BÁO cáo lập TRÌNH NHÚNG

1.1 Timer là gì?Timer là một chuỗi các flipflop chia đôi tần số mắc nối tiếp với nhau, chúng nhận tín hiệu vào làm nguồn xung nhịp. Xung nhịp được đưa vào flipflop thứ nhất để chia đôi tần số xung nhịp. Ngõ ra của flipflop thứ nhất làm xung nhịp cho flipflop thứ hai (cũng làm việc chia đôi tần số),và v.v.. Vì mỗi tầng kế tiếp chia đôi cho nên timer có n tầng sẽ cho xung ra có tần số là tần số xung nhịp chia cho 2n . Ngõ ra của tầng cuối làm xung nhịp cho flipflop báo tràn của timer (còn gọi là cờ timer TF Timer Flag). Giá trị nhị phân trong các flipflop của timer có thể xem như số đếm số xung nhịp (hoặc các sự kiện) từ khi timer bắt đầu chạy. Thí dụ timer 16 bit sẽ đếm lên từ 0000H đến FFFFH. Cờ báo tràn sẽ lên 1 khi số đếm tràn từ FFFFH đến 0000H.1.2 Timer trong 805180518031 có hai timer 16 bit (T0 và T1), mỗi timer có bốn chế độ hoạt động. Người ta sử dụng các timer để: a) định khoảng thời gian, b) đếm sự kiện hoặc c) tạo tốc độ baud cho cổng nối tiếp có sẵn trong 80518031. Mỗi timer 16 bit có 16 tầng hay tầng cuối cùng chia tần số xung nhịp cho 216=65536. Nguồn xung nhịp cho các timer là xung vuông có tần số bằng 112 tần số xung nhịp cung cấp cho 8051. Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử ĐHBK

Nhóm 8: Đề tài: LẬP TRÌNH TIMER ĐỂ HIỂN THỊ ĐỒNG HỒ SỐ (FULL BÁO CÁO DOMO) Giảng viên: XXXXX Sinh viên: Mai Xuân Sơn Nguyễn Thị Hồng Phạm Thị Thảo Đặng Thùy Linh Trần Thị Thương MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ TIMER 8051 1.1 Timer gì? Timer chuỗi flip-flop chia đôi tần số mắc nối tiếp với nhau, chúng nhận tín hiệu vào làm nguồn xung nhịp Xung nhịp đưa vào flip-flop thứ để chia đôi tần số xung nhịp Ngõ flip-flop thứ làm xung nhịp cho flipflop thứ hai (cũng làm việc chia đôi tần số),và v.v Vì tầng chia đôi timer có n tầng cho xung có tần số tần số xung nhịp chia cho 2n Ngõ tầng cuối làm xung nhịp cho flip-flop báo tràn timer (còn gọi cờ timer TF [Timer Flag]) Giá trị nhị phân flip-flop timer xem số đếm số xung nhịp (hoặc kiện) từ timer bắt đầu chạy Thí dụ timer 16 bit đếm lên từ 0000H đến FFFFH Cờ báo tràn lên số đếm tràn từ FFFFH đến 0000H 1.2 Timer 8051 8051/8031 có hai timer 16 bit (T0 T1), timer có bốn chế độ hoạt động Người ta sử dụng timer để: a) định khoảng thời gian, b) đếm kiện c) tạo tốc độ baud cho cổng nối tiếp có sẵn 8051/8031 Mỗi timer 16 bit có 16 tầng hay tầng cuối chia tần số xung nhịp cho 216=65536 Nguồn xung nhịp cho timer xung vuông có tần số 1/12 tần số xung nhịp cung cấp cho 8051 Bộ môn Kỹ Thuật Điện Tử - ĐHBK Trong ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lập trình cho timer tràn khoảng đặn đặt cờ tràn timer lên Cờ dùng để đồng hóa đo thời gian trôi qua hai kiện (ví dụ: đo độ rộng xung) Đếm kiện dùng để xác định số lần xảy kiện đo khoảng thời gian trôi qua kiện Một “sự kiện” tác động bên cung cấp chuyển tiếp sang từ chân T0, T1(ở P3) 8051/8031 Các timer cung cấp xung nhịp tốc độ baud cho cổng nối tiếp có sẵn 8051/8031 1.2.1 Các RFS Timer Các ghi Timer Timer (T0/T1) 8051 tạo ghi bit Timer (T0) tạo : – TL0 vàTH0 (L=Low H=High) – Truy cập chúng ghi khác, TD: MOV TL0, #55H MOV R1, 1.2.2 TH0  Các ghi điều khiển Timer (TCON) Thanh ghi chế độ Timer ( TMOD)  Các chế độ Timer cờ báo tràn Cơ chế hoạt động - 1.2.3 Có chế hoạt động: Chế độ Timer 13 bit ( chế độ 0) Chế độ chế độ timer 13 bit để tương thích với xử lý trước 8051 8048 • Với thiết kế người ta dùng chế độ hoạt động Byte cao timer (THx) nối tiếp với bit thấp byte thấp timer (TLx) để • tạo thành timer 13 bit Ba bit cao TLx không sử dụng • 1.2.4 Chế độ Timer 16 bit ( chế độ 1) • Chế độ chế độ timer 16 bit giống chế độ 0, ngoại trừ lúc timer hoạt • động timer 16 bit đầy đủ Tràn xảy có chuyển tiếp từ FFFFH sang 0000H số đếm đặt cờ • báo tràn timer lên Timer tiếp tục đếm tiếp Cờ báo tràn bit TFx TCON mà người ta đọc ghi vào phần mềm 1.2.5 Chế độ timer bit tự nạp lại trị đầu (chế độ 2) - Chế độ chế độ tự động nạp giá trị đầu Byte thấp timer TLx làm việc - timer bit byte cao timer THx giữ giá trị cần nạp lại Khi đếm tràn từ FFH sang 00H cờ timer đặt lên mà giá trị THx nạp vào TLx, việc đếm tiếp tục từ giá trị đến chuyển - tiếp từ FFH sang 00H kế, tiếp tục Chế độ tiện lợi tràn timer xảy theo khoảng thời gian có chu kz TMOD THx khởi tạo trị Chế độ tách timer (chế độ 3) • Chế độ chế độ tách timer khác với timer Timer chế độ • tách thành timer bit TL0 TH0 làm việc timer độc lập với báo tràn đặt cờ TF0 TF1  • tương ứng Đặc điểm chế độ Timer bị dừng chế độ 3, cho chạy cách chuyển sang • chế độ khác Giới hạn cờ báo tràn thông thường Timer (TF1) không bị ảnh • hưởng báo tràn Timer1 TF1 nối vào TH0 Chế độ chủ yếu cho thêm timer bit (8051 giống có thêm timer thứ ba) Khi Timer chế độ 3, ta bật hay tắt Timer cách chuyển khỏi hay vào chế độ Nó cổng nối tiếp sử dụng làm tạo tốc độ baud sử dụng theo cách mà không cần ngắt (vì không tác động với TF1) CHƯƠNG : TÌM HIỂU VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51 IC AT89C51 có khả điều khiển bóng Led rời chạy theo hiệu ứng mạch led hào quang hay nhiều loại bóng Led khác IC AT89C51 sử dụng nhiều biển quảng cáo cho thương hiệu, tên, dịch vụ hay bảng thông báo nơi công cộng viết tìm hiểu IC AT89C51 2.1 Giới thiệu cấu trúc phần cứng họ MSC-51(8951) Chip AT89C51 chip vi điều khiển CMO bit điện áp thấp, tần số KB nhớ Flash đọc, xóa lập trình PEROM Linh kiện sản xuất cash sử dụng công nghệ nhớ không thay đổi mật độ cao Atmel tương thích với tệp MCS-51 chuẩn công nghiệp Bằng cách kết hợp CPU bit đa linh hoạt với Flash chip đơn tinh thể, Atmel AT89C2051 chip vi điều khiển mạnh cung cấp giải pháp linh động cao mang lại tính hiệu giá thành cho nhiều ứng dụng điều khiển nhúng Đặc điểm chức hoạt động IC họ MSC-51 hoàn toàn tương tự Ở giới thiệu IC8951 họ IC vi điều khiển hang Intel Mỹ sản xuất Chúng có đặc điểm chung sau: • • • • • • • • 8KB EPROM bên 128 Byte RAM nội Port xuất/ nhập I/O bit Giao tiếp nối tiếp 64 KB vùng nhới mã ngoại Xử lí Boolean ( hoạt động bit đơn) 210 vị trí nhớ định vị bit μs cho hoạt động nhân chia 2.2 Đặc tính IC AT89C51 • Có khả 1000 chu kì ghi xóa • Tần số hoạt động 0Hz-24MHz • mức khóa nhớ lập trình • 128 bytes Ram nội port xuất nhập I/O bit • time/counter 16 bit • Giao tiến nối tiến phần cứng, 64 Kb vùng nhớ mã ngoài, 64 Kb vùng nhớ liệu • chu kì máy cho hoạt động nhân chia • Có chế độ nghỉ chế độ nguồn giảm 2.3 Cấu tạo bên IC AT89C51  Tổ chức nhớ  Bản đồ nhớ Data Chip: Bộ nhớ 8951 bao gồm ROM RAM RAM 8951 bao gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa hóa bit, bank ghi ghi chức đặc biệt 8951 có nhớ theo cấu trúc Harvard: có vùng nhớ riêng biệt cho chương trình liệu Chương trình liệu chứa bên 8951 8951 kết nối với 64K byte nhớ chương trình 64K byte liệu Hai đặc tính cần ý là: - Các ghi port xuất nhập định vị (xác định) nhớ có - thể truy xuất trực tiếp giống địa nhớ khác Ngăn xếp bên Ram nội nhỏ so với Ram ngoại - Microcontroller khác RAM bên 8951 Phân chia sau: Các bank ghi có địa từ 00H đến 1FH RAM địa hóa bit có địa từ 20H đến 2FH RAM đa dụng từ 30H đến 7FH Các ghi chức đặc biệt từ 80H đến FFH RAM đa dụng: Mặc dù hình vẽ cho thấy 80 byte đa dụng chiếm địa từ 30H đến 7FH, 32 byte từ 00H đến 1FH dùng với mục đích tương tự (mặc dù địa có mục đích khác) Mọi địa vùng RAM đa dụng truy xuất tự dùng kiểu địa trực tiếp gián tiếp RAM truy xuất bit: 8951 chứa 210 bit địa hóa, có 128 bit có chứa byte có chứa địa từ 20F đến 2FH bit lại chứa nhóm ghi có chức đặc biệt Ý tưởng truy xuất bit phần mềm đặc tính mạnh microcontroller xử lý chung Các bit đặt, xóa, AND, OR, , với lệnh đơn Đa số microcontroller xử lý đòi hỏi chuổi lệnh đọc – sửa - ghi để đạt mục đích tương tự Ngoài port truy xuất bit 128 bit truy xuất bit truy xuất byte bit phụ thuộc vào lệnh dùng Các bank ghi: 8951 có tất 40 chân có chức đường xuất nhập Trong có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa chân có chức năng), đường hoạt động đường xuất nhập đường điều khiển thành phần bus liệu bus địa  • Các Port: Port : Port port có chức chân 32 – 39 8951 Trong thiết kế cỡ nhỏ không dùng nhớ mở rộng có chức đường IO Đối với thiết kế cỡ lớn có nhớ mở rộng, kết hợp bus địa bus liệu • Port 1: Port port IO chân 1-8 Các chân ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2, … dùng cho giao tiếp với thiết bị cần Port chức • khác, chúng dùng cho giao tiếp với thiết bị bên Port 2: Port port có tác dụng kép chân 21 - 28 dùng đường xuất nhập byte cao bus địa thiết bị dùng nhớ • mở rộng Port 3: Port port có tác dụng kép chân 10 - 17 Các chân port có nhiều chức năng, công dụng chuyển đổi có liên hệ với đặc tính đặc biệt 8951 bảng sau:  Các ngõ tín hiệu điều khiển : Ngõ tín hiệu PSEN (Program store enable): - PSEN tín hiệu ngõ chân 29 có tác dụng cho phép đọc nhớ chương trình mở rộng thường nói đến chân 0E\ (output enable) Eprom cho phép đọc - byte mã lệnh PSEN mức thấp thời gian Microcontroller 8951 lấy lệnh Các mã lệnh chương trình đọc từ Eprom qua bus liệu chốt vào ghi lệnh bên 8951 để giải mã lệnh Khi 8951 thi hành chương trình ROM nội PSEN mức logic Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable ) : - Khi 8951 truy xuất nhớ bên ngoài, port có chức bus địa bus liệu phải tách đường liệu địa Tín hiệu ALE chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp đường địa liệu kết nối - chúng với IC chốt Tín hiệu chân ALE xung khoảng thời gian port đóng vai trò địa thấp nên chốt địa hoàn toàn tự động Các xung tín hiệu ALE có tốc độ 1/6 lần tần số dao động chip dùng làm tín hiệu clock cho phần khác hệ thống Chân ALE dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom 8951 Ngõ tín hiệu EA\(External Access): - Tín hiệu vào EA\ chân 31 thường mắc lên mức mức Nếu mức 1, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội khoảng địa thấp Kbyte Nếu mức 0, 8951 thi hành chương trình từ nhớ mở rộng Chân EA\ lấy làm chân cấp nguồn 21V lập trình cho Eprom 8951 Ngõ tín hiệu RST (Reset) : - Ngõ vào RST chân ngõ vào Reset 8951 Khi ngõ vào tín hiệu đưa lên cao chu kỳ máy, ghi bên nạp giá trị thích hợp để khởi động hệ thống Khi cấp điện mạch tự động Reset Các ngõ vào dao động X1, X2: - Bộ dao động tích hợp bên 8951, sử dụng 8951 người thiết kế cần kết nối thêm thạch anh tụ hình vẽ sơ đồ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8951 12Mhz Chân 40 (Vcc) nối lên nguồn 5V 2.4 Ứng dụng IC AT89C51 • • • Dùng để điều khiển bóng Led biển quảng cáo Ưu tiên sử dụng làm biển quảng trời, nơi khó tháo lắp Dùng để điều khiển bảng hiển thị thông tin nơi công cộng Như qua viết bạn biết cấu tạo ứng dụng vi điều khiển IC 89C51, nói chung vi điều khiển dùng để điều khiển biển quảng cáo Led chức tương tự số mạch điều khiển Led thị trường như: mạch điều khiển Led vẫy Oeled v3, mạch điều khiển led màu RGB CHƯƠNG DEMO Hình 1.1: Hiển thị đồng hồ số ... TL0 TH0 làm việc timer độc lập với báo tràn đặt cờ TF0 TF1  • tương ứng Đặc điểm chế độ Timer bị dừng chế độ 3, cho chạy cách chuyển sang • chế độ khác Giới hạn cờ báo tràn thông thường Timer... theo cấu trúc Harvard: có vùng nhớ riêng biệt cho chương trình liệu Chương trình liệu chứa bên 8951 8951 kết nối với 64K byte nhớ chương trình 64K byte liệu Hai đặc tính cần ý là: - Các ghi port... ALE dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom 8951 Ngõ tín hiệu EA(External Access): - Tín hiệu vào EA chân 31 thường mắc lên mức mức Nếu mức 1, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội khoảng địa