فلش‌کارت‌های آموزشی معماری و برنامه‌نویسی Microcomputer: از گیت‌های منطقی تا کدهای سطح پایین

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره معماری و برنامه‌نویسی Microcomputer: از گیت‌های منطقی تا کدهای سطح پایین

موضوع کلی: سیستم‌های کامپیوتری و الکترونیک دیجیتال

موضوع میانی: معماری و برنامه‌نویسی سیستم‌های ریزکامپیوتری

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه و مبانی دیجیتال**
• 2. مقدمه‌ای بر سیستم‌های دیجیتال و کامپیوتری
• 3. تاریخچه تکامل کامپیوترها: از محاسبات مکانیکی تا ریزپردازنده‌ها
• 4. سیستم اعداد ده‌دهی، دودویی و هگزادسیمال
• 5. تبدیل مبنای اعداد بین سیستم‌های مختلف
• 6. اعداد صحیح علامت‌دار: نمایش مکمل دو
• 7. عملیات محاسباتی در مبنای دو: جمع و تفریق
• 8. جبر بولی: اصول و قضایا
• 9. توابع منطقی و ساده‌سازی با استفاده از جبر بولی
• 10. گیت‌های منطقی پایه: AND, OR, NOT
• 11. گیت‌های منطقی ترکیبی: NAND, NOR, XOR, XNOR
• 12. جدول درستی و نمایش مدارهای منطقی
• 13. مدارهای منطقی ترکیبی: طراحی و تحلیل
• 14. انکدرها و دیکدرها
• 15. مالتی‌پلکسرها و دی‌مالتی‌پلکسرها
• 16. مدارهای محاسباتی: جمع‌کننده و تفریق‌کننده
• 17. مقدمه‌ای بر مدارهای منطقی ترتیبی: مفهوم حافظه و حالت
• 18. لچ‌ها و فلیپ‌فلاپ‌ها: SR, D, JK, T
• 19. رجیسترها و شیفت رجیسترها
• 20. شمارنده‌های همزمان و ناهمزمان (سنکرون و آسنکرون)
• 21. ماشین‌های حالت متناهی (Finite State Machines)
• 22. معماری پایه کامپیوتر**
• 23. از مدارهای منطقی تا یک کامپیوتر کامل
• 24. معماری فون نویمان و معماری هاروارد
• 25. اجزای اصلی یک سیستم کامپیوتری: CPU، حافظه، ورودی/خروجی
• 26. مفهوم گذرگاه (Bus): گذرگاه آدرس، داده و کنترل
• 27. زبان ماشین، زبان اسمبلی و زبان‌های سطح بالا
• 28. چرخه دستورالعمل (Instruction Cycle): واکشی، رمزگشایی، اجرا
• 29. نقش سیگنال ساعت (Clock) در سیستم‌های دیجیتال
• 30. معرفی انواع سیستم‌های کامپیوتری: ریزپردازنده، میکروکنترلر، DSP
• 31. واحد پردازش مرکزی (CPU)**
• 32. معماری داخلی CPU: نگاهی کلی
• 33. واحد حساب و منطق (ALU): ساختار و عملکرد
• 34. واحد کنترل (Control Unit): وظایف و انواع آن
• 35. واحد کنترل سیم‌بندی‌شده (Hardwired) در برابر ریزبرنامه‌ریزی‌شده (Microprogrammed)
• 36. رجیسترهای پردازنده: عمومی و خاص منظوره
• 37. شمارنده برنامه (Program Counter - PC)
• 38. اشاره‌گر پشته (Stack Pointer - SP)
• 39. رجیستر دستورالعمل (Instruction Register - IR)
• 40. رجیستر وضعیت (Status Register) و فلگ‌ها (Flags)
• 41. معماری‌های مبتنی بر انباشتگر (Accumulator)
• 42. معماری‌های رجیستر-حافظه (Register-Memory)
• 43. معماری‌های بارگذاری-ذخیره (Load-Store)
• 44. معماری مجموعه دستورالعمل (Instruction Set Architecture - ISA)
• 45. قالب دستورالعمل: کد عمل (Opcode) و عملوندها (Operands)
• 46. انواع دستورالعمل‌ها: انتقال داده (Data Transfer)
• 47. دستورالعمل‌های محاسباتی (Arithmetic)
• 48. دستورالعمل‌های منطقی و عملیات بیتی (Logical and Bitwise)
• 49. دستورالعمل‌های پرش و انشعاب (Branch and Jump)
• 50. دستورالعمل‌های فراخوانی و بازگشت از زیرروال (Subroutine Call/Return)
• 51. شیوه‌های آدرس‌دهی: فوری (Immediate)
• 52. شیوه‌های آدرس‌دهی: مستقیم (Direct) و غیرمستقیم (Indirect)
• 53. شیوه‌های آدرس‌دهی: مبتنی بر رجیستر (Register) و غیرمستقیم رجیستری
• 54. شیوه‌های آدرس‌دهی: نمایه‌ای (Indexed) و نسبی (Relative)
• 55. بررسی عمیق چرخه واکشی-رمزگشایی-اجرا
• 56. خط لوله (Pipelining): افزایش کارایی پردازنده
• 57. سیستم حافظه**
• 58. سلسله مراتب حافظه: سرعت، هزینه و ظرفیت
• 59. مفاهیم اصلی حافظه: زمان دسترسی، چرخه حافظه، پهنای باند
• 60. حافظه‌های نیمه‌هادی: RAM در برابر ROM
• 61. حافظه با دسترسی تصادفی ایستا (SRAM)
• 62. حافظه با دسترسی تصادفی پویا (DRAM)
• 63. حافظه فقط خواندنی (ROM) و انواع آن: PROM, EPROM, EEPROM
• 64. حافظه فلش (Flash Memory)
• 65. سازماندهی حافظه: بایت، کلمه و فضای آدرس‌دهی
• 66. نقشه حافظه (Memory Map)
• 67. اتصال حافظه به CPU: رمزگشایی آدرس (Address Decoding)
• 68. حافظه نهان (Cache): اصول کار و بهبود عملکرد
• 69. روش‌های نگاشت کش: مستقیم، انجمنی و انجمنی مجموعه‌ای
• 70. حافظه مجازی: مفهوم صفحه‌بندی (Paging)
• 71. حافظه مجازی: مفهوم قطعه‌بندی (Segmentation)
• 72. حافظه‌های جانبی: دیسک‌های مغناطیسی و SSD (نگاهی کلی)
• 73. سیستم ورودی/خروجی (I/O)**
• 74. مقدمه‌ای بر ماژول‌های ورودی/خروجی و نقش آن‌ها
• 75. ارتباط با دستگاه‌های جانبی: پورت‌های I/O
• 76. روش ورودی/خروجی برنامه‌ریزی‌شده (Programmed I/O)
• 77. روش ورودی/خروجی مبتنی بر وقفه (Interrupt-Driven I/O)
• 78. مفهوم وقفه و چرخه وقفه
• 79. پردازش وقفه‌ها: برداری (Vectored) در برابر سرکشی (Polled)
• 80. اولویت‌بندی و پوشاندن (Masking) وقفه‌ها
• 81. دسترسی مستقیم به حافظه (Direct Memory Access - DMA)
• 82. کنترل‌کننده DMA و نحوه عملکرد آن
• 83. ارتباط سریال: استاندارد RS-232
• 84. ارتباط موازی: پورت Centronics
• 85. گذرگاه سریال جهانی (USB): نگاهی کلی
• 86. تایمرها و شمارنده‌ها به عنوان دستگاه‌های ورودی/خروجی
• 87. برنامه‌نویسی سطح پایین**
• 88. مقدمه‌ای بر زبان اسمبلی
• 89. ساختار یک برنامه اسمبلی: دستورات و شبه‌دستورها (Directives)
• 90. اسمبلر، لینکر و لودر: ابزارهای توسعه
• 91. تعریف داده و تخصیص حافظه در اسمبلی
• 92. نوشتن اولین برنامه: نمایش یک کاراکتر
• 93. پیاده‌سازی حلقه‌ها و ساختارهای شرطی
• 94. زیرروال‌ها (Subroutines) و روش‌های ارسال پارامتر
• 95. پشته (Stack) و نقش آن در فراخوانی رویه‌ها
• 96. برنامه‌نویسی ورودی/خروجی در سطح اسمبلی
• 97. ترکیب کدهای اسمبلی و کدهای سطح بالا
• 98. توسعه یک پروژه کامل: از طراحی تا اجرای یک برنامه ساده ریزکامپیوتری