Đang tải... (xem toàn văn)
VĐK 8051 là sản phẩm của Intel ra đời năm 1981. Hiện nay được dùng khá phổ biến vì tính kinh tế và khả năng ứng dụng nhiều trong thực tiễn. Họ VĐK MCS – 51 có một số phiên bản sau:+> VĐK 80C31 có 126 byte nhớ RAM, không có ROM bên trong mà phải dùng ROM ngoài.+> VĐK 80C51 có 126 byte nhớ RAM, 4KB nhớ ROM chỉ lập trình một lần, không lập trình lại được, có 2 bộ timer 0, 1.+> VĐK 80C52 có 8 Kb nhớ ROM, 256 byte RAM và 3 bộ timer : 0, 1, 2.+> VĐK 87C51 có 256 byte nhớ RAM, 8 Kb nhớ EPROM có thể xóa bằng tia cực tím và ghi lại nhiều lần.+> VĐK 89C51 có 256 byte RAM, 4Kb nhớ FLASH ROM có thể xóa và nạp bằng điện nhiều lần.
Nguyễn Thị Phương Huệ I / VI ĐIỀU KHIỂN 8051 1 / GIỚI THIỆU CHUNG VỀ 8051: VĐK 8051 là sản phẩm của Intel ra đời năm 1981. Hiện nay được dùng khá phổ biến vì tính kinh tế và khả năng ứng dụng nhiều trong thực tiễn. Họ VĐK MCS – 51 có một số phiên bản sau: +> VĐK 80C31 có 126 byte nhớ RAM, không có ROM bên trong mà phải dùng ROM ngoài. +> VĐK 80C51 có 126 byte nhớ RAM, 4KB nhớ ROM chỉ lập trình một lần, không lập trình lại được, có 2 bộ timer 0, 1. +> VĐK 80C52 có 8 Kb nhớ ROM, 256 byte RAM và 3 bộ timer : 0, 1, 2. +> VĐK 87C51 có 256 byte nhớ RAM, 8 Kb nhớ EPROM có thể xóa bằng tia cực tím và ghi lại nhiều lần. +> VĐK 89C51 có 256 byte RAM, 4Kb nhớ FLASH ROM có thể xóa và nạp bằng điện nhiều lần. 1 Nguyễn Thị Phương Huệ B¶ng 1.1.B¶ng th«ng sè c¬ b¶n cña c¸c hä V§K Hình 1. Sơ đồ khối của họ VĐK 8051 2 / Bảng thông số cơ bản của các họ VĐK 2 other C O U N T E R I N P U T S OSC INTERRUPT CONTROL 4 I/O PORTS BUS CONTROL SERIAL PORT EXTERNAL INTERRUPTS CPU ON - CHIP RAM ETC TIMER 0 TIMER 1 ADDRESS/DATA TXD RXD P 0 P 1 P 2 P 3 Nguyễn Thị Phương Huệ 3/ Mô tả chân của 8051. 3.1/ Sơ đồ chân: 3 Đặc tính 8051 8052 8031 ROM trên chíp 4K byte 8K byte OK RAM 128 byte 256 byte 128 byte Bộ định thời 2 3 2 Chân vào ra 32 32 32 Cổng nối tiếp 1 1 1 Nguồn ngắt 6 8 6 Nguyễn Thị Phương Huệ 4 Nguyễn Thị Phương Huệ Hình 2. Sơ đồ chân của 8051 3.2/ Chức năng các chân VĐK: - Port 0: Có 2 chức năng ở trên chân từ 32 39 trong các thiết kế cỡ nhỏ (Không dùng bộ nhớ mở rộng), có 2 chức năng như các đường I/O. Đối với các thiết kế cỡ lớn ( với bộ nhớ mở rộng ) nó được kết hợp kênh giữa các bus. - Port 1: Là cổng I/O trên các chân 18. Có thể dùng cho các thiết bị ngoài nếu cần. Cổng này không có chức năng khác, vì vậy chúng ta chỉ được dùng trong giao tiếp với các thiết bị ngoài. - Port 2: Là một cổng có công dụng kép trên các chân từ 21 28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết kế dùng bộ nhớ mở rộng. - Port 3: Cũng là một cổng công dụng kép trên các chân 1017. Các chân của cổng này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có lien hệ với các đặc tính đặc biệt của 8051 như bảng sau: 5 Nguyễn Thị Phương Huệ Bảng chức năng của các chân trên Port 3. 6 Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0 RXD P3.1 TXD P3.2 INT0 P3.3 INT1 P3.4 T0 P3.5 T0 P3.6 WR P3.7 RD Dữ liệu nhận cho port nối tiếp Dữ liệu phát cho port nối tiếp Ngắt 0 bên ngoài Ngắt 1 bên ngoài Ngõ vào của timer / counter 0 Ngõ vào của timer / counter 1 Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài Nguyễn Thị Phương Huệ - PSEN : ( Program store Enable ) : 8051 có 4 tín hiệu điều khiển . Psen là tín hiệu điều khiển ở chân số 29. Nó là tín hiệu điều khiển cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE ( Out put Enable ) của một EPROM để cho phép đọc các byte mã lệnh. Psen sẽ ở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM qua bus và được chốt vào thanh ghi lệnh của 8051 để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội (8051) Psen sẽ ở mức thụ động ( mức cao ). - ALE: ( Address Latch Enable ): Tín hiệu ra ALE trên chân 30 cho phép chốt địa chỉ, là chân đầu ra và được tích cực ở mức cao. Chân ALE được sử dụng để phân kênh địa chỉ và dữ liệu bằng cách nối tới chân G của chip 74LS373. - RST . Chân số 9 là chân tái lập RESET. Nó là một đầu vào và có mức tích cực cao ( bình thường ở mức thấp ). Khi cấp xung cao tới chân này thì bộ VĐK sẽ tái lập và kết thúc mọi hoạt động. Điều này thường được coi như là sự tái bật nguồn. Khi kích hoạt tái bật nguồn sẽ làm mất mọi giá trị trên các thanh ghi. Nhằm làm cho đầu vào RESET có hiệu quả thì nó phải có tối thiểu 2 chu kỳ máy. Hay nói cách khác, xung cao phải kéo dài tối thiểu 2 chu kỳ 7 Nguyễn Thị Phương Huệ máy trước nó xuống thấp. Trong 8051 một chu kỳ máy được định nghĩa bẳng 12chu kỳ dao động của thạch anh. - EA : Các thành viên họ 8051 như 8751, 89C51 hoặc DS5000 đều có ROM trên chip lưu cất chương trình. Trong các trường hợp như vậy thì chân EA được nối tới Vcc. Đối với các thành viên của họ như 8031 và 8032 mà không có ROM trên chip thì mã chương trình được lưu cất ở trên bộ nhớ ROM ngoài và chúng được nạp cho 8031/8032. Do vậy, đối với 8031 thì chân EA phải được nối đất để báo rằng chương trình được cất ở ngoài. EA có nghĩa là truy cập ngoài ( External Acess ) là chân số 31 trên vỏ kiểu DIP. Nó là một chân đầu vào và phải được nối với Vcc hoặc GND. Hay nói cách khác là nó không được để hở. - Chân Vcc: Chân số 40 là chân Vcc cấp điện áp nguồn cho chip, nguồn điện áp là +5V. - Chân GND: Chân số 20 - Chân XTAL 1 và XTAL 2: 8051 có một bộ dao động trên chip nhưng nó yêu cầu một xung đồng hồ ngoài để chạy nó. Bộ dao động thạch anh thường xuyên nhất được nối tới chân đầu vào XTAL 1 ( chân 19 ) và XTAL 2 ( chân 18 ). Bộ dao động thạch anh này cũng cần 2 tụ điện giá trị 30PF. Một phía của tụ điện được nối xuống đất như hình a. 8 C2 C1 30pF XTAL2 XTAL1 GND XTAL2 XTAL1 GND NC EXTERRNAL OSCILLATAOR SIGNAL Nguyễn Thị Phương Huệ a, Nối XTAL tới 8051 b, Nối XTAL tới nguồn đồng bộ ngoài Hình 3. sơ đồ đấu nối thạch anh 4/ Các thanh ghi, bộ time/counter và ngắt 4.1/ Các thanh ghi Trong CPU các thanh ghi được dùng để lưu cất thong tin tạm thời, những thong tin này có thể là một byte dữ liệu cần được xử lý hoặc là một địa chỉ đến dữ liệu cần được nạp. Phần lớn các thanh ghi của 8051 là các thanh ghi 8 bit. Trong 8051 chỉ có một kiểu dữ liệu: Loại 8 bit, 8 bit của một thanh ghi được trình bày như sau: 9 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 Nguyễn Thị Phương Huệ Với MSB là bit có giá trị cao nhất D7 cho đến LSB là bít có giá trị thấp nhất D0. ( MSB – Most sigtican bit và LSB – Leart sigtician Bit ). Với một kiểu dữ liệu 8 bít thì bất kỳ dữ liệu nào lớn hơn 8 bit đều phải được chia thành các đoạn 8 bit trước khi được xử lý. Hình 4. Cấu trúc của một số thanh ghi Các thanh ghi được sử dụng rộng rãi nhất của 8051 là A ( thanh ghi tích lũy ), B, R0 R7, DPTR ( Con trỏ dữ liệu ) và PC ( Bộ đếm chương 10 A B R0 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 DPH PC (program counter) DPL DPTR PC a)Một số thanh ghi 8 bít của 8051 b) Một số thanh ghi 16 bít của 8051 [...]... BỘ BIẾN ĐỔI ADC 1 Nguyên tắc hoạt động của ADC Mạch chuyển đổi tương tự sang số, chuyển một tín hiệu ngõ vào tương tự ( dòng diện hay điện áp ) thành dạng mã số nhị phân có giá trị tương ứng Chuyển đổi ADC có rất nhiều phương pháp Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có những thông số cơ bản khác nhau: + Độ chính xác của chuyển đổi AD + Tốc độ chuyển đổi + Dải biến đổi của tín hiệu tương tự ngõ vào 23 ... a,#Data; Di chuyển giá trị data vào thanh ghi a - Ví dụ: +.Mov R0,#10H; Di chuyển giá trị 20 hệ hecxa vào thanh ghi R0 +.Mov DPTR,#50; Di chuyển giá trị 50 vào con trỏ dữ liệu DPTR 4.1.2/ Chế độ định địa chỉ trực tiếp Đây là chế độ có thể truy nhập toàn bộ không gian nhớ của RAM, áp dụng cho RAM trong và SFR ( thanh ghi chức năng đặc biệt ) VD: Mov a,4 ; Di chuyển nội dung ô nhớ 4 trong RAM trong vào thanh... vào thanh ghi A Mov 50H,A ; Di chuyển nọi dung thanh ghi A vào ô nhớ có địa chỉ là 50H trong RAM trong 4.1.3 Chế độ định địa chỉ thanh ghi Chế độ này toán hạng phải là một trong các thanh ghi từ R0R7, A, B, DPTR VD: Mov A,R0 ; Di chuyển nội dung thanh ghi R0 vào thanh ghi A Mov R2, A ; Di chuyển nội dung thanh ghi A vào thanh ghi R0 Chế độ này yêu cầu toán hạng nguồn và toán hạng đích phải có cùng... thanh ghi R0 vào thanh ghi A - Đối với RAM ngoài ta phải MovX ( X : Extenal ) 4.1.5 Chế độ định địa chỉ chỉ số thanh ghi Chế độ này được sử dụng rộng rãi khi truy cập các phần tủ dữ liệu của bảng trong không gian ROM của 8051 VD: MovC A,@A+DPTR ; Di chuyển nội dung ô nhớ trong ROM có địa chỉ xác định bởi tổng nội dung của thanh ghi DPTR và thanh ghi A vào trong thanh ghi A 4.2 TẬP LỆNH CỦA 8051 4.2.1... hoặc cờ khác *> Lệnh chuyển số liệu vào ngăn xếp Cú pháp: PUSH direct 16 Nguyễn Thị Phương Huệ Chức năng: Để chuyển số liệu có trong câu lệnh vào ngăn xếp, trước tiên con trỏ ngăn xếp sẽ được tăng lên 1, sau đó số liệu sẽ được chuyển vào đỉnh của ngăn xếp mà địa chỉ này được định bởi Kích thước là 2 byte, thời gian thực hiện là 2 chu kỳ máy, mã lệnh là : 1100 0000 *> Lệnh chuyển số liệu ra khỏi... 14 Nguyễn Thị Phương Huệ 4.1.4 Chế độ này các thanh ghi dùng để trỏ đến dữ liệu có trong bộ nhớ Chỉ dùng các thanh ghi R0, R1 còn định địa chỉ gián tiếp - Chế độ các thanh ghi từ R2R7 không dùng đến - R0, R1 đều có dấu @ ứng trước Nếu không có @ thì đó là lệnh chuyển nội dung R0 và R1 chứ không phải là di chuyển nội dung ngăn nhớ có trong R0, R1 VD: Mov a,@R0 ; Di chuyển nội dung ô nhớ có trong ROM...Nguyễn Thị Phương Huệ trình ) Tất cả các dữ liệu trên đều là thanh ghi 8 bit trừ DPTR và PC 16 bit Thanh ghi tích lũy A được sử dụng cho tất cả mọi phép toán số học và logic 4.2/ Hoạt động của bộ định thời timer B SFR TCON TMOD TL0 TL1 TH0 TH1 Mục đích Điều khiển timer Chế độ timer Byte thấp của timer 0 Byte thấp của timer 1 Byte cao của timer 0 Byte cao của timer 1 Địa chỉ 88H... ngắt nối tiếp, PS = 1 Ưu tiên ngắt Nếu để mặc định thì sẽ tuần tự từ PX0 PT0 PX1 PT1 PS - Thanh ghi điều khiển trạng thái TCON IE1 IT1 IEO + ITx: Xác lập kiểu ngắt của timer 0 hoặc 1 *> ITo = 0 Xác lập kiểu ngắt ở mức xung *> ITo = 1 Xác lấp kiểu ngắt ở cạnh xung + IEx: Cờ ngắt 4/ Các tập lệnh của họ VĐK 8051 4.1/ Các chế dộ định địa chỉ 4.1.1/ Chế độ điịnh địa chỉ tức thời 13 ITO Nguyễn... cao của dữ liệu được nạp vào thanh ghi , còn byte thấp được nạp vào thanh ghi Lệnh này không làm ảnh hưởng đến cờ hiệu Kichd thước 3byte, thời gian thực hiện là 2 chu kỳ máy, mã lệnh là 1001 0000 *> Lệnh Mov dạng bít Cú pháp: Mov , Chức năng: Chuyển dữ liệu ở dạng sao chép toán hạng nguồn vào toán hạng đích, 1 toán hạng nguồn là cờ hiệu và một toán hạng còn lại... lũy, kết quả lưu vào thanh ghi tích lũy 20 Nguyễn Thị Phương Huệ *> Lệnh cộng có nhớ Cú pháp : ADDC a, Chức năng: Cộng giá trị biến với nội dung trong thanh ghi tích lũy và cộng với cờ nhớ, kết quả lưu trong thanh ghi tích lũy *> Lệnh trừ có nhớ Cú pháp: SUBB a, Chức năng: Thực hiện phép trừ thanh ghi tích lũy với toán hạng thứ 2 và cờ nhớ CF, kết quả lưu vào thanh ghi tích . Phương Huệ I / VI ĐIỀU KHIỂN 8051 1 / GIỚI THIỆU CHUNG VỀ 8051: VĐK 8051 là sản phẩm của Intel ra đời năm 1981. Hiện nay được dùng khá phổ biến vì tính kinh tế và khả năng ứng dụng nhiều trong. hiệu điều khiển . Psen là tín hiệu điều khiển ở chân số 29. Nó là tín hiệu điều khiển cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE ( Out put Enable ) của một EPROM để. các công dụng chuyển đổi có lien hệ với các đặc tính đặc biệt của 8051 như bảng sau: 5 Nguyễn Thị Phương Huệ Bảng chức năng của các chân trên Port 3. 6 Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0