Download miễn phí Đồ án Thiết kế mạng giám sát và điều khiển MC68HC11 dùng RS485
MỤC LỤC
CHƯƠNG I GIỚI THIỆU .5
I. TỔNG QUAN.5
II. GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC NỘI DUNG .5
III. SƠ BỘ KẾT QUẢ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN : .6
CHƯƠNG II CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS232,RS422/485&
ADAPTER CHUYỂN ĐỔI RS232–RS485 .7
I. GIỚI THIỆU: .7
I.1 RS232 .7
I.2 RS-422/485.8
CHƯƠNG III MẠNG TRUYỀN THÔNG .23
I. KÊNH TRUYỀN THÔNG .23
I.1 Khái niệm .23
I.2 Phân loại kênh: .23
I.3 Băng thông và tốc độ bit.23
I.4 Kênh thuê riêng (leased line) và kênh quay số (dial-up).23
I.5 Điều chế tín hiệu .24
I.6 Các kỹ thuật điều chế .24
I.7 Sự đồng bộ trong điều chế số .24
I.8 Kiểu truyền .24
I.9 Truyền dữ liệu .24
I.10 Truyền thông kiểu nối tiếp bất đồng bộ .30
I.11 Truyền nối tiếp đồng bộ .31
II. NETWORK PROGRAMMING.32
II.1 Các giao thức quản lý mạng .33
II.2 Định địa chỉ (Addressing) .37
II.3 Xác định thời gian truyền (Transmitter Enable Timing) .40
CHƯƠNG IV GIỚI THIỆU 68HC11 .41
I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ VI ĐIỀU KHIỂN .41
I.1 Microcontroller Motorola MC68HC11 .41
I.2 Đơn vị xử lý trung tâm (CPU).44
I.3 Các mode định vị địa chỉ.46
I.4 Tập lệnh của họ MC68HC11.47
II. CẤU HÌNH VÀ CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG.47
II.1 Các chế độ hoạt động .47
II.2 Các thanh ghi điều khiển .48
III. XUẤT NHẬP SONG SONG .53
III.1 PORT A.53
III.2 PORT B .54
III.3 PORT C .54
III.4 PORT D.54
III.5 PORT E .55
IV. HỆ THỐNG TRUYỀN NỐI TIẾP .55
IV.1 Hệ thống SCI trong MC68HC11 :.55
IV.2 Các thanh ghi SCI và các bit điều khiển .56
V. BỘ ĐẾM THỜI GIAN LẬP TRÌNH.60
V.1 Bắt giữ ngõ vào.61
V.2 So sánh ngõ ra.61
V.3 Các thanh ghi trong bộ đếm thời gian.61
VI. RESET VÀ INTERRUPT.64
VI.1 Reset .64
VI.2 Hệ thống ngắt của vi xử lý MC68HC11 (interrupt).66
VI.3 Sử dụng ngắt Reset và các vectơ ngắt khác của MCU68HC11 .68
CHƯƠNG V THIẾT KẾ MẠCH VÀ LẬP TRÌNH .71
I. MẠCH RS485 : .71
I.1 Giới thiệu SN75176: .71
I.2 Điều khiển phát data trên RS485 .72
Phương pháp định thời theo hướng bít .73
I.3 Điều khiển nhận trên RS485 .75
II. CHƯƠNG TRÌNH THU THẬP DỮ LIỆU TỪ CÁC BOARD .78
II.1 Chương trình trên Vi xử lý .78
II.2 Chương trình trên PC .83
II.3 Kết quả thực hiện : .84
III. DỮ LIỆU THU THẬP.87
III.1 Tính tốc độ động cơ .87
III.2 Chương trình đếm sản phẩm .91
III.3 Một số chương trình điều khiển đơn giản từ PC .91
KẾTLUẬN 107
PHỤ LỤC
A. CHƯƠNG TRÌNH MÁY TÍNH.109
B. CHƯƠNG TRÌNH VI XỬ LÝ .117
C. DATASHEETS.133
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO. .134
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:
($7F). Nếu kết quảphép cộng hay trừ vượt quá khoảng này thì CPU đưa cờ tràn (overflow flag) V về
1, nếu kết quả nằm trong khoảng này thì CPU xóa cờ bằng 0.
• Cờ zero (báo bằng không) (Z)
Được set nếu kết quả trong các hoạt động xử lý dữ liệu, logic, số học là bằng
không.
• Cờ negative (báo âm) (N)
Được sét nếu kết quả trong các hoạt động xử lý dữ liệu, logic, số học là số
âm (bit MSB=1).
• Cờ che ngắt (I)
Mạng giám sát và điều khiển GVHD : Ths. LÊ TUẤN ANH
SVTH : Nguyễn Quốc Tuấn Trang 46
Bit I là một bit che toàn cục khiến cho tất cả các nguồn ngắt có thể được che.
Khi bit I được set, các ngắt trở nên ở trạng thái chờ, nhưng các CPU hoạt động tiếp
tục mà không bị ngắt đến khi bit I được xoá.
• Cờ hafl carry (H)
Cờ được set nếu có nhớ từ bit 3 sang bit 4 trong đơn vị tính toán số học trong
các lệnh ADD, ABA, ADC. Cờ này thường được sử dụng trong các hoạt động BCD.
• Cờ che ngắt (X)
Cho phép ngắt từ chân XIRQ bên ngoài. Bit che ngắt X chỉ được set bằng
phần cứng và xoá bằng lệnh chương trình.
• Cờ cho phép Stop (S)
Bit dừng Stop (S) sử dụng để cho phép hay không cho phép lệnh Stop.
I.3 Các mode định vị địa chỉ
I.3.1 Địa chỉ vốn có (Inherent Addressing Mode)
Với địa chỉ vốn có mã lệnh không đòi hỏi có toán hạng, mọi thông tin cần
thiết nằm ngay trong nội dung lệnh. Tên mã lệnh dạng Mnemonic chứa dữ liệu
toán hạng cần tìm.
I.3.2 Địa chỉ tức thời (Immediate Addressing Mode)
Với chế độ địa chỉ tức thời, mã thao tác chỉ ra cần làm gì và toán hạng
cần làm nằm ở đâu, nghĩa là chỉ dữ liệu được tác động đến.
I.3.3 Địa chỉ trực tiếp (Direct Addressing) và địa chỉ mở rộng (Extended
Addressing)
Định vị địa chỉ trực tiếp và địa chỉ mở rộng tương tự nhau. Trong cả hai
trường hợp toán hạng là địa chỉ chứ không phải là dữ liệu. Sự khác nhau giữa địa
chỉ trực tiếp và địa chỉ mở rộng chỉ là toán hạng là địa chỉ 1 byte với chế độ trực
tiếp và địa chỉ 2 byte với chế độ mở rộng.
I.3.4 Địa chỉ số (Indexed Addressing Mode)
Một offset 8 bit không dấu được cộng vào giá trị thanh ghi chỉ số (IX hay IY).
Tổng này là địa chỉ hiệu dụng. Mode định vị địa chỉ này rất mạnh và hữu ích cho
phép tham chiếu đến bất kỳ vùng nhớ nào trong không gian 64 K byte địa chỉ.
I.3.5 Địa chỉ tương đối
Mode địa chỉ này chỉ được sử dụng cho các lêïnh rẽ nhánh. Nếu điều kiện rẽ
nhánh là đúng, một offset 8 bit có dấu được cộng vào nội dung của bộ đếm chương
trình (PC) từ địa chỉ rẽ nhánh hiệu dụng. Nếu không chương trình sẽ xử lý lệnh kế
tiếp.
Mạng giám sát và điều khiển GVHD : Ths. LÊ TUẤN ANH
SVTH : Nguyễn Quốc Tuấn Trang 47
I.4 Tập lệnh của họ MC68HC11
Tập lệnh của MC68HC11 có thể được tóm tắt và chia làm các nhóm sau
I.4.1 Các lệnh thực hiện phép toán số học và luân lý
• Các phép toán số học: gồm các phép toán cộng trừ, so sánh, tăng giảm…:
ADDA, SUBA, CMPA, INCA, DECA,…
• Lệnh nhân và chia: MUL, IDIV, FDIV.
• Các phép toán luận lý: ANDDA, ORAA, EORA, NEGA, COMA,…
• Các phép toán dịch và quay: ASLA, ASRA, LSLA, LSRA, ROLA, RORA,...
• Các phép toán trên bit (đặt xóa bit/ đặt xoá cờ): BSET, BCLR, CLC, SEC,
SEI,…
I.4.2 Các lệnh chuyển số liệu
• Chuyển số liệu từ bộ nhớ vào thanh ghi: LDAA, LDAB, LDX, LDY, LDS,…
• Chuyển số liệu từ thanh ghi vào bộ nhớ: STAA, STAB, STX, STY, STS, …
• Chuyển số liệu từ thanh ghi vào ngăn xếp: PSHA, PSHB, PSHX, PSHY,…
• Chuyển số liệu từ ngăn xếp vào thanh ghi: PULA, PULB, PULX, PULY,…
• Chuyển số liệu giữa các thanh ghi: TAB, TBA, XGDX, XGDY,…
I.4.3 Các lệnh nhảy, rẽ nhánh và gọi chương trình con
• Lệnh nhảy: JMP
• Lệnh rẽ nhánh: BRA, BNE, BEQ, BHI, BLO,…
• Lệnh gọi chương trình con: ISR
• Lệnh trở về từ chương trình con: RTS
I.4.4 Các lệnh liên quan đến ngắt và trạng thái MCU
• Lệnh cho phép, cấm ngắt: CLI, SEI
• Lệnh trở về từ ngắt: RTI
• Các lệnh đặt MCU vào chế độ tiết kiệm năng lượng: WAIT, STOP
II. CẤU HÌNH VÀ CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG
II.1 Các chế độ hoạt động
MC68HC11 có 2 chế đôï hoạt động cơ bản: single-chip và mở rộng. Mỗi chế
đôï hoạt động có một biến thể bình thường và một biến thể đặt biệt. Có 4 chế độ
hoạt động khác nhau được lựa chọn bởi hai chân MODA và MODB trong lúc reset.
Bảng lựa chọn chế độ hoạt động:
Mạng giám sát và điều khiển GVHD : Ths. LÊ TUẤN ANH
SVTH : Nguyễn Quốc Tuấn Trang 48
Ngõ vào Các bit điều khiển trong thanh ghi HPRIO
(Chốt khi Reset)
MODB MODA
Chế độ hoạt
động
RBOOT SMOD MDA IRV
1 0 Single chip 0 0 0 0
1 1 Mở rộng 0 0 1 0
0 0 Boootstrap 1 0 0 1
0 1 Kiểm tra 0 0 1 1
II.1.1 Chế độ đơn chip (single-chip)
Do chế độ đơn chip không cần các chức năng bus dự liệu và địa chỉ bên
ngoài nên các chân port B, port C, strobe A (STRA), strobe B (STRB) là có sẽ cho
xuất nhập song song. Trong chế độ này chương trình điều khiển MCU được chứa ở
bộ nhớ trong.
II.1.2 Chế độ mở rộng (expanded)
Chế độ hoạt động này cho phép bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi được truy
xuất bởi một bus địa chỉ/ dữ liệu, port B và C được sử dụng cho việc giải mã địa chỉ
và cung cấp bus mở rộng.
II.1.3 Chế độ Boostrap :
Máy tính chạy chương trình đặc biệt, gọi hệ điều hành, điều khiển vào ra, sử
dụng bộ nhớ và chạy chương trình.
II.1.4 Chế độ kiểm tra đặc biệt
Đây là chế độ hoạt động đặc biệt chỉ dùng cho nhà sản xuất để kiểm tra sản
phẩm. Nhưng ta cũng có thể sử dụng chế độ này để giả lập và sửa lỗi.
II.2 Các thanh ghi điều khiển
II.2.1 Thanh ghi HPRIO ($103C)
Thanh ghi HPRIO là một thanh ghi 8 bit, 4 bit cao liên quan đến việc lựa
chọn mode, 4 bit thấp thì không liên qua đến việc lựa chọn mode.
RBOOT SMOD MDA IRV PSEL3 PSEL2 PSEL1 PSEL0
RESET 0 0 0 0 0 1 1 0 Single-chip
0 0 1 0 0 1 1 0 Expanded
1 1 0 0 0 1 1 0 Bootsrap
0 1 1 1 0 1 1 0 Test
RBOOT- Read Bootrap ROM (chỉ có nghĩa khi SMOD=1, không thể ghi lại
được sau khi xoá).
! RBOOT = 0 không thể sử dụng ROM Bootstrap.
! RBOOT = 1 có thể sử dụng ROM Bootrap ở địa chỉ $BF00 - $BFFF.
Mạng giám sát và điều khiển GVHD : Ths. LÊ TUẤN ANH
SVTH : Nguyễn Quốc Tuấn Trang 49
SMOD – Special Mode Select.
Có thể xoá SMOD bằng phần mềm, do đó có thể chuyển xóa SMOD để
chuyển MCU từ chế độ special sang chế độ normal mà không cần reset lại.
Khi đã xoá SMOD thì không thể đặt lại được.
! SMOD = 0 : chế độ bình thường (normal).
! SMOD = 1 : chế độ đặc biệt (special).
MDA – Mode A select.
MDA phản ánh giá trị mức logic ở chân MODA khi reset. Có thể xoá MDA
khi SMOD =1, khi SMOD =0 không thể ghi xoá MDA, muốn thay đổi chế độ hoạt
động phải reset lại MCU.
! MDA = 0 : chế độ Single – Chip hay Special Bootstrap.
! MDA = 1 : chế độ Expanded hay Special Test.
IRV – Internal Real Visibility.
Bit IRV cho phép hay cấm truy xuất dữ liệu trên data bus bên ngoài.
! IRV = 0 : cho phép truy xuất dữ liệu bên trong khi xuất hiện trên data
bus bên ngoài.
! IRV = 1 : cho phép truy xuất dữ liệu lên data bus bên ngoài.
PSEL[3] – Priority Select 4 bit chọn ngắt có chế độ ưu tiên cao nhất trong
tất cả các ngắt che được.
II.2.2 Thanh ghi CONFIG ($103F)
Thanh ghi CONFIG...