Jahziah.
English

دليل المراجعة · GKU 4

دليل مراجعة الأنظمة المدمجة (هندسة الحاسب)

النظام المدمج حاسوب مخفي داخل منتج: منظم حرارة، أو مشغّل محرك، أو منظم ضربات القلب، أو وحدة تحكم مكابح السيارة. يؤدي مهمة واحدة، وكثيراً ما يعمل على بطارية وبموعد نهائي، وغالباً بسيليكون لا يكلّف إلا دولارات قليلة. الجزء الأول من هذه الوحدة هو الآلة نفسها: لماذا لا يكون المتحكم الدقيق حاسوباً شخصياً صغيراً، وكيف تعمل مسجّلاته وخريطة ذاكرته، وأي عائلة معالجات تناسب أي مهمة، وكيف يُبنى البرنامج حول المؤقتات والمقاطعات. والجزء الثاني هو كيف تلتقي هذه الآلة بالعالم: أطراف الإدخال والإخراج العامة وأنماط قيادتها، والنواقل التسلسلية بتوقيتها ومخازنها المؤقتة، والتحويل من التماثلي إلى الرقمي ومن الرقمي إلى التماثلي، والحسّاسات والمشغّلات في طرفي السلسلة.

تابع في التطبيق

مبني على المعيار التخصصي الرسمي لهيئة تقويم التعليم والتدريب لهذا الموضوع: كل موضوع مُدرج وكل مخرج تعلّم، مع المعادلات والأشكال والأمثلة المحلولة. الأقسام الكاملة متاحة للأعضاء في التطبيق.

SKU 4.1 · خصائص الأنظمة المدمجة

  1. المتحكمات الدقيقة مقابل المعالجات العامة: التكلفة والقدرة والاختيار

    ما الذي يضع المتحكم الدقيق على شريحة واحدة مع ذاكرته وطرفياته، وكيف يختلف عن معالج الحاسوب المكتبي أو الخادم، وكيف تحدد دورة التشغيل وجهد التغذية وتردد الساعة عمر البطارية عند اختياره.

  2. المسجّلات وخريطة الذاكرة ومعالجة البتات بلغة C

    بنية مسجّلات نواة المتحكم الدقيق، وفضاء العناوين الواحد الذي تعيش فيه ذاكرة الفلاش وSRAM ومسجّلات الطرفيات معاً، وتعابير لغة C التي تضبط بتاً في مسجّل أو تمسحه أو تختبره أو تكتب حقلاً منه دون المساس ببقية البتات.

  3. معماريات المعالجات للأنظمة المدمجة: المتحكم الدقيق ومعالج الإشارات والمعالج الرسومي والنظام على شريحة ومصفوفة البوابات

    كيف يختلف نواة المتحكم الدقيق ومعالج الإشارات الرقمية والمعالج الرسومي والنظام غير المتجانس على شريحة ومصفوفة البوابات القابلة للبرمجة في طريقة إنفاق السيليكون، وكيف تحدد ميزانية الدورات لكل عينة أيها يستطيع حمل عبء عمل معين.

  4. بناء البرامج المدمجة: الدوال والحلقة الفائقة والمؤقتات والمقاطعات

    كيف يُقسَّم البرنامج العامل مباشرة على العتاد إلى طبقات من المشغّلات والمهام وحلقة رئيسية من دوال صغيرة، وكيف يُنتج المؤقت العتادي نبضة دقيقة من الساعة عبر مقسّم مسبق وقيمة إعادة تحميل، وكيف تُخرج المقاطعات العمل الحرج زمنياً من الحلقة بكلفة يمكن حسابها.

SKU 4.2 · الربط الرقمي والتماثلي والاتصال

  1. الإدخال والإخراج المتوازي: إعدادات أطراف الإدخال والإخراج العامة

    ما هو طرف الإدخال والإخراج العام كهربائياً في كل نمط من أنماطه (دخل، وخرج دفع وسحب، ورفع أو خفض ضعيف، ومصرف مفتوح، ومعاوقة عالية)، وكيف تُحسب مقاومة الثنائي الضوئي ومقاومة الرفع، وكيف يُختار النمط للأزرار والثنائيات الضوئية والخطوط المشتركة والأحمال الأكبر من طاقة الطرف.

  2. الاتصال التسلسلي غير المتزامن والمتزامن: UART وSPI وI²C ومخازن FIFO

    إطار UART ومستويات إشاراته ومقسوم معدل الباود مع ميزانية خطئه؛ والناقلان المتزامنان بالساعة SPI وI²C وكلفة كل منهما في الزمن والأسلاك؛ ومخازن FIFO العتادية والبرمجية التي تمنع ضياع البايتات حين يكون المعالج مشغولاً. هذه نظرة على مستوى المسجّلات؛ أما الصورة العامة للإدخال والإخراج والمقاطعات ففي دليل المعمارية (المقاطعات ونقل الإدخال والإخراج والاتصال التسلسلي).

  3. اقتناء البيانات: دقة المحوّلين التماثلي الرقمي والرقمي التماثلي ومرجعهما وتوقيتهما وترميزهما

    كيف يحوّل المحوّل التماثلي الرقمي في النظام المدمج الجهد إلى رمز، ويعيد المحوّل الرقمي التماثلي الرمز إلى جهد: الخطوة من جهد المرجع وعدد البتات، والتحويل بالتقريب المتتالي وزمنه، ومعدل العينات الذي يسمح به، والترميزات الثنائية للمدى أحادي القطبية وثنائيها. أما ضجيج التكميم والتشويه الطيفي بوصفهما نتيجتين في معالجة الإشارات ففي دليل الإشارات.

  4. الحسّاسات والمشغّلات: القراءة والتحجيم والقيادة بتعديل عرض النبضة

    كيف يحوّل البرنامج الرمز الخام للمحوّل التماثلي الرقمي من الحسّاس إلى قيمة فيزيائية (مقاومة حرارية في مقسّم جهد مثالاً محلولاً)، وكيف يقود مشغّلاً: تعديل عرض النبضة من مؤقت، والمتوسط الذي يقدّمه، ونبضات المحرك المؤازر، ومرحلة القدرة ومنطق التحكم بين الطرف والحمل.

أدلة أخرى في هندسة الحاسب

كل أدلة المراجعة

اقرأ الدليل كاملاً بجانب أسئلة تدريبك.

افتح التطبيق