Các họ vi điều khiển thế hệ mới - Vi xử lý: Phần 1

Tài liệu tham khảo hỗ trợ môn Vi xử lý - Các họ vi điều khiển thế hệ mới: Phần 1 giới thiệu tới người học các kiến thức cơ bản cho vi điều khiển họ 8051 như: AT89C2051, AT89C51/52, AT89C55WD, SST89C54/58. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Các họ vi điều khiển thế hệ mới - Vi xử lý: Phần 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Bộ môn Công nghệ điều khiển tự động LÊ HÙNG LINH TÀI LIỆU THAM KHẢO HỖ TRỢ MÔN VI XỬ LÝCÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN THẾ HỆ MỚI THÁI NGUYÊN - NĂM 2008 LỜI NÓI ĐẦU Trong sự phát triển của đất nước hiện nay, tự động hoá đóng vai trò rấtquan trọng. Các hệ thống tự động hoá được ứng dụng trong mọi lĩnh vực của đờisống xã hội cũng như trong các dây truyền sản xuất. Để xây dựng các hệ thống tự động hoá phải cần rất nhiều kiến thức như:Phân tích hệ thống, thiết kế đánh giá hệ thống, kiến thức về phần cứng, kiếnthức về phần mềm… Vì vậy đòi hỏi các kỹ sư tự động hoá phải có một nền kiếnthức vững vàng. Do nhu cầu đào tạo sinh viên và học viên học môn Tự động hoá, chúng tôimạnh dạn biên soạn tài liệu này để phục vụ các đối tượng trên. Tài liệu cònmong muốn phục vụ một cách hữu ích cho những ai yêu mến môn Tự động hoávà có nhu cầu sử dụng nó vào trong công tác thực tiễn của mình. Nội dung của tài liệu gồm 3 chương: Chương l: Cung cấp kiến thức cơ bản cho vi điều khiển họ 8051 như:AT89C2051, AT89C51/52, AT89C55WD, SST89C54/58. Chương 2: Mô tả những kiến thức chung nhất về họ vi điều khiển AVR:AT90S8535 và AT89LS8535. Chương 3: Cung cấp một vi diều khiển PSoC. Vi điều khiển này đang đượcsử dụng nhiều trong công nghiệp. Trong quá trình biên soạn tài liệu, chúng tôi đã cố gắng rất nhiều. Tuynhiên, do thời gian và khả năng có hạn, tài liệu không tránh khỏi những khiếmkhuyết. Chúng tôi vui lòng và biết ơn sự góp ý của độc giả. Mọi thắc mắc liên hệvới Bộ môn Điều khiển tự động - Khoa CNTT - Đại học Thái Nguyên. 2 CHƯƠNG I. HỌ VI ĐIỂU KHIỂN 80511.1 GIỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỌ MCS-51 (89C51):1.1.1 Giới thiệu họ MCS-51 * MCS là họ IC (integrated circuit) vi điều khiển (Microcontroller) do hãngIntel sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ MCS-51 là: 8051, 8031, 89C51, 892051,8751.... Việc xử lý trên Byte và các toán số học ở cấu trúc dữ liệu được thựchiện bằng nhiều chê độ truy xuất dữ liệu nhanh trên RAM nội. Tập lệnh cungcấp một bảng tiện dụng của những lệnh số học 8 bit gồm cả lệnh cộng, trừ, nhânvà lệnh chia. Nó cung cấp những hỗ trợ mở rộng trên Chip dung cho những biếnmột bộ như là kiểu dữ liệu riêng biệt cho phép quản lý và kiểm tra bit trực tiếptrong điều khiển. * 89C51 là một vi điều khiển 8 bit, chế tạo theo công nghệ CMOS chấtlượng cao với 4 KB EEPROM (Flash Programmable and erasable read giấymemory). Thiết bị này được chế tạo bằng cách sử dụng bộ nhớ không bốc hơimật độ cao của ATMEL và tương thích với chuẩn công nghiệp MCS - 51 về tậplệnh và các chân ra. ATMEL AT89C51 là một vi điều khiển mạnh (có công suấtlớn) mà nó cung cấp một sự linh động cao và giải pháp về giá cả dối với nhiềuứng dụng vi điều khiển. Các đặc điểm của 89C51 được tóm tắt như sau: * 4 KB bộ nhớ có thể lập trình lại nhanh. * tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz. * 2 bộ Timer/counter 16 Bit * 128 Byte RAM nội * 4 Port xuất/ nhập do 8 bit * Giao tiếp nối tiếp * 64 KB vùng nhớ mã ngoài * 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài * Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn) * 210 vị trí nhớ có thể định vị bit. 341.1.2. KHẢO SÁT SƠ ĐỒ CHÂN 89C51, CHỨC NĂNG TƯNG CHÂN1.1.2.1 Sơ đồ chân 89C51 Hình 1.2. Sơ đồ chân IC 89C511.1.2.2. Chức năng các chân của 89C51 89C51 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. Trong đócó 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thểhoạt động như trường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phầncủa các bus dữ liệu và bus địa chỉ. a. Các Port: Port 0: là port có 2 chức năng ở các chân 32 - 39 của 89C51. Trong cácthiết kế cỡ nhờ không dùng hộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đườngI/O. Đối với các thiết tế cờ lần có bộ nhớ mở rộng. nó được kết hợp giữa bus địachỉ và bus dữ liệu. Port l: là port I/O trên các chân 1 - 8. Các chân được ký hiệu Pl.0, P1.2,...có thể dung chủ giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần. Port 1 không có chứcnăng khác, vì vập chung chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài. Port 2: là 1 port có tác dụng kép trên các chân 21 - 28 được dùng như cácđường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết bị dùng bộnhớ mở rộng. Port 3: Port 3 là port có tác dụng kép trên các chân 10-17. Các chân của 5port này có nhiều chức năng. các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặctính đặc biệt của 89C51 như ở bảng sau: Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0 RXT Chân vào dữ liệu nôi tiếp P3.1 TXD Chân xuất dữ liệu nôi tiếp P3.2 INT0\ Chân vào ngắt 0 P3.3 INT1\ Chân vào ngắt 1 P3.4 T0 Chân vào của TIME/COUNTER 0 P3.5 T1 Chân vào của TIME/COUNTER 1 P3.6 WR\ Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài P3.7 RD\ Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài b. Các ngõ tín hiệu điều khiển: * Ngô tín hiệu PSEN (program store enable): * PSEN là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớchương trình mở rộng thường được nói đến chân 0E\ (output enable) củaEPROM cho phép dọc các byte mã lệnh. * PSEN ở mục thấp trong thời gian Microcontroller 89C51 lấy lệnh. Cácmã lệnh của chương trình được đọc từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốtvào thanh ghi lệnh bên trong 89C51 để giai mã lệnh. Khi 89C51 thi hànhchương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức logic 1. * Ngõ tín hiệu điêu khiển ALE (Address Latch Enable): • Khi 89C51 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus địa chỉvà ...