KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ .VI XỬ LÝ.GV.NGUYỄN NGỌC TUẤN.

VI XỬ LÝ Khoa: Điện – Điện Tử VI XỬ LÝ GV: Nguyễn Ngọc Tuấn Trao đổi trực tuyến tại: http://www.mientayvn.com/chat_box_li.html THÔNG TIN CHUNG MÔN HỌC  Thời gian: 60 tiết    Lý Thuyết: 45 tiết Bài tập-thực hành: 15 tiết Điểm thi     9/9/2011 Giữa kỳ: hết chƣơng 3-Hệ số Bài tập lớn/Thực hành: Hệ số Thảo luận/bài tập: Hệ số Cuối kỳ: Thi kết thúc/Vấn đáp-Hệ số Nguyễn Ngọc Tuấn CHƯƠNG1: GiỚI THIỆU VI XỬ LÝ    9/9/2011 Thảo luận, báo cáo (5%)  Phân nhóm  Đề tài thảo luận  Báo cáo cuối buổi Bài tập lớp (5%) Bài tập lớn (10%) Nguyễn Ngọc Tuấn Proteus 7.1 – mô 9/9/2011 Nguyễn Ngọc Tuấn NỘI DUNG  Yêu cầu:    Cách học tốt môn     9/9/2011 Hiểu mơn học vai trị Nắm yêu cầu để học tốt Nắm vững lý thuyết Học thuộc tập lệnh 8051 Đọc tham khảo chƣơng trình ví dụ Viết chƣơng trình nhiều với ứng dụng thực tiễn, dùng phần mềm mô Nguyễn Ngọc Tuấn NỘI DUNG  Giáo trình chính:   Sách tham khảo:   9/9/2011 http://www.box.net/shared/ljtd2lzn65 “The 8051 – Microcontroller” – I.Scott Mackenzie “Họ vi điều khiển 8051” – Tống Văn On Nguyễn Ngọc Tuấn MỤC LỤC      9/9/2011 CHƢƠNG 1: Giới thiệu vi xử lý CHƢƠNG 2: Phần cứng họ MCS-51 CHƢƠNG 3: Lập trình hợp ngữ họ MCS-51 CHƢƠNG 4: Các chức họ vi điều khiển MCS-51 CHƢƠNG 5: Giao tiếp Nguyễn Ngọc Tuấn CHƯƠNG1: GiỚI THIỆU VI XỬ LÝ        9/9/2011 I – Tổng quan hệ thống vi xử lý II – Các loại bus III – Vi xử lý IV – Bộ nhớ V – Nhập xuất ( I/O ) VI – Vi xử lý – Vi điều khiển (Tập lệnh 8051) Nguyễn Ngọc Tuấn CHƯƠNG1: GiỚI THIỆU VI XỬ LÝ        9/9/2011 I – Tổng quan hệ thống vi xử lý II – Các loại bus III – Vi xử lý IV – Bộ nhớ V – Nhập xuất ( I/O ) VI – Vi xử lý – Vi điều khiển (Tập lệnh 8051) Nguyễn Ngọc Tuấn 10 1.3 - Chip Vi xử lý µP Execution Unit Sequencer Control Unit Instruction Register  Instruction Decoder Registers (data, address) ALU ALU:  Program Counter  Internal bus Data bus driver Control bus driver Address bus driver Data bus Control bus Address bus Bus Interface Vi mạch điện tử Thực phép toán số học (+,-,*,/) logic(and, or, not, xor) Hình 1.6 9/9/2011 Nguyễn Ngọc Tuấn 47 1.3 - Chip Vi xử lý µP Execution Unit Sequencer  Control Unit Instruction Register Thanh ghi đa dụng:  Instruction Decoder Registers (data, address) ALU  Program Counter Internal bus Data bus driver Control bus driver Address bus driver Data bus Control bus Address bus Bus Interface Hình 1.6 9/9/2011  Chức chính: lƣu trữ tạm thời liệu Nội dung: liệu cần xử lý địa chứa giá trị cần xử lý nhận từ nhớ I/O Thanh ghi độ rộng ghi lớn  tốt ( không thực nhiều phép truyền thơng tin µP nhớ truy xuất trực tiếp từ ghi Nguyễn Ngọc Tuấn 48 1.3 - Chip Vi xử lý µP Execution Unit Sequencer Control Unit Instruction Register   Instruction Decoder Registers (data, address) ALU Thanh ghi đa dụng: Program Counter Internal bus  Data bus driver Control bus driver Address bus driver Data bus Control bus Address bus Bus Interface Hình 1.6 9/9/2011  Mỗi ghi có địa truy xuất đến (byte/bit tuỳ vị trí) Nối với đến phần tử khác thuộc µP bus nội Độ rộng: bit, 16bit, 32bit, 64bit Nguyễn Ngọc Tuấn 49 1.3 - Chip Vi xử lý µP Execution Unit Sequencer Control Unit Instruction Register  Instruction Decoder Registers (data, address) ALU  Program Counter Internal bus Data bus driver Control bus driver Address bus driver Data bus Control bus Address bus Khối điều khiển: Bus Interface Tạo tín hiệu điều khiển cho hoạt động bên + bên ngồi µP Hình 1.6 9/9/2011 Nguyễn Ngọc Tuấn 50 1.3 - Chip Vi xử lý µP Execution Unit Sequencer Control Unit Instruction Register  Instruction Decoder Registers (data, address) ALU  Program Counter Internal bus Data bus driver Control bus driver Address bus driver Data bus Control bus Address bus Giao tiếp bus: Gồm điều khiển để giao tiếp với bus bên tƣơng ứng Bus Interface Hình 1.6 9/9/2011 Nguyễn Ngọc Tuấn 51 1.4- Bộ nhớ (memory)  Nhắc lại đơn vị bit, nibble, byte, word     Bit: 0,1 Nibble: bit Byte: bit Word   9/9/2011 byte Dài:4 byte ( theo hệ vi xử lý 16bit, 32bit ) Nguyễn Ngọc Tuấn 52 1.4- Bộ nhớ (memory)     9/9/2011 Phân loại Cấu trúc bên tiêu biểu nhớ Truy xuất nhớ Giải mã địa cho nhớ Nguyễn Ngọc Tuấn 53 1.4- Bộ nhớ (memory)  Phân loại    Bộ nhớ thƣờng đƣợc chia làm hai loại: nhớ (hay nhớ – main memory) nhớ lƣu trữ (storage memory) - Bộ nhớ chính: ROM RAM - Bộ nhớ lƣu trữ: băng từ, đĩa mềm, đĩa cứng…  9/9/2011 Thông thƣờng nhớ lƣu trữ đƣợc xem nhƣ thiết bị I/O Nguyễn Ngọc Tuấn 54 1.4- Bộ nhớ (memory)  a Bộ nhớ đọc – ROM (Read-Only Memory)     9/9/2011 Là nhớ đọc, sửa đổi thông tin hoạt động thông thƣờng Thông tin ghi ROM không bị mất nguồn cung cấp ROM đƣợc ghi thiết bị chuyên dụng ROM thƣờng đƣợc dùng để chứa chƣơng trình liệu cố định (chƣơng trình khởi động, liệu tra bảng …) Nguyễn Ngọc Tuấn 55 1.4- Bộ nhớ (memory)  b Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên – RAM (Random Access Memory)   9/9/2011 Cho phép đọc/ghi thơng tin lúc q trình làm việc mà không cần thiết bị đặc biệt Thông tin RAM bị mất nguồn cung cấp Nguyễn Ngọc Tuấn 56 1.4- Bộ nhớ (memory)  Có hai loại RAM chính:   9/9/2011 RAM động – DRAM (Dynamic RAM): có cấu tạo từ transistor MOSFET tụ điện (1 phần tử nhớ), lƣu trữ thơng tin điện tích tụ nên thơng tin (rị rĩ hết) khơng có biện pháp trì thích hợp Do cần có trình làm tƣơi (refresh) định kì để phục hồi nội dung nhớ trƣớc (rị rĩ hết) DRAM tích hợp với dung lƣợng lớn RAM tĩnh – SRAM (Static RAM): cấu tạo từ Flipflop (FF) (1 phần tử nhớ), FF lƣu trữ bit thông tin nên SRAM không cần trình làm tƣơi để trì nội dung Tuy nhiên, khó tích hợp với dung lƣợng lớn Nguyễn Ngọc Tuấn 57 1.4- Bộ nhớ (memory)  Cấu trúc bên tiêu biểu nhớ       9/9/2011 Bộ nhớ gồm phần tử nhớ hay ô nhớ (memory cell) đƣợc tổ chức dƣới dạng ma trận Mỗi ô nhớ chứa bit thông tin Mảng nhớ đƣợc phân chia thành chuỗi ngăn nhớ hay từ nhớ (word) Mỗi ngăn nhớ có địa Một ngăn nhớ có 4-bit, 8-bit, 16-bit … Ký hiệu: số ngăn nhớ x độ rộng ngăn nhớ Ví dụ: nhớ 1024 x bao gồm 210 ngăn nhớ, ngăn nhớ có 8-bit Nguyễn Ngọc Tuấn 58 1.4- Bộ nhớ (memory)  Cấu trúc bên tiêu biểu Memory array: Mảng ô nhớ: (RD) OE CS Write (WR) WE Address Row address decoder … Memory array EN Three State driver Data Output Data Input … Memory cell Column address decoder 9/9/2011 Hình 1.8 Nguyễn Ngọc Tuấn nhớ Row address decoder: Bộ giải mã địa hàng Column address decoder: Bộ giải mã địa cột Data Memory cell: Ô nhớ Three state driver: Bộ điều khiển ngõ trạng thái Data Output: Dữ liệu Data Input: Dữ liệu vào Address: Địa Write: Ghi 59 1.4- Bộ nhớ (memory) (RD) OE CS Write (WR) WE Address Row address decoder … Memory array EN Three State driver Data Output Data Data Input … Memory cell Column address decoder Hình 1.8 9/9/2011 Nguyễn Ngọc Tuấn Các tín hiệu tiêu biểu chip nhớ: + (Chip Select): tín hiệu chọn chip (cho phép chip) + (Output Enable): tín hiệu cho phép xuất liệu (nhận xung kích từ P) + (Write Enable): tín hiệu cho phép ghi liệu (nhận xung kích từ P) + Address: tín hiệu địa (từ bus địa chỉ) để chọn ngăn nhớ cần thao 60 tác Ch1: II Các loại bus  Các đặc trƣng tập lệnh  9/9/2011 Tuỳ ứng dụng  có tập lệnh khác Nguyễn Ngọc Tuấn 61