Bài giảng Vi điều khiển: Chapter 6 - Ngô Như Khoa

Chapter 6 của bài giảng Vi điều khiển trình bày các nội dung liên quan đến cơ chế vào ra với 8051 và 8255 như: Why I/O Ports, cấu trúc các cổng I/O của 8051, đọc- ghi các cổng I/O của 8051, các cổng I/O đa hợp của 8051, đặc trưng phần cứng các cổng 8051,...và một số nội dung khác. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vi điều khiển: Chapter 6 - Ngô Như Khoa VÀO RA VỚI 8051 VÀ 8255 Microcontroller Chapter 6 Ngo Nhu Khoa Department of Computer EngineeringDCE ThaiNguyen University of Technology1. Why I/O Portsz Các bộ điều khiển cần nhận các tín hiệu vào từ bên ngoài và tạo ra các tín hiệu điều khiển cho thiết bị ngoài. – Các cổng I/O phục vụ cho mục đích nàyz 8051 được thiết kế sẵn với 4 cổng I/Oz Có quá nhiều cổng sẽ làm tăng số chân ra và tăng giá thành của chip. Nếu quá ít cổng thì nó lại không thích hợp với các nhu cầu điều khiển phức tạpz Nhìn chung, số lượng cổng I/O hạn chế so với yêu cầu thực tế, do vậy việc phân phối và sử dụng hợp lý các cổng I/O là 1 vấn đề quan trọng đối với người thiết kế. 10/1/2005 2 DCE2. Cấu trúc các cổng I/O của 8051z 32 chân được sử dụng cho 4 cổng I/O, mỗi cổng 8 bit – P0, P1, P2, P3z Khi bật nguồn, tất cả các cổng được đặt là các cổng ra 1 cách ngầm định.z Để cấu hình bất kỳ cổng nào làm cổng vào, viết 1 ra trên các chân của cổng (0xFF) – Q=1, QB=0, M1=OFF, khi đó Read_Pin (chân điều khiển đệm đọc) được lập bởi 1 lệnh đọc cổng 10/1/2005 3 DCE3. Đọc- ghi các cổng I/O của 8051z Các cổng có thể được đọc và ghi như các thanh ghi thông thường mov A, #55H ; can use A mov P0, A ; write A to P0 mov P1, A mov P2, #0AAH ; can use immediate mode xlr P1, #0FFH ; read-modify-write (ex-or) mov P0, #0FFH ; configure P0 for input mov A, P0 ; read from P0z Các cổng có thể được truy xuất đến từng bit (cpl và setb) cpl P1.2 ; complement bit 2 of Port1 setb P1.3 ; set bit 3 for Port1 to 1 clr P0.0 ; clear bit 0 of Port0 10/1/2005 4 DCE3. Các cổng I/O đa hợp của 8051z Là các cổng mà các chân ra của nó có thể được sử dụng với các dạng tín hiệu khác – P0 : Còn có thể dùng làm bus địa chỉ A0:A7 và dữ liệu D0:D7 – P1 : chuyên biệt cho mục đích vào/ra – P2 : Còn được sử dụng làm bus địa chỉ A8:A15 – P3 : Còn được sử dụng làm các cổng truyền thông nối tiếp (TxD, RxD), đầu vào bộ định thời (T0, T1), các ngắt ngoài (INT0, INT1) và các tín hiệu điều khiển đọc/ghi bộ nhớ ngoài (RD,WR)z Đối với 8051 hay DS5000, khi không ghép nối với bộ nhớ ngoài, thì P0, P1 và P2 dùng làm cổng I/O. Đối với 8031, chỉ có P2 là có thể sử dụng.z Để tăng số lượng các cổng I/O, ta có thể sử dụng 1 chip giao tiếp các cổng I/O song song, như 8255 10/1/2005 5 DCE4. Đặc trưng phần cứng các cổng 8051z P0 là cổng cực nguồn mở. – Phải có thêm các điện trở 10K ngoài nối lên 5V để xác lập mức 1 cho các chân ra của P0. – Không cần có điện trở này, nếu P0 được sử dụng làm các đường địa chỉz P1, P2, P3 có sẵn điện trở kéo lên (pull-ups)z Hệ số phân đầu ra của cổng (số lượng các thiết bị mà nó có thể điều khiển) bị hạn chế. – Sử dụng các bộ đệm (74LS244, 74LS245, vv) để tăng dòng điều khiển. – P1, P2, P3 có thể điều khiển tới 4 đầu vào đệm chốt họ LS-TTL – Hệ số phân đầu ra của P0 phụ thuộc vào giá trị của điện trở kéo lên, nó bị giới hạn bởi dòng lớn nhất mà nó có thể nuốt khi đưa ra ở mức thấp. 10/1/2005 6 DCE5. 8051 I/O Ports : Input Quirks z Các lệnh đọc cổng có thể là: – Đọc từ các chân của 8051 (các mức “điện áp” trên các chân) – Đọc từ 1 cổng chốt trong của các cổng z Ghi 1 ra bộ chốt – Q=1, QB=0; M1 ngắt – P1.x có thể dùng như 1 bộ đệm 3 trạng thái z Ghi 0 ra chốt – Q=0, QB=1; M1 dẫn – Đầu vào luôn nhận được là 0 – Có thể gây nguy hiểm cho (M1) nếu P1.x nối với Vcc – Sử dụng điện trở 10K giữa chuyển mạch (switch) trên P1.x và Vcc – Hoặc sử dụng 1 chuyển mạch SPST nối với GND 10/1/2005 7 DCEInput Quirks (contd.)z Các lệnh đọc các chân của 1 cổng I/O (READ_PIN được xác lập) – mov A, Px – jnb Px.y … – jb Px.y … – mov C, Px.yz Các lệnh đọc từ bộ chốt trong (READ_LATCH được lập) – Các lệnh này đọc giá trị đầu ra cuối cùng và không phải là giá trị trên các chân của cổng – [anl, orl, xrl] Px – [jbc, djnz] Px.y, target – [cpl, clr, setb] Px.y – [inc, dec] Px 10/1/2005 8 DCE6. 8051 - Switch On IO Ports ...