آردوینو – قسمت ۱ – مقدمه

امروزه ۹۸٪ پردازنده های دیجیتال را میکروکنترلرها و پردازندهای نهفته تشکیل میدهند. اگر با سیستم های نهفته آشنایی ندارید حتما مقاله مربوط به آن را در سایت بخوانید(لینک مقاله). دلایل این گستردگی کاربرد در آن مقاله گفته شد. اما مشکلی در استفاده از میکروکنترلرها وجود دارد که بسیاری از افراد تازه کار و علاقمند را از یادگیری آن خسته و ناامید می کند. برای اینکه یک پردازنده دیجیتال بتواند به درستی کار کند و برنامه مورد نظر شما را اجرا کند نیاز به یک سری نیازهای حداقلی دارد. این نیازها عبارتند از :
- شبکه تغذیه مناسب و با ثبات
- مدار Reset مناسب و قابل اطمینان
- منبع Clock Pulse مناسب عموما با تنظیمات مربوط به کلاک در میکروکنترلر
- واسط Programming برای کاربر
شاید در ابتدا این موارد خیلی ساده به نظر برسد اما در عمل پیادهسازی آن به دلیل پیچیدگی میکروکنترلرهای امروزی نکات مربوط به خود را دارد. ضمن اینکه برای ساخت چنین مداری شما بایستی به دنبال طراحی PCB بروید و عموم افراد تازه کار این مهارت را ندارند. در آغاز به کار با میکروکنترلرها با یک چیپ مانند تصویر ۱ مواجه میشوید که از بد روزگار حتی پکیج SMD یا سطح نصبی دارد.

برای فردی مبتدی برآورده کردن نیازهای اولیه اگر غیر ممکن نباشد و کاربر به سراغ Bread Board و میکروکنترلر با پکیج DIP برود مشکل است. در اکثر موارد اتصال صحیح پایه های میکرو برای برآوردن تغذیه و کلاک و ریست اگر یه آسیب و خرابی منجر نشود قطعا موجب سر درگمی و خطای بسیار می شود. این دقیقا تجربه اول خود من در استفاده از میکروکنترلرها بود! بنابراین برای اینکه فرد مبتدی سریعا بتواند وارد دنیای برنامه نویسی و راه اندازی واسط های میکروکنترلر شود و سردرگم و ناامید نگردد باید از قبل چنین بستری برای وی فراهم شود.
این موضوع در رابطه با نرم افزار هم وجود دارد و برنامه نویسی میکروکنترلرها مستلزم آشنایی با اصول دیجیتال و برنامه نویسی زبانهای C و ++C و ساختار درونی هر میکروکنترلر است. این دقیقا فلسفه ساخت پلتفرهایی مانند آردوینو هستند. بردهای آردوینو این نیازهای حداقلی راه اندازی میکرو کنترلر را به صورت سخت افزاری و نرم افزاری برطرف می کنند. تصویر ۲ یک برد آردوینو را نشان می دهد همه ۴ نیاز حداقلی مذکور را دارد و آماده برنامه نویسی است.
یک خصوصیت مثبت دیگر آردوینو بعد نرم افزار آن است. اگر با میکروکنترلرها کار کرده باشید حتما تجربه دست و پنجه نرم کردن با برنامه نویسی سطح پایین یعنی کار با رجیسترها را دارید که کاری وقت گیر و خسته کننده است. امروزه به دلیل پیچیدگی میکروکنترلرهای جدید ۳۲ بیتی کار مستقیم با رجیسترها عملا یه دلیل کمبود وقت غیر ممکن شده است. به همین دلیل تولیدکنندگان میکروکنترلرها و همینطور پلتفرم هایی مانند آردوینو به کاربر مجموعه ای از API های کاربردی برای کار با واسطههای میکروکنترلر را می دهند و کاربر تنها با استفاده از توابع موجود در این کتابخانه ها می تواند به راحتی برای میکرو کنترلر مورد نظر کد نویسی کند.

در مقالات بعدی بیشتر درباره آردوینو صحبت می کنیم.
دیدگاهتان را بنویسید