Đang tải... (xem toàn văn)
Vi điều khiển phkkhanh C1 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...
PHẦN II: VI ĐIỀU KHIỂN Chương 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, bit - Cung cấp 32 tín hiệu điều khiển I/O - Có timer/counter 16 bit - Có nguồn ngắt - Hỗ trợ truyền thông nối tiếp bất đồng - Có 40 chân - Sử dụng điện áp cung cấp 5VDC II Sơ đồ chân: U1 19 18 31 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 XTAL1 XTAL2 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD ALE/PROG PSEN EA/VPP RST AT89C51 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 40 10 AT89C51 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 20 21 n Nhóm chân nguồn: - VCC: chân 40, điện áp cung cấp 5VDC - GND: chân 20 D1 T1 (220V-9V) + C1 VIN C2 104 GND U2 LM7805 - VOUT J2 = 5VDC J1 >1000uF o Chân RESET: chân 9, tác động cao (trong thời gian tối thiểu chu kì máy) cho phép khởi động lại hệ thống VCC RESET SW C1 10uF/50V CHÂN R1 10k p Nhóm chân dao động: gồm chân 18 chân 19, cho phép ghép nối thạch anh vào mạch dao động bên vi điều khiển C1 CHÂN 18 33p C2 33p CHÂN 19 12Mhz/ 11.0592Mhz q Chân chọn nhớ chương trình: chân 31 (EA/VPP) - Chân 31 nối mass: sử dụng nhớ chương trình bên ngồi vi điều khiển - Chân 31 nối VCC: sử dụng nhớ chương trình (4Kb) bên vi điều khiển VCC 31 SW r Nhóm chân điều khiển vào/ra: ª Port 01: - Kí hiệu P1, gồm chân I/O từ đến chân Tín hiệu P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 - Cấu trúc bên trong: 89C51 VCC DATA READ ~5K PIN DATA WRITE P1/P2/P3 ª Port 02: - Kí hiệu P2, gồm chân đa hợp I/O địa cao, từ chân 21 đến 28 chân Tín hiệu 21 22 23 24 25 26 27 28 P2.0/ P1.1/ P1.2/ P1.3/ P1.4/ P1.5/ P1.6/ P1.7/ A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 Khi không sử dụng nhớ ngoài, P2 sử dụng I/O; sử dụng nhớ ngoài, P2 thay chân địa cao để giao tiếp với IC nhớ - Cấu trúc bên trong: giống P1 ª Port 0: - Kí hiệu P0, gồm chân đa hợp I/O, địa thấp liệu, từ chân 39 đến 32 chân Tín hiệu 39 38 37 36 35 34 33 32 P0.0/ P0.1/ P0.2/ P0.3/ P0.4/ P0.5/ P0.6/ P0.7/ AD0 AD1 AD2 AD3 AD4 AD5 AD6 AD7 Khi khơng sử dụng nhớ ngồi, P0 sử dụng I/O; sử dụng nhớ ngoài, P0 thay chân địa thấp liệu để giao tiếp với IC nhớ P0 A0-A7 D0-D7 A15-A0 CHÂN 30 IC NHỚ ALE A8-A15 89C51 VCC K Ohm - Cấu trúc bên P0: DATA READ SW P2 D7-D0 PIN DATA WRITE (P0) ª Port 03: - Kí hiệu P3, gồm chân đa hợp I/O tín hiệu khác, từ chân 10 đến 18 chân Tín hiệu 10 11 P3.0/ P3.1/ RxD TxD 12 13 14 15 16 17 P3.2/ INT0 P3.3/ INT1 P3.4/ T0 P3.5/ T1 P3.6/ WR P3.7/ RD • RxD: chân nhận liệu nối tiếp bất đồng (UART: The Universal Asynchronous Receiver/Transmitter ) • TxD: chân truyền liệu nối tiếp bất đồng • INT0: chân cung cấp tín hiệu ngắt ngồi (external interrupt), tác động thấp • INT1: chân cung cấp tín hiệu ngắt ngồi ), tác động thấp • T0: chân cung cấp xung cho counter • T1: chân cung cấp xung cho counter • WR: chân cung cấp tín hiệu điều khiển ghi nhớ ngồi, tác động thấp • RD: chân cung cấp tín hiệu điều khiển đọc nhớ liệu ngoài, tác động thấp s Các chân khác: - Chân PSEN (program store enable), chân 29: chân cung cấp tín hiệu điều khiển đọc vùng nhớ chương trình bên ngồi - Chân ALE (address latch enable), chân 30: cung cấp tín hiệu điều khiển cho phép chốt bit địa thấp giao tiếp với nhớ P0: AD0 AD7 ALE U1 13 14 17 18 11 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 12 15 16 19 A0-A7 LE OE 74LS373 P0 A0-A7 D0-D7 CHÂN 30 ALE 10 III Một số thiết kế phần cứng bản: Giao tiếp phím nhấn: - Phím tác động thấp (hình a): đọc vào mức phím nhấn, mức phím khơng nhấn 89C51 89C51 VCC DATA READ ~5K DATA READ PIN DATA WRITE Hình a VCC VCC P1/P2/P3 SW ~5K PIN SW DATA WRITE P1/P2/P3 R1 Hình b - Phím tác động cao (hình b): đọc vào mức phím nhấn, mức phím khơng nhấn 11 - Thiết kế giao tiếp bàn phím sai (hình a): 89C51 VCC DATA READ VCC SW ~5K PIN P1/P2/P3 DATA WRITE Điều khiển trực tiếp thiết bị công suất nhỏ: 89C51 89C51 VCC DATA READ ~5K VCC R1 LED VCC DATA READ PIN DATA WRITE ~5K R1 LED PIN P1/P2/P3 DATA WRITE P1/P2/P3 sai 12 Điều khiển thiết bị cơng suất lớn: - Thiết bị DC: dùng mạch đệm đảo không đảo để ghép nối với tải DC V+ R1 Q1 89C51 VCC SW1 DATA READ LOAD (DC) ~5K PIN DATA WRITE P1/P2/P3 R2 Q2 13 - Thiết bị AC: dùng relay quang triac ghép nối điều khiển LAMP V+ RELAY D1 89C51 R3 VCC Q3 V1 SW DATA READ ~5K VCC LAMP R6 270 P1/P2/P3 R5 U1 R4 Q4 10K T1 V2 DATA WRITE PIN MOC3020 BT134-600E 14 IV Tổ chức nhớ: Bộ nhớ trong: - Vùng nhớ chương trình: gồm 4Kb, đánh địa từ – 4095 (000H-FFFH), dùng để chứa mã lệnh (chương trình người dùng), vùng nhớ sử dụng chân 31 vi điều khiển nối nguồn Vcc - Vùng nhớ liệu: gồm 128 byte RAM, đánh địa từ – 127 (00-7FH) 7FH Vùng nhớ truy xuất byte 2FH 20H 07H Truy xuất byte: 20-2FH Vùng nhớ truy xuất byte/ bit Truy xuất bit: 128 bit, địa từ 00H đến 7FH R7 Vùng nhớ truy xuất byte 01H 00H R1 R0 15 Bộ nhớ ngồi: - Vùng nhớ chương trình: 89C51 có khả quản lý vùng không gian nhớ lên đến 64Kb (do có 16 tín hiệu địa chỉ), đánh địa từ (0000H-FFFFH), dùng để chứa mã lệnh (chương trình người dùng), vùng nhớ sử dụng chân 31 vi điều khiển nối mass P0 A0-A7 Mã lệnh A15-A0 CHÂN 30 IC NHỚ ALE P2 D7-D0 A8-A15 RD PSEN 16 - Vùng nhớ chương liệu: 89C51 có khả quản lý vùng khơng gian nhớ liệu lên đến 64Kb (do có 16 tín hiệu địa chỉ), đánh địa từ (0000H-FFFFH), dùng để chứa liệu P0 A0-A7 Dữ liệu từ IC nhớ A15-A0 CHÂN 30 IC NHỚ ALE P2 D7-D0 A8-A15 RD RD Chu kì đọc nhớ 17 P0 Dữ liệu từ 89C51 A0-A7 A15-A0 CHÂN 30 IC NHỚ ALE P2 D7-D0 A8-A15 WR WR Chu kì đọc ghi nhớ 18 ... dao động bên vi điều khiển C1 CHÂN 18 33p C2 33p CHÂN 19 12Mhz/ 11.0592Mhz q Chân chọn nhớ chương trình: chân 31 (EA/VPP) - Chân 31 nối mass: sử dụng nhớ chương trình bên ngồi vi điều khiển - Chân... bên ngồi vi điều khiển - Chân 31 nối VCC: sử dụng nhớ chương trình (4Kb) bên vi điều khiển VCC 31 SW r Nhóm chân điều khiển vào/ra: ª Port 01: - Kí hiệu P1, gồm chân I/O từ đến chân Tín hiệu P1.0... chân cung cấp xung cho counter • WR: chân cung cấp tín hiệu điều khiển ghi nhớ ngồi, tác động thấp • RD: chân cung cấp tín hiệu điều khiển đọc nhớ liệu ngoài, tác động thấp s Các chân khác: -