عن الدورة
تعرّف كيف تُصمَّم وتُطوَّر وتُبنى الأجهزة الإلكترونية كأنظمة مُضمَّنة تُشكّل العالم من حولنا. تمثّل هذه الدورة الجزء الثاني من سلسلة مكوّنة من جزأين. في هذا الجزء سنستخدم المقاطعات (Interrupts) لتصميم مجموعة من الأنظمة الآنية (Real-Time) مثل مشغّل صوت رقمي، ونظام لاقتناء البيانات، ونظام تحكّم، ولعبة تفاعلية. الدورة عملية بالكامل وتعتمد على التعلّم بالممارسة عبر مختبرات تطبيقية، لتوضيح كيفية بناء حلول لمشكلات واقعية باستخدام الأنظمة المضمنة. تعتمد هذه الدورات منهجاً تصاعدياً (Bottom-up) في حل المشكلات؛ حيث نبدأ من توصيلات بسيطة للمفاتيح وLEDs ثم نتدرّج تدريجياً إلى مفاهيم أكثر تعقيداً مثل مشغلات الشاشات، والتحويل الرقمي إلى تماثلي (DAC)، وتوليد الصوت، والتحويل التماثلي إلى رقمي (ADC)، والتحكم بالمحركات، والرسوميات، والمقاطعات، والاتصال. سنعرض مبادئ عامة قابلة للتطبيق، إلى جانب مهارات عملية لبناء الدارات واختبارها ودمج العتاد مع البرمجيات في أنظمة تعمل في الزمن الحقيقي.
ماذا ستتعلم
- فهم الأنظمة المضمنة باستخدام التصميم المعياري ومستويات التجريد
- إتقان برمجة C مع مراعاة الوظيفة والأسلوب البرمجي
- بناء الدارات واختبارها باستخدام المفاتيح وLEDs والمقاومات والمقاومات المتغيرة (Potentiometers) وشاشات الكريستال السائل
- مزامنة دخل/خرج العتاد والبرمجيات باستخدام المفاتيح والأضواء والصوت والحساسات والمحركات وشاشات الكريستال السائل
- تنفيذ مُشغّل دخل/خرج (I/O Driver) وبرمجة متعددة الخيوط باستخدام المقاطعات
- تصحيح الأخطاء باستخدام راسمات الذبذبات (Oscilloscopes) ومحللات المنطق (Logic Analyzers) وأدوات القياس البرمجية
المتطلبات المسبقة
- مقرر في برمجة الحاسوب بأي لغة مع معرفة بالمتغيرات والحساب والمنطق والحلقات والدوال
- مقرر فيزياء للمرحلة الثانوية يغطي التيار والجهد والمقاومة والقدرة
- معرفة مكتسبة من الجزء الأول تشمل توصيل LED/المفاتيح، وبرمجة منافذ الإدخال/الإخراج، وآلة الحالات المنتهية، وتصحيح أخطاء المتحكم الدقيق، وبرمجة C
المدرسون
Jonathan Valvano
Professor, Department of Electrical and Computer Engineering
Ramesh Yerraballi
Distinguished Senior Lecturer, Department of Electrical and Computer Engineering