Bài giảng Vi điều khiển 8051 - Bài 5: Giao tiếp của 8051

Bài giảng Vi điều khiển 8051 - Bài 5: Giao tiếp của 8051 gồm có những nội dung chính sau: Các chân IO, chức năng các chân của 8051, chân cấp nguồn và reset, clock, bus địa chỉ và dữ liệu, bộ nhớ mã chương trình bên ngoài và on-chip, giao tiếp cơ bản của 8051, bản đồ địa chỉ và tạo địa chỉ. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vi điều khiển 8051 - Bài 5: Giao tiếp của 8051Giao tiếp của 8051 Bài 5 Bộ môn TĐ Khoa KTĐK Giao tiếp của 8051• Các chân IO• Chức năng các chân của 8051• Chân cấp nguồn và Reset• Clock• Bus địa chỉ và dữ liệu• Bộ nhớ mã chương trình bên ngoài và on- chip• Giao tiếp cơ bản của 8051• Bản đồ địa chỉ và tạo địa chỉ Chân IO của 8051• Cấp nguồn – Vcc, Vss• Reset – RST• Dao động - XTAL[1,2]• Giao tiếp với thiết bị bên ngoài – EA, ALE, PSEN, WR, RD• Cổng I/O – P0[7:0], P1[7:0], P2[7:0], P3• P3 được dùng chung với các đường điều khiển – Vào ra nối tiếp RxD và TxD – Các ngắt bên ngoài INT0, INT1 – Điều khiển bộ đếm T0, T1• P0 và P2 được dồn kênh giữa bus địa chỉ với bus dữ liệu Clock của 8051• 8051 có một bộ tạo dao động on-chip• Bộ tạo dao động này cần một tinh thể thạch anh bên ngoài• Kết nối chuẩn như hình vẽ• Tinh thể thạch anh quyết định tần số làm việc của 8051 Chân Reset• Reset là chân vào tích cực cao• Khi Reset được thiết lập mức cao, 8051 quay trở về trạng thái lúc bật nguồn• Bật nguồn reset – Đưa vào PB và mức tích cực cao trên RST – Giải phóng PB, tụ phóng điện và RST về mức thấp• RST phải giữ ở mức cao trong ít nhất 2 chu kỳ máy Tách bus địa chỉ• ALE – Cho phép chốt địa chỉ• 8051 điều khiển nó lên mức cao khi địa chỉ có hiệu lực trên AD[7,0]• ALE được sử dụng như tín hiệu “Enable” của mạch chốt bên ngoài (74LS573 hoặc 373)• P0 và P2 không có hiệu lựcTruy cập bộ nhớ mã lệnh bên ngoài• 8051 có thể có ROM mã lệnh on-chip hoặc bên ngoài• Chân đặc biệt EA quyết định bộ nhớ được sử dụng và PSEN được sử dụng để cho phép bộ nhớ• EA là đầu vào tích cực thấp đưa tới 8051 – EA nối tới GND (mức thấp) có nghĩa là 8051 sử dụng bộ nhớ mã lệnh bên ngoài – EA nối tới Vcc (cao) có nghĩa là 8051 sử dụng bộ nhớ mã lệnh on-chip• PSEN – Cho phép lưu chương trình, mức tích cực thấp – Nối chân này tới OE (cho phép ra) của bộ nhớ ROM bên ngoài Giao tiếp cơ bản của bộ vi xử lý• Bộ vi xử lý bất kỳ (8051) đều có – Bus địa chỉ A[15:0] – Bus dữ liệu D[7:0] – Các đường điều khiển PSEN, RD, WR• Hệ thống dựa trên bộ xử lý đơn có một CPU và một vài thiết bị giao tiếp với nó• Chỉ có một bus địa chỉ và một bus dữ liệu ở hệ thống có bộ xử lý đơn – ABUS và DBUS là chung cho các thiết bị giao tiếp và CPU Giao tiếp cơ bản cửa bộ vi xử lý• Tất cả các thiết bị có bộ VXL đều có các đường cho phép (CE-Chip Enable hoặc CS-Chip Select) – Một hàm của bus địa chỉ f(A[15:0]) được nối tới chân CE của mọi thiết bị giao tiếp – Hàm này là duy nhất cho mọi thiết bị giao tiếp• CPU truy cập tới mỗi thiết bị giao tiếp thông qua hàm duy nhất này. – Hàm này thường được xem như đường địa chỉ của thiết bị M¹c hg i¶im ∙®Þac hØSö dông cæng L«-gic lµm m¹ch gi¶i m· ®Þa chØ D0 D7 D7 D0 A0 .... A0 A13 ........ A14 A13 A15 A16 16Kx8 A17 A18 A19 MEMR MEMWC¸c hg hÐpnè im¹c hg i¶im∙®Þac hØvíi c hÝpnhí D0 D7 D7 D0 A0 A0 A13 A13 74LS138A14 16Kx8 AA15 B Y0 Vcc ROMA16 C MEMR VppA17 g2a Y1 OEA18 G2b Y2 mçi ch©n CE Y3 kÝch ho¹t 1A19 G1 Y4 khèi Y5 Y6 Y7 Giao tiếp cơ bản của bộ vi xử lý• Các thiết bị giao tiếp thực hiện đọc hoặc ghi hoặc cả hai trên bus dữ liệu DBUS – Chỉ có một thiết bị truy cập ở một thời điểm – Nó thực hiện được bằng cách sử dụng các bus 3 trạng thái• Chỉ có thiết bị thực hiện ghi tới bus dữ liệu DBUS mới có CE và RD/OE – Ở chu kỳ đọc xác lập CE và sau đó xác lập RD/OE• Các thiết bị thực hiện Đọc và Ghi tới bus dữ liệu DBUS có CE, RD/OE và WR – Chu kỳ ghi: Xác lập CE và sau đó xác lập WRChu kỳ đọc bộ nhớ mã lệnh bên ngoài Tạo địa chỉ ở 8051• Bộ tạo địa chỉ là một bộ phần của phần cứng, nó đưa ra địa chỉ duy nhất tới mỗi thiết bị giao tiếp• Ví dụ: – F1 = A15 . A14 – F2 = A15 . A14’ – F3 = A15’ . A14’ Bản đồ địa chỉ của 8051• Bản đồ địa chỉ – Liệt kê địa chỉ của tất cả các thiết bị giao tiếp – Liệt kê các kích thước của mỗi thiết bị giao tiếp• Ví dụ• 4K của ROM mã lệnh bắt đầu từ 0x0000• 4K của RAM mã lệnh bắt đầu từ 0x4000• 32K của Ram dữ liệu bắt đầu từ 0x0000• 16 byte của Ram dữ liệu (LCD) bắt đầu từ 0x8000• 2 byte của RAM dữ liệu (các LED 7 đoạn) bắt đầu từ 0xF000 ...