ĐỒNG hồ bấm GIỜ sử DỤNG TIMER HIỂN THỊ LED 7 THANH 3 CHẾ độ STOP, START RS – 4 LED

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ I BÀI TẬP LỚN MÔN HỆ THỐNG NHÚNG ĐỀ TÀI ĐỒNG HỒ BẤM GIỜ SỬ DỤNG TIMER HIỂN THỊ LED 7 THANH 3 CHẾ ĐỘ STOP, START RS – 4 LED Giảng viên Ng.

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ I _ BÀI TẬP LỚN MÔN HỆ THỐNG NHÚNG ĐỀ TÀI ĐỒNG HỒ BẤM GIỜ SỬ DỤNG TIMER HIỂN THỊ LED THANH CHẾ ĐỘ STOP, START & RS – LED Giảng viên: Nguyễn Ngọc Minh MỤC LỤC GIỚI THIỆU .2 I Vi xử lý Cortex M3 .3 Vi xử lý Cortex M3 Cấu trúc lõi ARM Cortex-M3 Cấu trúc lõi vi xử lý Cortex M3 II VI ĐIỀU KHIỂN STM32F103C8 .7 Tổng quan vi điều khiển STM32F103C8 Tính STM32F103C8 Timer 11 3.1 Giới thiệu Timer 11 3.2 Các chế độ hoạt động Timer STM32 11 3.3 Timer Mode STM32 .16 III SMT32CUBEMX VÀ KEILC 18 Phần mềm STM32CubeMx 18 Phần mềm KeilC uvision5 20 IV XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH .27 Lưu đồ thuật toán 27 Xây dựng chương trình phần mềm STM32CubeMX 28 Xây dựng chương trình phần mềm KeilC uvision 31 V Chương trình Code 32 Khai báo chân GPIO chương trình 32 Thiết lập cấu hình clock hệ thống 33 Thiết lập cấu hình GPIO 33 Thiết lập cấu hình Timer .35 Các chương trình .36 Chương trình Main 38 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 GIỚI THIỆU Ngày nay, dòng vi điều khiển ngày có vị trí quan trọng lĩnh vực điện tử, khơng khó để nhận hầu hết lĩnh vực đời sống có tham gia vi điều khiển Có nhiều họ vi điều khiển để nghiên cứu, tìm hiểu ứng dụng như: 8051, PIC, PSoc, AVR… Trong nhiều năm trước, dòng vi điều khiển 8051 sinh viên sử dụng nhiều với tính đơn giản, dễ sử dụng; AVR sử dụng nhiều thi Robocon nhờ tốc độ xử lý cao, ổn định; PIC với ưu tốc độ cao, chi phí thấp nghiên cứu, sử dụng nhiều, đặc biệt thi lập trình tay nghề khu vực giới… Nhưng vài năm trở lại đây, có dịng vi điều khiển mới, ngày nắm vị trí quan trọng lĩnh vực đòi hỏi tốc độ xử lý cao điện tử viễn thơng, giám sát, an ninh… Đó họ vi điều khiển ARM Với nhiều hệ đời, với nhiều tính năng, cơng dụng khác Môn học “Hệ thống nhúng” môn học quan trọng giúp trang bị kiến thức khái niệm liên quan đến hệ thống nhúng, hệ điều hành nhúng phần mềm nhúng Những kiến thức giúp cho thiết kế phát triển cho số hệ thống nhúng đơn giản xoay quanh vi điều khiển thông dụng P a g e | 41 I Vi xử lý Cortex M3 Vi xử lý Cortex M3 Vi xử lý ARM Cortex M3 dòng vi xử lý sử dụng kiến trúc ARM cấu hình cho ứng dụng vi điều khiển với chi phí tiết kiệm mạnh mẽ Kiến trúc ARM là kiến trúc dạng RISC cho vi xử lý, cấu hình cho môi trường khác nhau. Arm Holdings phát triển kiến trúc cấp phép cho công ty khác Các công ty thiết kế sản phẩm riêng họ bao P a g e | 41 gồm SoC (System on Chip) module hệ thống SoM (System on Module) kết hợp với ngoại vi nhớ Ví dụ STMicrocontroller với dịng STM32 sử dụng Series Học Lập Trình STM32 Vi xử lý lõi ARM Cortex dựa cấu hình kiến trúc ARMv7  Cấu hình A: cho ứng dụng Application, yêu cầu cao chạy hệ điều hành mở phức tạp Linux, Android…  Cấu hình R: cho ứng dụng thời gian thực Real Time  Cấu hình M: cho ứng dụng vi điều khiển Microcontroller Bộ vi xử lý ARM Cortex-M3 vi xử lý ARM dựa kiến trúc ARMv7-M thiết kế đặc biệt để đạt hiệu suất cao ứng dụng nhúng cần tiết kiệm lượng chi phí, chẳng hạn vi điều khiển, hệ thống ô tô, hệ thống kiểm sốt cơng nghiệp hệ thống mạng khơng dây Thêm vào việc lập trình đơn giản hóa đáng kể giúp kiến trúc ARM trở thành lựa chọn tốt cho ứng dụng đơn giản Cấu trúc lõi ARM Cortex-M3 Bộ vi xử lý ARM Cortex-M3 dựa kiến trúc ARMv7-M có cấu trúc thứ bậc Nó tích hợp lõi xử lý trung tâm, với thiết bị ngoại vi hệ thống tiên tiến để tạo khả kiểm soát ngắt, bảo vệ nhớ, gỡ lỗi theo vết hệ thống ARM Cortex M3 dựa cấu trúc Havard, đặc trưng tách biệt vùng nhớ liệu chương trình Vì đọc lúc lệnh liệu từ nhớ, vi xử lý ARM Cortex-M3 thực nhiều hoạt động song song, tăng tốc thực thi ứng dụng P a g e | 41 Cấu trúc lõi vi xử lý Cortex M3 Lõi ARM Cortex có cấu trúc đường ống gồm tầng: Instruction Fetch, Instruction Decode Instruction Execute Khi gặp lệnh nhánh, tầng decode chứa thị nạp lệnh suy đốn dẫn đến việc thực thi nhanh Bộ xử lý nạp lệnh dự định rẽ nhánh giai đoạn giải mã Sau đó, giai đoạn thực thi, việc rẽ nhánh giải vi xử lý phân tích xem đâu lệnh thực thi Nếu việc rẽ nhánh không chọn lệnh sẵn sàng Cịn việc rẽ nhánh chọn lệnh rẽ nhánh sẵn sàng lập tức, hạn chế thời gian rỗi chu kỳ Lõi Cortex-M3 chứa giải mã cho tập lệnh Thumb truyền thống Thumb-2 mới, phân chia logic ALU (arithmetic logic unit) tiên tiến hỗ trợ nhân chia phần cứng, điều khiển logic, giao tiếp với thành phần khác xử lý Bộ vi xử lý Cortex-M3 vi xử lý 32-bit, với độ rộng đường dẫn liệu 32 bit, dải ghi giao tiếp nhớ Có 13 P a g e | 41 ghi đa dụng, hai trỏ ngăn xếp, ghi liên kết, đếm chương trình số ghi đặc biệt có ghi trạng thái chương trình P a g e | 41 II VI ĐIỀU KHIỂN STM32F103C8 Tổng quan vi điều khiển STM32F103C8 STM32F103xx dòng chip hiệu suất mật độ trung bình, sử dụng lõi RISC 32bit ARM CORTEX-M3 với hiệu suất cao hoạt động tần số 72Mhz, nhớ nhúng tốc độ cao (bộ nhớ flash lên tới 128 Kbyte SRAM lên đến 20 Kbyte) loạt thiết bị ngoại vi I / Os nâng cao thiết bị ngoại vi kết nối với hai xe buýt APB Tất thiết bị cung cấp hai ADC 12 bit, ba hẹn 16bit mục đích chung cộng với hẹn PWM, giao diện giao tiếp tiêu chuẩn nâng cao: tối đa hai I ®®2Cs SPIs, ba USARTs, USB CAN Các thiết bị hoạt động từ nguồn điện 2.0 đến 3,6 V Chúng có sẵn phạm vi nhiệt độ -40 đến +85 ° C phạm vi nhiệt độ mở rộng –40 đến +105 ° C Một chế độ tiết kiệm lượng toàn diện cho phép thiết kế ứng dụng lượng thấp P a g e | 41 Dịng hiệu suất mật độ trung bình STM32F103xx bao gồm thiết bị sáu loại gói khác nhau: từ 36 chân đến 100 chân Tùy thuộc vào thiết bị chọn, thiết bị ngoại vi khác bao gồm, mô tả đưa nhìn tổng quan phạm vi đầy đủ thiết bị ngoại vi đề xuất gia đình Những tính làm cho dịng vi điều khiển mật độ trung bình STM32F103xx phù hợp với loạt ứng dụng ổ đĩa động cơ, điều khiển ứng dụng, thiết bị y tế cầm tay, thiết bị ngoại vi PC chơi game, tảng GPS, ứng dụng công nghiệp, PLCs, biến tần, máy in, máy quét, hệ thống báo động, hệ thống liên lạc video HVACs Tính STM32F103C8  Core: CPU Cortex-M3 ARM32 bit  Tần số tối đa: 72MHz, 1.25 DMIPS/MHz (Dhrystone 2.1) hiệu suất chờ truy cập nhớ trạng thái chờ  Phép nhân chu kì phân chia phần cứng  Bộ nhớ  32-128 Kbytes nhớ Flash  6-20 Kbytes nhớ SRAM  Đồng hồ, chức reset quản lý  2.0 đến 3.6V điện áp ứng dụng I/Os  POR, PDR máy dị điện lập trình (PVD)  Dao động thạch anh 4-16MHz  Dao động máy RC nội: 8MHz  Dao động RC nội: 40KHz  PLL cho CPU clock  Bộ dao động 32KHz cho RTC với hiệu chuẩn  Chế độ hoạt động công suất thấp  Chế độ: Ngủ, dừng, chờ P a g e | 41  Cung cấp VBAT cho RTC đăng kí dự phịng  ADC  Bộ chuyển đổi x 12 bit, µs A/D (tối đa 16 kênh)  Chế độ gỡ lỗi  Giao diện gỡ lỗi dây nối tiếp (SWD) JTAG  GPIO  Lên đến 80 cổng I/O  32/46/80 với mức điện áp mức cao 5V  Thiết lập đồ 16 vector  Timer  Có tất Timer  Timer hẹn 16 bit, đếm thời gian có tối đa IC/OC/PWM đếm xung mã hóa bậc bốn đầu vào  Bộ hẹn PWM điều khiển động 16bit với dead time generation emergency stop  x 16bit watchdog timer  SysTick Timer: có 24bit đếm lùi  Giao tiếp ngoại vi: giao tiếp  Có tối đa giao tiếp I2C (SMBus/PMBus)  UARTs  Tối đa SPI (18Mbit/s)  Giao diện CAN (2.0B active) P a g e | 41 ... đó, khoảng thời gian thu Timer 3. 2 Các chế độ hoạt động Timer STM32 Timer Mode (Chế độ hẹn giờ) Trong chế độ hẹn giờ, Timer sử dụng xung nhịp lấy từ nguồn dao động nội Do đó, số số clock biết... STM32F103C8 Tính STM32F103C8 Timer 11 3. 1 Giới thiệu Timer 11 3. 2 Các chế độ hoạt động Timer STM32 11 3. 3 Timer Mode STM32 .16 III SMT32CUBEMX VÀ KEILC... g e | 41 II VI ĐIỀU KHIỂN STM32F103C8 Tổng quan vi điều khiển STM32F103C8 STM32F103xx dịng chip hiệu suất mật độ trung bình, sử dụng lõi RISC 32 bit ARM CORTEX-M3 với hiệu suất cao hoạt động tần