Tài liệu môn kỹ thuật vi điều khiển 6

0 GIỚI THIỆU MÔN HỌC Các cổng logic Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Mức logic Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Cơng cụ • Trình biên dịch: Keil C • Biên dịch: C, ASM • Mơ Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Cơng nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com • Mạch nạp - SP200S Simple - Chương trình nạp Willar Programer - Nạp qua cổng USB Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Chương 1: Tổng quan vi xử lý – vi điều khiển 1.4 Định dạng liệu biểu diễn thông tin hệ vi xử lý – vi điều khiển • • • Các hệ đếm Biểu diễn số ký tự Các phép toán số học hệ đếm nhị phân Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Các hệ đếm • Hệ đếm nhị phân (Binary) • Còn gọi Hệ đếm số hai • Sử dụng hai ký hiệu (bit): (Các hệ thống điện tử số sử dụng hai mức điện áp?) • Kích cỡ, LSB, MSB số nhị phân • Số nhị phân khơng dấu (Unsigned) • Số nhị phân có dấu (Số bù hai) Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Chương I: Tổng quan vi xử lý – vi điều khiển • 1.3 Định dạng liệu biểu diễn thông tin hệ vi xử lý – vi điều khiển Các hệ đếm • Hệ đếm thập phân (Decimal) • Còn gọi hệ đếm số mười (Vì có q người có chín ngón tay mười ngón chân?) • Dùng mười ký hiệu: 1,2,3,4,5,6,7,8,9,0 • Ví dụ:1.1: Ba nghìn Chín trăm Bảy mươi Tám 3978 = 3x103 + 9x102 + 7x101 + 8x100 = 3000 + 900 + 70 + Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Số nhị phân • Mỗi ký hiệu gọi Bit (Binary Digit- Chữ số nhị phân) • Kích cỡ số nhị phân số bit • MSB (Most Significant Bit): Bit có trọng số (lớn nhất) • LSB (Least Significant Bit): Bit có trọng số nhỏ (sát phải) • Ví dụ 1.1: 1010101010101010 MSBsố nhị phân 16-bit LSB Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Số nhị phân khơng dấu • Chỉ biểu diễn giá trị khơng âm (>= 0) • Với n-bit biểu diễn giá trị từ đến n –1 • Ví dụ 1.3: Giá trị V số nhị phân khơng dấu 1101 tính: V(1101) = 1x23 + 1x22 + 0x21 + 1x20 = + + + = 13 Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Chương I: Tổng quan vi xử lý – vi điều khiển      1.3 Định dạng liệu biểu diễn thông tin hệ vi xử lý – vi điều khiển Các phép toán số học hệ đếm nhị phân Phép cộng Phép trừ Phép nhân Phép chia Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Phép cộng (Addition) • Cộng nhị phân 0000,1001 + + 0000,1000 17 0001,0001 How about (-10)+(-7)? Bước 1, Biểu diễn dạng bù 10  0000,1010 Đảo bit : 1111,0101 Cộng :+ -10  1111,0110 Bước 2, Cộng nhị phân -10 1111,0110 + (-7) + 1111,1001 -17 1,1110,1111 (sign bit=1) Bước 3, Đổi kết dạng nhị phân thông thường 1110,1111 Đảo bit : 0001,0000 Cộng : + -0001,0001 Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Cơng nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Phép trừ (Subtraction) • Cách - Dùng bút chì 23 0001,0111 - 12 - 0000,1100 11 0000,1011 • Cách Cách VXL 23-12=23+(-12) Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Cơng nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Phép nhân (Multiplication) • Cách - Pencil Method 11 1011 × 1001 99 1011 0000 0000 1011 1100011 • Cách Lặp lại phép cộng • Cách Cộng dịch phải Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Multiplication multiply two n-bit numbers • Cần ghi n bit cho số nhân ghi 2n bit số nhân • Tại bước dịch trái số nhân bit dịch phải số nhân bit Phụ thuộc vào bit số nhân hay 0, cộng vào kết số nhân Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Cơng nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Ví dụ: x 3, hay 0010 x 0011 Thứ tự Bước Số nhân (Mp) Số nhân (Mc) Khởi tạo 0011 0000 0010 bit=1, cộng Mc 0011 0000 0010 +0000 0010 Kết quả: 0000 0010 Dịch phải Mp, trái Mc, bit=1, cộng Mc 0001 0000 0100 +0000 0100 Kết quả: 0000 0110 Dịch phải Mp, trái Mc, bit=0, không cộng 0000 0000 1000 Dịch phải Mp, trái Mc, bit=0, không cộng 0000 Kết 0000 0000 Kết quả: 0000 0110 Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng 0001 0000 Kết quả: 0000 0110 caonam@gmail.com Phép chia (Division) • Method - Pencil Method Example: 0100,1001/1001 • Method successive subtraction • Method subtract-and-shift-left Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com • Phép chia nhị phân thực chia thập phân • Ví dụ: • Có phép tính: 1110101 chia cho 1001 1110101 1001 1001        1101 01011    1001    001001  1001 0000 Kết quả: 1111010 : 1001 = 1101 Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com 1.2 Các hệ thống mã hố • • ASCII: American Standard Code for Information Interchange Dùng để biểu diễn ký tự (characters): Gồm ký tự hiển thị ký tự điều khiển • Mỗi ký tự biểu diễn 8-bit gọi mã ASCII ký tự • • • • • Các chữ in thường: A Z a z Các chữ số thập phân: 0,1,…,9 Các dấu chấm câu: ; , : vân vân Các ký tự đặc biệt: $ & @ / { vân vân Các ký tự điều khiển: carriage return (CR) , line feed (LF), beep, vân vân Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Mã ASCII • Với bảng mã xếp theo trật tự tăng dần mã ASCII: • Các chữ số thập phân: 0,1,…,9 nằm liên tiếp nhau, chữ số có mã ASCII 30h • Các chữ in:A Z nằm liên tiếp nhau, chữ A có mã ASCII 41h • Các chữ thường: a z nằm liên tiếp nhau, chữ a có mã ASCII 61h • Mã ASCII chữ in chữ thường tương ứng khác bit A: 01000001 B: 01000010 Z: 01011010 a: 01100001 b: 01100010 z: 01111010 • 32 ký tự điều khiển xếp đầu bảng mã (00h đến 1Fh) Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Bảng mã ASCII Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Bảng mã ASCII Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Mã BCD • BCD (Binary Coded Decimal) • Quen gọi số BCD • Dùng để mã hố số thập phân ký hiệu nhị phân • Mỗi chữ số thập phân biểu diễn tổ hợp 4-bit • Các tổ hợp 4-bit khơng sử dụng gọi tổ hợp cấm • Nhiều linh kiện điện tử sử dụng mã (Bộ giải mã BCD-LED bảy đoạn 7447) Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Bảng mã BCD Thập phân BCD 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng Thập phân BCD 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 caonam@gmail.com Bit, Nibble, Byte, Word • • • • • • • • • Bit: Một chữ số nhị phân Nibble: 4-bit (nửa byte) Byte: 8-bit (Còn gọi Octet) Word (Từ): 16-bit Double Word (Từ kép): 32-bit K = 210 = 1024 Kb (kilôbit) = 1024 bit = 128 byte KB (kilôbyte) = 1024 byte Kbps (Kilobit per second): Kilôbit giây M = 220 = 1024 K = 1048576 Mb (Mêgabit) = 1024 Kb = 1048576 bit MB (Mêgabyte) = 1024 KB = 1048576 byte G = 230 = 1024 M = 1048576 K Gb (Gigabit) = 1024 Mb = 1048576 Kb GB (Gigabyte) = 1024 MB = 1048576 KB T=? Cao Nguyễn Khoa Nam - Khoa Điện - Trường Cao đẳng Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com ... Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Chương 1: Tổng quan vi xử lý – vi điều khiển 1.4 Định dạng liệu biểu diễn thông tin hệ vi xử lý – vi điều khiển • • • Các hệ đếm Biểu diễn số ký tự Các phép toán... Công nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Chương I: Tổng quan vi xử lý – vi điều khiển • 1.3 Định dạng liệu biểu diễn thông tin hệ vi xử lý – vi điều khiển Các hệ đếm • Hệ đếm thập phân (Decimal) • Còn... nghệ Đà Nẵng caonam@gmail.com Chương I: Tổng quan vi xử lý – vi điều khiển      1.3 Định dạng liệu biểu diễn thông tin hệ vi xử lý – vi điều khiển Các phép toán số học hệ đếm nhị phân Phép