amiric
ناظم انجمن
- 2007-09-29
- 2,999
- 29,057
پروگرامر چیست؟
پروگرامر دستگاهی است که با کمک کامپیوتر یا بتنهایی قادر به انتقال برنامه یا تغییر تنظیمات یک قطعه الکترونیکی برنامه پذیر است.
انواع پروگرامر و تفاوتهای آنها؟
پروگرامرها در 2 گروه اصلی طبقه بندی می شوند پروگرامرهای تخصصی و عمومی (یونیورسال)
پروگرامرهای تخصصی برای یک گروه خاص از قطعات از یک سازنده مشخص هستند و عموما از طرف شرکتهای سازنده همان قطعات ارائه می شوند.
پروگرامرهای یونیورسال برای انواع قطعات استفاده می شوند.
چه کسانی نیاز به پروگرامر تخصصی دارند؟
در صورتیکه شما تنها با قطعه خاصی کار میکنید بهتر است پروگرامر تخصصی آن قطعه را تهیه کنید و در صورتیکه با قطعات مختلف کار می کنید نیاز به پروگرامر یونیورسال دارید.
در موارد معدود و فوق تخصصی اطلاعات پروگرام بعضی قطعات خاص در انحصار تولید کننده آن است و توسط پروگرامر های یونیورسال پشتیبانی نمیشوند در این موارد خاص نیز شما ناچار به خرید پروگرامر تخصصی آن هستید (مثلا بعضی قطعات DSP شرکت تگزاس و آنالوگ دیوایس).
پروگرامر مشابه سازی شده (clone) چیست؟
بعضی پروگرامرهای تخصصی قیمت بالای دارند ، شرکتهای چینی با کپی برداری عملکرد آنها ، پروگرامرهایی مشابه نمونه اصلی ارائه می کنند که مشابهت زیادی به نمونه اصلی دارند ولی قیمت آنها پایینتر است.
مشکلات پروگرامرهای کلون.
در بعضی موارد مثل پروگرامرهای STK یا بایت بلستر یا کابل پارالل شرکت xilinx ، چون نقشه پروگرامر توسط سازنده برای عموم به رایگان منتشر شده است ، اگر ساخت پروگرامر دقیقا مطابق مشخصات سازنده باشد مشکلی وجود ندارد البته معمولا این پروگرامرها قابلیت بالایی نداشته و از باسهای قدیمی مانند پارالل پورت و سریال پورت استفاده میکنند و نمونه های USB توسط رابطهای USB->Serial انجام میشود.
کلون مدلهای پیشرفته تر که نقشه آنها موجود نیست بر اساس شبیه سازی عملکرد آنهاست و ایراد آن اینست که ممکن است در آینده با ارائه نسخه های جدید نرم افزار توسط شرکت اصلی ، سخت افزار شبیه سازی شده در حالتهای خاص و روی قطعاتی که در آینده ارائه میشوند کار نکند.
پروگرامر های یونیورسال کپی شده (غیر اصلی).
بخش زیادی از قیمت پروگرامرهای یونیورسال را هزینه مهندسی و برنامه نویسی مداوم برای آی سی های جدید تشکیل می دهد . برخی شرکتهای چینی با کپی سخت افزار دستگاههای معروف و استفاده از نرم افزار این شرکتها قیمت دستگاهها مشابه دستگاه اصلی را به نصف کاهش داده اند و در اثر اینکار با کاهش فروش شرکت اصلی خسارات زیادی به شرکت مادر وارد کرده اند. برای مثال شرکت xeltek سازنده پروگرامر های سوپرپرو به علت کپی محصولاتش در ابتدای سال 2010 مجبور به قطع تولید پروگرامرهای 280Uو 580U و 3000U شده است و در یک اعلامیه از خریداران درخواست کرده که این مدلها را دیگر خریداری نکنند و اینکار به ضرر خریداران محصول اصلی نیز شده است چون به علت از رده خارج شدن ، اضافه کردن خانواده های جدید قطعات بعد از 2010 نیز دیگر برای این مدلها انجام نمی شود.
تفاوت پروگرامر اصلی با کپی در چیست؟
علاوه بر کیفیت پایین ساخت و قطعات غیر اوریجینال، مشکل اصلی در ترانزیستورهای راه انداز پایه هاست که معمولا از طرف سازندگان با مشخصات خاصی طراحی و ساخته میشود ولی در نمونه های کپی به علت نداشتن شماره اصلی و استفاده از ترانزیستور مشابه مشخصات کاری دستگاه از قبیل زمان صعود و نزول سیگنال و ظرفیت خازنی تغییر می کند و نتیجتا پروگرامر روی قطعات حساس یا دچار خطا شده یا به قطعه آسیب می رساند.
جی تگ (Jtag) چیست؟
جیتگ یک پروتکل استاندارد ارتباطی است که در ابتدا برای تست قطعات ابداع شد اما امروزه بیشتر برای پروگرام و دیباگ کردن قطعات استفاده میشود. این ارتباط از 4 سیگنال به نامهای TDO-TCK-TDI-TMS و یک سیم زمین تشکیل شده است.
دیباگر جیتگ چیست ؟
دیباگر سخت افزاری است که از طریق کانکتور جیتگ به میکروکنترلر وصل شده و با کمک نرم افزار درون PC میتوان به تعقیب برنامه و اشکال زدایی آن پرداخت.
آیا پروگرامر یونیورسال می تواند کار دیباگر را انجام دهد ؟
خیر دیباگر معمولا توسط سازنده خود قطعه ارائه میشود و تا بحال پروگرامر یونیورسالی که دیباگر هم باشد توسط هیچ شرکتی تولید نشده است.
کانکتور JTAG پروگرامر TNM چه استفاده ای دارد؟
این کانکتور علاوه بر استفاده برای حالتهای ISP در حالت JTAG برای پروگرام آی سی های CPLD و FPGA و ATXMEGA استفاده میشود.
آی سی تستر چیست و چه تفاوتی با پروگرامر دارد؟
آی سی تستر وسیله ایست که قادر به ارسال سیگنال به پایه ها ی آی سی و دریافت پاسخ آی سی و تشخیص سالم بودن آی سی است . آی سی تسترها معمولا قادر به تست آی سی های آنالوگ و دیجیتال هستند در حالیکه پروگرامر های یونیورسال تنها قادر به تست آی سی های دیجیتالند.
حافظه فلش چیست و چه انواعی دارد ؟
حافظه فلش حافظه ای است که به روش الکتریکی قابل پاک کردن و پروگرام مجدد است. فرق آن با اییپرام در اینست که هرخانه اییپرام را بدون پاک کردن میتوان پروگرام مجدد کرد ولی فلش ابتدا باید پاک شود و پاک شدن آن بصورت خانه به خانه نیست ، بلکه تعداد مشخصی خانه که تعداد آنها معمولا یکی از توانهای 2 است و سکتور نام دارد بطور همزمان پاک میشوند. حافظه فلش دارای 2 گروه اصلی Nor و Nand است. فلشهای Nor همان فلشی است که درون میکروکنترلرها و قطعات قابل پروگرام یافت میشوند و دارای قابلیت نگهداری اطلاعات به مدت 10 سال و قابلیت پروگرام مجدد به تعداد 100 هزار بار را دارند.اکثر حافظه های زیر 128 مگابایت فعلی نیز از این تکنولوژی استفاده میکنند. امتیاز آن ضریب اطمینان بالا و ایراد آن قیمت بالا نسبت به واحد حجم آن است.
حافظه های Nand نسبتا جدیدتر هستند و معمولا از ظرفیتهای 16 مگابایت به بالا تولید میشوند . این حافظه در فلش دیسکها و Mp3 پلیرها و هارد دیسکهای SSD یافت میشود . امتیاز آن قیمت پایینتر در واحد حجم و ایراد آن ضریب اطمینان پایین و استهلاک آن است. برای رفع این نقیصه این نوع حافظه نیاز به کنترل کننده پیچیده ای دارد که با الگوریتمهای تصحیح خطا و بررسی تعداد دفعات استفاده از هر بلوک حافظه جلوی خطا را بگیرد و بلوکهای بد را مارک کند.
از نظر شکل ظاهری و باس نیز فلشها به دو گروه پارالل و سریال تقسیم می شوند که با توجه به اینکه برای ظرفیتهای بالای 16 مگابایت برای فلشهای Nor در حالت موازی نیاز به 56 پایه است ولی فلشهای سریال در تمام ظرفیتها بسته بندی 8 پایه دارند و براحتی بجای هم نصب می شوند، در اکثر سیستمهای امروزی فلشهای رایج Nor از نوع سریال است.
پروگرامر 2000 قادر به پروگرام چه انواعی از فلش است؟
پروگرامر +2000 قادر به پروگرام همه نوع فلش است ولی برای فلشهای ناند دارای محدودیت 4 گیگابایتی است . برای فلشهای ناند بزرگتر از 4 گیگابایت باید از پروگرامر تخصصی +Nand استفاده کنید.
آیا حافظه با قابلیت محافظت در برابر کپی وجود دارد؟
بله سریال اییپرامهایی مانند سری AT88SC از شرکت Atmel دارای قابلیت دریافت پسورد قبل از خواندن و قابلیت پاک شدن و نابود کردن اطلاعات در اثر پسورد اشتباه هستند.
آیا قطعاتی وجود دارند که حافظه آنها قابل پاک کردن نباشد؟
بله غیر از میکروکنترلرهایی که Mask ROM هستند یعنی در هنگام تولید به سفارش مشتری داخل آنها برنامه حک می شوند ، انواعی از فلش نیز وجود دارد که One Time Programmable یا OTP هستند که فلش آنها تنها یکبار پروگرام میشود و دیگر قابل پاک کردن نیستند مانند میکروهای میکروچیپ سری 12C و 16C یا ایپرامهای سری 27C . قطعاتی نیز بنام PROM وجود دارند که تنها یکبار پروگرام می شوند.
برگه های اطلاعاتی قطعات را از کجا پیدا کنیم؟
بهترین جا سایت سازنده قطعه است . اگر از نام سازنده آی سی اطلاع ندارید یکی از بهترین سایتهای دریافت اطلاعات www.alldatasheet.com است.
آیا به همراه پروگرامر های TNM برگه اطلاعاتی یا فایل تعمیرات قطعات و دستگاه ها ارائه میشود؟
خیر . به همراه پروگرامر تنها نرم افزار و فیلم آموزشی ارائه میشود . مجموعه قطعات پشتیبانی شده چندین هزار عدد می باشد و مرتبا به روز میشوند و ارائه اطلاعات آنها به همراه دستگاه عملی نیست .بهترین جا برای دریافت اطلاعات اینترنت است. رشته های کاری و مدلهای دستگاهها یی که قابل تعمیر با پروگرامر می باشد نیز بیشمار است و هیچ پروگرامر دیگری نیز به همراه اینگونه اطلاعات ارائه نمی شود . فایلهای فلش و آپگرید دستگاه ها را می توانید از سایت سازنده دستگاه ( بخصوص مادربردهای کامپیوتر) یا از روی یک دستگاه سالم یا از سایتهای اینترنتی مثل www.irantk.ir تهیه کنید.
میکروکنترلر چیست و چه کاربردی دارد؟
میکروکنترلر قطعه ای است که معمولا دارای حافظه داخلی بوده و با ریختن برنامه در آن می تواند کارهای مورد نظر برنامه نویس را بصورت دیجیتال و حتی آنالوگ انجام دهد برای مثال می توان طوری قطعه را برنامه نویسی کرد که اگر ولتاژ روی پایه خاصی تغییر کرد ، عکس العمل دلخواه را از طریق فرمان به پایه های دیگر نشان دهد. فرق آن با CPU در اینست که حافظه کد (Flash)و داده(SRAM) آن داخلی است ، هرچند که میکروکنترلر قابلیت اتصال به حافظه کد وداده خارجی را نیز دارد. در نتیجه میکروکنترلر با حداقل مدار خارجی در حجم بسیار کم ( برای مثال ATTINY10 با بسته بندی 6 پایه و ابعاد 2 در 3 میلیمتر ) می تواند کنترل هوشمند مدارات را با قیمتی حتی کمتر از یک دلار به عهده بگیرد.
از چه میکروکنترلری استفاده کنیم؟
در بازارها جهانی پر فروشترین میکروکنترلر مربوط به شرکت موتورولا بوده که در تولیدات تجاری زیاد استفاده دارد (مانند موبایل و دوربین و ...) ولی در ایران بسیار کم کاربرد است و ابزارهای برنامه نویسی و پروگرام آنها نیز کم است. در تولیدات صنعتی جهانی در جاهایی که ضریب اطمینان بالا مورد نظر است معمولا از موتورولا و ST و NEC استفاده میشود .
بیشتر بازار میکروکنترلر ایران در اختیار دو شرکت ATMEL و MICROCHIP می باشد . رواج ATMEL در بازار بیشتر است و میکروچیپ مشهور به مقاومت بیشتر در برابر نویز است و در طراحیهای صنعتی بیشتر استفاده میشود اما به تجربه ما در مورد قطعات چندسال اخیر حداقل چنین تفاوتی دیده نمیشود. البته قطعات میکروچیپ تنها به روش ISP پروگرام میشوند و اشکالاتی که سری AVR در پروگرام ISP دارند ( مثل از کار افتادن در اثر پروگرام بعضی فیوزها ) را ندارد و تنوع بسیار زیادی در سریهای جدید آن دیده میشود بطوریکه تعداد شماره های میکروهای جدید این شرکت حداقل 4 برابر شرکت ATMEL است.
خانواده C51 که زمانی مشهورترین میکروکنترلر بازار ایران بود امروزه به علت مصرف برق نسبتا بالا ، سرعت پایین و امکانات جانبی ضعیف و محدودیت کد 64 کیلوبایتی، بیشتر جنبه آموزشی دارد و برای شروع طرحهای جدید توصیه نمی شود. اگر طرح قدیمی بروی C51 دارید و امکان برنامه نویسی مجدد را ندارید و امکانات بیشتری نیاز دارید می توانید از AT89C51RD2/ED2/AC2 استفاده کنید که دارای سرعت دوبرابر و AC2 درارای مبدل آنالوگ و دیجیتال می باشد. سری های جدید این میکرو (AT89LP) نیز با قابلیت اجرای هر دستورالعمل در یک سیکل ساعت، سرعتی حداقل 6 برابر سری های قدیمی دارند اما بعلت اینکه افزایش سرعت آن کاملا 6 برابر نیست و در بعضی دستورالعملها کندتر و در بعضی جاها تندتر عمل می کند برنامه هایی که زمانبندی دقیق دارند از طرحهای قدیمی باید با احتیاط منتقل شوند.
خانواده جدید ATXMEGA نیز جایگزین جدید شرکت ATMEL برای سری های AVR است که علاوه بر مصرف پایینتر دارای سرعت تا دوبرابر و مبدل آنالوگ به دیجیتال 12 بیتی تا فرکانس 2 مگاهرتز (بجای مبدل 10 بیتی سرعت پایین قدیمی) و مبدلهای DAC با دقت 12 بیت و کنترل کننده DMA و سنسور حرارت داخلی و امکانات زیاد دیگری می باشد و قیمت آن در برخی سریها حتی از AVR ها پایینتر آمده است. روش پروگرام این سری از روش سنتی SPI که ضعف زیادی داشته تغییر کرده و با پروتکل جدید 2 سیمه بنام PDI پروگرام میشوند که ایراد آن اینست که در حال حاضر پروگرامر ساده ای مثل STK برای پروگرام آن وجود ندارد. البته تمامی شماره های این قطعه توسط پروگرامر 2000 پشتیبانی می شود.
امنیت در میکروکنترلرها
میکروکنترلرها مجهز به فیوزهایی هستند که توسط پروگرامر لاک شده و دیگر قابل خواندن توسط پروگرامر ها نمی باشد و تنها می توان آنها را پاک کرد. در مورد اکثر میکروکنترلرها موجود ادعا میشود که قفل آنها به روشهای مختلف شکسته شده است. روش قدیمی برداشتن قفل ،تغییر ناگهانی ولتاژ تغذیه و تلاش برای خواندن اطلاعات در حالتی که قفل میکرو بعلت پرش تغذیه غیر فعال شده ، بوده است که در میکروهای جدید بعلت سیستم Brown out ( غیر فعال شدن میکرو در اثر افت تغذیه) تاثیری ندارد. روش دیگر بردن پردازنده به حالتهای خطا است که با ریختن برنامه خاصی که حاوی کدهای دارای خطا است در روی بوت لودر یا حافظه خارجی و اجبار میکرو به اجرای آن و پرش میکرو به نقاط غیر مجاز از حافظه ، به برنامه دست پیدا میکنند. البته سازندگان قطعه با پیدا کردن چنین نقاط ضعفی سریعا در قطعات جدیدتر این مشکل را برطرف کرده اند. روش دیگر که حالت تجاری نیز پیدا کرده و شرکتهایی در چین با دریافت هزینه چند صد دلاری تا چند هزار دلاری با برداشتن پوشش روی آی سی و سوزاندن لاک بیتها زیر میکروسکوپ با میکرو پروبها یا حتی لیزر قفل را باز میکنند. بنابراین می بینید که امنیت میکروکنترلر به تنهایی برای محافظت از مدار شما کافی نیست. برای امن کردن بیشتر طرح خود به قسمت چگونه از مدار خود در برابر کپی غیر مجاز محافظت کنیم؟ مراجعه کنید.
اصول پروگرام کردن در مدار (ISP)
پروگرام در مدار ، روشی است که با استفاده از کابل ، میکروکنترلر را درحالیکه تغذیه آن وصل است را می توان پاک ، پروگرام و پیکر بندی مجدد کرد و یا محتویات آن را خواند. بهتر است پینهایی که برای پروگرام ISP استفاده میشود در مدار استفاده دیگری نداشته باشد یا با یک جامپر جدا شوند و یا در مدار به قطعه ای وصل شده باشند که ورودی باشند. جزئیات پروگرام ISP را در دفترچه فارسی پروگرامر TNM می توانید پیدا کنید.
تبدیل یا آداپتور چیست؟
تبدیل وسیله ایست که قطعات مونتاژ سطحی درون آنها قرار گرفته و توسط پایه های آن روی سوکت زیف پروگرامر قرار میگیرد. برای دیدن تصویر انواع تبدیلها به دفترچه فارسی پروگرامر TNM رجوع کنید.
اصول کار اسیلوسکوپ
اسیلوسکوپ وسیله ای است که منحنی ولتاژ بر حسب زمان را رسم می کند. نمونه های قدیمی مشهور به اسکوپهای آنالوگ دارای یک لامپ کاتدی می باشند که شعاع الکترونی را در محور افقی با تناوب ثابتی جاروب می کند و محور عمودی با تغییر ولتاژ پروب ورودی جابجا می شود . اثر شعاع الکترونی روی صفحه فسفری جلوی لامپ به مدت کوتاهی بصورت یک نقطه باقی می ماند و با تکرار این فرایند و ثابت بودن شکل موج ، تصویری از موج بر حسب زمان ایجاد می شود.
اشکال بزرگ اسکوپهای آنالوگ اینست که تشکیل تصویر به شرط ثابت بودن شکل موج روی صفحه کاتدی است و این در صورتی اتفاق می افتد که موج ورودی تناوبی باشد و شکل موج پیچیده ای نداشته باشد و فرکانس آن هم خیلی پایین نباشد که اثر آن در 2 جاروب متوالی از روی صفحه پاک نشود. تنها راه دیدن موجهای گذرا و لحظه ای سریع روی اسکوپهای آنالوگ گرفتن عکس از روی صفحه نمایش است.
برای رفع این اشکال ، اسکوپهای دیجیتال ابداع شدند. در این اسکوپها قطعه ای بنام مبدل آنالوگ به دیجیتال وجود دارد که با سرعت بالا و در فواصل زمانی ثابت از ولتاژ ورودی نمونه میگیرد و آنها را در یک حافظه (RAM) سریع ذخیره میکند و یک پردازنده نیز وظیفه خواندن این اطلاعات و رسم نقاط بصورت خط بروی صفحه نمایش را بعهده دارد. مشکل فنی اصلی در اسکوپهای دیجیتال اینست که طول حافظه محدود است و مابین نمایش حافظه و پر شدن اطلاعات در حافظه زمان کوتاهی وجود دارد که اطلاعات از دست می رود. بنابراین سعی می شود با تریگر کردن اطلاعات مهم در حافظه ذخیره شود.
کارت ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) چیست؟
در بخش قبل دیدید که اسیلوسکوپهای دیجیتال قادر به ذخیره پیوسته داده ها نیستند و اگر قرار به مونیتور پیوسته داده ها باشد از وسیله دیگری به نام کارت ADC استفاده می شود که قادر به انتقال اطلاعات بطور پیوسته به کامپیوتر است. البته داده هایی که روی کامپیوتر هم ذخیره میشوند بی انتها نیست و بسته به حجم هارد سیستم دارد. ایراد کارتهای ADC فرکانس پایین آنهاست که معمولا زیر 1 مگاهرتز است.
اسکوپ رکوردر چیست؟
اسکوپ رکوردر ترکیبی از اسیلوسکوپ دیجیتال و کارت ADC است که در عین حالیکه بعنوان یک اسیلوسکوپ دیجیتال سریع قابل استفاده است قابلیت ذخیره پیوسته اطلاعات را نیز دارد. کارت DSLR800B شرکت TNM نمونه ای از آن است که علاوه بر اسیلوسکوپ 50 مگاهرتزی ، رکوردر 2 کاناله با نرخ نمونه برداری تا 18 مگاهرتز در هر کانال نیز می باشد.
لاجیک آنالایزر چیست؟
اسکوپهای دیجیتال معمولا 2 کاناله هستند و نهایتا 4 کاناله . برای دیدن تعداد زیادی سیگنال باید از دستگاهی به نام لاجیک آنالایزر استفاده کرد. لاجیک آنالایزرها دارای 8 تا 64 کانال هستند که البته لاجیک بوده و تنها قادر به دریافت 1 و 0 هستند. کارت DSLR800C شرکت TNM دارای لاجیک آنالایزر 16 کاناله می باشد.
تفاوت اسیلوسکوپ با کارت اسکوپ ( اسکوپ متصل شونده به کامپیوتر)
اسیلوسکوپهای رومیزی دارای پردازنده و صفحه کلید و صفحه نمایش هستند و نیاز به وسیله جانبی دیگری ندارند. کارتهای اسکوپ برای کار کردن متکی به کامپیوتر یا لپتاپ هستند. بعلت حذف بخشی از قطعات در کارت اسکوپ و استفاده از امکانات نمایشی مونیتور و پردازشی کامپیوتر ، قیمت تمام شده پایین می آید. برای مثال در کارتهای سری DSLR800 با استفاده از رم DDR2 سیستمهای امروزی در حجم 2 گیگابایت ذخیره سازی انجام میشود که حداقل مدل اسیلوسکوپ رومیزی که دارای این حافظه باشد قیمتی چندبرابر کارت اسکوپ دارد . همچنین این مدل کارت اسکوپ قادر به زوم منفی تا 500 برابر روی سیگنال است که تا 80 درصد توان یک پردازنده 2 هسته ای را مصرف می کند در حالیکه اکثر اسکوپهای رومیزی دارای یک میکروکنترلر یا نهایتا پردازنده DSP هستند که تا 20 برابر زوم بیشتر توان ندارند. از نظر نمایشی نیز کارتهای اسکوپ سری DSLR بروی نمایشگر بزرگ قادر به نمایش جزئیاتی هستند که در صفحه 5-6 اینچی اکثر اسکوپهای رومیزی دیده نمیشود. نرم افزار همراه اکثر اسیلوسکوپهای رومیزی نیز تنها مجموعه ای عکس JPEG از صفحه نمایش اسکوپ به صورت پی در پی به کامپیوتر منتقل می کنند و فاقد قابلیتهای نرم افزاری کارت اسکوپ هستند و به عبارت دیگر این فکر درست نیست که با خرید یک اسیلوسکوپ رومیزی و اتصال آن به کامپیوتر صاحب یک کارت اسکوپ هم خواهید بود. از طرف دیگر در آزمایشگاههای شلوغ و خطوط تولید ،کارتهای اسکوپ دست و پاگیرند و همواره میز کار را با یک کامپیوتر اشغال میکنند بنابراین در جا هایی که صرفه جویی در هزینه مهم نیست و یا قابلیت بسیار پیشرفته ای نیاز نیست اسکوپهای رومیزی معمولی کاربرد خود را دارند.
حداکثر سرعت انتقال USB چقدر است؟
در USB1 حالت Full Speed حداکثر 1 مگابایت در ثانیه. در USB2 در حالت HighSpeed حداکثر 40 مگابایت در ثانیه و در USB3 از نظر تئوری 400 مگابایت در ثانیه.
آیا مبدلهای USB به پرینتر برای سخت افزارهای قدیمی پورت پارالل قابل استفاده هست؟
خیر . این مبدلها تنها برای پرینتر های پارالل قابل استفاده هستند . پورت USB برای انتقال سریع اطلاعات در یک جهت بهینه سازی شده است و تغییر جهت داده ها ( تبدیل از خروجی به ورودی) حدود 1 میلی ثانیه زمان می برد در حالیکه در پورت پارالل این زمان 1 میکروثانیه است و سخت افزارهایی که روی پورت پارالل مرتبا داده دریافت و ارسال می کنند 1000 برابر کند می شوند و عملا کار نمی کنند.
قطعات SMD (مونتاژ سطحی) چیست ؟
قطعات مونتاژ سطحی قطعاتی هستند که پایه های آنها از درون مدارچاپی عبور نمی کند و روی برد لحیم می شوند . برای کار کردن با این قطعات از نوکهای هویه مخصوص و هویه های حداکثر 30 واتی استفاده کنید و برای در آوردن راحت تر آی سی ها و قطعات بزرگتر از هویه های هوای گرم استفاده می شود. آی سی های مونتاژ سطحی دارای بسته بندی های 2 طرفه با نامهای TSOP و SOP و بسته بندی های 4 طرفه به نامهای PLCC و TQFP و بسیاری بسته بندیهای اختصاصی دیگر هستند. برای فرکانس های بالاتر از 200 مگاهرتز معمولا از قطعاتی استفاده میشود که پایه های آنها از زیر می باشد و BGA نام دارند.
انواع مدار چاپی چیست و چگونه مدار چاپی طراحی کنیم؟
مدارچاپی در ضخامتهای مختلف ، تعداد لایه مسی از یک لایه با بالا و با جنس های مختلف ماده عایق ساخته میشود. شما می توانید مدار چاپی را توسط نرم افزار پروتل طراحی کرده و یه سازنده مدار چاپی ارسال کنید.
چند لایه مدار چاپی در طرح شما مورد نیاز است؟
مهمترین فاکتور جا شدن همه قطعات و مسیرهاست. فاکتور دیگر فرکانس کاری مدار و نیاز به لایه زمین و تغذیه است. بسیاری از قطعات دارای چند تغذیه متفاوت هستند که باید هرکدام با امپدانس کم به قطعه برسد و توصیه سازنده معمولا استفاده از یک لایه اضافه تغذیه است ولی در ایران بعلت مشکلات تکنیکی مدارچاپی 4 لایه و بیشتر معمولا توصیه میشود تنها وقتی جای کافی ندارید و یا فرکانس مدار بالای 200 مگاهرتز است از فیبر 4 لایه با صفحات اختصاصی زمین و تغذیه استفاده کنید. یک دلیل اصلی مدارچاپی حداقل 4 لایه برای فرکانس بالای 200 مگاهرتز ، نیاز به خازنهای دکوپلینگ زیاد است که 2 لایه زمین و تغذیه وقتی توسط عایق مدارچاپی از هم جدا میشوند تشکیل یک خازن بزرگ به سطح کل فیبر را میدهند که عمل دکوپلینگ را انجام میدهد. بر خلاف تصور رایج در ایران که طراحی مدارچاپی آخرین و راحتترین قسمت طراحی است ، در مدارهای فرکانس بالا یا مدارهای ترکیبی آنالوگ و دیجیتال با حساسیت بالا ، طراحی مدارچاپی باید توسط مهندسی با دانش فنی بالای الکترونیک انجام بگیرد.
نکات مهم در طراحی مدارات FPGAو CPLD .
این آی سی ها بعلت فرکانس کاری بالا نیاز به مدارچاپی با زمین خوب و دکوپلینگ با خازنهای 10 نانوفاراد و 100 نانو فاراد روی همه پایه های تغذیه خود دارند. معمولا در طراحیهای فرکانس بالا از مدارچاپی حداقل 2 لایه استفاده میشود. 4 پایه JTAG این قطعات را نیز برای پروگرام در مدار بصورت یک کانکتور خارج نمایید.در آی سی های CPLD پینهای استفاده نشده بطور خودکار برای تقویت زمین قطعه ، بطور مجازی زمین میشوند. این پایه ها روی مدارچاپی باید زمین شود. آی سی های FPGA معمولا قادر به نگهداری برنامه درون خود نیستند و در هنگام وصل شدن تغذیه توسط یک قطعه بیرونی باید Configure شوند. برای FPGA ها توصیه میشود که پینهای Configure را نیز توسط یک کانکتور خارج نمایید تا بتوانید بدون مدار بیرونی در فاز آزمایشی توسط پروگرامر مدل 2000 آنرا پر کنید. در نرم افزار شرکت Xilinx وقتی فایل نهایی را بعد از کمپایل برای پروگرام آماده می کنید باید تعیین کنید که فایل Configure برای JTAG است یا SlaveSerial. مسئله فنی دیگر اینست که بسته به نوع FPGA ، بطور همزمان تعداد پایه محدودی قادر به تغییر وضعیت همزمان هستند به این محدودیت SSO می گویند و در طراحی باسهای پرفرکانس 16 بیتی به بالا باید در نظر گرفته شوند .
Altera یا Xilinx؟
بیشترین سهم بازار جهانی FPGA در اختیار شرکت Xilinx است ولی ازنظر قیمت در بازارهای جهانی ، قطعات هر دو شرکت مشابه هستند. در ایران قطعات آلترا به علت مصرف کمتر معمولا گرانتر از نمونه Xilinx می باشد . اگر قصد تولید یک محصول را با قطعات CPLD و FPGA دارید توصیه ما Xilinx است و اگر پروژه تحقیقاتی است و قیمت تمام شده مهم نیست بعلت سادگی کار با نرم افزار ، آلترا انتخاب بهتری است.
چیست و بهترین منبع دانلود آن ؟ FPGA Core
یک بلوک عملیاتی است که با دانلود کردن آن در FPGA میتوان قابلیتهایی مثل شبکه ، هسته های پردازنده یا میکروکنترلر یا DSP ، فشرده سازها و ... را به آی سی اضافه کرد. بسیاری از این coreها به فروش می رسند ولی یک منبع رایگان خوب برای آن WWW.OPENCORES.ORG است.
چگونه از مدار خود در برابر کپی غیر مجاز محافظت کنیم؟
اولین کار پاک کردن شماره قطعه است. البته اینکار به تنهایی محافظتی ایجاد نمی کند چون اکثر قطعات لاجیک سری 4000 و 7000 با کمک تستهای برداری و اکثر میکرو کنترلها با داشتن کد شناسه سازنده توسط پروگرامر های TNM قابل شناسایی هستند و بسیاری از قطعا ت نیز روی ویفر خود نام سازنده آی سی را دارند و با برداشتن پوشش روی آی سی و بررسی با میکروسکوپ می توان آنها را شناسایی کرد. سایتهایی مانند www.icmaster.com دارای بخشهایی برای جستجوی پارامتریک هستند که می توان یک قطعه مجهول را بر اساس تعداد پایه و یا وظیفه آن در مدار شناسایی کرد. قفل کردن میکروکنترلها نیز روش موثری برای جلوگیری از اکثر کپی برداریهاست. اگر طرح شما ارزش مالی زیادی دارد یا وظیفه امنیتی دارد ، قفل کردن میکروها نیز حداکثر با هزینه چند هزار دلار حنثی خواهد شد ( رجوع کنید به امنیت در میکروکنترلرها). قطعات CPLD بخصوص نمونه های با پین زیاد امنیت بیشتری در برابر کپی دارند. ترکیب چند CPLD و چند میکروکنترلر قفل شده جدید بیشترین ایمنی را برای شما ایجاد میکند. یکی از شرکتهایی که قطعات امنیتی تولید میکند شرکت دالاس است که می توانید از قطعات پیشنهادی آنها هم استفاده کنید www.maxim-ic.com . روش دیگر محافظت ،ریختن اطلاعات روی یک آی سی RAM کم مصرف با قابلیت استندبای است که توسط یک باتری تغذیه می شود و حاوی اطلاعات است، هرگونه تلاشی برای جدا کردن قطعه از روی برد به علت قطع شدن برق حافظه و پاک شدن قطعه ناکام می ماند. این روش را شرکت Xilinx برای محافظت آی سی های FPGA سری ورتکس خود نیز بکار برده که با توجه به BGA بودن آن بسیار موثر است. روش دیگر قطع کردن یک یا 2 پایه مربوط به پروگرام کردن آی سی از بدنه آی سی است.
یک روش جدیدتر استفاده از قطعاتی است که درون خود شماره سریال منحصر به فرد دارند (مثل ATXMEGA و SPARTAN3AN) و استفاده از این شماره سریال درون ّfirmware میباشد که ایراد آن اینست که به تعداد محصول خود می باید برنامه کمپایل کنید که برای تیراژهای بالا مشکل است ولی از نظر فنی به خاطر منحصر به فرد بودن آی سی استفاده شده و مشکل بودن دیباگ Firmware روش بسیار قوی است.
توجه داشته باشید با روشهای مختلف محافظت شما تنها هزینه کپی مدارتان را بالا می برید تا فرد کپی کننده بخاطر افزایش هزینه و زمان از کپی منصرف شود و بطور مطلق اگر صاحب تکنولوژی ASIC نباشید کپی از طرح شما نهایتا امکان پذیر است.
منبع http://www.tnmelectronics.com/learn.html#انواع_پروگرامر_و_تفاوتهای_آنها؟
پروگرامر دستگاهی است که با کمک کامپیوتر یا بتنهایی قادر به انتقال برنامه یا تغییر تنظیمات یک قطعه الکترونیکی برنامه پذیر است.
انواع پروگرامر و تفاوتهای آنها؟
پروگرامرها در 2 گروه اصلی طبقه بندی می شوند پروگرامرهای تخصصی و عمومی (یونیورسال)
پروگرامرهای تخصصی برای یک گروه خاص از قطعات از یک سازنده مشخص هستند و عموما از طرف شرکتهای سازنده همان قطعات ارائه می شوند.
پروگرامرهای یونیورسال برای انواع قطعات استفاده می شوند.
چه کسانی نیاز به پروگرامر تخصصی دارند؟
در صورتیکه شما تنها با قطعه خاصی کار میکنید بهتر است پروگرامر تخصصی آن قطعه را تهیه کنید و در صورتیکه با قطعات مختلف کار می کنید نیاز به پروگرامر یونیورسال دارید.
در موارد معدود و فوق تخصصی اطلاعات پروگرام بعضی قطعات خاص در انحصار تولید کننده آن است و توسط پروگرامر های یونیورسال پشتیبانی نمیشوند در این موارد خاص نیز شما ناچار به خرید پروگرامر تخصصی آن هستید (مثلا بعضی قطعات DSP شرکت تگزاس و آنالوگ دیوایس).
پروگرامر مشابه سازی شده (clone) چیست؟
بعضی پروگرامرهای تخصصی قیمت بالای دارند ، شرکتهای چینی با کپی برداری عملکرد آنها ، پروگرامرهایی مشابه نمونه اصلی ارائه می کنند که مشابهت زیادی به نمونه اصلی دارند ولی قیمت آنها پایینتر است.
مشکلات پروگرامرهای کلون.
در بعضی موارد مثل پروگرامرهای STK یا بایت بلستر یا کابل پارالل شرکت xilinx ، چون نقشه پروگرامر توسط سازنده برای عموم به رایگان منتشر شده است ، اگر ساخت پروگرامر دقیقا مطابق مشخصات سازنده باشد مشکلی وجود ندارد البته معمولا این پروگرامرها قابلیت بالایی نداشته و از باسهای قدیمی مانند پارالل پورت و سریال پورت استفاده میکنند و نمونه های USB توسط رابطهای USB->Serial انجام میشود.
کلون مدلهای پیشرفته تر که نقشه آنها موجود نیست بر اساس شبیه سازی عملکرد آنهاست و ایراد آن اینست که ممکن است در آینده با ارائه نسخه های جدید نرم افزار توسط شرکت اصلی ، سخت افزار شبیه سازی شده در حالتهای خاص و روی قطعاتی که در آینده ارائه میشوند کار نکند.
پروگرامر های یونیورسال کپی شده (غیر اصلی).
بخش زیادی از قیمت پروگرامرهای یونیورسال را هزینه مهندسی و برنامه نویسی مداوم برای آی سی های جدید تشکیل می دهد . برخی شرکتهای چینی با کپی سخت افزار دستگاههای معروف و استفاده از نرم افزار این شرکتها قیمت دستگاهها مشابه دستگاه اصلی را به نصف کاهش داده اند و در اثر اینکار با کاهش فروش شرکت اصلی خسارات زیادی به شرکت مادر وارد کرده اند. برای مثال شرکت xeltek سازنده پروگرامر های سوپرپرو به علت کپی محصولاتش در ابتدای سال 2010 مجبور به قطع تولید پروگرامرهای 280Uو 580U و 3000U شده است و در یک اعلامیه از خریداران درخواست کرده که این مدلها را دیگر خریداری نکنند و اینکار به ضرر خریداران محصول اصلی نیز شده است چون به علت از رده خارج شدن ، اضافه کردن خانواده های جدید قطعات بعد از 2010 نیز دیگر برای این مدلها انجام نمی شود.
تفاوت پروگرامر اصلی با کپی در چیست؟
علاوه بر کیفیت پایین ساخت و قطعات غیر اوریجینال، مشکل اصلی در ترانزیستورهای راه انداز پایه هاست که معمولا از طرف سازندگان با مشخصات خاصی طراحی و ساخته میشود ولی در نمونه های کپی به علت نداشتن شماره اصلی و استفاده از ترانزیستور مشابه مشخصات کاری دستگاه از قبیل زمان صعود و نزول سیگنال و ظرفیت خازنی تغییر می کند و نتیجتا پروگرامر روی قطعات حساس یا دچار خطا شده یا به قطعه آسیب می رساند.
جی تگ (Jtag) چیست؟
جیتگ یک پروتکل استاندارد ارتباطی است که در ابتدا برای تست قطعات ابداع شد اما امروزه بیشتر برای پروگرام و دیباگ کردن قطعات استفاده میشود. این ارتباط از 4 سیگنال به نامهای TDO-TCK-TDI-TMS و یک سیم زمین تشکیل شده است.
دیباگر جیتگ چیست ؟
دیباگر سخت افزاری است که از طریق کانکتور جیتگ به میکروکنترلر وصل شده و با کمک نرم افزار درون PC میتوان به تعقیب برنامه و اشکال زدایی آن پرداخت.
آیا پروگرامر یونیورسال می تواند کار دیباگر را انجام دهد ؟
خیر دیباگر معمولا توسط سازنده خود قطعه ارائه میشود و تا بحال پروگرامر یونیورسالی که دیباگر هم باشد توسط هیچ شرکتی تولید نشده است.
کانکتور JTAG پروگرامر TNM چه استفاده ای دارد؟
این کانکتور علاوه بر استفاده برای حالتهای ISP در حالت JTAG برای پروگرام آی سی های CPLD و FPGA و ATXMEGA استفاده میشود.
آی سی تستر چیست و چه تفاوتی با پروگرامر دارد؟
آی سی تستر وسیله ایست که قادر به ارسال سیگنال به پایه ها ی آی سی و دریافت پاسخ آی سی و تشخیص سالم بودن آی سی است . آی سی تسترها معمولا قادر به تست آی سی های آنالوگ و دیجیتال هستند در حالیکه پروگرامر های یونیورسال تنها قادر به تست آی سی های دیجیتالند.
حافظه فلش چیست و چه انواعی دارد ؟
حافظه فلش حافظه ای است که به روش الکتریکی قابل پاک کردن و پروگرام مجدد است. فرق آن با اییپرام در اینست که هرخانه اییپرام را بدون پاک کردن میتوان پروگرام مجدد کرد ولی فلش ابتدا باید پاک شود و پاک شدن آن بصورت خانه به خانه نیست ، بلکه تعداد مشخصی خانه که تعداد آنها معمولا یکی از توانهای 2 است و سکتور نام دارد بطور همزمان پاک میشوند. حافظه فلش دارای 2 گروه اصلی Nor و Nand است. فلشهای Nor همان فلشی است که درون میکروکنترلرها و قطعات قابل پروگرام یافت میشوند و دارای قابلیت نگهداری اطلاعات به مدت 10 سال و قابلیت پروگرام مجدد به تعداد 100 هزار بار را دارند.اکثر حافظه های زیر 128 مگابایت فعلی نیز از این تکنولوژی استفاده میکنند. امتیاز آن ضریب اطمینان بالا و ایراد آن قیمت بالا نسبت به واحد حجم آن است.
حافظه های Nand نسبتا جدیدتر هستند و معمولا از ظرفیتهای 16 مگابایت به بالا تولید میشوند . این حافظه در فلش دیسکها و Mp3 پلیرها و هارد دیسکهای SSD یافت میشود . امتیاز آن قیمت پایینتر در واحد حجم و ایراد آن ضریب اطمینان پایین و استهلاک آن است. برای رفع این نقیصه این نوع حافظه نیاز به کنترل کننده پیچیده ای دارد که با الگوریتمهای تصحیح خطا و بررسی تعداد دفعات استفاده از هر بلوک حافظه جلوی خطا را بگیرد و بلوکهای بد را مارک کند.
از نظر شکل ظاهری و باس نیز فلشها به دو گروه پارالل و سریال تقسیم می شوند که با توجه به اینکه برای ظرفیتهای بالای 16 مگابایت برای فلشهای Nor در حالت موازی نیاز به 56 پایه است ولی فلشهای سریال در تمام ظرفیتها بسته بندی 8 پایه دارند و براحتی بجای هم نصب می شوند، در اکثر سیستمهای امروزی فلشهای رایج Nor از نوع سریال است.
پروگرامر 2000 قادر به پروگرام چه انواعی از فلش است؟
پروگرامر +2000 قادر به پروگرام همه نوع فلش است ولی برای فلشهای ناند دارای محدودیت 4 گیگابایتی است . برای فلشهای ناند بزرگتر از 4 گیگابایت باید از پروگرامر تخصصی +Nand استفاده کنید.
آیا حافظه با قابلیت محافظت در برابر کپی وجود دارد؟
بله سریال اییپرامهایی مانند سری AT88SC از شرکت Atmel دارای قابلیت دریافت پسورد قبل از خواندن و قابلیت پاک شدن و نابود کردن اطلاعات در اثر پسورد اشتباه هستند.
آیا قطعاتی وجود دارند که حافظه آنها قابل پاک کردن نباشد؟
بله غیر از میکروکنترلرهایی که Mask ROM هستند یعنی در هنگام تولید به سفارش مشتری داخل آنها برنامه حک می شوند ، انواعی از فلش نیز وجود دارد که One Time Programmable یا OTP هستند که فلش آنها تنها یکبار پروگرام میشود و دیگر قابل پاک کردن نیستند مانند میکروهای میکروچیپ سری 12C و 16C یا ایپرامهای سری 27C . قطعاتی نیز بنام PROM وجود دارند که تنها یکبار پروگرام می شوند.
برگه های اطلاعاتی قطعات را از کجا پیدا کنیم؟
بهترین جا سایت سازنده قطعه است . اگر از نام سازنده آی سی اطلاع ندارید یکی از بهترین سایتهای دریافت اطلاعات www.alldatasheet.com است.
آیا به همراه پروگرامر های TNM برگه اطلاعاتی یا فایل تعمیرات قطعات و دستگاه ها ارائه میشود؟
خیر . به همراه پروگرامر تنها نرم افزار و فیلم آموزشی ارائه میشود . مجموعه قطعات پشتیبانی شده چندین هزار عدد می باشد و مرتبا به روز میشوند و ارائه اطلاعات آنها به همراه دستگاه عملی نیست .بهترین جا برای دریافت اطلاعات اینترنت است. رشته های کاری و مدلهای دستگاهها یی که قابل تعمیر با پروگرامر می باشد نیز بیشمار است و هیچ پروگرامر دیگری نیز به همراه اینگونه اطلاعات ارائه نمی شود . فایلهای فلش و آپگرید دستگاه ها را می توانید از سایت سازنده دستگاه ( بخصوص مادربردهای کامپیوتر) یا از روی یک دستگاه سالم یا از سایتهای اینترنتی مثل www.irantk.ir تهیه کنید.
میکروکنترلر چیست و چه کاربردی دارد؟
میکروکنترلر قطعه ای است که معمولا دارای حافظه داخلی بوده و با ریختن برنامه در آن می تواند کارهای مورد نظر برنامه نویس را بصورت دیجیتال و حتی آنالوگ انجام دهد برای مثال می توان طوری قطعه را برنامه نویسی کرد که اگر ولتاژ روی پایه خاصی تغییر کرد ، عکس العمل دلخواه را از طریق فرمان به پایه های دیگر نشان دهد. فرق آن با CPU در اینست که حافظه کد (Flash)و داده(SRAM) آن داخلی است ، هرچند که میکروکنترلر قابلیت اتصال به حافظه کد وداده خارجی را نیز دارد. در نتیجه میکروکنترلر با حداقل مدار خارجی در حجم بسیار کم ( برای مثال ATTINY10 با بسته بندی 6 پایه و ابعاد 2 در 3 میلیمتر ) می تواند کنترل هوشمند مدارات را با قیمتی حتی کمتر از یک دلار به عهده بگیرد.
از چه میکروکنترلری استفاده کنیم؟
در بازارها جهانی پر فروشترین میکروکنترلر مربوط به شرکت موتورولا بوده که در تولیدات تجاری زیاد استفاده دارد (مانند موبایل و دوربین و ...) ولی در ایران بسیار کم کاربرد است و ابزارهای برنامه نویسی و پروگرام آنها نیز کم است. در تولیدات صنعتی جهانی در جاهایی که ضریب اطمینان بالا مورد نظر است معمولا از موتورولا و ST و NEC استفاده میشود .
بیشتر بازار میکروکنترلر ایران در اختیار دو شرکت ATMEL و MICROCHIP می باشد . رواج ATMEL در بازار بیشتر است و میکروچیپ مشهور به مقاومت بیشتر در برابر نویز است و در طراحیهای صنعتی بیشتر استفاده میشود اما به تجربه ما در مورد قطعات چندسال اخیر حداقل چنین تفاوتی دیده نمیشود. البته قطعات میکروچیپ تنها به روش ISP پروگرام میشوند و اشکالاتی که سری AVR در پروگرام ISP دارند ( مثل از کار افتادن در اثر پروگرام بعضی فیوزها ) را ندارد و تنوع بسیار زیادی در سریهای جدید آن دیده میشود بطوریکه تعداد شماره های میکروهای جدید این شرکت حداقل 4 برابر شرکت ATMEL است.
خانواده C51 که زمانی مشهورترین میکروکنترلر بازار ایران بود امروزه به علت مصرف برق نسبتا بالا ، سرعت پایین و امکانات جانبی ضعیف و محدودیت کد 64 کیلوبایتی، بیشتر جنبه آموزشی دارد و برای شروع طرحهای جدید توصیه نمی شود. اگر طرح قدیمی بروی C51 دارید و امکان برنامه نویسی مجدد را ندارید و امکانات بیشتری نیاز دارید می توانید از AT89C51RD2/ED2/AC2 استفاده کنید که دارای سرعت دوبرابر و AC2 درارای مبدل آنالوگ و دیجیتال می باشد. سری های جدید این میکرو (AT89LP) نیز با قابلیت اجرای هر دستورالعمل در یک سیکل ساعت، سرعتی حداقل 6 برابر سری های قدیمی دارند اما بعلت اینکه افزایش سرعت آن کاملا 6 برابر نیست و در بعضی دستورالعملها کندتر و در بعضی جاها تندتر عمل می کند برنامه هایی که زمانبندی دقیق دارند از طرحهای قدیمی باید با احتیاط منتقل شوند.
خانواده جدید ATXMEGA نیز جایگزین جدید شرکت ATMEL برای سری های AVR است که علاوه بر مصرف پایینتر دارای سرعت تا دوبرابر و مبدل آنالوگ به دیجیتال 12 بیتی تا فرکانس 2 مگاهرتز (بجای مبدل 10 بیتی سرعت پایین قدیمی) و مبدلهای DAC با دقت 12 بیت و کنترل کننده DMA و سنسور حرارت داخلی و امکانات زیاد دیگری می باشد و قیمت آن در برخی سریها حتی از AVR ها پایینتر آمده است. روش پروگرام این سری از روش سنتی SPI که ضعف زیادی داشته تغییر کرده و با پروتکل جدید 2 سیمه بنام PDI پروگرام میشوند که ایراد آن اینست که در حال حاضر پروگرامر ساده ای مثل STK برای پروگرام آن وجود ندارد. البته تمامی شماره های این قطعه توسط پروگرامر 2000 پشتیبانی می شود.
امنیت در میکروکنترلرها
میکروکنترلرها مجهز به فیوزهایی هستند که توسط پروگرامر لاک شده و دیگر قابل خواندن توسط پروگرامر ها نمی باشد و تنها می توان آنها را پاک کرد. در مورد اکثر میکروکنترلرها موجود ادعا میشود که قفل آنها به روشهای مختلف شکسته شده است. روش قدیمی برداشتن قفل ،تغییر ناگهانی ولتاژ تغذیه و تلاش برای خواندن اطلاعات در حالتی که قفل میکرو بعلت پرش تغذیه غیر فعال شده ، بوده است که در میکروهای جدید بعلت سیستم Brown out ( غیر فعال شدن میکرو در اثر افت تغذیه) تاثیری ندارد. روش دیگر بردن پردازنده به حالتهای خطا است که با ریختن برنامه خاصی که حاوی کدهای دارای خطا است در روی بوت لودر یا حافظه خارجی و اجبار میکرو به اجرای آن و پرش میکرو به نقاط غیر مجاز از حافظه ، به برنامه دست پیدا میکنند. البته سازندگان قطعه با پیدا کردن چنین نقاط ضعفی سریعا در قطعات جدیدتر این مشکل را برطرف کرده اند. روش دیگر که حالت تجاری نیز پیدا کرده و شرکتهایی در چین با دریافت هزینه چند صد دلاری تا چند هزار دلاری با برداشتن پوشش روی آی سی و سوزاندن لاک بیتها زیر میکروسکوپ با میکرو پروبها یا حتی لیزر قفل را باز میکنند. بنابراین می بینید که امنیت میکروکنترلر به تنهایی برای محافظت از مدار شما کافی نیست. برای امن کردن بیشتر طرح خود به قسمت چگونه از مدار خود در برابر کپی غیر مجاز محافظت کنیم؟ مراجعه کنید.
اصول پروگرام کردن در مدار (ISP)
پروگرام در مدار ، روشی است که با استفاده از کابل ، میکروکنترلر را درحالیکه تغذیه آن وصل است را می توان پاک ، پروگرام و پیکر بندی مجدد کرد و یا محتویات آن را خواند. بهتر است پینهایی که برای پروگرام ISP استفاده میشود در مدار استفاده دیگری نداشته باشد یا با یک جامپر جدا شوند و یا در مدار به قطعه ای وصل شده باشند که ورودی باشند. جزئیات پروگرام ISP را در دفترچه فارسی پروگرامر TNM می توانید پیدا کنید.
تبدیل یا آداپتور چیست؟
تبدیل وسیله ایست که قطعات مونتاژ سطحی درون آنها قرار گرفته و توسط پایه های آن روی سوکت زیف پروگرامر قرار میگیرد. برای دیدن تصویر انواع تبدیلها به دفترچه فارسی پروگرامر TNM رجوع کنید.
اصول کار اسیلوسکوپ
اسیلوسکوپ وسیله ای است که منحنی ولتاژ بر حسب زمان را رسم می کند. نمونه های قدیمی مشهور به اسکوپهای آنالوگ دارای یک لامپ کاتدی می باشند که شعاع الکترونی را در محور افقی با تناوب ثابتی جاروب می کند و محور عمودی با تغییر ولتاژ پروب ورودی جابجا می شود . اثر شعاع الکترونی روی صفحه فسفری جلوی لامپ به مدت کوتاهی بصورت یک نقطه باقی می ماند و با تکرار این فرایند و ثابت بودن شکل موج ، تصویری از موج بر حسب زمان ایجاد می شود.
اشکال بزرگ اسکوپهای آنالوگ اینست که تشکیل تصویر به شرط ثابت بودن شکل موج روی صفحه کاتدی است و این در صورتی اتفاق می افتد که موج ورودی تناوبی باشد و شکل موج پیچیده ای نداشته باشد و فرکانس آن هم خیلی پایین نباشد که اثر آن در 2 جاروب متوالی از روی صفحه پاک نشود. تنها راه دیدن موجهای گذرا و لحظه ای سریع روی اسکوپهای آنالوگ گرفتن عکس از روی صفحه نمایش است.
برای رفع این اشکال ، اسکوپهای دیجیتال ابداع شدند. در این اسکوپها قطعه ای بنام مبدل آنالوگ به دیجیتال وجود دارد که با سرعت بالا و در فواصل زمانی ثابت از ولتاژ ورودی نمونه میگیرد و آنها را در یک حافظه (RAM) سریع ذخیره میکند و یک پردازنده نیز وظیفه خواندن این اطلاعات و رسم نقاط بصورت خط بروی صفحه نمایش را بعهده دارد. مشکل فنی اصلی در اسکوپهای دیجیتال اینست که طول حافظه محدود است و مابین نمایش حافظه و پر شدن اطلاعات در حافظه زمان کوتاهی وجود دارد که اطلاعات از دست می رود. بنابراین سعی می شود با تریگر کردن اطلاعات مهم در حافظه ذخیره شود.
کارت ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) چیست؟
در بخش قبل دیدید که اسیلوسکوپهای دیجیتال قادر به ذخیره پیوسته داده ها نیستند و اگر قرار به مونیتور پیوسته داده ها باشد از وسیله دیگری به نام کارت ADC استفاده می شود که قادر به انتقال اطلاعات بطور پیوسته به کامپیوتر است. البته داده هایی که روی کامپیوتر هم ذخیره میشوند بی انتها نیست و بسته به حجم هارد سیستم دارد. ایراد کارتهای ADC فرکانس پایین آنهاست که معمولا زیر 1 مگاهرتز است.
اسکوپ رکوردر چیست؟
اسکوپ رکوردر ترکیبی از اسیلوسکوپ دیجیتال و کارت ADC است که در عین حالیکه بعنوان یک اسیلوسکوپ دیجیتال سریع قابل استفاده است قابلیت ذخیره پیوسته اطلاعات را نیز دارد. کارت DSLR800B شرکت TNM نمونه ای از آن است که علاوه بر اسیلوسکوپ 50 مگاهرتزی ، رکوردر 2 کاناله با نرخ نمونه برداری تا 18 مگاهرتز در هر کانال نیز می باشد.
لاجیک آنالایزر چیست؟
اسکوپهای دیجیتال معمولا 2 کاناله هستند و نهایتا 4 کاناله . برای دیدن تعداد زیادی سیگنال باید از دستگاهی به نام لاجیک آنالایزر استفاده کرد. لاجیک آنالایزرها دارای 8 تا 64 کانال هستند که البته لاجیک بوده و تنها قادر به دریافت 1 و 0 هستند. کارت DSLR800C شرکت TNM دارای لاجیک آنالایزر 16 کاناله می باشد.
تفاوت اسیلوسکوپ با کارت اسکوپ ( اسکوپ متصل شونده به کامپیوتر)
اسیلوسکوپهای رومیزی دارای پردازنده و صفحه کلید و صفحه نمایش هستند و نیاز به وسیله جانبی دیگری ندارند. کارتهای اسکوپ برای کار کردن متکی به کامپیوتر یا لپتاپ هستند. بعلت حذف بخشی از قطعات در کارت اسکوپ و استفاده از امکانات نمایشی مونیتور و پردازشی کامپیوتر ، قیمت تمام شده پایین می آید. برای مثال در کارتهای سری DSLR800 با استفاده از رم DDR2 سیستمهای امروزی در حجم 2 گیگابایت ذخیره سازی انجام میشود که حداقل مدل اسیلوسکوپ رومیزی که دارای این حافظه باشد قیمتی چندبرابر کارت اسکوپ دارد . همچنین این مدل کارت اسکوپ قادر به زوم منفی تا 500 برابر روی سیگنال است که تا 80 درصد توان یک پردازنده 2 هسته ای را مصرف می کند در حالیکه اکثر اسکوپهای رومیزی دارای یک میکروکنترلر یا نهایتا پردازنده DSP هستند که تا 20 برابر زوم بیشتر توان ندارند. از نظر نمایشی نیز کارتهای اسکوپ سری DSLR بروی نمایشگر بزرگ قادر به نمایش جزئیاتی هستند که در صفحه 5-6 اینچی اکثر اسکوپهای رومیزی دیده نمیشود. نرم افزار همراه اکثر اسیلوسکوپهای رومیزی نیز تنها مجموعه ای عکس JPEG از صفحه نمایش اسکوپ به صورت پی در پی به کامپیوتر منتقل می کنند و فاقد قابلیتهای نرم افزاری کارت اسکوپ هستند و به عبارت دیگر این فکر درست نیست که با خرید یک اسیلوسکوپ رومیزی و اتصال آن به کامپیوتر صاحب یک کارت اسکوپ هم خواهید بود. از طرف دیگر در آزمایشگاههای شلوغ و خطوط تولید ،کارتهای اسکوپ دست و پاگیرند و همواره میز کار را با یک کامپیوتر اشغال میکنند بنابراین در جا هایی که صرفه جویی در هزینه مهم نیست و یا قابلیت بسیار پیشرفته ای نیاز نیست اسکوپهای رومیزی معمولی کاربرد خود را دارند.
حداکثر سرعت انتقال USB چقدر است؟
در USB1 حالت Full Speed حداکثر 1 مگابایت در ثانیه. در USB2 در حالت HighSpeed حداکثر 40 مگابایت در ثانیه و در USB3 از نظر تئوری 400 مگابایت در ثانیه.
آیا مبدلهای USB به پرینتر برای سخت افزارهای قدیمی پورت پارالل قابل استفاده هست؟
خیر . این مبدلها تنها برای پرینتر های پارالل قابل استفاده هستند . پورت USB برای انتقال سریع اطلاعات در یک جهت بهینه سازی شده است و تغییر جهت داده ها ( تبدیل از خروجی به ورودی) حدود 1 میلی ثانیه زمان می برد در حالیکه در پورت پارالل این زمان 1 میکروثانیه است و سخت افزارهایی که روی پورت پارالل مرتبا داده دریافت و ارسال می کنند 1000 برابر کند می شوند و عملا کار نمی کنند.
قطعات SMD (مونتاژ سطحی) چیست ؟
قطعات مونتاژ سطحی قطعاتی هستند که پایه های آنها از درون مدارچاپی عبور نمی کند و روی برد لحیم می شوند . برای کار کردن با این قطعات از نوکهای هویه مخصوص و هویه های حداکثر 30 واتی استفاده کنید و برای در آوردن راحت تر آی سی ها و قطعات بزرگتر از هویه های هوای گرم استفاده می شود. آی سی های مونتاژ سطحی دارای بسته بندی های 2 طرفه با نامهای TSOP و SOP و بسته بندی های 4 طرفه به نامهای PLCC و TQFP و بسیاری بسته بندیهای اختصاصی دیگر هستند. برای فرکانس های بالاتر از 200 مگاهرتز معمولا از قطعاتی استفاده میشود که پایه های آنها از زیر می باشد و BGA نام دارند.
انواع مدار چاپی چیست و چگونه مدار چاپی طراحی کنیم؟
مدارچاپی در ضخامتهای مختلف ، تعداد لایه مسی از یک لایه با بالا و با جنس های مختلف ماده عایق ساخته میشود. شما می توانید مدار چاپی را توسط نرم افزار پروتل طراحی کرده و یه سازنده مدار چاپی ارسال کنید.
چند لایه مدار چاپی در طرح شما مورد نیاز است؟
مهمترین فاکتور جا شدن همه قطعات و مسیرهاست. فاکتور دیگر فرکانس کاری مدار و نیاز به لایه زمین و تغذیه است. بسیاری از قطعات دارای چند تغذیه متفاوت هستند که باید هرکدام با امپدانس کم به قطعه برسد و توصیه سازنده معمولا استفاده از یک لایه اضافه تغذیه است ولی در ایران بعلت مشکلات تکنیکی مدارچاپی 4 لایه و بیشتر معمولا توصیه میشود تنها وقتی جای کافی ندارید و یا فرکانس مدار بالای 200 مگاهرتز است از فیبر 4 لایه با صفحات اختصاصی زمین و تغذیه استفاده کنید. یک دلیل اصلی مدارچاپی حداقل 4 لایه برای فرکانس بالای 200 مگاهرتز ، نیاز به خازنهای دکوپلینگ زیاد است که 2 لایه زمین و تغذیه وقتی توسط عایق مدارچاپی از هم جدا میشوند تشکیل یک خازن بزرگ به سطح کل فیبر را میدهند که عمل دکوپلینگ را انجام میدهد. بر خلاف تصور رایج در ایران که طراحی مدارچاپی آخرین و راحتترین قسمت طراحی است ، در مدارهای فرکانس بالا یا مدارهای ترکیبی آنالوگ و دیجیتال با حساسیت بالا ، طراحی مدارچاپی باید توسط مهندسی با دانش فنی بالای الکترونیک انجام بگیرد.
نکات مهم در طراحی مدارات FPGAو CPLD .
این آی سی ها بعلت فرکانس کاری بالا نیاز به مدارچاپی با زمین خوب و دکوپلینگ با خازنهای 10 نانوفاراد و 100 نانو فاراد روی همه پایه های تغذیه خود دارند. معمولا در طراحیهای فرکانس بالا از مدارچاپی حداقل 2 لایه استفاده میشود. 4 پایه JTAG این قطعات را نیز برای پروگرام در مدار بصورت یک کانکتور خارج نمایید.در آی سی های CPLD پینهای استفاده نشده بطور خودکار برای تقویت زمین قطعه ، بطور مجازی زمین میشوند. این پایه ها روی مدارچاپی باید زمین شود. آی سی های FPGA معمولا قادر به نگهداری برنامه درون خود نیستند و در هنگام وصل شدن تغذیه توسط یک قطعه بیرونی باید Configure شوند. برای FPGA ها توصیه میشود که پینهای Configure را نیز توسط یک کانکتور خارج نمایید تا بتوانید بدون مدار بیرونی در فاز آزمایشی توسط پروگرامر مدل 2000 آنرا پر کنید. در نرم افزار شرکت Xilinx وقتی فایل نهایی را بعد از کمپایل برای پروگرام آماده می کنید باید تعیین کنید که فایل Configure برای JTAG است یا SlaveSerial. مسئله فنی دیگر اینست که بسته به نوع FPGA ، بطور همزمان تعداد پایه محدودی قادر به تغییر وضعیت همزمان هستند به این محدودیت SSO می گویند و در طراحی باسهای پرفرکانس 16 بیتی به بالا باید در نظر گرفته شوند .
Altera یا Xilinx؟
بیشترین سهم بازار جهانی FPGA در اختیار شرکت Xilinx است ولی ازنظر قیمت در بازارهای جهانی ، قطعات هر دو شرکت مشابه هستند. در ایران قطعات آلترا به علت مصرف کمتر معمولا گرانتر از نمونه Xilinx می باشد . اگر قصد تولید یک محصول را با قطعات CPLD و FPGA دارید توصیه ما Xilinx است و اگر پروژه تحقیقاتی است و قیمت تمام شده مهم نیست بعلت سادگی کار با نرم افزار ، آلترا انتخاب بهتری است.
چیست و بهترین منبع دانلود آن ؟ FPGA Core
یک بلوک عملیاتی است که با دانلود کردن آن در FPGA میتوان قابلیتهایی مثل شبکه ، هسته های پردازنده یا میکروکنترلر یا DSP ، فشرده سازها و ... را به آی سی اضافه کرد. بسیاری از این coreها به فروش می رسند ولی یک منبع رایگان خوب برای آن WWW.OPENCORES.ORG است.
چگونه از مدار خود در برابر کپی غیر مجاز محافظت کنیم؟
اولین کار پاک کردن شماره قطعه است. البته اینکار به تنهایی محافظتی ایجاد نمی کند چون اکثر قطعات لاجیک سری 4000 و 7000 با کمک تستهای برداری و اکثر میکرو کنترلها با داشتن کد شناسه سازنده توسط پروگرامر های TNM قابل شناسایی هستند و بسیاری از قطعا ت نیز روی ویفر خود نام سازنده آی سی را دارند و با برداشتن پوشش روی آی سی و بررسی با میکروسکوپ می توان آنها را شناسایی کرد. سایتهایی مانند www.icmaster.com دارای بخشهایی برای جستجوی پارامتریک هستند که می توان یک قطعه مجهول را بر اساس تعداد پایه و یا وظیفه آن در مدار شناسایی کرد. قفل کردن میکروکنترلها نیز روش موثری برای جلوگیری از اکثر کپی برداریهاست. اگر طرح شما ارزش مالی زیادی دارد یا وظیفه امنیتی دارد ، قفل کردن میکروها نیز حداکثر با هزینه چند هزار دلار حنثی خواهد شد ( رجوع کنید به امنیت در میکروکنترلرها). قطعات CPLD بخصوص نمونه های با پین زیاد امنیت بیشتری در برابر کپی دارند. ترکیب چند CPLD و چند میکروکنترلر قفل شده جدید بیشترین ایمنی را برای شما ایجاد میکند. یکی از شرکتهایی که قطعات امنیتی تولید میکند شرکت دالاس است که می توانید از قطعات پیشنهادی آنها هم استفاده کنید www.maxim-ic.com . روش دیگر محافظت ،ریختن اطلاعات روی یک آی سی RAM کم مصرف با قابلیت استندبای است که توسط یک باتری تغذیه می شود و حاوی اطلاعات است، هرگونه تلاشی برای جدا کردن قطعه از روی برد به علت قطع شدن برق حافظه و پاک شدن قطعه ناکام می ماند. این روش را شرکت Xilinx برای محافظت آی سی های FPGA سری ورتکس خود نیز بکار برده که با توجه به BGA بودن آن بسیار موثر است. روش دیگر قطع کردن یک یا 2 پایه مربوط به پروگرام کردن آی سی از بدنه آی سی است.
یک روش جدیدتر استفاده از قطعاتی است که درون خود شماره سریال منحصر به فرد دارند (مثل ATXMEGA و SPARTAN3AN) و استفاده از این شماره سریال درون ّfirmware میباشد که ایراد آن اینست که به تعداد محصول خود می باید برنامه کمپایل کنید که برای تیراژهای بالا مشکل است ولی از نظر فنی به خاطر منحصر به فرد بودن آی سی استفاده شده و مشکل بودن دیباگ Firmware روش بسیار قوی است.
توجه داشته باشید با روشهای مختلف محافظت شما تنها هزینه کپی مدارتان را بالا می برید تا فرد کپی کننده بخاطر افزایش هزینه و زمان از کپی منصرف شود و بطور مطلق اگر صاحب تکنولوژی ASIC نباشید کپی از طرح شما نهایتا امکان پذیر است.
منبع http://www.tnmelectronics.com/learn.html#انواع_پروگرامر_و_تفاوتهای_آنها؟
