Nghiên cứu khảo sát bộ vi điều khiển 8 bit PIC16F877
Số trang: 36
Loại file: pdf
Dung lượng: 458.25 KB
Lượt xem: 16
Lượt tải: 0
Xem trước 4 trang đầu tiên của tài liệu này:
Thông tin tài liệu:
Ngày nay, các bộ vi điều khiển đang có ứng dụng ngày càng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống xã hội, đặc biệt là trong kỹ thuật tự động hoá và điều khiển từ xa. Giờ đây với nhu cầu chuyên dụng hoá, tối -u (thời gian, không gian, giá thành), bảo mật, tính chủ động trong công việc... ngày càng đòi hỏi khắt khe. Việc đ-a ra công nghệ mới trong lĩnh vực chế tạo mạch điện tử để đáp ứng những yêu cầu trên là hoàn toàn cấp thiết mang tính thực tế...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khảo sát bộ vi điều khiển 8 bit PIC16F877 Nghiên cứu khảo sát bộ vi điều khiển 8 bit PIC16F877 Copyright (c) IRF Group Nghiªn cøu kh¶o s¸t bé vi ®iÒu 8 bit PIC16F877 1. Giíi thiÖu bé vi ®iÒu khiÓn 8 bÝt Ngµy nay, c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ®ang cã øng dông ngµy cµng réng r·i trong c¸c lÜnh vùc kü thuËt vµ ®êi sèng x· héi, ®Æc biÖt lµ trong kü thuËt tù ®éng ho¸ vµ ®iÒu khiÓn tõ xa. Giê ®©y víi nhu cÇu chuyªn dông ho¸, tèi −u (thêi gian, kh«ng gian, gi¸ thµnh), b¶o mËt, tÝnh chñ ®éng trong c«ng viÖc... ngµy cµng ®ßi hái kh¾t khe. ViÖc ®−a ra c«ng nghÖ míi trong lÜnh vùc chÕ t¹o m¹ch ®iÖn tö ®Ó ®¸p øng nh÷ng yªu cÇu trªn lµ hoµn toµn cÊp thiÕt mang tÝnh thùc tÕ cao. 1.1. Kh¸i niÖm vÒ bé vi ®iÒu khiÓn §Ó hiÓu kh¸i niÖm vÒ bé vi ®iÒu khiÓn, ta cã thÓ lµm phÐp so s¸nh nã víi bé vi xö lý c«ng dông chung nh− sau: Ta biÕt r»ng, c¸c bé vi xö lý c«ng dông chung nh− hä Intel x86 (8086, 80286, 80386, 80486 vµ Pentium) hoÆc hä Motorola 680x0(6800, 68010, 68020, 68030, 68040 vv...) kh«ng cã RAM, ROM vµ kh«ng cã c¸c cæng ra vµo trªn chip... Víi lý do ®ã mµ chóng ®−îc gäi lµ c¸c bé vi xö lý c«ng dông chung. Mét nhµ thiÕt kÕ hÖ thèng sö dông mét bé vi xö lý c«ng dông chung ch¼ng h¹n nh− Pentium hay 68040 sÏ ph¶i bæ xung thªm RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra vµ c¸c bé ®Þnh thêi ngoµi ®Ó lµm cho chóng ho¹t ®éng ®−îc. MÆc dï viÖc bæ xung c¸c RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra sÏ lµm cho hÖ thèng cång kÒnh lªn nh−ng nã l¹i cã −u ®iÓm khi sö dông c¸c bé vi xö lý nµy lµ rÊt linh ho¹t. Ch¼ng h¹n nh− ng−êi thiÕt kÕ cã thÓ quyÕt ®Þnh vÒ sè l−îng RAM, ROM, vµ c¸c cæng vµo ra cÇn thiÕt sao cho phï hîp víi kh¶ n¨ng, môc ®Ých sö dông cña hÖ thèng. §iÒu nµy kh«ng thÓ cã ®èi víi c¸c bé vi ®iÒu khiÓn. Bëi v×, mét bé vi ®iÒu khiÓn ®· cã mét CPU (mét bé vi xö lý) cïng víi mét sè l−îng RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra vµ mét bé ®Þnh thêi trªn cïng mét chÝp. Hay nãi c¸ch kh¸c lµ bé vi xö lý, RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra vµ mét bé ®Þnh thêi cïng ®−îc nhóng trªn mét chip. Do vËy ng−êi thiÕt kÕ kh«ng thÓ bæ xung thªm bé nhí ngoµi, sè c¸c cæng vµo ra hoÆc bé ®Þnh thêi cho nã. Víi sè l−îng RAM, ROM vµ sè c¸c cæng vµo ra cè ®Þnh nh− vËy lµ mét mÆt h¹n chÕ (kÐm linh ho¹t) xong nã l¹i thËt sù lý t−ëng ®èi víi nh÷ng øng dông mang tÝnh chuyªn biÖt, tèi −u vÒ gi¸ thµnh, tèi −u vÒ kh«ng gian... HiÖn nay trªn thÞ truêng cã c¸c bé vi ®iÒu khiÓn 8 bÝt chÝnh lµ. 6811 cña Motorola, 8051 cña Intel, Z8 cña Xilog vµ Pic16x cña Microchip Technology. Mçi lo¹i trªn ®©y ®Òu cã mét tËp lÖnh vµ thanh ghi riªng duy nhÊt, nªn chóng ®Òu kh«ng t−¬ng thÝch lÉn nhau. Còng cã nh÷ng bé vi ®iÒu khiÓn 16 bÝt vµ 32 bÝt ®−îc s¶n xuÊt ra bëi c¸c h·ng s¶n xuÊt chÝp kh¸c nhau. 1.2. Nh÷ng yªu cÇu ®Ó lùa chän mét bé vi ®iÒu khiÓn lµ: Copyright (c) IRF Group §¸p øng nhu cÇu tÝnh to¸n cña bµi to¸n mét c¸ch hiÖu qu¶ vÒ mÆt gi¸ thµnh vµ ®Çy ®ñ chøc n¨ng cã thÓ nh×n thÊy ®−îc, (kh¶ dÜ). Cã s½n c¸c c«ng cô ph¸t triÓn phÇn mÒm ch¼ng h¹n nh− c¸c tr×nh biªn dÞch tr×nh hîp ng÷ vµ gì rèi. Nguån c¸c bé vi ®iÒu khiÓn cã s½n nhiÒu vµ tin cËy. 1.3. C¸c tiªu chuÈn lùa chän mét bé vi ®iÒu khiÓn: Tiªu chuÈn ®Çu tiªn vµ tr−íc hÕt trong lùa chän mét bé vi ®iÒu khiÓn lµ nã ph¶i ®¸p øng nhu cÇu bµi to¸n vÒ mÆt c«ng suÊt tÝnh to¸n, gi¸ thµnh vµ hiÖu qu¶. Trong khi ph©n tÝch c¸c nhu cÇu cña mét dù ¸n dùa trªn bé vi ®iÒu khiÓn, chóng ta tr−íc hÕt ph¶i biÕt lµ bé vi ®iÒu khiÓn nµo lµ 8 bÝt, 16 bÝt hay 32 bÝt cã thÓ ®¸p øng tèt nhÊt nhu cÇu tÝnh to¸n cña bµi to¸n mét c¸ch hiÖu qu¶ nhÊt. • Nh÷ng tiªu chuÈn ®−îc ®−a ra ®Ó c©n nh¾c lµ: Tèc ®é: Tèc ®é lín nhÊt mµ bé vi ®iÒu khiÓn hç trî lµ bao nhiªu. KiÓu ®ãng vá: §ã lµ kiÓu 40 ch©n DIP hay QFP hay lµ kiÓu ®ãng vá kh¸c. §©y lµ ®iÒu quan träng ®èi víi yªu cÇu vÒ kh«ng gian, kiÓu l¾p r¸p vµ t¹o mÉu thö cho s¶n phÈm cuèi cïng. C«ng suÊt tiªu thô: §iÒu nµy ®Æc biÖt kh¾t khe ®èi víi nh÷ng s¶n phÈm dïng pin, ¾c quy. Dung l−îng bé nhí RAM vµ ROM trªn chÝp. Sè ch©n vµo – ra, bé ®Þnh thêi, sè ng¾t trªn chÝp. Kh¶ n¨ng dÔ dµng n©ng cÊp cho hiÖu suÊt cao hoÆc gi¶m c«ng suÊt tiªu thô. Gi¸ thµnh cho mét ®¬n vÞ: §iÒu nµy quan träng quyÕt ®Þnh gi¸ thµnh cuèi cïng cña s¶n phÈm mµ mét bé vi ®iÒu khiÓn ®−îc sö dông. 2. Bé Vi ®iÒu khiÓn 8 bit PIC16F877 2.1. §Æc tÝnh næi bËt cña bé vi xö lÝ. + Sö dông c«ng nghÖ tÝch hîp cao RISC CPU. + Ng−êi sö dông cã thÓ lËp tr×nh víi 35 c©u lÖnh ®¬n gi¶n. + TÊt c¶ c¸c c©u lÖnh thùc hiÖn trong mét chu k× lÖnh ngo¹i trõ mét sè c©u lÖnh rÏ nh¸nh thùc hiÖn trong 2 chu k× lÖnh. + Tèc ®é ho¹t ®éng lµ: - Xung ®ång hå vµo lµ DC- 20MHz - Chu kú lÖnh thùc hiÖn trong 200ns + Bé nhí ch−¬ng tr×nh Flash 8Kx14 words + Bé nhí Ram 368x8 bytes + Bé nhí EFPROM 256x 8 bytes Kh¶ n¨ng cña bé vi xö lÝ nµy + Kh¶ n¨ng ng¾t ( lªn tíi 14 nguån ng¾t trong vµ ng¾t ngoµi ) + Ng¨n nhí Stack ®−îc ph©n chia lµm 8 møc + Truy cËp bé nhí b»ng ®Þa chØ trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp. + Nguån khëi ®éng l¹i (POR) + Bé t¹o xung thêi gian (PWRT) vµ bé t¹o dao ®éng (OST) Copyright (c) IRF Group + Bé ®Õm xung thêi gian (WDT) víi nguån dao ®éng trªn chÝp (nguån dao ®éng RC ) ho¹t ®éng ®¸ng tin cËy. + Cã m· ch−¬ng tr×nh b¶o vÖ. + Ph−¬ng thøc cÊt gi÷ SLEEP + Cã b¶ng lùa chän dao ®éng. + C«ng nghÖ CMOS FLASH /EEPROM nguån møc thÊp ,tèc ®é cao. + ThiÕt kÕ hoµn toµn tÜnh . + M¹ch ch−¬ng tr×nh nèi tiÕp cã 2 ch©n. + Xö lý ®äc /ghi tíi bé nhí ch−¬ng tr×nh . + D¶i ®iÖn thÕ ho¹t ®éng réng : 2.0V ®Õn 5.5V + Nguån sö dông hiÖn t¹i 25 mA + D·y nhiÖt ®é c«ng nghiÖp vµ thuËn lîi . + C«ng suÊt tiªu thô thÊp: < 0.6mA víi 5V, 4MHz 20 µ A víi nguån 3V, 32 kHz < 1 µ A nguån dù phßng. C¸c ®Æc tÝnh næi bËt cña thiÕt bÞ ngo¹i vi trªn chip + Timer0: 8 bÝt ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu khảo sát bộ vi điều khiển 8 bit PIC16F877 Nghiên cứu khảo sát bộ vi điều khiển 8 bit PIC16F877 Copyright (c) IRF Group Nghiªn cøu kh¶o s¸t bé vi ®iÒu 8 bit PIC16F877 1. Giíi thiÖu bé vi ®iÒu khiÓn 8 bÝt Ngµy nay, c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ®ang cã øng dông ngµy cµng réng r·i trong c¸c lÜnh vùc kü thuËt vµ ®êi sèng x· héi, ®Æc biÖt lµ trong kü thuËt tù ®éng ho¸ vµ ®iÒu khiÓn tõ xa. Giê ®©y víi nhu cÇu chuyªn dông ho¸, tèi −u (thêi gian, kh«ng gian, gi¸ thµnh), b¶o mËt, tÝnh chñ ®éng trong c«ng viÖc... ngµy cµng ®ßi hái kh¾t khe. ViÖc ®−a ra c«ng nghÖ míi trong lÜnh vùc chÕ t¹o m¹ch ®iÖn tö ®Ó ®¸p øng nh÷ng yªu cÇu trªn lµ hoµn toµn cÊp thiÕt mang tÝnh thùc tÕ cao. 1.1. Kh¸i niÖm vÒ bé vi ®iÒu khiÓn §Ó hiÓu kh¸i niÖm vÒ bé vi ®iÒu khiÓn, ta cã thÓ lµm phÐp so s¸nh nã víi bé vi xö lý c«ng dông chung nh− sau: Ta biÕt r»ng, c¸c bé vi xö lý c«ng dông chung nh− hä Intel x86 (8086, 80286, 80386, 80486 vµ Pentium) hoÆc hä Motorola 680x0(6800, 68010, 68020, 68030, 68040 vv...) kh«ng cã RAM, ROM vµ kh«ng cã c¸c cæng ra vµo trªn chip... Víi lý do ®ã mµ chóng ®−îc gäi lµ c¸c bé vi xö lý c«ng dông chung. Mét nhµ thiÕt kÕ hÖ thèng sö dông mét bé vi xö lý c«ng dông chung ch¼ng h¹n nh− Pentium hay 68040 sÏ ph¶i bæ xung thªm RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra vµ c¸c bé ®Þnh thêi ngoµi ®Ó lµm cho chóng ho¹t ®éng ®−îc. MÆc dï viÖc bæ xung c¸c RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra sÏ lµm cho hÖ thèng cång kÒnh lªn nh−ng nã l¹i cã −u ®iÓm khi sö dông c¸c bé vi xö lý nµy lµ rÊt linh ho¹t. Ch¼ng h¹n nh− ng−êi thiÕt kÕ cã thÓ quyÕt ®Þnh vÒ sè l−îng RAM, ROM, vµ c¸c cæng vµo ra cÇn thiÕt sao cho phï hîp víi kh¶ n¨ng, môc ®Ých sö dông cña hÖ thèng. §iÒu nµy kh«ng thÓ cã ®èi víi c¸c bé vi ®iÒu khiÓn. Bëi v×, mét bé vi ®iÒu khiÓn ®· cã mét CPU (mét bé vi xö lý) cïng víi mét sè l−îng RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra vµ mét bé ®Þnh thêi trªn cïng mét chÝp. Hay nãi c¸ch kh¸c lµ bé vi xö lý, RAM, ROM, c¸c cæng vµo ra vµ mét bé ®Þnh thêi cïng ®−îc nhóng trªn mét chip. Do vËy ng−êi thiÕt kÕ kh«ng thÓ bæ xung thªm bé nhí ngoµi, sè c¸c cæng vµo ra hoÆc bé ®Þnh thêi cho nã. Víi sè l−îng RAM, ROM vµ sè c¸c cæng vµo ra cè ®Þnh nh− vËy lµ mét mÆt h¹n chÕ (kÐm linh ho¹t) xong nã l¹i thËt sù lý t−ëng ®èi víi nh÷ng øng dông mang tÝnh chuyªn biÖt, tèi −u vÒ gi¸ thµnh, tèi −u vÒ kh«ng gian... HiÖn nay trªn thÞ truêng cã c¸c bé vi ®iÒu khiÓn 8 bÝt chÝnh lµ. 6811 cña Motorola, 8051 cña Intel, Z8 cña Xilog vµ Pic16x cña Microchip Technology. Mçi lo¹i trªn ®©y ®Òu cã mét tËp lÖnh vµ thanh ghi riªng duy nhÊt, nªn chóng ®Òu kh«ng t−¬ng thÝch lÉn nhau. Còng cã nh÷ng bé vi ®iÒu khiÓn 16 bÝt vµ 32 bÝt ®−îc s¶n xuÊt ra bëi c¸c h·ng s¶n xuÊt chÝp kh¸c nhau. 1.2. Nh÷ng yªu cÇu ®Ó lùa chän mét bé vi ®iÒu khiÓn lµ: Copyright (c) IRF Group §¸p øng nhu cÇu tÝnh to¸n cña bµi to¸n mét c¸ch hiÖu qu¶ vÒ mÆt gi¸ thµnh vµ ®Çy ®ñ chøc n¨ng cã thÓ nh×n thÊy ®−îc, (kh¶ dÜ). Cã s½n c¸c c«ng cô ph¸t triÓn phÇn mÒm ch¼ng h¹n nh− c¸c tr×nh biªn dÞch tr×nh hîp ng÷ vµ gì rèi. Nguån c¸c bé vi ®iÒu khiÓn cã s½n nhiÒu vµ tin cËy. 1.3. C¸c tiªu chuÈn lùa chän mét bé vi ®iÒu khiÓn: Tiªu chuÈn ®Çu tiªn vµ tr−íc hÕt trong lùa chän mét bé vi ®iÒu khiÓn lµ nã ph¶i ®¸p øng nhu cÇu bµi to¸n vÒ mÆt c«ng suÊt tÝnh to¸n, gi¸ thµnh vµ hiÖu qu¶. Trong khi ph©n tÝch c¸c nhu cÇu cña mét dù ¸n dùa trªn bé vi ®iÒu khiÓn, chóng ta tr−íc hÕt ph¶i biÕt lµ bé vi ®iÒu khiÓn nµo lµ 8 bÝt, 16 bÝt hay 32 bÝt cã thÓ ®¸p øng tèt nhÊt nhu cÇu tÝnh to¸n cña bµi to¸n mét c¸ch hiÖu qu¶ nhÊt. • Nh÷ng tiªu chuÈn ®−îc ®−a ra ®Ó c©n nh¾c lµ: Tèc ®é: Tèc ®é lín nhÊt mµ bé vi ®iÒu khiÓn hç trî lµ bao nhiªu. KiÓu ®ãng vá: §ã lµ kiÓu 40 ch©n DIP hay QFP hay lµ kiÓu ®ãng vá kh¸c. §©y lµ ®iÒu quan träng ®èi víi yªu cÇu vÒ kh«ng gian, kiÓu l¾p r¸p vµ t¹o mÉu thö cho s¶n phÈm cuèi cïng. C«ng suÊt tiªu thô: §iÒu nµy ®Æc biÖt kh¾t khe ®èi víi nh÷ng s¶n phÈm dïng pin, ¾c quy. Dung l−îng bé nhí RAM vµ ROM trªn chÝp. Sè ch©n vµo – ra, bé ®Þnh thêi, sè ng¾t trªn chÝp. Kh¶ n¨ng dÔ dµng n©ng cÊp cho hiÖu suÊt cao hoÆc gi¶m c«ng suÊt tiªu thô. Gi¸ thµnh cho mét ®¬n vÞ: §iÒu nµy quan träng quyÕt ®Þnh gi¸ thµnh cuèi cïng cña s¶n phÈm mµ mét bé vi ®iÒu khiÓn ®−îc sö dông. 2. Bé Vi ®iÒu khiÓn 8 bit PIC16F877 2.1. §Æc tÝnh næi bËt cña bé vi xö lÝ. + Sö dông c«ng nghÖ tÝch hîp cao RISC CPU. + Ng−êi sö dông cã thÓ lËp tr×nh víi 35 c©u lÖnh ®¬n gi¶n. + TÊt c¶ c¸c c©u lÖnh thùc hiÖn trong mét chu k× lÖnh ngo¹i trõ mét sè c©u lÖnh rÏ nh¸nh thùc hiÖn trong 2 chu k× lÖnh. + Tèc ®é ho¹t ®éng lµ: - Xung ®ång hå vµo lµ DC- 20MHz - Chu kú lÖnh thùc hiÖn trong 200ns + Bé nhí ch−¬ng tr×nh Flash 8Kx14 words + Bé nhí Ram 368x8 bytes + Bé nhí EFPROM 256x 8 bytes Kh¶ n¨ng cña bé vi xö lÝ nµy + Kh¶ n¨ng ng¾t ( lªn tíi 14 nguån ng¾t trong vµ ng¾t ngoµi ) + Ng¨n nhí Stack ®−îc ph©n chia lµm 8 møc + Truy cËp bé nhí b»ng ®Þa chØ trùc tiÕp hoÆc gi¸n tiÕp. + Nguån khëi ®éng l¹i (POR) + Bé t¹o xung thêi gian (PWRT) vµ bé t¹o dao ®éng (OST) Copyright (c) IRF Group + Bé ®Õm xung thêi gian (WDT) víi nguån dao ®éng trªn chÝp (nguån dao ®éng RC ) ho¹t ®éng ®¸ng tin cËy. + Cã m· ch−¬ng tr×nh b¶o vÖ. + Ph−¬ng thøc cÊt gi÷ SLEEP + Cã b¶ng lùa chän dao ®éng. + C«ng nghÖ CMOS FLASH /EEPROM nguån møc thÊp ,tèc ®é cao. + ThiÕt kÕ hoµn toµn tÜnh . + M¹ch ch−¬ng tr×nh nèi tiÕp cã 2 ch©n. + Xö lý ®äc /ghi tíi bé nhí ch−¬ng tr×nh . + D¶i ®iÖn thÕ ho¹t ®éng réng : 2.0V ®Õn 5.5V + Nguån sö dông hiÖn t¹i 25 mA + D·y nhiÖt ®é c«ng nghiÖp vµ thuËn lîi . + C«ng suÊt tiªu thô thÊp: < 0.6mA víi 5V, 4MHz 20 µ A víi nguån 3V, 32 kHz < 1 µ A nguån dù phßng. C¸c ®Æc tÝnh næi bËt cña thiÕt bÞ ngo¹i vi trªn chip + Timer0: 8 bÝt ...
Tìm kiếm theo từ khóa liên quan:
chuyển dụng hóa bộ vi điều khiển kỹ thuật tự động hoá mạch điều khiển vi điều khiển 8bit điều khiển từ xaGợi ý tài liệu liên quan:
-
Đồ án tốt nghiệp: Điều khiển xe Robot bằng giọng nói với Raspberry Pi 3
81 trang 180 0 0 -
8 trang 114 0 0
-
Sơ đồ điều khiển và tín hiệu máy cắt SF6– GL.107
4 trang 104 2 0 -
Luận văn: Xây dựng mô hình điều khiển động cơ DC servo bằng vi điều khiển
85 trang 96 0 0 -
Giáo trình môn kỹ thuật vi điều khiển
0 trang 96 0 0 -
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ TỔNG QUAN VIỄN THÔNG
10 trang 79 0 0 -
78 trang 79 0 0
-
Đề cương ôn thi tự động hóa quá trình sản xuất
5 trang 64 0 0 -
Giáo trình Công nghệ kéo sợi PP
77 trang 38 0 0 -
Giáo trình Đo lường và điều khiển từ xa: Phần 1
84 trang 37 0 0