Xem mẫu

  1. Chương 3: Khoái xöû lí Vôùi khoái xöû lí ngöôøi ta coù theå duøng IC rôøi hoaëc khoái vi xöû lí. Neáu söû duïng vi xöû lí trong khoái xöû lyù, ngöôøi ta coù theå thieát keá maïch ñieän giao tieáp ñöôïc vôùi maùy tính neân deã daøng cho vieäc ñieàu khieån töø xa vaø baèng vieäc thay ñoåi phaàn meàm coù theå môû roäng chöông trình ñieàu khieån maïch ñieän ñeám nhieàu daây chuyeàn trong cuøng moät thôøi ñieåm hay löu laïi caùc soá lieäu trong caùc ca saûn xuaát, ñoù laø lí do chuùng em söû duïng vi xöû lí trong khoái xöû lí. Cuøng vôùi thôøi gian, con ngöôøi ñaõ cho ra ñôøi nhieàu loaïi vi xöû lí töø 8 bit ñeán 64 bit vôùi caûi tieán ngaøy caøng öu vieät nhöng tuøy theo muïc ñích söû duïng maø vi xöû lí 8 bit vaãn coøn toàn taïi. Trong ñoà aùn naøy chuùng em söû duïng vi ñieàu khieån 8051. 8051 cuõng laø vi xöû lí 8 bit nhöng coù chöùa boä nhôù beân trong vaø coù theâm 2 boä ñònh thôøi ngoaøi ra noù coù theå giao tieáp noái tieáp tröïc tieáp vôùi maùy tính maø vi xöû lí 8 bit nhö 8085 cuõng giao tieáp ñöôïc vôùi maùy tính nhöng laø giao tieáp song song neân caàn coù IC chuyeån ñoåi döõ lieäu töø song song sang noái tieáp ñeå giao tieáp vôùi maùy tính. Vôùi boä nhôù trong 8051 thích hôïp cho nhöõng chöông trình coù quy moâ nhoû,tuy nhieân 8051 coù theå keát hôïp ñöôïc vôùi boä nhôù ngoaøi cho chöông trình coù quy moâ lôùn. Sau ñaây laø giôùi thieäu cuûa chuùng em veà vi ñieàu khieån 8051: a. Giôùi thieäu caáu truùc phaàn cöùng 8051 a1. Sô ñoà chaân 8051 8051 laø IC vi ñieàu khieån (Microcontroller) do haõng Intel saûn xuaát. IC naøy coù ñaëc ñieåm nhö sau: - 4k byte ROM,128 byte RAM - 4 Port I/O 8 bit. - 2 boä ñeám/ ñònh thôøi 16 bit. - Giao tieáp noái tieáp. - 64k byte khoâng gian boä nhôù chöông trình môû roäng.
  2. - 64k byte khoâng gian boä nhôù döõ lieäu môû roäng. - Moät boä xöû lyù luaän lyù (thao taùc treân caùc bít ñôn). - 210 bit ñöôïc ñòa chæ hoùa. - Boä nhaân / chia 4. Sô löôïc veà caùc chaân cuûa 8051: 1 40 2 P1.0 VCC 39 3 P1.1 P0.0 38 4 P1.2 P0.1 37 5 P1.3 P0.2 36 6 P1.4 P0.3 35 7 P1.5 P0.4 34 8 P1.6 P0.5 33 P1.7 P0.6 32 9 P0.7 RESET 31 10 EA/VP 11 P3.0 30 12 P3.1 ALE/P 13 P3.2 29 14 P3.3 PSEN 15 P3.4 28 16 P3.5 P2.7 27 17 P3.6 P2.6 26 P3.7 P2.5 25 18 P2.4 24 19 X2 P2.3 23 X1 P2.2 22 20 P2.1 21 VSS P2.0 8031
  3. a2. Chöùc naêng cuûa caùc chaân 8051: Port 0: töø chaân 32 ñeán chaân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 coù 2 chöùc naêng: trong caùc thieát keá côõ nhoû khoâng duøng boä nhôù môû roäng noù coù chöùc naêng nhö caùc ñöôøng IO, ñoái vôùi thieát keá lôùùn coù boä nhôù môû roäng noù ñöôïc keát hôïp giöõa bus ñòa chæ vaø bus döõ lieäu. Port 1: töø chaân 1 ñeán chaân 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 laø port IO duøng cho giao tieáp vôùi thieát bò ngoaøi neáu caàn. Port 2: töø chaân 21 ñeán chaân 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 laø moät port coù taùc duïng keùp duøng nhö caùc ñöôøng xuaát nhaäp hoaëc laø byte cao cuûa bus ñòa chæ ñoái vôùi caùc thieát bò duøng boä nhôù môû roäng. Port 3: töø chaân 10 ñeán chaân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 laø port coù taùc duïng keùp. Caùc chaân cuûa port naøy coù nhieàu chöùc naêng, coù coâng duïng chuyeån ñoåi coù lieân heä ñeán caùc ñaëc tính ñaëc bieät cuûa 8051 nhö ôû baûng sau : Teân Chöùc n Bit aêng chuyeån ñoåi P3.0 RX Ngoõ vaøo döõ lieäu noái tieáp. P3.1 D Ngoõ xuaát döõ lieäu noái tieáp. P3.2 TX Ngoõ vaøo ngaét cöùng thöù 0. P3.3 D Ngoõ vaøo ngaét cöùng thöù 1. P3.4 INT Ngoõ vaøo TIMER/ COUNTER P3.5 0\ thöù 0. P3.6 INT Ngoõ vaøo cuûa TIMER/ P3.7 1\ COUNTER thöù 1. T0 Tín hieäu ghi döõ lieäu leân boä T1 nhôù ngoaøi. WR\ Tín hieäu ñoïc boä nhôù döõ lieäu
  4. RD\ ngoaøi. PSEN (Program store enable): PSEN laø tín hieäu ngoõ ra coù taùc duïng cho pheùp ñoïc boä nhôù chöông trình môû roäng vaø thöôøng ñöôïc noái ñeán chaân OE\ cuûa Eprom cho pheùp ñoïc caùc byte maõ leänh. PSEN ôû möùc thaáp trong thôøi gian 8051 laáy leänh. Caùc maõ leänh cuûa chöông trình ñöôïc ñoïc töø Eprom qua bus döõ lieäu, ñöôïc choát vaøo thanh ghi leänh beân trong 8051 ñeå giaûi maõ leänh. Khi 8051 thi haønh chöông trình trong ROM noäi PSEN ôû möùc cao. ALE (Address Latch Enable): Khi 8051 truy xuaát boä nhôù beân ngoaøi, Port 0 coù chöùc naêng laø bus ñòa chæ vaø döõ lieäu do ñoù phaûi taùch caùc ñöôøng döõ lieäu vaø ñòa chæ. Tín hieäu ra ALE ôû chaân thöù 30 duøng laøm tín hieäu ñieàu khieån ñeå giaûi ña hôïp caùc ñöôøng ñòa chæ vaø döõ lieäu khi keát noái chuùng vôùi IC choát. Tín hieäu ôû chaân ALE laø moät xung trong khoaûng thôøi gian port 0 ñoùng vai troø laø ñòa chæ thaáp neân choát ñòa chæ hoaøn toaøn töï ñoäng. EA\ (External Access): Tín hieäu vaøo EA\ ôû chaân 31 thöôøng ñöôïc maéc leân möùc 1 hoaëc möùc 0. Neáu ôû möùc 1, 8051 thi haønh chöông trình töø ROM noäi. Neáu ôû möùc 0, 8051 thi haønh chöông trình töø boä nhôù môû roäng. Chaân EA\ ñöôïc laáy laøm chaân caáp nguoàn 21V khi laäp trình cho Eprom trong 8051. RST (Reset): Khi ngoõ vaøo tín hieäu naøy ñöa leân möùc cao ít nhaát 2 chu kyø maùy, caùc thanh ghi beân trong ñöôïc naïp nhöõng giaù trò thích hôïp ñeå khôûi ñoäng heä thoáng. Khi caáp ñieän maïch phaûi töï ñoäng reset. Caùc ngoõ vaøo boä dao ñoäng X1, X2:
  5. Boä taïo dao ñoäng ñöôïc tích hôïp beân trong 8051. Khi söû duïng 8051, ngöôøi ta chæ caàn noái theâm tuï thaïch anh vaø caùc tuï. Taàn soá tuï thaïch anh thöôøng laø 12 Mh b. Caáu truùc beân trong cuûa 8051 b1. Sô ñoà khoái beân trong 8051: INT1 INT0 Timer 2 Timer 1 Timer 0 Port noái tieáp
  6. b2. Khaûo saùt caùc khoái nhôù beân trong 8051:
  7. 7F F F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 RAM ÑA DUÏNG 0 E E E E E E E E E 30 0 7 6 5 4 3 2 1 0 2 7F 7 7 7 7 7 79 7 F E D C B A 8 D D D 6 6 6 6 69 68 2 77 76 75 74 73 72 71 7 0 7 6 D C B A E 0 2 6F 6 6 6 6 6 69 6 B - - - B B B B B D E D C B A 8 8 C B A 9 8 2 67 66 65 64 63 62 61 6 C 0 B B B B B B B B B 2 5F 5 5 5 5 5 59 5 0 7 6 5 4 3 2 1 0 B E D C B A 8 2 57 56 55 54 53 52 51 5 A A A A A A A A A A 0 8 F E D C B A 9 8 2 4F 4 4 4 4 4 49 4 9 E D C B A 8 A A A A A A A A A 2 47 46 45 44 43 42 41 4 0 7 6 5 4 3 2 1 0 8 0 2 3F 3 3 3 3 3 39 3 9 Khoâng coù ñòa chæ hoùa töøng bit 7 E D C B A 8 9 2 37 36 35 34 33 32 31 3 9 9F 9 9 9 9 9 99 98 6 0 8 E D C B A 2 2F 2 2 2 2 2 29 2 5 E D C B A 8 9 97 9 95 94 93 92 91 90 2 27 26 25 24 23 22 21 2 0 6 4 0 2 1F 1 1 1 1 1 19 1 8 Khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa töøng bit 3 E D C B A 8 D 2 17 16 15 14 13 12 11 1 8 Khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa töøng bit 2 0 C 2 0F 0 0 0 0 0 09 0 8 Khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa töøng bit 1 E D C B A 8 B 2 07 06 05 04 03 02 01 0 8 Khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa töøng bit 0 0 A