myself_122
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết kế mạch đếm sản phẩm dùng LCD
Đơn vị xử lý trung tâm:
CPU đóng vai trò chủ đạo trong hệ vi xử lý, nó quản lý tất cả các hoạt động của hệ và thực hiện tất cả các thao tác trên dữ liệu.
CPU là một vi mạch điện tử có độ tích hợp ca. Khi hoạt động CPU đọc mã lệnh được ghi dưới dạng cácbit 0 và bit 1 từ bộ nhớ, sau đó nó sẽ thực hiện giải mã các lệnh này thành các dãy xung điều khiển tương ứng với các thao tác trong lệnh để điều khiển cáckhối khác thực hiện từng bước các thao tác đóvà từ đó tạo ra các xung điều khiển cho toàn hệ.
IR/IP (Instruction Register/Intruction Pointer): thanh ghi lệnh/con trỏ lệnh.
PC (Program Counter): bộ đếm chươngtrình.
Instruction decode and control unit: đơn vị giải mã lệnh và điều khiển.
ALU (arithmetic and Logic Unit): đơn vị số học và logic.
Registers: Các thanh ghi.
Khi hoạt động CPU sẽ thực hiện liên tục 2 thao tác: tìm nạp lệnh và giãi mã - thực hiện lệnh.
Thao tác tìm nạp lệnh:
Nội dung của thanh ghi PC đượcCPU đưa lên bus địa chỉ.
Tín hiệu điều khiển đọc (Read) chuyển sang trạng thái tích cực.
Mã lệnh (Opcode) từ bộ nhớ được đưa lên bus dữ liệu.
Nội dung của thanh ghi PC tăng lên một đơn vị để chuẩn bị tìm nạp lệnh kế tiếp từ bộ nhớ.
Thao tác giải mã - thực hiện lệnh:
Mã lệnh từ thanh ghi IR được đưa vào đơn vị giải mã lệnh và điều khiển.
Đơn vị giải mã lệnh và điều khiển sẽ thực hiện giải mã opcode và tạo ra các tín hiệu để điều khhiển việc xuất nhập dữ liệu giữ ALU và cácthanh ghi.
Căn cứ trên các tín hiệu điều khiển này, ALU thực hịên các thao tác đã được xác định.
Một chuỗi các lệnh (Opcode) kết hợp lại với nhau để thực hiện một công việc có nghĩa được gọi là chương trình (Program) hay phần mềm.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
của chip.I/O ports (In/Out ports): Các port xuất/nhập _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng song song giữa trong và ngoài chip thông qua các port P0, P1, P2, P3.
Serial port: Port nối tiếp _ điều khiển việc xuất nhập dữ liệu dưới dạng nối tiếp giữa trong và ngoài chip thông qua các chân TxD, RxD.
Timer 0, Timer 1: Bộ định thời 0, 1 _ dùng để định thời gian hay đếm sự kiện (đếm xung) thông qua các chân T0, T1.
Bus control: Điều khiển bus _ điều khiển hoạt động của hệ thống bus và việc di chuyển thông tin trên hệ thống bus.
Bus system: Hệ thống bus _ liên kết các khối trong chip lại với nhau.
1.1.4.2.Chức năng các chân của chip 8051
Chip 8051 :gồm 40 chân
2 chân nguồn cấp điện (VCC, VSS)
32 chân xuất/nhập
6 chân chức năng (EA, ALE, PSEN, XTAL1, XTAL2, RST)
Port xuất/nhập 8 bit (P0.0 – P0.7)
Port xuất/nhập 8 bit (P1.0 – P1.7)
Port xuất/nhập 8 bit (P2.0 – P2.7)
Port xuất/nhập 8 bit (P3.0 – P3.7)
Sơ đồ chân của chip 89C51
Port 0:
- Port 0 (P0.0 – P0.7) có số chân từ 32 – 39.
- Port 0 có hai chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P0.0 - P0.7) không sử dụng bộ nhớ ngoài.
• Bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7) có sử dụng bộ nhớ ngoài.
+ Lưu ý: Khi Port 0 đóng vai trò là port xuất nhập dữ liệu thì phải sử dụng các điện trở kéo lên bên ngoài.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 0 đóng vai trò là ngõ vào của dữ liệu (D0 -> D7)
Port 1:
- Port 1 (P1.0 – P1.7) có số chân từ 1 – 8.
- Port 1 có một chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P1.0 – P1.7) _ sử dụng hay không sử dụng bộ nhớ ngoài.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 1 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte thấp (A0 – A7)
Port 2:
- Port 2 (P2.0 – P2.7) có số chân từ 21 – 28.
- Port 2 có hai chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) _ không sử dụng bộ nhớ ngoài.
• Bus địa chỉ byte cao (A8 – A15) _ có sử dụng bộ nhớ ngoài.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 2 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte cao (A8 – A11) và các tín hiệu điều khiển
Port 3:
- Port 3 (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 – 17.
- Port 0 có hai chức năng:
• Port xuất nhập dữ liệu (P3.0 – P3.7) _ không sử dụng bộ nhớ ngoài hay các chức năng đặc biệt.
• Các tín hiệu điều khiển _ có sử dụng bộ nhớ ngoài hay các chức năng đặc biệt.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 3 đóng vai trò là ngõ vào của các tín hiệu điều khiển
Chức năng của các chân Port3:
Bit
Tên
Địa chỉ bit
Chức năng
P3.0
RxD
B0H
Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp
P3.1
TxD
B1H
Chân phát dữ liệu của port nối tiếp
P3.2
INT0\
B2H
Ngõ vào ngắt ngoài 0
P3.3
INT1\
B3H
Ngõ vào ngắt ngoài 1
P3.4
T0
B4H
Ngõ vào của bộ định thời đếm 0
P3.5
T1
B5H
Ngõ vào của bộ định thời đếm 1
P3.6
WR\
B6H
Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu Ram ngoài
P3.7
RD\
B7H
Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu Ram ngoài
Chân PSEN\:
- PSEN (Program Store Enable): cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài.
• Là tín hiệu xuất, tích cực mức thấp.
PSEN\ = 0 _ trong thời gian CPU tìm-nạp lệnh từ ROM ngoài.
PSEN\ = 1 _ CPU sử dụng ROM trong (không sử dụng ROM ngoài).
- Khi sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài, chân PSEN\ thường được nối với chân OE\ của ROM ngoài để cho phép CPU đọc mã lệnh từ ROM ngoài.
Chân ALE:
- ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để thực hiện việc giải đa hợp cho bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp(AD0 – AD7).
• Là tín hiệu xuất, tích cực mức cao.
ALE = 0 _ trong thời gian bus AD0 – AD7 đóng vai trò là bus D0 – D7.
ALE = 1 _ trong thời gian bus AD0 – AD7 đóng vai trò là bus A0 – A7.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân ALE đóng vai trò là ngõ vào của xung lập trình (PGM\)
Khi lệnh lấy dữ liệu từ RAM ngoài (MOVX) được thực hiện thì 1 xung ALE bị bỏ qua
Chân EA\:
- EA (External Access): truy xuất ngoài, chân số 31.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép truy xuất (sử dụng) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài.
• Là tín hiệu nhập, tích cực mức thấp.
EA\ = 0 _ Chip 8051 sử dụng chương trình của ROM ngoài.
EA\ = 1 _ Chip 8051 sử dụng chương trình của ROM trong.
- Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân EA đóng vai trò là ngõ vào của điện áp lập trình (Vpp = 12V/89xx, 21V/80xx,87xx)
+ Lưu ý: Chân EA\ luôn luôn phải được nối lên Vcc (sử dụng chương trình của ROM trong) hay xuống Vss (sử dụng chương trình của ROM ngoài).
Chân XTAL1, XTAL2:
- XTAL (Crystal): tinh thể thạch anh, chân số 18-19.
- Chức năng:
• Dùng để nối với thạch anh hay mạch dao động tạo xung clock bên ngoài, cung cấp tín hiệu xung clock cho chip hoạt động.
• XTAL1 _ ngõ vào mạch tạo xung clock trong chip.
• XTAL2 _ ngõ ra mạch tạo xung clock trong chip.
Chân RST:
- RST (Reset): thiết lập lại, chân số 9.
- Chức năng:
• Là tín hiệu cho phép thiết lặp (đặt) lại trạng thái ban đầu cho hệ thống.
• Là tín hiệu nhập, tích cực mức cao.
RST = 0 _ Chip 8051 hoạt động bình thường.
RST = 1 _ Chip 8051 được thiết lặp lại trạng thái ban đầu.
Chân Vcc, GND:
- Vcc, GND: nguồn cấp điện, chân số 40-20.
- Chức năng:
• Cung cấp nguồn điện cho chip 89C51 hoạt động.
• Vcc = +5V ± 10%.
• GND = 0V.
Tổ chức bộ nhớ
- Bộ vi xử lý có không gian bộ nhớ chung cho dữ liệu vàchương trình
- Chương trình và dữ liệu nằm chung trên RAM.
- Bộ vi điều khiển có không gian bộ nhớ riêng cho dữ liệu vàchương trình.
- Chương trình và dữ liệu nằm riêng trên ROM và RAM.
Tổ chức bộ nhớ của chip 8051:
Không gian bộ nhớ của chip 8051
Bộ nhớ dữ liệu trên chip 8051
1.1.5.Hoạt động của bộ định thời (Timer):
Bộ định thời (Timer):
Là các chuỗi FF (mỗi FF là 1 mạch chia 2)
Ngõ vào:nhận tín hiệu xung clock từ nguồn xung.
Ngõ ra: truyền tín hiệu xung clock cho FF báo tràn(cờ tràn)
f: tần số xung ngõ vào.
f/2n: tần số xung ngõ ra.
N:số lượng FF trong bộ nhớ định thời.
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.
Chip 8051 có 2 bộ định thời
Dùng để định một khoảng thời gian.
Dùng để đếm sự kiện (đếm số xung).
Dùng để tạo tốc dộ baud cho port nối tiếp.
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 đó cờ tràn của bộ định thời sẽ bằng1.
Ứng dụng đếm sự kiện (COUNTER): để xác định số lần xuất hiện của một kích thích từ bên ngoài tới 1 chân của chip 8051 (kích thích chuyển trạng thái từ 1 xuống 0).
1.1.5.1.Thanh ghi chế độ định thời (TMOD):
Thanh ghi TMOD (Timer Mode Register) chứa các bit dùng để thiết lập chế độ hoạt động cho bộ định thời 0 và bộ định thời 1.
Thanh ghi TMOD được nạp giá trị một lần tại thời điểm bắt đầu của chương trình để qui định chế độ hoạt động của các bộ định thời.
• Cấu trúc thanh ghi TMOD:
Các chế độ hoạt động của bộ định thời:
1.1.5.2.Thanh ghi điều khi...