Vi điều khiển

*VI ĐIỀU KHIỂNChương I: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 8951 I. Tổng quan: - Thuộc họ MOS-51 - Có dung lượng nhớ 4Kb flash ROM để lưu trữ mã lệnh (chương trình), thời gian ghi xóa lên đến 1000 lần - Tần số làm việc: 0Hz – 20Mhz - Bộ nhớ RAM nội 128 byte, 8 bit - Cung cấp 32 tín hiệu điều khiển I/O - Có 2 bộ timer/counter 16 bit - Có 5 nguồn ngắt - Hỗ trợ truyền thông nối tiếp bất đồng bộ - Có 40 chân - Sử dụng điện áp cung cấp 5VDC **II. Sơ đồ chân:1231020213140AT89C51* Nhóm chân nguồn: - VCC: chân 40, điện áp cung cấp 5VDC - GND: chân 20 Chân RESET: chân 9, tác động cao (trong thời gian tối thiểu 2 chu kì máy) cho phép khởi động lại hệ thống.* Nhóm chân dao động: gồm chân 18 và chân 19, cho phép ghép nối thạch anh vào mạch dao động bên trong vi điều khiển Chân chọn bộ nhớ chương trình: chân 31 (EA/VPP) - Chân 31 nối mass: sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài vi điều khiển - Chân 31 nối VCC: sử dụng bộ nhớ chương trình (4Kb) bên trong vi điều khiển* Nhóm chân điều khiển vào/ra:  Port 01: - Kí hiệu P1, gồm 8 chân I/O từ 1 đến 8chân12345678Tín hiệuP1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7 - Cấu trúc bên trong:*  Port 02: - Kí hiệu P2, gồm 8 chân đa hợp I/O và địa chỉ cao, từ chân 21 đến 28chân2122232425262728Tín hiệuP2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15 Khi không sử dụng bộ nhớ ngoài, P2 sử dụng như các I/O; khi sử dụng bộ nhớ ngoài, P2 thay thế 8 chân địa chỉ cao để giao tiếp với IC nhớ. - Cấu trúc bên trong: giống P1  Port 0: - Kí hiệu P0, gồm 8 chân đa hợp I/O, địa chỉ thấp và dữ liệu, từ chân 39 đến 32chân3938373635343332Tín hiệuP0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7* Khi không sử dụng bộ nhớ ngoài, P0 sử dụng như các I/O; khi sử dụng bộ nhớ ngoài, P0 thay thế 8 chân địa chỉ thấp và dữ liệu để giao tiếp với IC nhớ. A0-A7D0-D7P0CHÂN 30ALEP2A8-A15IC NHỚA15-A0D7-D0 - Cấu trúc bên trong của P0: *  Port 03: - Kí hiệu P3, gồm 8 chân đa hợp I/O và các tín hiệu khác, từ chân 10 đến 18chân1011121314151617Tín hiệuP3.0/RxDP3.1/TxDP3.2/ INT0P3.3/INT1P3.4/ T0P3.5/T1P3.6/WRP3.7/RD RxD: chân nhận dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ (UART: The Universal Asynchronous Receiver/Transmitter ) TxD: chân truyền dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ INT0: chân cung cấp tín hiệu ngắt ngoài 0 (external interrupt), tác động thấp INT1: chân cung cấp tín hiệu ngắt ngoài 1 ), tác động thấp T0: chân cung cấp xung cho bộ counter 0 T1: chân cung cấp xung cho bộ counter 1 WR: chân cung cấp tín hiệu điều khiển ghi bộ nhớ ngoài, tác động thấp RD: chân cung cấp tín hiệu điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài, tác động thấp* Các chân khác: - Chân PSEN (program store enable), chân 29: chân cung cấp tín hiệu điều khiển đọc vùng nhớ chương trình bên ngoài - Chân ALE (address latch enable), chân 30: cung cấp tín hiệu điều khiển cho phép chốt 8 bit địa chỉ thấp khi giao tiếp với bộ nhớ ngoài.A0-A7D0-D7P0CHÂN 30ALE* III. Một số thiết kế phần cứng cơ bản: 1. Giao tiếp phím nhấn: - Phím tác động thấp (hình a): đọc vào mức 0 là phím đang nhấn, mức 1 là phím không nhấn - Phím tác động cao (hình b): đọc vào mức 1 là phím đang nhấn, mức 0 là phím không nhấnHình aHình b* - Thiết kế giao tiếp bàn phím sai (hình a): 2. Điều khiển trực tiếp thiết bị công suất nhỏ: đúngsai* 3. Điều khiển thiết bị công suất lớn: - Thiết bị DC: có thể dùng mạch đệm đảo hoặc không đảo để ghép nối với tải DC * - Thiết bị AC: có thể dùng relay hoặc quang triac ghép nối điều khiển * IV. Tổ chức bộ nhớ: 1. Bộ nhớ trong: - Vùng nhớ chương trình: gồm 4Kb, được đánh địa chỉ từ 0 – 4095 (000H-FFFH), dùng để chứa mã lệnh (chương trình của người dùng), vùng nhớ này chỉ được sử dụng khi chân 31 của vi điều khiển được nối nguồn Vcc - Vùng nhớ dữ liệu: gồm 128 byte RAM, được đánh địa chỉ từ 0 – 127 (00-7FH)00H01H07H20H2FH7FHVùng nhớ truy xuất byte/ bitR0R1R7Truy xuất byte: 20-2FHTruy xuất bit: 128 bit, địa chỉ từ 00H đến 7FHVùng nhớ truy xuất byteVùng nhớ truy xuất byte* 2. Bộ nhớ ngoài: - Vùng nhớ chương trình: 89C51 có khả năng quản lý vùng không gian nhớ lên đến 64Kb (do có 16 tín hiệu địa chỉ), được đánh địa chỉ từ (0000H-FFFFH), dùng để chứa mã lệnh (chương trình của người dùng), vùng nhớ này chỉ được sử dụng khi chân 31 của vi điều khiển được nối mass. A0-A7Mã lệnhP0CHÂN 30ALEP2A8-A15IC NHỚA15-A0D7-D0PSENRDRD* - Vùng nhớ dữ liệu: 89C51 có khả năng quản lý vùng không gian nhớ dữ liệu lên đến 64Kb (do có 16 tín hiệu địa chỉ), được đánh địa chỉ từ (0000H-FFFFH), dùng để chứa dữ liệu.A0-A7Dữ liệu từ IC nhớP0CHÂN 30ALEP2A8-A15IC NHỚA15-A0D7-D0RDRDChu kì đọc bộ nhớ*A0-A7Dữ liệu từ 89C51P0CHÂN 30ALEP2A8-A15IC NHỚA15-A0D7-D0WRWRChu kì ghi bộ nhớ