من هذه العناوين وضعنا الطول والعرض ...... لذا هناك لكل سجل إسم .... إما أن نضعه نحن بأنفسنا .... وهناك أسماء لسجلات محدده من المصنع ....
لنوضح أكثر ..... كتابة برنامج للمتحكم أمر سهل جدا وليس بالمعقد مثلا مساحة المربع .. لاحظ معي السطرين التالين
tool equ 2
arth equ 4
كلمة ( EQU ) معناها يوازي ..... بكل بساطه هنا قلت للمعالج .... بأنني سميت السجل الموجود في الموضع 2 كـ طول وفي الموضع 4 كـ عرض ...... من هنا فصاعدا .... لن أشغل رأسي بموضع أي من هذان السجلان .... يكفي أن أقول للمعالج إقرأ طول فهو يعرف تلقائيا موضعه .... وينفذ لك الأمر الذي تريده .....إكتملت الصوره الآن سنضع تعريف نهائي للسجل
سجل : مجموعة خانات ذاكره أفقيه , تحتوي كل منها على بيت واحد , وله طول معين , وإسم وعنوان يحدد موضعه في الذاكره .
أنواع الذاكرات
الذاكرة المؤقته ( رام ) ...... يعني انها تعمل وتحتفظ بالمعلومات ..... طالما هناك جُهد كهربائي يصل للمتحكم .... في حال فقدانه .... تتحول كل السجلات إلى صفر ..... وتفقد المعلومات ....... (ذاكره مؤقتة )
الذاكره من نوع( فلاش) ...... أي أنها تمحى وتقرأ كهربائيا ...... تحتفظ بالمعلومات لمدة 40 عام حتى ولو قطع التيار الكهربائي عن المتحكم ..... نستطيع قرائتها أو محيها ...... ألف مره فقط ...... بكلمات أخرى يمكننا برمجة ( حرق المتحكم , إذا جاز التعبير) ألف مره فقط ......
ذاكرة المعلومات ..... من نوع ( إإبروم) ..... يعني ..... أنها تسجل وتمحى كهربائيا ..... تحفظ المعلومات لأربعين عام بدون كهرباء ..... خلافا لسابقتها ..... يمكن قرائتها وكتابتها مليون مره .... كذلك بحاجه لوقت أكثر من سابقتها .... لقرائة أو كتابة السجلات ... بطبيعة الحال الوقت قصير جدا .... إذا كنا نتكلم في السابقه عن ميكروثانيه فهنا نتكلم عن ميلي ثانيه .

lol!