Bài giảng Điều khiển số máy điện: Chương 6 - TS. Nguyễn Thanh Sơn

Bài giảng Điều khiển số máy điện: Chương 6 Đại cương về cấu trúc phần cứng và phần mềm trong điều khiển số cung cấp cho người học những kiến thức như: Vi điều khiển (Microcontroller); Ghép nối vi điều khiển Atmega16 với máy tính cá nhân; Một số đặc điểm của chương trình phần mềm trong điều khiển số;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Trang 1

 Chương này giới thiệu sơ bộ về cấu trúc

phần cứng và phần mềm trong điều khiển

số Hệ thống phần cứng được xây dựng từ

các vi điều khiển

 Bên cạnh đó một hệ thống điều khiển số có

thể được ghép nối với máy tính cá nhân, do

đó các thông số có thể đặt trực tiếp trên máy

tính Máy tính còn có nhiệm vụ quan sát giá

trị phản hồi của hệ thống

1

Chương 6 Đại cương về cấu trúc phần

cứng và phần mềm trong điều khiển số

6.1 Vi điều khiển (Microcontroller)

 Phần cứng dùng trong các hệ thống điều khiển

số là vi điều khiển Một bộ vi điều khiển (viết tắt

là MCU hay uC) là một máy tính số được tích

hợp trên một chip

 Vi điều khiển được xem như là một họ vi xử có

độ tích hợp cao, tiêu thụ ít năng lượng, dễ sử

dụng và giá thành thấp

2

1

2

Trang 2

 Vi điều khiển dùng cho các hệ điều khiển số

tương phản với các bộ vi xử lý của máy tính cá

nhân mà ở đó phải cần có sự ghép nối với các

khâu khác mới có thể làm việc được

 Ngoài việc kết hợp với các phần tử số học và

logic như một bộ vi xử lý đa năng, một số họ vi

điều khiển còn được tích hợp với các phần tử

khác như là bộ nhớ đọc viết để lưu giữ liệu, bộ

nhớ ROM hay bộ nhớ chớp nhoáng,…

3

 Với tốc độ xung nhịp một vài MHz hoặc thấp

hơn, một bộ vi điều khiển thường làm việc với

tốc độ thấp hơn so với bộ vi xử lý hiện đại nhưng

đủ cho một số ứng dụng cụ thể

 Các vi điều khiển thường tiêu thụ công suất nhỏ

cỡ một vài miliwatts và có khả năng làm việc ở

chế độ chờ hay còn gọi là chế độ “sleep” trong

khi đợi các sự kiện ngoại

4

3

Trang 3

5

6.1.1 Vi điều khiển Atmega16

Vi điều khiển AVR Atmega16 là bộ vi điều khiển

8 bit mạnh có tốc độ xử lý cao, tiêu thụ công suất

nhỏ Sơ đồ chân ra của vi điều khiển 40 chân có

dạng như trên hình 6.1

6

5

6

Trang 4

7 Hình 6.1 Sơ đồ chân ra của vi điều khiển Atmega16 loại 40 chân

8

7

Trang 5

6.1.2 Ghép nối vi điều khiển Atmega16 với máy

tính cá nhân

 Cổng nối tiếp RS232 là giao diện sử dụng rộng

rãi nhất Trong các máy tính PC, cổng này còn

gọi là các cổng COM1 Giao thức truyền thông

RS232 được sử dụng cho các mục đích đo

lường và điều khiển Việc truyền dữ liệu qua

cổng được tiến hành theo cách nối tiếp nghĩa là

các bit được truyền nối tiếp nhau trên một đường

dẫn

9

tính cá nhân

10 Hình 6.2 Sơ đồ các chân của cáp nối tiếp RS232

9

10

Trang 6

tính cá nhân

11

Hình 6.3 Sơ đồ ghép nối vi

điều khiển Atmega 16 với

máy tính theo giao thức

RS232

6.2 Một số đặc điểm của chương trình phần

mềm trong điều khiển số

Điều khiển số máy điện đòi hỏi các bước tính

toán nhanh (real-time control) Hợp ngữ

(Assembly) là ngôn ngữ sử dụng hiệu quả nhất

dành cho mục đích này Tuy nhiên ngôn ngữ này

đòi hỏi người lập trình điều khiển số phải am

hiểu sâu về phần cứng của vi điều khiển

12

11

Trang 7

 Ngôn ngữ C có những đặc điểm của ngôn ngữ

bậc cao nhưng cũng có những đặc điểm của

ngôn ngữ bậc thấp là ngôn ngữ rất hiệu quả cho

việc xây dựng các phần mềm điều khiển số máy

điện

 C có tính cấu trúc rất cao, có các toán tử rất

mạnh vì thế các chương trình điều khiển lớn

được viết bằng C

13

 C cũng có thể được ghép nối trực tiếp với hợp

ngữ vì thế ngày nay C trở nên thông dụng hợp

ngữ nhiều

 Khi lập trình bằng C người sử dụng phải nắm

vững hệ lệnh của vi điều khiển

 Một hàm C tương đương với một chương trình

con viết bằng hợp ngữ

14

13

14

Định dạng
Số trang	7
Dung lượng	762,5 KB