Nghiên cứu chế tạo tín hiệu đèn giao thông sử dụng ở những đoạn đường ngập lụt

Ngoài ra vi điều khiển cũng có mặt trong các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng như: lò vi ba, lò sưởi, hệ thống cảnh báo và giám sát phương tiện giao thông… Như vậy trong đời sống hiện đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA VẬT LÝ

HOÀNG THỊ HÀ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO ĐÈN TÍN HIỆU GIAO THÔNG

SỬ DỤNG Ở NHỮNG ĐOẠN ĐƯỜNG NGẬP LỤT

Chuyên ngành: Sư phạm kỹ thuật

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

ThS GVC NGUYỄN MẪU LÂM

HÀ NỘI - 2013 LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới ThS.GVC Nguyễn Mẫu Lâm đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tôi

từ những bước đầu tiên và trong suốt thời gian làm khóa luận tốt ngiệp

Đồng thời tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy giáo, Cô giáo trong tổ bộ môn Vật Lý-Kĩ Thuật, các thầy, cô giáo trong khoa Vật Lý cùng toàn thể các bạn đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt khóa luận này

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2013

Sinh viên

Hoàng Thị Hà

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan nội dung đề tài:“Nghiên cứu chế tạo đèn tín hiệu giao

thông sử dụng ở những đoạn đường ngập lụt”là kết quả của cá nhân tôi

dưới sự hướng dẫn của ThS.GVC Nguyễn Mẫu Lâm trong quá trình học tập

và nghiên cứu tại trường ĐHSP Hà Nội 2

Trong quá trình thực hiện khóa luận này, tôi có tham khảo tài liệu của một số nhà nghiên cứu, một số tác giả Tuy nhiên đó là cơ sở để tôi thực hiện

đề tài này Đề tài này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi, các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trước đây Nếu phát hiện bất

cứ gian lận nào tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm trước hội đồng

Tôi xin chân thành cảm ơn

Hà Nội, tháng 5 năm 2013

Tác giả

Hoàng Thị Hà

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Kiến trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman Hình 2.1: Sơ đồ chân PIC 12F629

Hình 2.2: Sơ đồ khối của PIC 12F629

Hình 2.3: Sơ đồ nhớ chương trình nhớ và stack

Hình 2.4: Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu PIC 12F629

Hình 2.5: Cho thấy các máy tính được tải về 1 ghi vào PCL Hình 2.6: Địa chỉ gián tiếp PIC 12F629

Hình 2.7: Sơ đồ khối của GP0 và GP1

Hình 2.8: Sơ đồ khối của GP2

Hình 2.9: Sơ đồ khối của GP3

Hình 2.10: Sơ đồ khối của GP4

Hình 2.11: Sơ đồ khối của GP5

Hình 2.12: Sơ đồ khối timer 0

Hình 2.13: Sơ đồ khối cơ bản timer 1 mô đun

Hình 2.14: So sánh đơn

Hình 2.15: So sánh phương thức hoạt động I/O

Hình 2.16: Mạch tương tự chế độ đầu vào

Hình 2.17: Sơ đồ khối, bộ so sánh đầu ra

Hình 2.18: Sơ đồ khối đơn giản của vi mạch reset trên chip Hình 2.19: Mạch MCLR

Hình 3.1:Sơ đồ nguyên lý

Hình 3.2: Mạch nguyên lý

Hình 3.3: Mạch in

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng nghiên cứu 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 Đóng góp của luận văn 2

7 Cấu trúc khóa luận 3

NỘI DUNG Chương 1 Tổng quan về vi điều khiển PIC 4

1.1 Sự phát triển của vi điều khiển 11

1.1.1 Vài nét về vi điều khiển 11

1.1.2 Các loại vi điều khiển 4

1.2 Vi điều khiển PIC 5

1.2.1 Kiến trúc PIC 5

1.2.2 Dòng PIC và cách lựa chọn dòng PIC 7

1.2.3Vài đặc tính về vi điều khiển PIC 7

1.2.3.1 Các đặc tính của vi điều khiển PIC 7

1.2.3.2 Tổ chức bộ nhớ 9

1.2.3.3 Lập trình cho chip 10

Chương 2 Giới thiệu về PIC 12F629 11

2.1 Tổng quan về PIC 12F629 11

2.1.1 Giới thiệu 11

2.1.2 Sơ đồ khối và chức năng của các chân 11

2.2 Tổ chức bộ nhớ 14

2.2.1 Bộ nhớ chương trình 15

2.2.2 Bộ nhớ dữ liệu 16

2.2.2.1 Thanh ghi mục đích chung 16

2.2.2.2 Thanh ghi chức năng đặc biệt 17

2.2.3 PCL và PCLATH 18

2.2.4 Địa chỉ gián tiếp, thanh ghi INDF và FSR 19

2.3 Cổng GPIO 20

2.3.1 Thanh ghi xuất nhập (I/O) thông thường và thanh ghi xuất nhập 3 trạng thái điều khiển bit 20

2.3.2 Mô tả chân và sơ đồ 21

2.4 Timer 0 26

2.5 Timer 1 27

2.6 So sánh mô đun 28

2.6.1 Cơ chế hoạt động 29

2.6.2 So sánh cấu hình 30

2.6.3 Mạch tương tự đầu vào kết nối 30

2.7 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM 31

2.7.1 EEADR 32

2.7.2 Thanh ghi EECON 1 và EECON 2 32

2.8 Tính năng đặc biệt của CPU 33

2.8.1 CONFIGURATION bit 34

2.8.2 Cấu hình bộ dao động 35

2.8.3 Các chế độ reset 36

Chương 3 Kết quả và bàn luận 39

3.1 Lựa chọn phương án thiết kế 39

3.2 Mạch thiết kế 39

3.2.1 Sơ đồ nguyên lý 40

3.2.2 Mạch nguyên lý 40

3.3 Chế tạo và thử nghiệm 41

KẾT LUẬN 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

khiển ngày càng được ưa chuộng và ứng dụng rộng rãi Trong công nghiệp vi

điều khiển và máy tính thực hiện nhiệm vụ điều khiển và giám sát hệ thống góp phần tiết kiếm sức lao động của con người, và có thể thay thế con người trong những công việc nặng nhọc, nguy hiểm, hay khi làm việc trong môi trường độc hại Ngoài ra vi điều khiển cũng có mặt trong các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng như: lò vi ba, lò sưởi, hệ thống cảnh báo và giám sát phương tiện giao thông…

Như vậy trong đời sống hiện đại ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn Sự phát triển của kỹ thuật điện tử đã tạo ra hàng loạt những thiết bị với các đặc điểm nổi bật như độ chính xác cao, tốc độ xử lí nhanh, thiết bị gọn nhẹ là những yếu tố rất cần thiết góp phần làm cho hoạt động của con người đạt hiệu quả đặc biệt là trong những lĩnh vực tự động hóa Các loại thiết bị điện tử giám sát và cảnh báo nguy hiểm trong giao thông hiện nay trên thế giới được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi Tuy nhiên

các thiết bị giám sát và cảnh báo đó chưa phù hợp với điều kiện giao thông trong mùa mưa lũ của việt nam, cũng như giá thành của sản phẩm tương đối cao không phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt nam

Việt nam là nước có khí hậu nhiệt đới, hàng năm phải gánh chịu một lượng mưa khá lớn, Việt nam cũng là nước phải chịu ảnh hưởng trực tiếp của biến đổi khí hậu Vì vậy hàng năm, người dân ở một số địa phương vẫn phải chịu tổn thất đáng kể về con người và của cải do ngập đường giao thông Điển hình vụ trôi xe ô tô chở khách ở Hà Tĩnh do nước lũ làm ngập đường trong khi lại không có thiết bị cảnh báo mối nguy hiểm đó, đã làm hàng chục người chết.Chính vì những lí do trên đã thúc đẩy chúng tôi nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu chế tạo đèn tín hiệu giao thông sử dụng ở những đoạn đường ngập lụt”

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu chế tạo đèn tín hiệu dùng giao thông sử dụng ở những đoạn đường ngập lụt

3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đèn tín hiệu giao thông

Vi điều khiển PIC 12F629

4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Tìm hiểu về hoạt động viđiều khiển họ PIC 12F629

Nghiên cứu chế tạo đèn tín hiệu dùng giao thông sử dụng ở những đoạn đường ngập lụt

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu lí luận và những tài liệu liên quan

Nghiên cứu theo phương pháp lý thuyết kết hợp với thực nghiệm

6 ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN

Cụ thể khi nghiên cứu thực hiện đề tài này chúng tôi muốn phát huy những thành quả ứng dụng của vi điều khiển PIC vào thực tiễn, nhằm tạo ra

những sản phẩm, những thiết bị hoạt động có hiệu quả và giúp ích trong cuộc sống

Mặt khác tập luận văn này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên khóa sau giúp họ hiểu rõ hơn về những ứng dụng của vi điều khiển

7 Cấu trúc khóa luận

Chương 1: Tổng quan về vi điều khiển

Chương 2: Giới thiệu về PIC 12F629

Chương 3: Kết quả và bàn luận

NỘI DUNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 1.1 Sự phát triển của vi điều khiển

1.1.1 Vài nét về vi điều khiển

Vi điều khiển là một máy tính được tích hợp trên một chíp, nó thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử Vi điều khiển thực chất là một hệ thống bao gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp (khác với các bộ vi xử lý đa năng dùng trong máy tính) kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các mô đun vào/ra, các mô đun biến đổi số sang tương

tự và tương tự sang số, Ở máy tính thì các mô đun thường được xây dựng bởi các chíp và mạch ngoài

Vi điều khiển thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng Nó xuất hiện khá nhiều trong các dụng cụ điện tử, thiết bị điện, máy giặt, lò vi sóng, điện thoại, đầu đọc DVD, thiết bị đa phương tiện, dây chuyền tự động, v.v

Hầu hết các vi điều khiển ngày nay được xây dựng dựa trên kiến trúc Harvard, kiến trúc này định nghĩa bốn thành phần cần thiết của một hệ thống nhúng Những thành phần này là lõi CPU, bộ nhớ chương trình(thông thường

là ROM hoặc bộ nhớ Flash), bộ nhớ dữ liệu (RAM), một hoặc vài bộ định thời và các cổng vào/ra để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi và các môi trường bên ngoài - tất cả các khối này được thiết kế trong một vi mạch tích hợp Vi điều khiển có thể hoạt động chỉ với vài vi mạch hỗ trợ bên ngoài

1.1.2 Các loại vi điều khiển

Một số loại vi điều khiển thông dụng gồm:

- Vi điều khiển 8051

- Vi điều khiển AVR

- Vi điều khiển PIC

- Vi điều khiển MCUS của Philips

Các loại vi điều khiển chuyên dụng của các hãng sản xuất khác: Các loại

vi điều khiển này được sử dụng chuyên dụng theo chức năng cần điều khiển 1.2 Vi điều khiển PIC

PIC là một họ vi điều khiển RISC được sản xuất bởi công ty Microchip Technology Thế hệ PIC đầu tiên là PIC1650 được phát triển bởi Microelectronics Division thuộc General – Instrument

PIC là viết tắt của "Programmable Intelligent Computer" là một sản phẩm của hãng GeneralInstruments đặt cho dòng sản phẩm đầu tiên PIC1650 Tại thời điểm đó PIC1650 được dùng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi cho máy chủ 16 bit CP1600, vì vậy, người ta cũng gọi PIC với cái tên "Peripheral Interface Controller" –bộ điều khiển giao tiếp ngoại vi

CP1600 là một CPU mạnh nhưng lại yếu về hoạt động xuất nhập vì vậy PIC 8-bit được phát triển vào khoảng năm 1975 để hỗ trợ cho hoạt động xuất nhập của CP1600

PIC ROM để chứa mã, mặc dù khái niệm RISC chưa được sử dụng thời bấy giờ, nhưng PIC thực sự là một vi điều khiển với khiến trúc RISC, chạy một lệnh với một chu kỳ máy – gồm 4 chu kỳ của bộ giao động

Năm 1985 General Instruments bán công nghệ các vi điện tử của họ, và chủ sở hữu mới đã hủy bỏ hầu hết các dự án – lúc đó đã quá lỗi thời Tuy nhiên PIC được bổ sung EEPROM để tạo thành một bộ điều khiển vào ra lập trình

Ngày nay rất nhiều dòng PIC được xuất xưởng và hàng loạt các mudule ngoại vi tích hợp sẵn (như USART, PWM, ADC ), với bộ nhớ chương trình

từ 512 word đến 32K word

1.2.1 Kiến trúc PIC

Cấu trúc phần cứng của một vi điều khiển được thiết kế theo 2 dạng kiến trúc: Kiến trúc Von-Neuman và kiến trúc Havard

Hình 1.1: Kiến trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman

Tổ chức phần cứng của PIC được thiết kế theo kiến trúc Havard Điểm khác biệt giữa kiến trúc Havard và kiến trúc Von-Neuman là cấu trúc bộ nhớ

dữ liệu và bộ nhớ chương trình

Đối với kiến trúc Von-Neuman, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình nằm chung trong một bộ nhớ, do đó ta có thể tổ chức, cân đối một cách linh hoạt bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu Tuy nhiên điều này chỉ có ý nghĩa khi tốc độ xử lý của CPU phải rất cao, vì với cấu trúc đó, trong cùng một thời điểm CPU chỉ có thể tương tác với bộ nhớ dữ liệu hoặc bộ nhớ chương trình Như vậy có thể nói kiến trúc Von-Neuman không thích hợp với cấu trúc của một vi điều khiển

Đối với kiến trúc Havard, bộ nhớ dữ liệu và bộ nhớ chương trình tách

ra thành hai bộ nhớ riêng biệt Do đó trong cùng một thời điểm CPU có thể tương tác với cả hai bộ nhớ, như vậy tốc độ xử lý của vi điều khiển được cải thiện đáng kể Và để tiếp tục cải thiện tốc độ thực thi lệnh, tập lệnh của họ vi điều khiển PIC được thiết kế sao cho chiều dài mã lệnh luôn cố định và cho phép thực thi lệnh trong một chu kì của xung clock Điều này có nghĩa là tập lệnh của vi điều khiển thuộc cấu truc Havard sẽ ít lệnh hơn, ngắn hơn, đơn giản hơn để đáp ứng yêu cầu mã hóa lệnh bằng một số lượng bit nhất định

Vi điều khiển được tổ chức theo cấu trúc Havard còn được gọi là vi điều khiển RISC hay vi điều khiển có tập lệnh rút gọn Vi điều khiển được

thiết kế theo kiến trúc Von-Neuman còn được gọi là vi điều khiển CISC hay

vi điều khiển có tập lệnh phức tạp

1.2.2 Dòng PIC và cách lựa chọn vi điều khiển PIC

Các kí hiệu của vi điều khiển PIC:

PIC 12xxxx: Độ dài lệnh 12 bit

PIC 16xxxx: Độ dài lệnh 14 bit

PIC 18xxxx: Độ dài lệnh 16 bit

C: PIC có bộ nhớ EEPROM

F: PIC có bộ nhớ flash

LF: PIC có bộ nhớ flash hoạt động ở điện áp thấp

Bên cạnh đó một số vi điều khiển có kí hiệu xxFxxx là EEPROM, nếu

có thêm chữ A ở cuối là flash Ở Việt Nam phổ biến nhất là các họ vi điều khiển PIC do hãng Microchip sản xuất

Cách lựa chọn một vi điều khiển PIC phù hợp:

Trước hết cần chú ý tới số chân của vi điều khiển cần thiết cho ứng dụng Có nhiều vi điều khiển PIC với số chân khác nhau, thậm chí có vi điều khiển chỉ có 8 chân, ngoài ra còn có các vi điều khiển 28, 40, 44 chân

Cần chọn vi điều khiển PIC có bộ nhớ flash để có thể nạp xóa chương trình nhiều lần

Cần chú ý tới các khối chức năng được tích hợp sẵn trong vi điều khiển, các chuẩn giao tiếp bên trong

Cuối cùng cần chú ý đến bộ nhớ chương trình mà vi điều khiển cho phép

1.2.3 Vài đặc điểm về vi điều khiển PIC

1.2.3.1 Các đặc tính của vi điều khiển PIC

Hiện nay có khá nhiều dòng PIC và có rất nhiều khác biệt về phần cứng, nhưng chúng ta có thể điểm qua một vài nét như sau:

 8/16 bit CPU, xây dựng theo kiến trúc Harvard có sửa đổi

 FLASH và ROM có thể tuỳ chọn từ 256 byte đến 256 Kbyte

 Các cổng Xuất/Nhập (I/O ports) (mức logic thường từ 0V đến 5.5V, ứng với logic 0 và logic 1)

 8/16/32 Bit Timer

 Các chuẩn Giao Tiếp Ngoại Vi Nối Tiếp Đồng bộ/Không đồng

bộ USART, AUSART, EUSARTS

 Bộ chuyển đổi ADC

 Bộ so sánh điện áp (Voltage Comparators)

 Các module Capture/Compare/PWM.

 MSSP Peripheral dùng cho các giao tiếp I2C, SPI, và I2S

 Bộ nhớ nội EEPROM - có thể ghi/xoá lên tới 1 triệu lần

 FLASH (dùng cho bộ nhớ chương trình) có thể ghi/xóa 10.000 lần

 Module điều khiển động cơ, module đọc encoder

 Hỗ trợ các giao thức USB, CAN, Ethernet, IrDA,LIN

 Một số dòng có tích hợp bộ RF (PIC16F639, và rfPIC)

 KEELOQ Mã hoá và giải mã

 DSP những tính năng xử lý tín hiệu số (dsPIC)

 Bộ nhớ EEPROM nội- có thể ghi/ xoá lên tới 1 triệu lần

 Một số dòng có tích hợp bộ RE (PIC16F639, và rfPIC)

 DSP những tính năng xử lý tín hiệu số (ds PIC)

 Đặc tính ngoại vi

 Timer0: là bộ định timer/counter 8 bit có bộ chia trước

 Timer1: là bộ định timer/counter 16 bit có bộ chia trước có thể đếm khi CPU đang trong chế độ ngủ với nguồn xung từ tụ thạch anh hoặc

nguồn xung bên ngoài

 Timer2: là bộ định timer/counter 8 bit với 8 thanh ghi 8-bit chia trước

và postscaler

 Hai khối Capture, compare, PWM

- Capture có độ rộng 16-bit, độ phân giải 12,5ns

- Compare có độ rộng 16-bit, độ phân giải 200ns

- Độ phân giải lớn nhất của PWM là 10-bit

 Các đặc tính về tương tự

 Có 8 kênh chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số ADC 16bit

 Có reset BOR ( Brown – OutReset)

 Khối so sánh điện áp tương tự:

- Hai bộ so sánh tương tự

- Khối tạo điện áp chuẩn VREF tích hợp bên trong có thể lập trình

- Đa hợp ngõ vào lập trình từ ngõ vào của CPU với điện áp chuẩn

bên trong

- Các ngõ ra của bộ so sánh có thể truy xuất từ bên ngoài

 Các đặc tính đặc biệt của vi điều khiển:

 Bộ nhớ chương trình Enhanced Flash cho phép xóa và ghi 100000 lần

 Bộ nhớ dữ liệu EEPROM cho phép xóa và ghi 100000 lần

 Bộ nhớ EEPROM có thể lưu trữ giữ liệu hơn 40 năm và có thể tự lập

trình lại dưới sự điều khiển của phần mềm

 Mạch lập trình nối tiếp ICSP thông qua 2 chân (In-Circuit Serial

Programming)

 Nguồn sử dụng là nguồn đơn 5V cấp cho mạch lập trình nối tiếp

 Có Watchdog Timer (WDT) với bộ dao động RC tích sẵn trên Chip

 Bộ nhớ chương trình

Bộ nhớ chương trình của vi điều khiển PIC là bộ nhớ flash dung lượng

bộ nhớ 8K word (1 word = 14 bit) và được phân thành nhiều trang (từ page 0 đến page 3)

Để mã hóa được địa chỉ của 8K word bộ nhớ chương trình, bộ đếm chương trình có dung lượng 13 bit

Khi PIC được reset, bộ đếm chương trình sẽ đếm địa chỉ 0000h (Reset vector) Khi có ngắt xảy ra, bộ đếm chương trình sẽ chỉ đếm địa chỉ 0004h (Interrupt vector)

1.2.3.2 Lập trình cho PIC

Hãng Microchip cung cấp môi trường lập trình MPLAB nó bao gồm phần mềm mô phỏng, trình dịch ASM, liên kết và gỡ rối Ngoài ra hãng này cũng bán trình biên dịch C cho các dòng PIC18 và dsPIC tích hợptrong MPLAB

Ngoài ra còn một số công ty khác cung cấp trình biên dịch C, PASCAL, BASIC cho PIC đó có thể là phần mềm thương mại hoặc phần mềm mã nguồn mở

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ PIC 12F629 2.1 Tổng quan về PIC 12F629

2.1.1 Giới thiệu

PIC 12F629 có 8 chân với cấu trúc như sau:

Hình2.1:Sơ đồ chân PIC 12F629 2.1.2 Sơ đồ khối và chức năng của các chân

 Sơ đồ khối của PIC 12F629

Sơ đồ khối của PIC gồm các khối:

- KhốiALU – Arithmetic Logic Unit

- Khối bộ nhớ chứa chương trình – Flash Program Memory

- Khối bộ nhớ chứa dữ liệu EEPROM – Data EPROM

- Khối bộ nhớ file thanh ghi RAM – RAM file Register

- Khối giải mã lệnh và điều khiển – Instruction Decode Control

- Khối thanh ghi đặc biệt

- Khối ngoại vi timer

- Khối giao tiếp nối tiếp

- Khối chuyển đổi tín hiệu sang số - ADC

- Khối các port xuất nhập

Hình 2.2: Sơ đồ khối của PIC 12F629

 Chức năng của các chân

Kiểu đầu vào

Kiểu đầu

ICSPDAT TTL CMOS Nối tiếp lập trình I/O

GP5/T1CKI/CLKIN GP5 TTL CMOS Hai chiều I/OW/lập

trình kéo lên và ngắt

Để mã hóa được địa chỉ của 8K word, bộ nhớ chương trình, bộ đếm chương trình có dung lượng 13 bit (PC<12:0>)

Khi vi điều khiển được reset, bộ nhớ chương trình sẽ chỉ đến địa chỉ 0000h Khi có ngắt xảy ra, bộ nhớ chương trình sẽ chỉ địa chỉ 0004h

Hình 2.3: Sơ đồ nhớ chương trình nhớ và stack 2.2.2 Bộ nhớ dữ liệu

Bộ nhớ dữ liệu của PIC 12F629 là bộ nhớ EEPROM và được chia làm hai bank Trong đó có các thanh ghi mục đích chung và thanh ghi chức năng đặc biệt Các thanh ghi chức năng đặc biệt được đặt tại 32 vị trí đầu tiên của bank Đăng kí địa điểm 20h-5Fh của thanh ghi mục đích chung thực hiện trong quá trình truy xuất và làm giảm bớt lệnh của chương trình

Tất cả các RAM chưa thực hiện sẽ trả về ‘0’ khi đọc RPO là bit bank lựa chọn:

RPO = 0 Bank 0 được chọn

RPO = 1 Bank 1 lựa chọn

Sơ đồ cụ thể bộ nhớ dữ liệu PIC 12F629 như sau:

Hình 2.4: Sơ đồ bộ nhớ dữ liệu PIC 12F629 2.2.2.1 Thanh ghi mục đích chung

Các tập thanh ghi được tổ chức như 64*8 trong PIC 12F629 thiết bị mỗi thanh ghi được truy cập hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua file chọn thanh ghi FSR

2.2.2.2 Thanh ghi chức năng đặc biệt

Thanh ghi đặc biệt có thể được chia làm hai loại: Thanh ghi liên quan đến chức năng bên trong CPU và thanh ghi dùng để thiết lập và điều khiển các khối chức năng bên ngoài

Các thanh ghi chức năng đặc biệt được sử dụng bởi CPU và các chức năng ngoại vi khác để kiểm soát các hoạt động mong muốn của các thiết bị chúng là những thanh Ram tĩnh (SRAM) Các thanh ghi chức năng đặc biệt có thể được phân loại theo hai nhóm: Nhóm nội và nhóm ngoại

 Thanh ghi STATUS(03h, 83h): Thanh ghi chứa kết quả thực hiện phép toán của khối ALU, trạng thái reset và các bit chọn bank cần truy xuất trong bộ nhớ dữ liệu

 Thanh ghi OPTION(81h): Thanh ghi OPTION là một thanh ghi có thể đọc và ghi, trong đó có các bit điều khiển các cấu hình khác nhau:

 Thanh ghi PIE1 (8Ch): Các thanh ghi PIE1 chứa các bit điều khiển chi tiết các ngắt của các khối chức năng ngoại vi

 Thanh ghi PIR1 (0Ch): Chứa ờ ngắt của các khối chức năng ngoại vi

 Thanh ghi PCON (8Eh): Chứa các cờ hiệu cho biết trạng thái của các chế độ reset của vi điều khiển

 Thanh ghi OSCCAL(90h): Thanh ghi OSCCAL của bộ dao động chuẩn được sử dụng để hiệu chỉnh dao động 4Mhz nội bộ Nó bao gồm 8 bit

để điều chỉnh tần số lên xuống để đạt được 4Mhz

2.2.3 PCL và PCLATH

Bộ đếm chương trình là 13 bit Bit thấp xuất phát từ thanh ghi PCL, là một thanh ghi có thể đọc và ghi được Các byte cao (PC <00 : 08 >) xuất phát trực tiếp từ PCLATH không thể đọc và ghi được

Hình 2.5: Cho thấy các máy tính được tải về 1 ghi vào PCL

2.2.4 Địa chỉ gián tiếp, thanh ghi INDF và FSR

Các thanh ghi INDF không phải là một thanh ghi vật lý, giải quyết các thanh ghi INDF sẽ gây ra địa chỉ gián tiếp có được bằng cách sử dụng các thanh ghi INDF.Thực tế bất kỳ lệnh sử dụng thanh ghi INDF truy cập dữ liệu được đưa đến bởi các tập tin chọn thanh ghi (FSR).Bản thân INDF gián tiếp sẽ tạo ra 00h

Hình 2.6: Địa chỉ gián tiếp PIC 12F629