Bài giảng vi điều khiển - Bài số 1 doc

Gi Gi ớ ớ i thi i thi ệ ệ u chung v u chung v ề ề vi đi vi đi ề ề u khi u khi ể ể n n Nguy Nguy ễ ễ n Qu n Qu ố ố c Cư c Cư ờ ờ ng ng – – 3I 3I Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 2 2 Gi Gi ớ ớ i thi i thi ệ ệ u u   H H ầ ầ u h u h ế ế t c t c á á c thi c thi ế ế t b t b ị ị đi đi ệ ệ n t n t ử ử hi hi ệ ệ n nay đ n nay đ ề ề u s u s ử ử d d ụ ụ ng c ng c á á c c chip vi đi chip vi đi ề ề u khi u khi ể ể n n   Ứ Ứ ng d ng d ụ ụ ng trong nhi ng trong nhi ề ề u l u l ĩ ĩ nh v nh v ự ự c kh c kh á á c nhau: c nhau: – – Đi Đi ệ ệ n tho n tho ạ ạ i di đ i di đ ộ ộ ng ng – – C C á á c thi c thi ế ế t b t b ị ị đo lư đo lư ờ ờ ng đi ng đi ệ ệ n t n t ử ử – – Tivi, CD players, radio, Tivi, CD players, radio, – – B B à à n ph n ph í í m PC m PC – – C C á á c h c h ệ ệ th th ố ố ng b ng b ả ả o v o v ệ ệ , b , b á á o ch o ch á á y, y, – – C C á á c m c m á á y in y in – – Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 3 3 Plan Plan   Vi x Vi x ử ử lý lý   C C ổ ổ ng v ng v à à o / o / ra ra (I/O) (I/O)   Vi đi Vi đi ề ề u khi u khi ể ể n n   Timer trong vi đi Timer trong vi đi ề ề u khi u khi ể ể n n   C C ổ ổ ng truy ng truy ề ề n tin n n tin n ố ố i ti i ti ế ế p không đ p không đ ồ ồ ng b ng b ộ ộ Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 4 4 Vi x Vi x ử ử lý 4 bit lý 4 bit   1971 Inte 1971 Inte l đưa ra th l đưa ra th ị ị trư trư ờ ờ ng chip vi x ng chip vi x ử ử lý 4004 lý 4004 – – t t ầ ầ n s n s ố ố l l à à m vi m vi ệ ệ c max 740 KHz c max 740 KHz – – address bus 12 bit address bus 12 bit – – data bus 4 bit data bus 4 bit Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 5 5 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 6 6 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 7 7 Vi x Vi x ử ử lý 8 bit lý 8 bit   1974 Intel công b 1974 Intel công b ố ố chip VXL8 bits 8080 chip VXL8 bits 8080 – – T T ầ ầ n s n s ố ố max 2MHz max 2MHz – – address bus 16 bit address bus 16 bit – – data bus 8bit data bus 8bit   1974 Motorola c 1974 Motorola c ũ ũ ng đưa ra chip VXL ng đưa ra chip VXL 6800 6800   1976 Zilo 1976 Zilo g đưa ra chip Z g đưa ra chip Z 80 80 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 8 8 Vi x Vi x ử ử lý 16 bit lý 16 bit   Texas đưa ra chip TMS Texas đưa ra chip TMS 9900 9900 đư đư ợ ợ c s c s ử ử d d ụ ụ ng trong c ng trong c á á c c m m á á y t y t í í nh minicomputer nh minicomputer   Intel đưa ra c Intel đưa ra c á á c chip c chip – – 8086 8086 – – 80186 80186 – – 80286 80286 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 9 9 Vi x Vi x ử ử lý 32 bit lý 32 bit   1979 Moto 1979 Moto rola đưa ra chip MC rola đưa ra chip MC 68000 68000   C C á á c chip h c chip h ọ ọ MC MC 68K s 68K s au đ au đ ó ó đư đư ợ ợ c s c s ử ử d d ụ ụ ng trong c ng trong c á á c c m m á á y t y t í í nh Apple, siêu m nh Apple, siêu m á á y t y t í í nh s nh s ử ử d d ụ ụ ng h ng h ệ ệ đi đi ề ề u h u h à à nh nh Unix Unix   1981 Intel công b 1981 Intel công b ố ố chip iPAX chip iPAX 432 (kh 432 (kh ông thu đư ông thu đư ợ ợ c c nhi nhi ề ề u th u th à à nh công so v nh công so v ớ ớ i MC68K c i MC68K c ủ ủ a Motorola) a Motorola)   1985 Intel công b 1985 Intel công b ố ố chip chip 80386, 80386, đư đư ợ ợ c s c s ử ử d d ụ ụ ng trong ng trong c c á á c m c m á á y t y t í í nh c nh c á á nhân PC nhân PC Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 10 10 Vi x Vi x ử ử lý 64 bit lý 64 bit   2003 AMD công b 2003 AMD công b ố ố chip AMD64 chip AMD64   2003 Intel công b 2003 Intel công b ố ố chip x86 chip x86 - - 64 64 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 11 11 Vi x Vi x ử ử lý l lý l à à g g ì ì ? ?   Vi x Vi x ử ử lý l lý l à à m m ộ ộ t vi m t vi m ạ ạ ch t ch t í í ch h ch h ợ ợ p p (IC) s (IC) s ố ố c c ó ó kh kh ả ả năng năng – – Th Th ự ự c hi c hi ệ ệ n m n m ộ ộ t t t t ậ ậ p c p c á á c thao t c thao t á á c c (l (l ệ ệ nh). C nh). C á á c l c l ệ ệ nh đư nh đư ợ ợ c c c c ấ ấ t trong t trong b b ộ ộ nh nh ớ ớ – – Đ Đ ọ ọ c v c v à à ghi v ghi v ớ ớ i b i b ộ ộ nh nh ớ ớ ngo ngo à à i i thông qua c thông qua c á á c bus c bus   B B ộ ộ nh nh ớ ớ – – ROM (Read Only Memory) ROM (Read Only Memory) – – RAM (Random Access Memory) RAM (Random Access Memory) ALU: khối xử lý số học và logic Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 12 12 Gh Gh é é p n p n ố ố i v i v ớ ớ i b i b ộ ộ nh nh ớ ớ Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 13 13 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 14 14 C C ổ ổ ng I/O ng I/O   Đ Đ ể ể giao ti giao ti ế ế p v p v ớ ớ i c i c á á c thi c thi ế ế t b t b ị ị bên ngo bên ngo à à i (ngo i (ngo ạ ạ i vi), vi i vi), vi x x ử ử lý c lý c ầ ầ n s n s ử ử d d ụ ụ ng c ng c á á c c c c ổ ổ ng input v ng input v à à output output   C C ổ ổ ng I/O s ng I/O s ố ố c c ó ó th th ể ể th th ự ự c hi c hi ệ ệ n b n b ở ở i c i c á á c D flip c D flip - - flop flop Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 15 15 C C ổ ổ ng output ng output Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 16 16 C C ổ ổ ng input ng input Đệm 3 trạng thái Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 17 17 Vi đi Vi đi ề ề u khi u khi ể ể n ? n ?   C C ù ù ng v ng v ớ ớ i vi i vi ệ ệ c ph c ph á á t tri t tri ể ể n c n c á á c VXL cho h c VXL cho h ệ ệ m m á á y t y t í í nh nh (Microprocessor) c (Microprocessor) c á á c hãng c c hãng c ũ ũ ng ch ng ch ế ế t t ạ ạ o c o c á á c vi x c vi x ử ử lý lý chuyên d chuyên d ụ ụ ng ng Æ Æ vi đi vi đi ề ề u khi u khi ể ể n ( n ( VĐK VĐK ) )   VĐK VĐK (Microcontroller) l (Microcontroller) l à à m m ộ ộ t thi t thi ế ế t b t b ị ị t t í í ch h ch h ợ ợ p m p m ộ ộ t s t s ố ố c c á á c ph c ph ầ ầ n t n t ử ử c c ủ ủ a m a m ộ ộ t h t h ệ ệ vi x vi x ử ử lý lên trên c lý lên trên c ù ù ng m ng m ộ ộ t t chip chip   Vi đi Vi đi ề ề u khi u khi ể ể n l n l à à IC c IC c ó ó c c á á c th c th à à nh ph nh ph ầ ầ n cơ b n cơ b ả ả n sau n sau – – Lõi CPU Lõi CPU – – B B ộ ộ nh nh ớ ớ (c (c ả ả ROM v ROM v à à RAM) RAM) – – C C á á c c c c ổ ổ ng I/O ng I/O   VĐK c VĐK c ũ ũ ng c ng c ó ó th th ể ể c c ó ó – – Timer : ph Timer : ph ụ ụ c v c v ụ ụ cho c cho c á á c ho c ho ạ ạ t đ t đ ộ ộ ng c ng c ó ó t t í í nh chu k nh chu k ỳ ỳ – – Truy Truy ề ề n tin n n tin n ố ố i ti i ti ế ế p : d p : d ù ù ng đ ng đ ể ể k k ế ế t n t n ố ố i v i v ớ ớ i c i c á á c thi c thi ế ế t b t b ị ị kh kh á á c c – – ADC : cho ph ADC : cho ph é é p x p x ử ử lý c lý c á á c t c t í í n hi n hi ệ ệ u tương t u tương t ự ự Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 18 18 C C á á c ph c ph ầ ầ n ch n ch í í nh c nh c ủ ủ a VĐK a VĐK Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 19 19 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 20 20 ROM, RAM, I/O ROM, RAM, I/O   Dung lư Dung lư ợ ợ ng RAM thư ng RAM thư ờ ờ ng t ng t ừ ừ 25 25 đ đ ế ế n 4 n 4 Kb Kb   Dung lư Dung lư ợ ợ ng ROM thư ng ROM thư ờ ờ ng tưg ng tưg 512 512 đ đ ế ế n 16K (c n 16K (c ó ó lo lo ạ ạ i c i c ó ó 64Kbytes) 64Kbytes)   M M ộ ộ t s t s ố ố VĐK c VĐK c ó ó kh kh ả ả năng s năng s ử ử d d ụ ụ ng b ng b ộ ộ nh nh ớ ớ ngo ngo à à i ( i ( off off - - chip), n chip), n hưng c hưng c ũ ũ ng c ng c ó ó lo lo ạ ạ i VĐK không th i VĐK không th ể ể m m ở ở r r ộ ộ ng b ng b ộ ộ nh nh ớ ớ ngo ngo à à i i   C C á á c c c c ổ ổ ng I/O ng I/O thư thư ờ ờ ng đư ng đư ợ ợ c nh c nh ó ó m th m th à à nh c nh c á á c nh c nh ó ó m m c c ổ ổ ng 8 bits ng 8 bits [...]...Introduction to microcontrollers 21 Introduction to microcontrollers 22 Introduction to microcontrollers 23 Introduction to microcontrollers 24 Introduction to microcontrollers 25 . microcontrollers 4 4 Vi x Vi x ử ử lý 4 bit lý 4 bit   19 71 Inte 19 71 Inte l đưa ra th l đưa ra th ị ị trư trư ờ ờ ng chip vi x ng chip vi x ử ử lý 4004 lý 4004 – – t t ầ ầ n s n s ố ố l l à à m vi m vi ệ ệ c. microcontrollers Introduction to microcontrollers 11 11 Vi x Vi x ử ử lý l lý l à à g g ì ì ? ?   Vi x Vi x ử ử lý l lý l à à m m ộ ộ t vi m t vi m ạ ạ ch t ch t í í ch h ch h ợ ợ p p (IC). chip – – 8086 8086 – – 8 018 6 8 018 6 – – 80286 80286 Introduction to microcontrollers Introduction to microcontrollers 9 9 Vi x Vi x ử ử lý 32 bit lý 32 bit   19 79 Moto 19 79 Moto rola đưa ra chip