آموزش برنامه نویسی کامل ARM Cortex-M Bare-Metal (TM4C123)

سرفصل ها و درس ها

خوش آمدی Welcome

• خوش آمدی Welcome

• اطلاعات را تنظیم کنید Set Up Info

خوش آمدی Welcome

فلسفه طراحی ARM و معماری RISC ARM Design Philosophy and RISC Architecture

• فلسفه طراحی RISC The RISC Design Philosohpy

• فلسفه طراحی ARM The ARM Design Philosophy

• سیستم های جاسازی شده با پردازنده های ARM Embedded Systems with ARM Processors

• فناوری اتوبوس ARM و پروتکل اتوبوس AMBA ARM Bus Technology and AMBA Bus Protocol

• حافظه Memory

• لوازم جانبی Peripherals

• فون نومان و معماری هاروارد Von Nuemann and Harvard architecture

• حافظه کش و محکم زوج Cache and Tightly Couple Memory

• پسوندهای مدیریت حافظه Memory Management extensions

• پسوندهای کوپروسسور Cooprocessor extensions

فلسفه طراحی ARM و معماری RISC ARM Design Philosophy and RISC Architecture

مدل برنامه نویس ARM The ARM Programmer's Model

• انواع داده ها Data Types

• حالت های پردازنده Processor Modes

• جدول وکتور ARM7TDMI ARM7TDMI Vector Table

• رجیسترهای ARM7TDMI ARM7TDMI Registers

• ARM Cortex-M Registers ARM Cortex-M Registers

• جدول وکتور ARM Cortex-M ARM Cortex-M Vector Table

• مدل جریان داده ARM ARM Data Flow Model

• خط لوله The Pipeline

• خانواده پردازنده های ARM ARM Processor Family

• ARM Cortex-A و Cortex-R ARM Cortex-A and Cortex-R

• ARM Cortex-M ARM Cortex-M

مدل برنامه نویس ARM The ARM Programmer's Model

مقدمه ای بر ARM Cortex-M Introduction to ARM Cortex-M

• ARM Cortex-M چیست؟ What is the ARM Cortex-M ?

• پردازنده های 32 بیتی چیست؟ What are 32-bits processors ?

• خانواده پردازنده های 32 بیتی Cortex-M The Cortex-M family of 32-bits processors

• ریزپردازنده در مقابل میکروکنترلر Microprocessor vs. Microcontroller

• مقدمه ای بر ARM Cortex-M Introduction to ARM Cortex-M

مقدمه ای بر ARM Cortex-M Introduction to ARM Cortex-M

معماری Cortex-M The Cortex-M Architecture

• بار - معماری فروشگاه Load - Store Architecture

• بانک ثبت (دوباره) The Register Bank (Again)

• PSR - ثبت وضعیت برنامه PSR - Program Status Register

• معماری Cortex-M The Cortex-M Architecture

معماری Cortex-M The Cortex-M Architecture

ARM Cortex-M Internals and Debugging The ARM Cortex-M Internals and Debugging

• با احتساب Counting

• ابتدا به نمای Debug نگاه کنید First look at the Debug View

• نماهای حافظه The Memory Views

• تغییرات در View Changes in the View

• شمارش نسخه 2 Counting version 2

• شرایط چگونه رفتار می کند How conditions behave

• شرایط چگونه رفتار می کند (ادامه دارد) How conditions behave (continued)

• نقشه حافظه Cortex-M The Cortex-M Memory Map

• نقشه حافظه Cortex-M (ادامه) The Cortex-M Memory Map (continued)

• اندین بزرگ در مقابل اندین کوچک Big Endian vs. Little Endian

• متغیرهای جهانی و حافظه رم Global Variables and RAM Storage

• ARM Cortex-M Internals and Debugging The ARM Cortex-M Internals and Debugging

ARM Cortex-M Internals and Debugging The ARM Cortex-M Internals and Debugging

مقدمه ای بر Cortex-M Assembly Introduction to Cortex-M Assembly

• معماری مجموعه دستورالعمل The Instruction Set Architecture

• سازگاری رو به بالا Upward Compatibility

• نحو زبان اسمبلی Assembly Language Syntax

• دستورالعمل های مجمع Assembly Directives

• نمای کلی لانچ پد TM4C123 Tiva C Overview of the TM4C123 Tiva C LaunchPad

• بررسی اجمالی پروژه 1 Project1 Overview

• کدهای عملیات پروژه 1 Project 1 Opcodes

• پروژه 1 بازرسی کد منبع Project 1 Source code inspection

• کدگذاری: راه اندازی پروژه 1 Coding : Setting up project 1

• کدگذاری: پروژه 1 قسمت 1 Coding : Project 1 Part 1

• کدگذاری: پروژه 1 قسمت 2 Coding : Project 1 Part 2

• کدگذاری: پروژه 1 قسمت 3 Coding : Project 1 Part 3

• عملیات منطقی Logical Operations

• کدگذاری: پروژه 1 قسمت 4 Coding : Project 1 Part 4

• کدگذاری: پروژه 1 نهایی Coding : Project 1 Final

• Opcodes پروژه 2 Project 2 Opcodes

• کدگذاری: پروژه 2 قسمت 1 Coding : Project 2 Part 1

• کدگذاری: پروژه 2 قسمت 2 Coding : Project 2 Part 2

• کدگذاری: پروژه 3 قسمت 1 Coding : Project 3 Part 1

• کدگذاری: پروژه 3 قسمت 2 Coding : Project 3 Part 2

• کدگذاری: پروژه 3 قسمت 3 Coding : Project 3 Part 3

• کدنویسی: قسمت پایانی پروژه 3 Coding : Project 3 Final Part

• صادر کردن یک تابع اسمبلی به C Exporting an Assembly function to C

• وارد کردن یک تابع C به اسمبلی Importing a C function to Assembly

• ایجاد متغیرها در اسمبلی Creating variables in Assembly

• فهرست کامل دستورالعمل‌های مونتاژ Cortex-M Complete List of Cortex-M Assembly Instructions

مقدمه ای بر Cortex-M Assembly Introduction to Cortex-M Assembly

پیمایش ARM Cortex-M Internals با Embedded-C Navigating the ARM Cortex-M Internals with Embedded-C

• دانلود کد منبع. Sourcecode Download.

• اشاره گرها Pointers

• اشاره گرها: رها کردن BEEF در حافظه Pointers : Dropping BEEF into Memory

• چشمک زن با اشاره گرها و آدرس های خام Blinky with Pointers and Raw Addresses

• چشمک زن با اشاره گر و آدرس خام (Pat II) Blinky with Pointers and Raw Address (Pat II)

• چشمک زن با اشاره گر و آدرس خام (قسمت سوم) Blinky with Pointers and Raw Address (Part III)

پیمایش ARM Cortex-M Internals با Embedded-C Navigating the ARM Cortex-M Internals with Embedded-C

ARM Cortex-M Embedded-C Essentials The ARM Cortex-M Embedded-C Essentials

• استفاده از پیش پردازنده ها Using Preprocessors

• استفاده از پیش پردازشگرها از دیتاشیت Using Preprocessors from the Datasheet

• افزودن فایل‌های هدر فروشندگان سیلیکون Adding Silicon Vendors' Header Files

• اهمیت کلمه کلیدی فرار The importance of the Volatile Keyword

• اهمیت کلمه کلیدی فرار (ادامه دارد) The importance of the Volatile Keyword (continued)

• مقدمه ای بر عملیات بیت ویز Introduction to Bitwise Operations

• اعمال عملیات بیتی Applying Bitwise Operations

• اعمال عملیات بیتی (ادامه دارد) Applying Bitwise Operations (continued)

• توابع نوشتن Writing Functions

• آرگومان های تابع Function Arguments

• وارد کردن توابع از یک فایل دیگر Importing Functions from another file

• استفاده از IFNDEF برای جلوگیری از چند اعلان Using IFNDEF to prevent multiple declaration

• اعلام متغیرهای عرض ثابت Declaring fixed width variables

ARM Cortex-M Embedded-C Essentials The ARM Cortex-M Embedded-C Essentials

مدیریت داده ها با ساختارها در C جاسازی شده Managing Data with Structures in Embedded C

• مقدمه ای بر سازه ها Introduction to Structures

• ساده سازی ساختارها با typedef Simplifying Structures with typedef

• دسترسی به اعضای ساختار با استفاده از عملگر نقطه Accessing Structure members using the dot operator

• دسترسی به اعضای ساختار با استفاده از عملگر نقطه (ادامه دارد) Accessing Structure members using the dot operator (continued)

مدیریت داده ها با ساختارها در C جاسازی شده Managing Data with Structures in Embedded C

استاندارد رابط نرم افزاری میکروکنترلر Cortex The Cortex Microcontroller Software Interface Standard

• مقدمه ای بر CMSIS Introduction to CMSIS

• بررسی اسناد CMSIS Examining the CMSIS documentation

• نوشتن اولین برنامه CMSIS ما Writing our first CMSIS program

• درک نحوه عملکرد CMSIS Understanding how CMSIS works

• درک نحوه عملکرد CMSIS (ادامه) Understanding how CMSIS works (continued)

• درک نحوه عملکرد CMSIS (نهایی) Understanding how CMSIS works (final)

• سازگار کردن برنامه قدیمی Blinky ما با CMSIS Making our old Blinky program CMSIS compliant

• نوشتن یک برنامه شکایت CMSIS از ابتدا (قسمت اول) Writing a CMSIS complaint program from scratch (Part I)

• نوشتن یک برنامه شکایت CMSIS از ابتدا (قسمت دوم) Writing a CMSIS complaint program from scratch (Part II)

• نوشتن یک برنامه شکایت CMSIS از ابتدا (قسمت سوم) Writing a CMSIS complaint program from scratch (Part III)

استاندارد رابط نرم افزاری میکروکنترلر Cortex The Cortex Microcontroller Software Interface Standard

برنامه نویسی درایور ورودی/خروجی عمومی (GPIO). General Purpose Input/Output(GPIO) Driver Programming

• مروری بر ماژول ورودی/خروجی عمومی ARM Cortex-M Overview of ARM Cortex-M General Purpose Input/Output Module

• کدگذاری: درایور GPIO Coding : GPIO Driver

• کدگذاری: درایور ورودی GPIO Coding : GPIO Input Driver

• کدگذاری: باز کردن قفل پین های GPIO Coding : Unlocking GPIO Pins

برنامه نویسی درایور ورودی/خروجی عمومی (GPIO). General Purpose Input/Output(GPIO) Driver Programming

رابط با نمایشگرهای کریستال مایع Interfacing with Liquid Crystal Displays

• مقدمه ای بر برنامه نویسی LCD Introduction to LCD Programming

• پین اوت LCD و رابط MCU LCD Pinout and MCU interfacing

• کنترل ال سی دی Controlling the LCD

• فلوچارت اصلی برنامه LCD LCD basic program flowchart

• عملکرد اولیه ال سی دی LCD Initialization function

• توابع فرمان و داده LCD LCD Command and Data functions

• توابع تاخیر شبه Pseudo delay functions

• کدگذاری: برنامه LCD (قسمت اول) Coding : LCD Program (Part I)

• کدگذاری: برنامه LCD (قسمت دوم) Coding : LCD Program (Part II)

• کدگذاری: برنامه LCD (قسمت سوم) Coding : LCD Program (Part III)

• کدگذاری: برنامه LCD (قسمت چهارم) Coding : LCD Program (Part IV)

• کدگذاری: برنامه نویسی LCD 4 بیتی (قسمت اول) Coding : LCD 4-bits programming (Part I)

• عملکرد نوشتن LCD 4 بیتی LCD 4-bits Write function

• کدگذاری: برنامه نویسی LCD 4 بیتی (قسمت اول) Coding : LCD 4-bits programming (Part I)

• کدگذاری: برنامه نویسی LCD 4 بیتی (قسمت دوم) Coding : LCD 4-bits programming (Part II)

• کدگذاری: برنامه نویسی LCD 4 بیتی (قسمت سوم) Coding : LCD 4-bits programming (Part III)

• کدگذاری: برنامه نویسی LCD 4 بیتی (قسمت چهارم) Coding : LCD 4-bits programming (Part IV)

رابط با نمایشگرهای کریستال مایع Interfacing with Liquid Crystal Displays

رابط با صفحه کلید Interfacing with Keyboards

• رابط با Keybords Interfacing with Keybords

• کد نویسی: برنامه نویسی صفحه کلید (قسمت اول) Coding : Keyboard programming (Part I)

• کد نویسی: برنامه نویسی صفحه کلید (قسمت دوم) Coding : Keyboard programming (Part II)

• کد نویسی: برنامه نویسی صفحه کلید (قسمت سوم) Coding : Keyboard programming (Part III)

رابط با صفحه کلید Interfacing with Keyboards

تایمر SysTick SysTick Timer

• کدگذاری: برنامه SysTick TIMER 1 Coding : SysTick TIMER program 1

• تایمر SysTick The SysTick TIMER

• کدگذاری: برنامه SysTick TIMER 1 (قسمت دوم) Coding : SysTick TIMER program 1 (Part II )

تایمر SysTick SysTick Timer

تایمرهای همه منظوره General Purpose Timers

• تایمرهای همه منظوره General Purpose TIMERS

• اندازه تایمر در ثانیه Timer Size in Seconds

• ثبت های GPTM GPTM Registers

• کدگذاری: برنامه نویسی تایمرها در حالت تک شات 16 بیتی قسمت اول Coding : Programming TIMERS in 16-bits one-shot mode PART I

• کدگذاری: برنامه نویسی تایمرها در حالت تک شات 16 بیتی PART II Coding : Programming TIMERS in 16-bits one-shot mode PART II

• کدگذاری: برنامه نویسی تایمرها در حالت دوره ای 16 بیتی، بخش اول Coding : Programming TIMERS in 16-bits periodic mode PART I

• کدنویسی: برنامه نویسی تایمرها در حالت دوره ای 16 بیتی PART II Coding : Programming TIMERS in 16-bits periodic mode PART II

• کدگذاری: شمارش لبه های افزایشی با استفاده از تایمرها، بخش اول Coding : Counting Rising-Edges using TIMERS PART I

• کدگذاری: شمارش لبه‌های افزایش‌یافته با استفاده از TIMERS PART II Coding : Counting Rising-Edges using TIMERS PART II

• کدگذاری: شمارش لبه های افزایشی با استفاده از تایمرها، بخش سوم Coding : Counting Rising-Edges using TIMERS PART III

• اندازه گیری زمان بین رویدادها با استفاده از TIMERS PART I Measuring time between events using TIMERS PART I

• اندازه گیری زمان بین رویدادها با استفاده از TIMERS PART II Measuring time between events using TIMERS PART II

• اندازه گیری زمان بین رویدادها با استفاده از TIMERS PART III Measuring time between events using TIMERS PART III

• اندازه گیری زمان بین رویدادها با استفاده از تایمرها PART IV Measuring time between events using TIMERS PART IV

• اندازه گیری زمان بین رویدادها با استفاده از TIMERS PART V Measuring time between events using TIMERS PART V

• کدگذاری: برنامه نویسی تایمرهای عریض 32/64 بیتی Coding : Programming 32/64-bits Wide Timers

تایمرهای همه منظوره General Purpose Timers

برنامه نویسی را قطع می کند Interrupts Programming

• مقدمه ای بر وقفه ها Introduction to Interrupts

• کدگذاری: Sytick Interrupt Coding : Sytick Interrupt

• کدگذاری: GPIO Interrupt Coding : GPIO Interrupt

• کدگذاری: چندین وقفه GPIO Coding : Multiple GPIO Interrupts

• کدگذاری: برنامه نویسی وقفه تایمر قسمت اول Coding : Timer Interrupt programming PART I

• کدگذاری: برنامه نویسی وقفه تایمر قسمت دوم Coding : Timer Interrupt Programming PART II

برنامه نویسی را قطع می کند Interrupts Programming

تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) Analog to Digital Conversion (ADC)

• مقدمه ای بر تبدیل آنالوگ به دیجیتال Introduction to Analog to Digital Conversion

• کدگذاری: درایور ADC Coding : ADC Driver

• کدگذاری: سنسور دما ADC Coding : ADC Temp sensor

تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) Analog to Digital Conversion (ADC)

رابط جانبی سریال (SPI) Serial Peripheral Interface (SPI)

• مقدمه ای بر رابط جانبی سریال (SPI) Introduction to Serial Peripheral Interface (SPI)

• کلید ثبت SPI Key SPI Registers

• کدگذاری: توسعه یک درایور ساده SPI Coding : Developing a simple SPI Driver

• کدگذاری: توسعه درایور رابط LCD SPI (PartI) Coding : Developing an LCD SPI Interface Driver (PartI)

• کدگذاری: توسعه درایور رابط LCD SPI (PartII) Coding : Developing an LCD SPI Interface Driver (PartII)

• کدگذاری: توسعه درایور رابط LCD SPI (PartIII) Coding : Developing an LCD SPI Interface Driver (PartIII)

رابط جانبی سریال (SPI) Serial Peripheral Interface (SPI)

درایور ورودی/خروجی زبان اسمبلی (GPIO). Assembly Language General Purpose Input/Output(GPIO) Driver

• مروری بر ماژول ورودی/خروجی عمومی ARM Cortex-M Overview of ARM Cortex-M General Purpose Input/Output Module

• کدگذاری: اختصاص نام های نمادین به ثبت های خروجی GPIO مربوطه Coding : Assigning Symbolic Names to Relevant GPIO Output Registers

• کدگذاری: نوشتن درایور خروجی GPIO Coding : Writing the GPIO Output Driver

• کدگذاری: تغییر وضعیت خروجی های GPIO Coding : Toggling GPIO Outputs

• کدگذاری: اختصاص نام های نمادین به ثبت های ورودی GPIO مربوطه Coding : Assigning Symbolic Names to Relevant GPIO Input Registers

• کدگذاری: نوشتن درایور ورودی GPIO Coding : Writing the GPIO Input Driver

درایور ورودی/خروجی زبان اسمبلی (GPIO). Assembly Language General Purpose Input/Output(GPIO) Driver

درایور تایمر تیک سیستم اسمبلی Assembly System Tick Timer Driver

• نمای کلی تایمر تیک سیستم Overview of the System Tick Timer

• کدگذاری: اختصاص نام های نمادین به ثبت های مربوطه SysTick Coding : Assigning Symbolic Names to Relevant SysTick Registers

• کدگذاری: نوشتن درایور تایمر SysTick Coding : Writing the SysTick Timer Driver

• کدگذاری: ایجاد زیربرنامه های تاخیری با تایمر SysTick Coding : Creating Delay Subroutines with SysTick Timer

درایور تایمر تیک سیستم اسمبلی Assembly System Tick Timer Driver

درایور گیرنده-فرستنده ناهمزمان جهانی (UART) زبان اسمبلی Assembly Language Universal Asynchronous Receiver-Transmitter(UART) Driver

• مروری بر پروتکل UART Overview of the UART Protocol

• کدگذاری: اختصاص نام های نمادین به رجیسترهای مربوطه UART Coding : Assigning Symbolic Names to Relevant UART Registers

• کدگذاری: نوشتن درایور UART Coding : Writing the UART Driver

• کدگذاری: تست درایور UART Coding : Testing the UART Driver

درایور گیرنده-فرستنده ناهمزمان جهانی (UART) زبان اسمبلی Assembly Language Universal Asynchronous Receiver-Transmitter(UART) Driver

راه اندازی محیط توسعه و زنجیره ابزار Setting up Development Environment and Toolchains

• دانلود و نصب Keil uVision5 Downloading and Installing Keil uVision5

• اطلاع Notice

• دانلود و نصب درایورهای USB برای میکروکنترلر Tiva C Downloading and Installing USB Drivers for Tiva C Microcontroller

• نمای کلی Keil uVision 5 Keil uVision 5 overview

راه اندازی محیط توسعه و زنجیره ابزار Setting up Development Environment and Toolchains

سخنان پایانی Closing Remarks

• بسته شدن Closing

سخنان پایانی Closing Remarks