Mục tiêu:
- Trình bày được cấu tạo và các chế độ làm việc của bộ định thời 8051 theo nội dung đã học;
- Thực hiện khởi tạo bộ nhớ đúng yêu cầu kỹ thuật;
- Thực hiện đọc bộ định thời trong khi hoạt động đúng yêu cầu kỹ thuật; - Thực hiện lập trình điều khiển dùng bộ định thời đúng yêu cầu kỹ thuật.
Nội dung:
1. Mở đầu
❖ Tần số: tần số xung ngõ ra bằng tần số xung ngõ vào chia cho 2N.
❖ Giá trị: giá trị nhị phân trong các FF của bộ định thời là số đếm của các
xung clock tại ngõ vào từ khi bộ định thời bắt đầu đếm.
❖ Tràn: xảy ra hiện tượng tràn (cờ tràn = 1) khi số đếm chuyển từ giá trị
lớn nhất xuống giá trị nhỏ nhất của bộ định thời.
Ví dụ: Bộ định thời 16 bit (chứa 16 FF bên trong).
❖ Tần số: 216 65536 IN f IN f OUT f = =
❖ Giá trị: số đếm nằm trong khoảng 0 (0000H) → 65535 (FFFFH). ❖ Tràn: cờ tràn bằng 1 khi số đếm từ FFFFH chuyển xuống 0000H. ❖ Hình minh họa đơn giản hoạt động của bộ định thời 3 bit:
101
Hoạt động của một bộ định thời 3 bit đơn giản được minh họa trong hình trên. Mỗi một tầng là D FF kích khởi cạnh âm hoạt động như một mạch chia 2 do ta nối ngõ ra Q với ngõ vào D. Flipflop cờ (Flag FF) là một mạch chốt D được set bằng 1 bởi tầng cuối của bộ định thời. Giản đồ thời gian cho thấy tầng thứ nhất (Q0) chia 2 tần số xung clock, tầng thứ hai (Q1) chia 4 tần số xung clock, … Số đếm được ghi ở dạng thập phân và được kiểm tra dễ dàng bằng cách khảo sát trạng thái của 3 flipflop. Ví dụ, số đếm là 4 xuất hiện khi Q2 = 1, Q1 = 0, Q0 = 0. Các flipflop ở trên là các flipflop tác động cạnh âm (nghĩa là trạng thái của các flipflop sẽ thay đổi theo cạnh âm của xung clock). Khi số đếm tràn từ 111 xuống 000, ngõ ra Q2 cĩ cạnh âm làm cho trạng thái của flipflop cờ đổi từ 0 lên 1 (ngõ vào D của flipflop này luơn luơn ở logic 1).
❖ Ứng dụng định thời gian (TIMER): bộ định thời được
lập trình sao cho sẽ tràn sau một khoảng thời gian đã qui định và khi đĩ cờ tràn của bộ định thời sẽ bằng 1.
❖ Ứng dụng đếm sự kiện (COUNTER): để xác định số lần
xuất hiện của một kích thích từ bên ngồi tới một chân của chip 8051 (kích thích là sự chuyển trạng thái từ 1 xuống 0).
❖ Ứng dụng tạo tốc độ baud cho port nối tiếp: xem thêm trong phần “Hoạt động port nối tiếp.”.
102