دوره میکروکنترلرهای نهفته: راهنمای جامع ساخت سیستم‌های هوشمند همراه با فلش‌کارت آموزشی — ارائه روی فلش مموری

📚 کتاب آموزشی جامع

📚 اطلاعات کتاب

عنوان کتاب: کتاب میکروکنترلرهای نهفته: راهنمای جامع ساخت سیستم‌های هوشمند

موضوع کلی: سیستم‌های نهفته

موضوع میانی: میکروکنترلرهای نهفته

📋 سرفصل‌های کتاب (100 موضوع)

• 1. مقدمه‌ای بر سیستم‌های نهفته
• 2. تاریخچه و تکامل میکروکنترلرها
• 3. تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر
• 4. معماری کامپیوتر: Von Neumann در مقابل Harvard
• 5. مبانی سیستم‌های عددی: باینری و هگزادسیمال
• 6. مفاهیم پایه‌ای مدارهای منطقی دیجیتال
• 7. اجزای اصلی یک میکروکنترلر: CPU، حافظه و I/O
• 8. چرخه حیات توسعه نرم‌افزار نهفته
• 9. انتخاب میکروکنترلر مناسب برای پروژه
• 10. راه‌اندازی محیط توسعه: کامپایلر، IDE و دیباگر
• 11. معماری هسته پردازنده (CPU Core)
• 12. مجموعه دستورالعمل‌ها: RISC در مقابل CISC
• 13. سازمان حافظه: Flash، SRAM و EEPROM
• 14. مفهوم حافظه نقشه‌شده (Memory-Mapped I/O)
• 15. سیستم کلاک و اسیلاتورها
• 16. مکانیسم‌های ریست و راه‌اندازی
• 17. وقفه‌ها (Interrupts) و جدول بردار وقفه (IVT)
• 18. کنترلر دسترسی مستقیم به حافظه (DMA)
• 19. معماری گذرگاه داخلی (Bus Architecture)
• 20. مدیریت توان و حالت‌های کم‌مصرف
• 21. مقدمه‌ای بر برنامه‌نویسی C برای سیستم‌های نهفته
• 22. انواع داده و تأثیر آن‌ها بر حافظه
• 23. کار با اشاره‌گرها و دسترسی مستقیم به حافظه
• 24. عملیات بیتی (Bitwise Operations)
• 25. استفاده از Struct و Union برای دسترسی به رجیسترها
• 26. کلمه کلیدی volatile و کاربردهای آن
• 27. ماکروها و دستورات پیش‌پردازنده
• 28. آشنایی با زبان اسمبلی
• 29. ترکیب کدهای C و اسمبلی
• 30. فرآیند ساخت برنامه: کامپایل، اسمبل و لینک
• 31. اسکریپت‌های لینکر و مدیریت نقشه حافظه
• 32. تکنیک‌های دیباگینگ: Breakpoint و Watchpoint
• 33. استفاده از شبیه‌سازها و امولاتورها
• 34. الگوهای طراحی نرم‌افزار نهفته
• 35. پیاده‌سازی ماشین‌های حالت (State Machines)
• 36. مقدمه‌ای بر پورت‌های ورودی/خروجی عمومی (GPIO)
• 37. پیکربندی پایه‌های GPIO: ورودی، خروجی و آنالوگ
• 38. خواندن ورودی‌های دیجیتال و مفهوم Polling
• 39. راه‌اندازی خروجی‌های دیجیتال: LED و رله
• 40. مقابله با نویز کلیدها (Switch Debouncing)
• 41. استفاده از وقفه‌های خارجی روی پایه‌های GPIO
• 42. آشنایی با تایمرها و شمارنده‌ها
• 43. اصول کار تایمرهای پایه‌ای
• 44. حالت‌های شمارش تایمر: افزایشی و کاهشی
• 45. استفاده از Prescaler برای تنظیم فرکانس تایمر
• 46. ایجاد تأخیرهای زمانی دقیق
• 47. حالت Input Capture برای اندازه‌گیری فرکانس
• 48. حالت Output Compare برای تولید رویداد
• 49. تولید سیگنال مدولاسیون عرض پالس (PWM)
• 50. کنترل روشنایی LED و سرعت موتور با PWM
• 51. ساعت زمان واقعی (Real-Time Clock - RTC)
• 52. مبانی ارتباط سریال آسنکرون (UART/USART)
• 53. قالب فریم در ارتباط UART
• 54. تنظیم نرخ انتقال داده (Baud Rate)
• 55. پیاده‌سازی یک رابط خط فرمان ساده
• 56. ارتباط UART مبتنی بر وقفه
• 57. مقدمه‌ای بر پروتکل ارتباطی SPI
• 58. معماری SPI: Master/Slave و سیگنال‌ها
• 59. پیکربندی حالت‌های SPI: CPOL و CPHA
• 60. ارتباط با حافظه‌های SPI Flash
• 61. مقدمه‌ای بر پروتکل ارتباطی I2C
• 62. معماری I2C: Master/Slave، آدرس‌دهی و سیگنال‌ها
• 63. شرایط Start/Stop و سیگنال‌های ACK/NACK
• 64. خواندن داده از سنسورهای I2C
• 65. آشنایی با پروتکل CAN Bus
• 66. مقدمه‌ای بر ارتباط USB در دستگاه‌های نهفته
• 67. آشنایی با ارتباط اترنت در سیستم‌های نهفته
• 68. تفاوت سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال
• 69. مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)
• 70. پارامترهای کلیدی ADC: رزولوشن و نرخ نمونه‌برداری
• 71. حالت‌های مختلف نمونه‌برداری ADC
• 72. خواندن داده از سنسورهای آنالوگ
• 73. مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC)
• 74. تولید شکل‌موج‌های آنالوگ با DAC
• 75. استفاده از مقایسه‌گرهای آنالوگ (Analog Comparators)
• 76. تقویت‌کننده‌های عملیاتی برای آماده‌سازی سیگنال
• 77. مفاهیم فیلترینگ و آماده‌سازی سیگنال آنالوگ
• 78. مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (RTOS)
• 79. وظایف (Tasks)، زمان‌بند و تعویض زمینه (Context Switching)
• 80. همگام‌سازی وظایف: سمافورها و میوتکس‌ها
• 81. ارتباط بین وظایف: صف‌ها و صندوق‌های پستی
• 82. مدیریت حافظه پویا در سیستم‌های نهفته
• 83. مدیریت حافظه Stack و Heap
• 84. طراحی و پیاده‌سازی بوت‌لودر (Bootloader)
• 85. مکانیسم‌های به‌روزرسانی فریمور (Firmware Update)
• 86. تایمر نگهبان (Watchdog Timer) برای افزایش پایداری سیستم
• 87. مقدمه‌ای بر پردازش سیگنال دیجیتال (DSP)
• 88. پیاده‌سازی فیلترهای دیجیتال ساده
• 89. اصول امنیت در سیستم‌های نهفته
• 90. مبانی رمزنگاری برای میکروکنترلرها
• 91. استراتژی‌های طراحی سیستم‌های کم‌مصرف
• 92. تست و اعتبارسنجی نرم‌افزار نهفته
• 93. اصول خواندن و تحلیل دیتاشیت قطعات
• 94. ملاحظات طراحی شماتیک و برد مدار چاپی (PCB)
• 95. پروژه اول: کنترل هوشمند LED با PWM و ورودی کاربر
• 96. پروژه دوم: ایستگاه هواشناسی با سنسورهای دما و رطوبت
• 97. پروژه سوم: کنترل‌کننده دور موتور DC
• 98. پروژه چهارم: ثبت‌کننده داده (Data Logger) روی کارت حافظه SD
• 99. پروژه پنجم: ساخت یک دستگاه با رابط کاربری مبتنی بر منو
• 100. پروژه ششم: پیاده‌سازی یک سیستم مبتنی بر RTOS