Đang tải... (xem toàn văn)
Với kết cấu nội dung gồm 9 chương, tài liệu Kỹ thuật vi điều khiển trình bày về hệ đếm và các phần tử có bản, vi điều khiển, hệ thống bus, cổng vào ra, bộ vi xử lí,... Hy vọng nội dung tài liệu là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Chương : Giới thiệu chung 1.Hệ vi xử lý 1.1 Các loại tín hiệu -Tín hiệu tương tự (analog) : tín hiệu có giá trị thay đổi liên tục theo thời gian Đặc điểm : dễ bị nhiễu tác động, thiết bị biến đổi tuyến tính, dễ bị tác động mơi trường làm ảnh hưởng đến việc sử dụng tín hiệu -Tín hiệu rời rạc (xung) tín hiệu chia thành xung hẹp có biên độ giá trị tín hiệu tương tự, tương ứng thời điểm lấy mẫu Đặc điểm : Có biên độ khơng đổi rời rạc thời gian, chống nhiễu tốt, xử lí tín hiệu khó, xung hẹp dải phổ rộng Lưu ý : tín hiệu bình thường tín hiệu rời rạc giữ ngun giá trị góc -Tín hiệu số tín hiệu rời rạc biên độ thời gian Đặc điểm : lượng tử hóa, rời rạc hóa thời gian, biểu diễn mẫu số số học số mức lượng tử hóa mà mẫu chiếm sau làm tròn Khơng có thứ ngun số số học nên thiết bị xử lí tín hiệu số thiết bị tính tốn, biểu diễn số phụ thuộc bước lượng tử hóa Việc lượng tử hóa làm xuất hàm bậc Hệ xử lí hệ tính tốn xử lí tín hiệu số 1.2 Bộ vi xử lí (Micro Proccesor) -Khái niệm : Là xử lí tín hiệu số làm việc theo chương trình, chế tạo chíp bán dẫn Lưu ý : tất thông tin bên vi xử lí từ bên ngồi gửi vào vi xử lí phải biểu diễn dạng số -Chương trình dãy lệnh liên tiếp, lệnh thực cách liên tục Chương trình người sử dụng xây dựng trước phải có thiết bị lưu trữ 1.3 Hệ vi xử lí -Khái niệm: Là hệ thống só có hạt nhân vi xử lí làm việc theo chương trình lưu nhớ, đưa định, xử lí tín hiệu đưa xung điều khiển để khối khác bước thao tác, liên hệ với bên thơng qua cửa vào -Bộ vi xử lí : đóng vai trò não hệ vi xử lí, mạch điện tử, có mật độ tích hợp cao, định tính hệ, tên hệ tên chip Tính hệ thể qua đặc tính sau : +Tốc độ xử lí tín hiệu (số lượng phép tinh bản/giây) +Khả quản lí nhớ -Bộ nhớ : Thiết bị lưu trữ thơng tin (dữ liệu chương trình), thực chương trình, đưa quy định dạng kết lưu nhớ thông tin đưa ngồi (tín hiệu điều khiển) -Cổng vào, thiết bị trao đổi thông tin với thiết bị ngoại vi Tại thời điểm, thông tin vào -Thiết bị ngoại vi gồm thiết bị vào (biến đổi tín hiệu vào thành tín hiệu số) thiết bị (biến đổi thơng tin từ hệ thành hệ thích hợp để người sử dụng được) Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.Hệ vi xử lí tối thiểu -Bộ xử lí trung tâm CPU ( Center processing unit): trung tâm đầu não hệ, có chức thu thập, xử lí thơng tin, điều khiển hoạt động hệ vi xử lí -Bộ nhớ trung tâm có nhiệm vụ lưu trữ thông tin liệu -Thiết bị I/O thực việc nhận liệu từ kênh thơng tin bên ngồi vào để CPU xử lí xuất tín hiệu điều khiển hệ thống -Hệ thống bus hệ thống để trao đổi thông tin thành phần hệ thống Để trao đổi nhanh, thành phần hệ thống phải có địa xác định, phải có đường truyền tin *Add bus: để xác định địa nguồn đích *Data bus: trao đổi liệ theo phương pháp song song *Control bus: truyền tín hiệu điều khiển việc trao đổi thông tin Việc trao đổi thơng tin diễn chặt chẽ theo trình tự xác định *Power bus: cung cấp nguồn cho thành phần hệ thống với mức điện áp xác định Nhận xét: tín hiệu truyền bus liệu truyền theo hướng đến CPU, M, I, O ngược lại ( hướng truyền thời điểm khác nhau, có điều khiển) Độ rộng đường truyền tín hiệu tính bit Chính số lượng, đường truyền bus liệu Độ rộng đường truyền lớn, tốc độ trao dổi liệu nhanh Các tín hiệu địa truyền add bus theo hướng từ CPU đến thiết bị ngoại vi Các tín hiệu điều khiển truyền bus điều khiển thường tín hiệu riêng lẻ, truyền theo hướng CPU phát tín hiệu hướng phân tử, phân tử phát tín hiệu truyền CPU để thông báo trạng thái chúng 2.1 Các thành phần tạo nên hệ vi xử lí Hệ vi xử lí: gồm phần cứng phần mềm -Phần cứng thiết bị vật lí cấu tạo nên hệ thống bao gồm linh kiện, thiết bị điện tử, khí mà ta cảm nhận lắp ráp Phần cứng hệ vi xử lí thiết kế theo yêu cầu -Phần mềm toàn chương trình mã hóa nhị phân đặt nhớ hệ thống Phần mềm gồm hệ điều hành, chương trình hệ điều hành quản lí thiết bị, chương trình ứng dụng chạy hệ điều hành, chương trình viết dang mã máy để biết cần phải biết phần cứng, cấu trúc hệ Phân loại MP đa năng: để chế tạo máy tính, thiết bị viễn thơng MP đơn năng: Vi điều khiển… Các hệ MP đơn khơng có tốc độ xử lí cao, dung lượng nhớ nhỏ Page of 30 Nguyễễn Anh Đức TĐH-56 Sơ đồ phát triển hệ vi xxử lí -Theo chiều dọc (đa năng): ăng): đư chế tạo với xu hướng ngày hoàn thiện n ( tốc t độ, khả quản lí thơng tin…) -Theo chiều ngang (đơn năng): ăng): tích hhợp tính điều khiển, n, phiên b nâng cấp tạo thành họ sản phầm Ứng dụng: ng: Máy vi tính cá nhân ((đa năng), điều khiển số (đơn năng) Chương : Hệ đếm m ph phần tử Hệ đếm 2.Các phần tử logic bảản Để thực hiệnn phép tính (các thiết bị) 2.1 Các dạng tín hiệu logic -Các tín hiệu xung : tuyềnn tín hi hiệu xa -Tín hiệu logic : chia làm lo loại logic âm logic dương (high =1;; low =0) Chú ý với mạch phần ứng việc chọn tín hiệu logic dương ng hay âm s thực phép toán logic khác Mạch logic gồm mạch rời rạcc m mạch tích hợp (các Ic số, Ic logic để thựcc hi hàm bản) Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.2 Các họ Ic logic -TTL : sử dụng cấu trúc tảng từ transistor (BJT) nên có đầy đủ ưu điểm Transistor (công suất tiêu tán thấp, độ miễn nhiễu cao), điện áp Vdd = 5V +74XXX ( Ic dân dụng) +54XXX (Ic quân sự) +84XXX (Ic công nghiệp) XXX chức Ic Các series thơng dụng bao gồm dòng sau: *Tiêu chuẩn (Standard) mang tên 74 *Công suất thấp (Low Power) mang tên 74L *Công suất cao (High Power) mang tên 74H *Schottky công suất thấp (Low Power Schottky) mang tên 74LS *Schottky công suất thấp nâng cấp so LS (Advanced Low Power Schottky) mang tên 74ALS *Schottky (Advanced Schottky) mang tên 74AS *Schottky công suất nhanh (Fast Schottky) mang tên 74F -CMOS: sử dụng cấu trúc tảng từ MOSFET mang nhiều đặc điểm trội TTL, ban đầu đời tốc độ dòng CMOS chậm dòng TTL nhiều, sau với hàng loạt cải tiến tốc độ CMOS ngang ngửa TTL Hiện nay, người ta bắt đầu sử dụng dần dòng CMOS thay cho TTL Điện áp hoạt động Vdd = 5V - 15V Hãng RCA xem hãng tiên phong việc sản xuất dòng IC CMOS dòng CD40xxA, CD40xxB, CD45xx, CD47xx (các dòng có chữ B cuối có thêm ưu điểm sau: khả chịu dòng cao hơn, thời tăng, thời giảm xung vng ngắn tốc độ cao hơn.) Ngồi ra, hãng Motorola cho đời dòng IC CMOS riêng họ 140xx, 140xxB, 145xx -Ghép nối tiếp họ IC logic *Ghép trực tiếp *Ghép qua chuyển đổi mức logic *Mạch dịch mức tích hợp sẵn 2.3 Các tín hiệu điều khiển mạch logic -Chức năng: Thiết lập chế độ hoạt động mạch tín hiệu ngồi, tăng tính mềm dẻo khả điều khiển -Các dạng tín hiệu -Mức logic: Chắc chắn, tin cậy cao, chống nhiễu tốt tác động chậm -Sườn tích cực: tác động nhanh nhung độ tin cậy thấp (phụ thuộc trị số mạch vi phân) Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Một số mạch logic dùng hệ vi xử lí 3.1 Mạch trạng thái Mạch logic trạng thái cao thấp, đầu có trạng thái trung gian Trạng thái trung gian có tên trạng thái đầu có trở kháng cao Khi có tín hiệu G, mạch hoạt động bình thường Khi khơng có tín hiệu G, giá trị đầu vào, đầu trạng thái treo ( G tín hiệu mức cao hoạc mức thấp) 3.2 Mạch chốt: chốt giữ thông tin xây dựng phần tử Trigơ D Khi C=1, Q=D Khi C=0, Q trì trạng thái cũ 3.3 Mạch giải mã -74138 chọn từ -74139 chọn từ Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Chương : Hệ thống bus Khái niệm phân loại 1.1 Bus : đường truyền tín hiệu điện dùng nối thiết bị khác hệ thống vi xử lí -Phân loại *Bus chip (con chip bus) đường nối thành phần bên vi xử lí với *Bus (local bus) đường dây cáp nhiều sợi dạng mạch in để liên kết phần tử khác nhaucủa thiết bị *Bus (system bus) hệ thống đường cáp gồm hàng chục đến hàng trăm dây dẫn để nối thiết bị ngoại vi với CPU Khi phần tử cắm vào chân cắm mở rộng chúng nối vào bus trở thành phần tử hệ thống 1.2 Cấu trúc chung CPU PC (Program Couter): Bộ đếm chương trình có vai trò trỏ, trỏ đến ô nhớ chứa lệnh mà CPU cần truy nhập - CU (Control Unit): Đơn vị điều khiển có chức giải mã lệnh - ALU (Arithmetic Logic Unit): Đơn vị số học logic, thực phép tính số học, logic phép xử lý liệu khác theo điều chỉnh CU Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.Tổ chức bus -Quản lí bus : phần tử hệ thống quản lí theo địa hệ thống cầp phát -Phương pháp truy nhập +Phương pháp ngẫu nhiên dùng cho hệ thống có nhiều phần tử, tổ chức theo phương pháp ưu tiên Khi có nhiều phân tử có nhu cầu sử dụng bus phân tử mức ưu tiên cao sử dụng bus +Phương pháp tiền định : dùng cho hệ thống có phần tử Xác định trước quy luật để sử dụng +Phương pháp token (thẻ qua): xác định vòng thẻ qua quy luật giữ thẻ Phần tử giữ thẻ quyền truy cập bus -Sự làm việc bus 2.1Nghi thức bus (bus protocol) Với system bus (bus hệ thống) cần xác định rõ quy tắc làm việc đặc điểm kĩ thuật điện khí bus để người thiết kế main ghép nối MP với thiết bị khác Phải tuân theo chuẩn kĩ thuật Các quy tắc chuẩn kĩ thuật bus protocol 2.2Chủ tớ (Master bus and slave bus) Một số thiết bị gọi tích cực đòi hỏi việc truyền thơng tin theo bus Trong có vài thiết bị thụ động chờ yêu cầu từ thiết bị Thiết bị chủ động master Thiết bị bị động slave Tuy nhiên vai trò thiết bị thay đổi 2.3Bus driver bus receiver Tín hiệu thiết bị phát thường không đủ cường độ để điều khiển bus, đường truyền dài có nhiều thiết bị đấu nối vào bus Để tăng cường độ tín hiệu cần tăng cường độ khuếch đại Bộ khuếch đại nằm trước tín hiệu đưa vào bus Thực chất khuếch đại tín hiệu số trước tín hiệu đến với slave bus Khi khuếch đại qua bus receiver Với tín hiệu thay đổi chức người ta sử dụng khuếch đại thuận nghịch Trasceiver 2.4Trao đổi thông tin bus Phương pháp trao đổi: -Trao đổi song song lần trao đổi nhiều bit, đường bit tổ chức thành nhiều dây dẫn vật lí, đường dây chuyển bit thông tin Đặc điểm: Trao đổi thông tin tốc độ cao không truyền xa Trao đổi thông tin phân tử hệ -Trao đổi nối tiếp: trao đổi bit thông tin tốc độ chậm, truyền xa *Truyền tín hiệu xa -Dùng cáp vặn xoắn, triệt tiêu nhiều cảm ứng -Cáp đồng trục -Cáp quang: nhanh, khơng nhiễu -Dùng sóng vơ tuyến Các dạng bus song song gồm bó dây khe cắm Ưu điểm: làm hệ thống bớt phức tạp có số lượng phần tử lớn Tạo thành hệ thống mở: thêm, bớt phần tử hệ thống mà không gây ảnh hưởng đến thiết bị khác Nhược điểm: trao đổi thông tin bus phải phân kênh theo thời gian làm giảm tốc độ hệ thống Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Chương 4: Cổng vào 1.Cổng vào 1.1Khái niệm Cổng vào thiết bị để MP trao đổi thông tin với bên Đây điểm dừng tạm thời liệu bus Mọi thông tin đưa vào rời khỏi hệ vi xử lí nhớ tạm thời số điểm bus Đó cổng vào hay ghi chờ CPU gửi tới chỗ xác định CPU gửi tín hiệu điều khiển liệu tới cổng cụ thể cách địa cổng, cổng trả lời cách chuyển liệu chờ cổng chuyển thông tin trạng thái trở lại CPU có tín hiệu điều khiển cho phép từ CPU liệu chờ cổng điều khiển truyền tới đích 1.2Trao đổi liệu song song: Truyền lúc nhiều bit thông tin theo nhiều đường dây Phần tử sử dụng làm cổng vào gồm phần tử chốt phần tử trạng thái 1.3Trao đổi liệu nối tiếp: Các bit byte thông tin truyền đường dây Mở đầu byte bit start kết thúc bit stop Tốc độ truyền baud bit/s Đặc trưng cho tốc độ truyền thông tin Nhận xét: -Trao dổi liệu song song có tốc độ nhanh, tốn dây, công suất đường dây bị giảm, dùng khoảng cách nhỏ -Trao đổi liệu nối tiếp có tốc độ chậm, tăng cơng suất truyền tải tín hiệu Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 1.4 Cổng vào: Nhiệm vụ: Các thiết bị nhận thông tin vào MP, thao tác nhận tín hiệu thao tác đọc (khác với nhận gửi) Nguyên lí làm việc Giả sử vi xử lí cần nhận liệu từ cổng vào Ax Bước 1: MP gửi địa Ax lên bus địa có tín hiệu địa Ax từ giải mã địa Đầu thứ I giải mã địa nối với nối với đầu vào nhận địa Bước 2: MP gửi tín hiệu chọn thiết bị IO/M (thiết bị ngoại vi) lên bus điều khiển Bước 3: MP gửi tín hiệu RD (đọc) phủ định đề vào cổng vào Khi địa thực đồng thời, cổng vào Ax thơng qua mach NAND có tín hiệu cho phép chuyển liệu Từ cổng vào có địa Ax vào bus liệu Nhân xét: Các tín hiệu địa điều khiển phải xuất theo trình tự thời gian nghiêm ngặt Quá trình nhận thông tin liệu từ cổng vào áp dụng tương tự tự đọc nội dung củ ổ nhớ nhớ 1.5 Cổng Nhiệm vụ : thiết bị gửi thông tin từ MP Thao tác gửi tin thao tác viết ghi Phần tử thực mạch chốt để giải phóng bus cho thiết bị khác Nguyên lí hoạt động : gồm bước tương tự q trình đọc tín hiệu cổng vào Nhận xét : -Thao tác gửi thông tin qua cổng tương tự thao tác ghi tín hiệu vào nhớ ổ nhớ -Phương pháp vào với cổng riêng biệt vào trực tiếp Page of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 -ALU : Bộ số học logic thực phép số học mạch -Hệ thống ghi: Các ghi đa (General Purpore Register) lưu giữ số liệu kiểu Người sử dụng đọc, ghi, xóa nội dung từ chương trình Mỗi ghi có địa riêng Việc truy nhập đến ghi thông qua tên riêng hệ thống quy định Trong ghi có nhiều ghi đa đặc biệt (thanh ghi chứa General Purpore Register Accmulator) 8085 có ghi đa bit ghi A từ B-L B,D,H chứa bit cao; C,E,L chứa bit thấp -Funtion Register (thanh ghi chức năng) lưu giữ kiểu liệu truy nhập thuộc kiểu thông tin -Thanh ghi cờ (Flag) trạng thái vi xử lí, bit ghi c gọi cờ trạng thái.Nếu bit cờ giá trị gọi cờ xác lập Nếu bit cờ giá trị gọi cờ bị xóa AC(auxiliary carry) : cờ nhớ phụ Z (zero): cờ độc lập kết phép tính S(sign) : cờ dấu kết âm cờ S = CY(carry) : cờ nhớ P(Parity) : cờ chẵn lẻ Parity , tổng số 1trong dãy bit chẵn cờ P=1 Bộ vi xử lí nhiều cờ tốt -Thanh ghi lệnh IR : Mã lệnh mà vi xử lí phải thực Mã lệnh đọc từ chương trình, người sử dụng khơng truy nhập -Các ghi khác ghi đệm (Buffer) hay ghi trung gian mà ta không truy nhập -Các khối điều khiển ID : Để biết lệnh có yêu cầu giải mã yêu cầu lệnh, cung cấp tín hiệu cho khối điều khiển Khối định thời điều khiển : Người sử dụng không tác động Nhận tín hiệu vào từ giải mã lệnh, từ tạo tín hiệu điều khiển phân định thời gian cho thao tác viết, đọc, ngắt DMA (thâm nhập trực tiếp nhớ) giữ vi lệnh (lệnh chi tiết) để điều khiển thao tác khối khác Quy trình thực lệnh Địa chương trình địa lệnh chương trình Bước : Nạp địa vào trỏ lệnh Bước : MP nạp chuyển nội dung ô nhớ có địa đầu nằm trỏ lệnh vào ghi lệnh Bước : Thực lệnh nằm ghi lệnh Bước : Nội dung trỏ lệnh tự động tăng lên để địa lệnh thực Bước : Quay bước Nhận xét : Qui trình thực đọc lệnh chất q trình trình độc lập với hoạt đơng MP trình diễn nối tiếp nên tốc độ xử lí chậm Thời gian để thực lệnh gọi chu kì lệnh, phụ thuộc độ dài câu lệnh Ví dụ : byte lệnh byte lưu ô nhớ Để thực lệnh byte phải chuyển lần vào ghi lệnh Chu kì máy thời gian để đọc byte lệnh Một chu kì lệnh gồm số chu kì máy, chu kì máy gồm nhiều trạng thái (kí hiệu T4-T6) Mỗi trạng thái chu kì xung clock T4 thời gian chờ đợi Page 15 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.2Các chân 8085 (có 40 chân) Gồm bit liệu, 16 bit địa Nguồn V DC MP 8085 có ngắt đa mức, có chân ngắt (INTR, RST5.5 RST6.5, RST7.5 TRAP) Các chân 8085 tương thích TTL xung nhịp 4-10 MHz 2.Bộ vi xử lí 8086/8088 2.1 Cấu trúc sơ đồ khối Gồm khối chức năng: Khối phối ghép BIU khối thực lệnh EU Page 16 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Việc chia CPU làm phần làm việc song song lien hệ với thông qua đệm lệch Làm tăng tốc độ của 8086 so với 8085 -Khối phối ghép BIU Đưa địa chỉ, đọc mã lệnh từ nhớ, đọc ghi liệu từ nhớ cổng vào, chịu trách nhiệm đưa địa bus trao đổi liệu với bus Cấu trúc BIU gồm cộng để tính địa ghi đoạn ES, CS, SS, DS nhớ đệm lệnh: chứa mã lệnh đọc nằm sẵn nhớ đệm chờ EU xử lí Đây cấu trúc theo chế xử lí xen kẽ liên tục dòng mã lệnh Bộ nhớ đệm lệnh làm việc theo kiểu vào trước trước byte cấp vào đệm lệnh trước lấy xử lí trước, làm tăng tốc độ xử lí -Khối thực lệnh EU gồm + Khối điều khiển CU có mạch giải mã lệnh + Mã lệnh đọc từ nhớ đệm lệnh, đưa đến đầu vào mạch giả mã Các thông tin thu đưa đến mạch tạo xung điều khiển Kết thu dòng xung khác tùy theo mã lệnh để điều khiển phận bên trong/ CPU Khối số học ALU: dãy thực thao tác khác với toán hạng lệnh Khi hoạt động EU cung cấp thông tin địa cho BIU để khối đọc lệnh liệu EU giải mã lệnh thực Trong 8086 8088 có ghi 16 bit thuộc hai khối EU BIU Trong EU có thêm ghi bit 2.2Hệ thống ghi 8086, 8088 -Bộ nhớ chia thành: +Vùng chứa mã liệu +Vùng chứa liệu kết trung gian chương trình +Vùng nhớ đặc biệt gọi ngăn xếp: quản lí thơng số vi xử lí -Thanh ghi đoạn (Segment Register) Các ghi đoạn ghi 16 bit dùng để lưu trữ địa đoạn vùng nhớ +Thanh ghi CS(Code Segment): ghi địa đoạn mã lệnh +Thanh ghi DS(Data Segment): địa đoạn liệu +Thanh ghi ES(Extra Segment): đoạn liệu mở rộng +Thanh ghi SS(Stack Segment): địa đoạn ngăn xếp Các ghi địa đầu đoạn nhớ, dung lượng lớn 64kb Nội dung ghi đoạn xác định địa ô nhớ đầu đoạn Địa gọi địa sở Địa ô nhớ khác thuộc đoạn tính cách cộng thêm vào địa sở giá trị gọi địa lệch Độ lệch xác định ghi 16 bit khác gọi ghi lệch (offset registor) Để xác định địa vật lí 20bit nhớ đoạn bất MP 8086/8088 sử dụng ghi lệch, ghi đoạn Từ nội dung ghi tính địa vật lí Địa vật lí = 16 x địa đoạn cơng + địa lệch Việc dùng ghi để ghi nhớ thông tin địa tạo địa gị địa logic Ví dụ: địa CS, IP biết CS: F000, IP:FFF0 F000x16+FFF0 = F0000+FFF0 = FFFF0 Page 17 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 -Thanh ghi đa Trong EU có ghi đa bit AH, AL, CH, CL, DH, DL, BL, BH chúng ghép lại thành ghi 16 bit AX, CX, BX, DX Mỗi ghi dùng để chứa loại liệu khác có cơng việc đặc biệt thao tác với vài ghi nên ghi gắn tên đặc biệt +AX ghi chứa : chứa kết thao tác, kết có bit AL gọi ACC +BX ghi sở : chứa địa dùng lệnh XLAT (đổi mã theo bảng) +CX đếm count : chứa số lần lặp lệnh lặp, CL chứa số lần dịch quay ghi +DX ghi liệu: AX tham gia vào phép nhân chia số 16 bit DX dùng để chứa địa cổng lệnh vào trực tiếp liệu -Thanh ghi trỏ số (point and index) 8086 có ghi trỏ ghi số 16 bit, ghi trừ ghi IP sử dụng ghi đa Những ứng dụng ghi ngầm định ghi lệnh IP (Introdution pointer) trỏ vào lệnh thực nằm mã lệnh CS Địa đầy đủ lệnh CS : IP BP (Base pointer) trỏ sở, trỏ vào liệu, nằm ngăn xếp SS Địa đầy đủ phần tử đoạn ngăn xếp với SS : BP SP ( Stack pointer) trỏ vào đỉnh thời ngăn xếp nằm ngăn xếp SS, địa đầy đủ đỉnh ngăn xếp ứng với SS : SP SI (Souce index) số nguồn,chỉ vào liệu đoạn liệu DS Địa đầy đủ liệu DS : SI DI (Destination index) số đích, vào liệu đoạn liệu DS, địa đầy đủ liệu DS : SI -Thanh ghi cờ Mỗi bit ghi cờ phản ánh trạng thái định phép toán ALU thực trạng thái hoạt động EU, dựa vào cờ người lập trình có lệnh thích hợp cho vi xử lý Thanh ghi C có 16 bit sử dụng bit làm bit cờ +Các cờ điều kiện - conditional flags: Có cờ gọi cờ điều kiện Chúng lập hay xoá EU, dựa kết phép toán số học Cờ nhớ - Carry flag (CF) – Cờ đặt lên tính tốn số khơng dấu bị tràn Ví dụ cộng dạng byte: 255+1 (kết không nằm vùng 255) Khi không tràn, cờ đặt Cờ chẵn lẻ - parity flag (PF) – Cờ PF=1 số lượng bit “1” kết chẵn, PF=0 số lượng bit “1” lẻ Cờ nhớ phụ - auxiliary carry flag (AF)- có ý nghĩa quan trọng phép cộng phép trừ số BCD; AF=1 nhóm bit thấp (khơng dấu) tràn Chỉ sử dụng với lệnh thao tác với số BCD Cờ không - zero flag (ZF)- thị kết qủa phép toán số học hay logic Page 18 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Cờ dấu - sign flag (SF) - thị dấu số học kết sau phép toán số học Nếu số âm (MSB=1) SF=1 ngược lại SF=0 MSB=0 Cờ tràn - overflow flag (OF)- Cờ tràn OF=1 tính tốn tràn số âm Ví dụ tính bới byte: 100+50 (kết ngồi khoảng -128 127) +Cờ điều khiển - control flags : cờ lại ghi cờ sử dụng để điều khiển số hoạt động vi xử lý Chúng gọi cờ điều khiển Các cờ điều khiển lập hay xố thơng qua lệnh đặc biệt chương trình người dùng Ba cờ điều khiển là: Cờ bẫy - trap flag (TF) – Khi cờ TF=1, CPU chờ ngắt từ thiết bị Cờ ngắt - interrupt flag (IF) - sử dụng phép hay cấm ngắt chương trình; Cờ hướng - direction flag (DF) - sử dụng với lệnh chuỗi, mảng liệu, DF=0 thực thi theo hướng tiến, DF=1 thự thi theo hướng lùi 2.3Các sơ đồ chân 8086 8088 8088 8086 gần tương tự nhau, khác chỗ 8088 có 8bit liệu 8086 có 16 bit liệu ngồi Cả xử lý có: - Độ rộng bus liệu nội 16 bit -20 đường địa (16 address/data + address/status), cho phép địa hố khơng gian nhớ tối đa 1Mbyte chế độ dồn kênh address/data pins (8088 only multiplexes pins) -2 chế độ hoạt động (maximum minimum mode) -Cùng tập lệnh MP8086 hoạt động hai chế độ: - Chế độ MIN: CPU tự tạo tín hiệu điều khiển hoạt động BUS (các chân từ 24 đến 34) - Chế độ MAX: CPU đưa tín hiệu trạng thái, cần thêm chip điều khiển BUS (BUS controller 8288) chip thông dịch tín hiệu trạng thái thành tín hiệu điều khiển BUS Page 19 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 tương thích với cấu trúc MULTIBUSTM, cách đảm bảo hoạt động đọc số liệu ổn định + AD15 – AD0: BUS dồn kênh liệu địa 16 bits + A19 - A16/S6 - S3: bits địa cao tín hiệu trạng thái hoạt động CPU +BHE /S7: Tín hiệu kết hợp với chân địa A0 cho thị trạng thái +RD : Nếu "l" đọc nhớ (hoặc thiết bị vào/ra) Nếu "0" ghi nhớ (hoặc thiết bị vào/ra) + READY: nhớ (hoặc thiết bị vào/ra) cần truy nhập hoàn tất việc chuyển liệu đến (hoặc đi) chúng cần phát tín hiệu READY mức "1" tới chân CPU, CPU đọc số liệu vào đưa liệu + INTR: CPU kiểm tra trạng thái chân sau thực xong lệnh để xét xem có yêu cầu ngắt từ phần cứng đến hay không, mức "1", CPU chuyển sang phục vụ ngắt Thao tác kiểm tra "chr" nhờ dùng mặt nạ che ngắt TEST : Lối vào CPU luôn kiểm tra lệnh WAIT Nếu "0" CPU tiếp tục thực chương trình, "1", CPU chạy chu trình giả TEST = "0" + NMI: Chân ngắt theo sườn lên xung, không che + RESET: Chân nhận tín hiệu tái khởi động hệ thống Nếu có thây đổi từ "0" lên "1" tồn tối thiểu nhịp đồng hồ hệ thống tự khởi động lại + CLK: Lối vào xung nhịp đồng hồ + Vcc: Nguồn nuôi +5V + GND: Chân nối đất (0V) MN\MX : Khi nối với Vcc, µP8086 hoạt động chế độ MIN, nối với GND, hoạt động chế độ MAX S1, S2, S0 : chế độ MAX, chip điều khiển BUS sử dụng tín hiệu trạng.thái để phát tín hiệu điều khiển truy xuất nhớ thiết bị vào RQ/GT0,RQ/GT1: Tín hiệu phục vụ việc chuyển mạch BUS cục (Local BUS) đơn vị làm chủ BUS (BUS master) BUS cục BUS đơn vị xử lý (không phải BUS nối với thiết bị ngoại vi) Đơn vị làm chủ BUS µP8086 chip điều khiển (ví dụ DMAC) nắm quyền điều khiển BUS cục LOCK : "0" đơn vị làm chủ BUS không nhượng quyền làm chủ BUS cục + QS1, QS0 thị trạng thái hàng nhận lệnh trước PQ Page 20 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Chương 7: Lập trình hệ vi xử lí 1.Ngơn ngữ lập trình Chương trình chuỗi lệnh mà MP vi xử lí phải thực người sử dụng lập sẵn lưu trữ nhớ Chương trình biểu diễn qua ngơn ngữ lập trình, ngơn ngữ lập trình mơi trường giao tiếp người máy 1.1Ngôn ngữ bậc thấp -Mã máy: lệnh mã nhị phân nhà sản xuất cung cấp Ví dụ: 8085 lệnh copy nội dung ghi A vào ghi B: 78 (H) Đặc điểm: MP hiểu lệnh dạng mã máy Việc lập trình nạp trực tiếp chương trình vào nhớ chương trình Ưu điểm: Lập trực tiếp nhanh Nhược điểm: Khó khăn cho người lập trình, dễ sai sót, chán Viết xong đọc lại khơng hiểu nên khó kiểm tra sai -Mã ngữ: Hợp ngữ Assembly: Mỗi lệnh biểu diễn từ viết tắt Đặc điểm: Chương trình file văn bản, để máy hiểu phải dịch từ mã ngữ sang mã máy, tiện lợi cho người sử dụng Cách dịch: Dịch tay Dịch tự động: dịch chương trình dịch Assemble (thơng dịch) Mỗi họ vi xử lí có chương trình dịch Assemble riêng -Ngơn ngữ biểu trưng Symbol: Lệnh biểu diễn biểu tượng đặc trưng thể hình vẽ Hợp ngữ ngơn ngữ biểu trưng gọi mã nhớ (Mnimonic) Chương trình viết hợp ngữ có hiệu cao hợp ngữ gần với ngơn ngữ máy nên chương trình viết tốt chuyển sang mã máy gọn chạy nhanh 1.2Ngôn ngữ bậc cao ngôn ngữ gần gũi với ngôn ngữ tự nhiên hợp ngữ Đặc điểm Là loại ngơn ngữ có cấu trúc C++, Passcal Ngôn ngữ bậc cao gần với ngôn ngữ tự nhiên nên dễ dàng đổi thuật toán dạng ngôn ngữ tự nhiên sang ngôn ngữ bậc cao hợp ngữ Chương trình viết hợp ngữ chứa nhiều lệnh chương trình viết ngơn ngữ bậc cao thời gian Mỗi họ máy tính có hợp ngữ riêng Nếu viết chương trình hợp ngữ thích hợp cho loại máy tính chương trình viết ngơn ngữ bậc cao chạy loại máy tính với điều kiện máy tính có chương trình dịch -Hệ lệnh: lệnh mà vi xử lí thực nhà sản xuất cung cấp Bộ vi xử lí thực lệnh hệ lệnh Chương trình chuỗi lệnh hệ lệnh Page 21 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.Các mode địa hóa Mode địa hóa phương pháp địa hóa vùng liệu Operation Operand 1, Operand (Tốn tử) (Tốn hạng) Ví dụ MOV B, A NOP RET Trong tốn tử hành động, thao tác mà vi xử lí phải thực Toán hạng địa liệu để thực lệnh Chú ý: Một lệnh có nhiều tốn hạng ngăn cách dấu “,” nhiên có lệnh có khơng có tốn hạng 2.1Các mode địa hóa -Khái niệm: Các cách để CPU tìm thấy tốn hạng cho lệnh hoạt động, mode địa nhà sản xuất tạo từ chế tạo không thay đổi -Các mode địa 8086, 8088 +Mode địa ghi: Trong mode địa người ta sử dụng ghi bên MP toán hạng để chứa liệu cần thao tác tức ghi rõ câu lệnh, nôi dung ghi giá trị thật toán hạng câu lệnh, ghi dùng mode địa là: AX, BX, CX, SP, BP, SI, DI, CS, DS, ES, SS Ưu điểm:Tốc độ truy nhập cao Ví dụ: ADD Ax, Bx; Cộng nội dung ghi Bx vào Ax kết lưu Ax +Mode địa tức hay mode địa hàng: mode địa tốn hạng đích ghi hay nhớ tốn hạng nguồn số, giá trị thật toán hạng nguồn câu lệnh Ví dụ: MOV BL, 88 +Mode địa nhớ: lệnh CPU làm việc trực tiếp với liệu nhớ, toán hạng xử dụng CPU phải tính địa nhớ liệu, địa địa hiệu dụng EA Dựa vào địa hiệu dụng CPU tính tốn chuyển sang địa vật lí để tiến hành truy xuất vùng nhớ, nội ung vùng nhớ giá trị thật toán hạng câu lệnh Chú ý: Trong câu lệnh không cho phép tốn hạng nguồn đích tốn hạng nhớ (khơng hợp lệ) Tuy nhiên thực gián tiếp cách chuyển toán hạng nhớ nguồn vào ghi chuyển nội dung ghi vào tốn hạng nhớ đích Mode địa trực tiếp Mode địa gián tiếp qua ghi Mode địa tương đối số Mode địa trương đối số Mode địa tương đối số sở Chú ý: Trong mode địa tương đối, địa không ghi ghi đoạn thì ghi đoạn tốn hạng nhớ thuộc mode đỉa chỉ số Ngầm định ghi đoạn, ghi đoạn segmen, ghi lệnh offset, ngầm định kèm với thành cặp để địa hóa tốn hạng vùng nhớ Page 22 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 3: Tập lệnh phân loại tập lệnh 8088, 8086 Có khoảng 115 lệnh chia thành nhóm chính: Lệnh vận chuyển số liệu MOV A,Bx Lệnh số học ADD A,Bx Lệnh thao tác bit SAL Ax, CL Dịch trái đích số lần CL Lệnh thao tác với dãy byte MOV SV Copy byte từ ô nhớ PS:SI vào ô nhớ DS:EI Lệnh chuyển điều khiển JMP IH Nhảy đến địa có nhãn TH Các lệnh thao tác với C CLI Xóa cờ ngắt Chương 8: Các phương pháp điều khiển vào liệu -Có phương pháp chính: Điều khiển vào chương trình Vào liệu cách ngắt MP Điều khiển phần cứng phụ đề thâm nhập trực tiếp nhớ 1.Vào/ra liệu chương trình Nhận xét: Đây phương pháp đơn giản sử dụng lệnh vào/ra chương trính để trao đổi liệu với cổng vào/ra Khi MP thực chương trình gặp lệnh vào/ra MP điều khiển trao đổi liệu với thiết bị ngoại vi qua cổng vào ra, lệnh thực nhận/gửi byte Việc trao đổi liệu theo phương pháp thuận tiện thiết bị ngoại vi lúc trạng thái sẵn sang làm việc với CPU -Các thức trao đổi: Để trao đổi liệu với thiết bị ngoại vi MP kiểm tra thiết bị có trạng thái sẵn sang làm việc khơng, thiết bị sẵn sang tiến hành trao đổi CPU kiểm tra trạng Page 23 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 thái sẵn sang làm việc thiết bị ngoại vi nên phải dành hầu hết thời gian để kiểm tra cổng vào nên thích hợp với hệ máy cơng nghiệp đơn giản -Ngun lí hoạt động: Khi thiết bị vào có byte liệu cần trao đổi phát tín hiệu sẵn sàng làm việc D0 = tới cổng vào số dùng để đọc trạng thái thiết bị ngoại vi Khi thăm dò trạng thái cổng, thông qua việc đọc cổng số 0, nhận tín hiệu sẵn sàng làm việc từ cổng này, CPU đọc byte liệu cổng phát tín hiệu điều khiển, xóa tín hiệu D0 để chuẩn bị cho làm việc Việc đưa liệu cổng thực tương tự với tín hiệu sẵn sang cổng D1 = 2.Ngắt hệ vi xử lí 2.1Khái niệm: ngắt chế bắt CPU dừng cơng việc dừng chương trình mà thực để làm cơng việc khác 2.2Sự cần thiết ngắt CPU: hệ vi xử lí, CPU có tốc độ nhanh thiết bị khác có tốc độ chậm hơn, thiết bị ngoại vi nên trao đổi liệu với thiết bị ngoại vi, CPU có nhiều thời gian rỗi Nhằm tận dụng khả CPU để làm cơng việc khác, có u cầu trao đổi liệu yêu cầu CPU tạm dừng công việc để phục vụ trao dổi liệu Sau hoàn thành việc trao đổi liệu CPU lại quay làm tiếp công việc bị gián đoạn Cách làm việc gọi ngắt CPU để trao đổi liệu Để làm điều cần có cách tổ chức hệ thống để thực chương trình phục vụ ngắt địa xác định CPU 2.3Thực chất ngắt Ngắt rẽ nhánh chương trình xử lí gọi chương trình xử lí ngắt có u cầu ngắt, rẽ nhánh chương trình thực thời điểm có u cầu ngắt -Ngắt 8086 +Ngắt cứng:cho phép thiết bị phần cứng ngắt thao tác CPU Yêu cầu ngắt: tín hiệu từ bên đặt vào CPU từ cận INTR, NMI Ngắt cứng NMI yêu cầu ngắt không che Các lệnh CLI: lệnh xóa cờ ngắt IS STI: lập cờ ngắt IS INT XX: Gọi ngắt mềm số XX IRET: Câu lệnh trờ kết thúc chương trình xử lý ngắt HLT: Treo CPU có ngắt khởi động lại Ngắt cứng INTR: yêu cầu ngắt che Các lệnh CLI,STI có ảnh hưởng trực tiếp tới trạng thái cờ IS vi xử lí Ảnh hưởng tới việc CPU có nhận biết u cầu ngắt chân hay khơng Tín hiệu ngắt khơng che NMI dùng tình trạng khẩn cấp lỗi phần cứng Tín hiệu ngắt thơng thường INTR dùng để điều khiển thiết bị, CPU chậm trễ xử lý tín hiệu Ví dụ: Khi nhấn phím thuộc bàn phím , CPU báo để đọc mã phím vào nhớ đệm bàn phím Bàn phím gửi tín hiệu yêu cầu ngắt tới CPU, CPU dừng công việc thực chuyển điều khiển cho chương trình phục vụ ngắt chương trình phục vụ ngắt với việc đọc đệm bàn phím vào nhớ bàn phím Điều khiển trả cho chương trình thi hành thời điểm dừng chương trình +Ngắt mềm Yêu cầu ngắt mềm chương trình sử dụng để đòi hỏi phục vụ hệ thống Một ngắt mềm xảy chương trình gọi yêu cầu ngắt lệnh ngắt INT Page 24 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 +Ngắt ngoại lệ: ngắt lỗi nảy sinh trình hoạt động CPU chia cho 0, tràn ghi 2.4Tổ chức ngắt 1Phương pháp tổ chức Do tín hiệu ngắt đến lúc nào, CPU kiểm tra xem có tín hiệu yêu cầu ngắt không sau thực lệnh Khi phát tín hiệu yêu cầu ngắt, CPU chấp nhận cách gửi tín hiệu chấp nhận ngắt INTA Thiết bị yêu cầu ngắt, hay chương trình yêu cầu ngắt gửi trả lời số N bus địa gọi số hiệu ngắt Mỗi thiết bị hay chương trình sử dụng số hiệu ngắt khác để xác định Ta nói ngắt N xảy thiết bị hay chương trình số hiệu ngắt N ngắt CPU Nếu thời điểm có nhiều u cầu ngắt lúc đòi hỏi phục vụ CPU xử lí u cầu ngắt theo thứ tự ưu tiên ngắt, ngắt có mức ưu tiên cao CPU nhận biết phục vụ trước Mức ưu tiên hệ thống quy định mạch tổ chức ưu tiên bên hệ thống quy địnhb) điều khiển ngắt Xác định mức độ ưu tiên cho ngắt, cho phép không cho phép ngắt hoạt động 2.5Điều khiển ngắt -Xác định mức ưu tiên cho ngắt -Cho phép khơng cho phép ngắt hoạt động 2.6Chương trình xử lí ngắt Khi có ngắt xảy ra, chương trình liên hệ với chương trình xử lí ngắt thông qua địa xác định chương trình xử lí ngắt Tương ứng với kiểu ngắt N, thông qua bảng vectơ ngắt hệ thống quy định Chương trình kết thúc lệnh IRET quay lại chương trình 8086 có 256 kiểu ngắt, kiểu ngắt ứng với vectơ ngắt quy định nằm RAM địa 00000 (H) dài KB Khi ngắt điều khiển tiếp nhận CPU không cần biết địa chương trình xử lí ngắt mà biết đến số hiệu thứ i ngắt số đến phần tử thứ i vectơ ngắt 3.Truy nhâp trực tiếp DMA 3.1Nhược điểm việc trao đổi thông tin qua MP Trong việc trao đổi liệu qua thiết bị ngoại vi MP, trình liệu đưa từ thiết bị ngoại vi: Từ nhớ thơng tin qua MP để xử lí ghi vào thiết bị ngoại vi đọc MP đọc từ thiết bị ngoại vi ghi vào nhớ Tốc độ trao đổi liệu phụ thuộc nhiều vào q trình đọc ghi thơng tin MP MP phải giải mã thực lệnh: +tính địa nhớ +tính địa thiết bị ngoại vi +lệnh đọc ghi +…… Trao đổi thông tin qua AX trung gian Page 25 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 3.2Khái niệm Truy nhập trực tiếp nhớ phương pháp trao đổi thông tin nhanh dung lượng lớn, nhớ thiết bị ngoại vi không qua CPU Việc trao đổi thông tin vi mạch điều khiển truy nhập trực tiếp vào nhớ DMAC Ví dụ: chip 8237A5 dùng cho 8086 Việc chuyển byte mảng liệu từ nhớ thiết bị ngoại vi chu kì đồng thời Còn 8088 thực 39 chu kì 3.3Đặc điểm giải pháp DMA Chip DMAC hồn tồn thay vi xử lí để điều khiển trao đổi thơng tin hay dành tồn quyền sử dụng bus q trình trao đổi thơng tin, vi xử lí bị lập trạng thái trở kháng cao không lien hệ với bus ngồi Khi trao đổi thơng tin xong DMAC trả lại quyền sử dụng bus cho vi xử lí 3.4Thủ tục trao đổi liệu DMA -Thiết bị ngoại vi đưa yêu cầu DREQ = -DMAC ghi nhận xét thứ tự ưu tiên đưa yêu cầu treo HRQ = cho vi xử lí đề nghị chiếm dụng bus hai tín hiệu sau : tín hiệu HOLD cho vi xử lí 8086 chế độ RQ phủ định = cho chế độ max 8086 -Vi xử lí hồn thành lệnh thực hiện, ngắt chương trình để chuyển sang chương trình DMA bao gồm: ghi lại địa chương trình thực vào nhớ, lượng thông tin trao đổi, hướng thay đổi địa tín hiệu xác nhận treo GT phủ định hay HLDA chấp nhận tự treo trạng thái trợ kháng cao để nhường quyền sử dụng bus cho DMAC -Đưa tín hiệu xác nhận DACK = cho thiết bị ngoại vi cho phép trao đổi liệu kiểu DMA -Tiến hành trao đổi liệu -Khi trình trao đổi liệu kết thúc, DMAC đưa tín hiệu DREQ = cho vi xử lí, trả lại quyền điều khiển bus cho vi xử lí MP nhận biết kết thúc q trình trao đổi với tín hiệu HOLD = kết thúc tín hiệu HLDA dành lại quyền sử dụng bus 3.5Các chế độ trao đổi liệu DMA Page 26 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 *Chế độ truyền đơn -Thiết bị lập trình để thực thao tác truyền Từ đếm giảm dần, địa giảm dần (hoặc tăng) sau thao tác truyền Khi từ đếm giảm từ sang FFFFH, trình truyền kết thúc -DREQ phải giữ mức tích cực DACK xác nhận Nếu DREQ giữ mức tích cực suốt q trình truyền đơn HRQ chuyển sang mức thụ động giải phóng buýt cho hệ thống Quá trình tiếp tục nhận tín hiệu HLDA và, thao tác truyền tiếp tục *Chế độ truyền theo khối -Bộ điều khiển DMA kích hoạt DREQ liên tục truyền trình phục vụ yêu cầu kết thúc đếm từ chuyển từ FFFFH tín hiệu EOP từ bên ngồi -DREQ cần giữ tích cực nhận DACK Chế độ truyền theo yêu cầu -Thực việc truyền liên tục đếm chuyển sang FFFFH nhận EOP DREQ chuyển sang thụ động *Chế độ xếp tầng *Dùng để mở rộng hệ thống Chương Vi điều khiển 1.Các khái niệm 1.1Khái niệm: Vi điều khiển vi mạch đơn chứa bên CPU mạch khác để tạo nên hệ vi xử lí đầy đủ 1.2 Sự khác biệt vi điiều khiển vi xử lí đa nhiệm -Cấu trúc Ngồi CPU vi điều khiển chứa sẵn ROM, RAM, cổng nối tiếp, song song định thời, điều khiển ngắt tất tích hợp chíp -Ứng dụng Được thiết kế cho hoạt động có hướng điều khiển, hoạt động xác định nhiệt độ, máy in Đặc trưng đơn vị liệu : đơn vị liệu bit Do mạch giao tiếp cho nhiều cổng vào sử dụng bit -Khả lập trình Trong vi điều khiển việc lập trình thực cho cơng việc cụ thể không thay đổi dẫn đến khác biệt cấu trúc hệ vi xử lí đa nhiệm vi điều khiển Trong máy tính tỉ lệ RAM/ROM cao ROM = const nâng cao RAM liên tục Nguyên nhân, ROM nhỏ chương trình với phần cứng nhỏ VD : chương trình khởi động, chương trình vào Còn chương trình người sử dụng thực RAM Trong vi điều khiển tỉ lệ ROM/RAM cao Chương trình điều khiển lưu ROM RAM sử dụng nhớ tạm thời 1.3Các họ vi điều khiển gồm họ lớn hãng lớn sản xuất Motorola 6811 Intel 8051 Zinod Z8 Microchip techlono PIC 16X Đặc điểm vi điều khiển bit hãng có tập lệnh ghi khác nên khơng tương thích Sau phát triển lên 16 32 bit Page 27 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.Vi điều khiển 8051 Chip Dung lượng ROM Dung lượng RAM 8051 8031 8751 8052 8032 8752 KB 0KB 4K EPROM KB KB 8KBEROM 128 byte 128 byte 128 byte 256 byte 256 byte 256 byte Số lượng Timer/Counter 2 3 Các chân : có 40 chân dạng rết có 32 chân cho cổng vào bit từ P0 => P3 (chân 1-32) chân cho tạo dao động anh chân 18-19 chân nguồn 20-GND 40-+ 5V chân dùng cho tín hiệu điều khiển chân chân RESET RST Chân 31 cân EA (External Access)phủ định : truy nhập nhớ Chân chốt địa ALE (Address Latch Enable) chân 30 Chân 29PSEN (Program Store Enable) tín hiệu ngõ ra, tín hiệu điều khiển phép nhớ chương trình mở rộng -Các ghi đa 8051:Có loại ghi bit 16 bit Các ghi 16 bit: +Thanh PC (con trỏ chương trình) +DPRT (data pointer register-con trỏ liệu) Các ghi bit ghi chứa A,B băng ghi 0=>3, băng gồm ghi R0 => R7 Các ghi phần đầu RAM -Bộ định thời : 8051 có định thời T0 T1, làm việc chế độ Timer hay Counter Việc chọn chế độ làm việc thực với bit C\T ghi TMOD Khi làm việc mode Page 28 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 Timer định thời chất đếm xung thời gian tạo trễ với xung CLOCK 8051 Khi tín hiệu ứng với kiện xảy tạo xung từ nguồn cung cấp -Chế độ địa : 8051 có chế độ địa Chế độ địa tức thời Chế độ địa ghi Chế độ địa trực tiếp Chế độ địa gián tiếp qua ghi Chế độ địa chỉ số -Hệ lệnh gồm loại: Lệnh số học, lệnh magic, lệnh di chuyển liệu, lệnh sử dụng bit, lệnh rẽ nhánh -Ngôn ngữ lập trình Ngơn ngữ bậc thấp gồm mã máy mã nhớ (hợp ngữ, biểu trưng) Thông thường người ta thường hay sử dụng hợp ngữ Để 8051 hiểu chương trình hợp ngữ cần dịch từ hợp ngữ sang mã máy Chương trình dịch hợp ngữ 8051 ASM51 Ngôn ngữ bậc cao : C, Basic ngơn ngữ có cấu trúc gồm cấu trúc người để máy hiểu cần có chương trình biên dịch -Các cờ 8051 có ghi cờ ghi bit có bit sử dụng bit lưu trữ người sử dụng định nghĩ BIT Tên Địa Chức PSW.7 CY D7 Cờ nhớ PSW.6 AC D6 Cờ nhớ phụ PSW.5 F0 D5 Cờ Zero PSW.4 RS1 D4 Chọn tập ghi PSW.3 RS0 D3 Chọn tập ghi PSW.2 OV D2 Cờ tràn PSW.1 D1 Dự phòng PSW.0 P D0 Cờ chẵn lẻ Page 29 of 30 ... hệ vi xử lí đầy đủ 1.2 Sự khác biệt vi điiều khiển vi xử lí đa nhiệm -Cấu trúc Ngồi CPU vi điều khiển chứa sẵn ROM, RAM, cổng nối tiếp, song song định thời, điều khiển ngắt tất tích hợp chíp - ng... 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.Hệ vi xử lí tối thiểu -Bộ xử lí trung tâm CPU ( Center processing unit): trung tâm đầu não hệ, có chức thu thập, xử lí thơng tin, điều khiển hoạt động hệ vi xử lí -Bộ... techlono PIC 16X Đặc điểm vi điều khiển bit hãng có tập lệnh ghi khác nên khơng tương thích Sau phát triển lên 16 32 bit Page 27 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2 .Vi điều khiển 8051 Chip Dung lượng