[email protected]
New Member
Download miễn phí Thiết kế đồng hồ thời gian thực sử dụng DS1307, hiển thị trên 6 Led 7 thanh với các chế độ- Hiển thị thời gian, cài đặt giờ và cài đặt báo thức
Truyền dữ liệu nối tiếp SDA và đường truyền nhịp xung đồng hồ nối tiếp SCL. Vì cơ chế hoạt động là đồng bộ nên nó cần có một nhịp xung tín hiệu đồng bộ. Các thiết bị hỗ trợ I2 C đều có một địa chỉ định nghĩa trước, trong đó một số bit địa chỉ là thấp có thể cấu hình. Đơn vị hay thiết bị khởi tạo quá trình truyền thông là đơn vị Chủ và cũng là đơn vị tạo xung nhịp đồng bộ, điều khiển cho phép kết thúc quá trình truyền. Nếu đơn vị Chủ muốn truyền thông với đơn vị khác nó sẽ gửi kèm thông tin địa chỉ của đơn vị mà nó muốn truyền trong dữ liệu truyền. Đơn vị Tớ đều được gán và đánh địa chỉ thông qua đó đơn vị Chủ có thể thiết lập truyền thông và trao đổi dữ liệu. Bus dữ liệu được thiết kế để cho phép thực hiện nhiều đơn vị Chủ và Tớ ở trên cùng Bus. Quá trình truyền thông I2 C được bắt đầu bằng tín hiệu start tạo ra bởi đơn vị Chủ. Sau đó đơn vị Chủ sẽ truyền đi dữ liệu 7 bit chứa địa chỉ của đơn vị Tớ mà nó muốn truyền thông, theo thứ tự là các bit có trọng số lớn nhất MSB sẽ được truyền trước. Bit thứ tám tiếp theo sẽ chứa thông tin để xác định đơn vị Tớ sẽ thực hiện vai trò nhận (0) hay gửi (1) dữ liệu. Tiếp theo sẽ là một bit ACK xác nhận bởi đơn vị nhận đã nhận được 1 byte trước đó hay không. Đơn vị truyền (gửi) sẽ truyền đi 1 byte dữ liệu bắt đầu bởi MSB. Tại điểm cuối của byte truyền, đơn vị nhận sẽ tạo ra một bit xác nhận ACK mới. Khuôn mẫu 9 bit này (gồm 8 bit dữ liệu và 1 bit xác nhận) sẽ được lặp lại nếu cần truyền tiếp byte nữa. Khi đơn vị Chủ đã trao đổi xong dữ liệu cần nó sẽ quan sát bit xác nhận ACK cuối cùng rồi sau đó sẽ tạo ra một tín hiệu dừng STOP để kết thúc quá trình truyền thông. I2 C là một giao diện truyền thông đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng truyền thông giữa các đơn vị trên cùng một bo mạch với khoảng cách ngắn và tốc độ thấp. Ví dụ như truyền thông giữa CPU với các khối chức năng trên cùng một bo mạch như EEPROM, cảm biến, đồng hồ tạo thời gian thực. Hầu hết các thiết bị hỗ trợ I2 C hoạt động ở tốc độ 400Kbps, một số cho phép hoạt động ở tốc độ cao vài Mbps. I2 C khá đơn giản để thực thi kết nối nhiều đơn vị vì nó hỗ trợ cơ chế xác định địa chỉ
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:
* Khối điều khiển ngắt* Khối điều khiển và quản lý Bus
* Các bộ đếm/định thời
* Các cổng vào ra
* Cổng giao tiếp nối tiếp
* Bộ nhớ chương trình ROM
* Bộ nhớ dữ liệu RAM
Hình 1.2: Hình ảnh và sơ đồ chân 8051
c. Sơ đồ chân của Chíp AT89C51
+ Port 0:
Là các chân từ 32 đến 39 trên 8051, được kí hiệu là P0.0, P0.1… cho đến P0.7. Có 2 công dụng. Trong các thiết kế có tối thiểu thành phần port 0 được sử dụng làm nhiệm vụ xuất / nhập. Trong các thiết kế lớn hơn có bộ nhớ ngoài thì nó trở thành bus địa chỉ và bus dữ liệu đa hợp. Đây là một port xuất nhập song hướng cực máng hở 8 bit. Nếu được sử dụng như là một ngõ xuất thì mỗi chân có thể kéo 8 ngõ vào TTL. Khi mức 1 được viết vào chân của port 0, các chân này có thể dùng như là các ngõ nhập tổng trở cao. Port 0 cũng nhận các byte code (byte mã chương trinh) khi lập trình Flash, và xuất ra các byte code khi kiểm tra chương trình. cần có các điện trở pullup bên ngoài khi thực hiện việc kiểm tra chương trình.
+ Port 1:
Port 1 chỉ có một công dụng là xuất/nhập, các chân số 1 đến 8 trên 8051. Các chân của port 1 được kí hiệu là P1.0, P1.1,…, P1.7 và được dùng để giao tiếp với thiết bị bên ngoài khi có yêu cầu. Chỉ được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi mà không có chức năng nào khác nữa. Nó là một port xuất/nhập song hướng 8 bit có các điện trở pullup bên trong. Các bộ đếm ngõ ra của port 1 có thể kéo hay cung cấp 4 ngõ nhập TTL. Khi mức 1 được viết vào các chân của port1, chúng được kéo lên cao bởi các điện trở pullup nội và có thể được dùng như là các ngõ nhập. Nếu đóng vai trò là ngõ nhập các chân của port 1 sẽ cấp dòng IIL do các điện trở pullup bên trong.
+ Port 2:
Là các chân từ số 21 đến 28 trên 8051, kí hiệu các chân là P2.0, P2.1, … P2.7. Có 2 công dụng, hay làm nhiệm vụ xuất/ nhập hay là byte địa chỉ cao của bus địa chỉ 16 bit cho các thiết kế có bộ nhớ chương trình ngoài hay các thiết kế có nhiều hơn 256 byte bộ nhớ dữ liệu ngoài. Port 2 cũng có điện trở pullup ở bên trong. Các bộ đệm ngõ ra của port 2 có thể kéo hay cung cấp 4 ngõ vào TTL. Khi các mức 1 được viết vào các chân của port 2 thì chúng được dùng như các ngõ vào. Khi được dùng như các ngõ vào các chân của port 2 cũng cung cấp dòng IIL do các điện trở trong.
+ Port 3:
Các chân số 10 đến số 17 trên 8051, kí hiệu là P3.0, P3.1…P3.7 có 2 công dụng. Dùng làm nhiệm vụ xuất / nhập và khi không làm nhiệm vụ này thì mỗi chân của port 3 có các chức năng riêng như sau:
P3.0(RxD)- Chân nhận dữ liệu của port nối tiếp
P3.1(TxD)- Chân phát dữ liệu của port nối tiếp
P3.2 ( ) - Ngõ vào ngắt ngoài 0
P3.3( )- Ngõ vào ngắt ngoài 1
P3.4(T0)- Ngõ vào của bộ định thời/đếm 0
P3.5(T1)- Ngõ vào của bộ định thời/đếm 1
P3.6()- Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài
P3.7()- Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài
+ Chân PSEN :
Là chân cho phép bộ nhớ chương trình.8051 cung cấp cho ta 4 tín hiệu điều khiển bus, chân là chân số 29. Đây là tín hiệu điều khiển cho phép ta truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài, nó thường được nối với chân cho phép xuất OE của ROM để cho phép đọc các byte lệnh. Các mã nhị phân của chương trình hay opcode (mã thao tác) được đọc từ EP-ROM, qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh IR của 8051 để được giải mã. Tín hiệu ở logic 0 trong xuốt thời gian tìm -nạp lệnh. Khi thực thi một chương trình chứa ở ROM nội thi ở mức logic 1.
+ Chân ALE:
Đây là chân cho phép chốt địa chỉ. Trên 8051 đây là chân số 30, nó là một chân để giải đa hợp bus dữ liệu và bus địa chỉ. Chân xuất tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh ghi ngoài trong suốt 1/ 2 chu kì của bộ nhớ. Sau khi điều này đã được thực hiện, các chân của port 0 sẽ xuất/nhập dữ liệu. Được dùng làm xung clock cho hệ thống. Chân có tần số bằng 1/6 tần số của mạch dao động bên trong chip điều khiển và có thể được dùng làm xung clock cho phần còn lại của hệ thống. Nếu mạch giao động có tần số 12MHz, tín hiệu có tần số 2MHz. Ngoại lệ duy nhất là trong thời gian thực thi lệnh MOVX, thì một xung ALE sẽ bị bỏ qua. Chân còn được dùng để nhận xung ngõ vào lập trình cho EPROM trên chip điều khiển họ 8051 này.
+ Chân EA:
Chân số 31, là chân truy xuất ngoài được nối vào 5V hay đất GND (logic 0). Khi nối vào 5V thì thực thi chương trình trong ROM nội. Nếu chân này nối đất thì chương trình cần thực thi chứa ở bộ nhớ ngoài. Các phiên bản của họ 8051 sau này còn sử dụng chân làm chân nhận điện áp cấp điện 21V cho việc lập trình EPROM nội (nạp EPROM).
+ Chân RESET:
Là chân số 9, ngõ vào RST là ngõ vào xóa chính của 8051 dùng để thiết lập lại trạng thái ban đầu cho hệ thống hay gọi tắt là reset hệ thống. Khi ngõ vào này được treo ở logic 1 tối thiểu hai chu kì máy, các thanh ghi bên trong 8051 sẽ được nạp các giá trị thích hợp cho việc khởi động lại hệ thống.
Hình 1.3: Mạch RESET 8051
+ Các chân XTAL1 và XTAL2:
Mạch giao động bên trong chip 8051 được ghép với thạch anh bên ngoài qua các chân này. Đó là các chân số 18 và 19.
Hình 1.4: Mạch tạo dao động dùng thạch anh
Các tụ ổn định cũng được chọn theo yêu cầu, tần số thạch anh là 12MHz, 16MHz…tụ gốm có giá trị từ 27 đến 33pF, thường chọn là 33pF để ổn định làm việc cho thạch anh.
Ngoài mạch tạo dao động bằng thạch anh chúng ta cũng có thể tao một mạch dao động dùng cổng logic.
Hình 1.5: Mạch tạo dao động dùng cổng lô-gic
CHƯƠNG 2
GIAO TIẾP IC VÀ IC THỜI GIAN THỰC DS1307
2.1. Giao tiếp IC
Giao thức ưu tiên truyền thông nối tiếp được phát triển bởi Philips Semiconductor và được gọi là bus IC. Vì nguồn gốc nó được thiết kế là để điều khiển liên thông IC (Inter-Intergrated Circuit) nên nó được đặt tên là I2C. Tất cả các chip có tích hợp và tương thích với IC đều có thêm một giao diện tích hợp trên Chip để truyền thông trực tiếp với các thiết bị tương thích IC khác. Việc truyền dữ liệu nối tiếp theo hai hướng 8 bit được thực thi theo 3 chế độ sau:
+ Chuẩn (Standard)—100 Kbits/sec
+ Nhanh (Fast)—400 Kbits/sec
+ Tốc độ cao (High speed)—3.4 Mbits/sec
Đường bus thực hiện truyền thông nối tiếp IC gồm hai đường là đường truyền dữ liệu nối tiếp SDA và đường truyền nhịp xung đồng hồ nối tiếp SCL. Vì cơ chế hoạt động là đồng bộ nên nó cần có một nhịp xung tín hiệu đồng bộ. Các thiết bị hỗ trợ IC đều có một địa chỉ định nghĩa trước, trong đó một số bit địa chỉ là thấp có thể cấu hình. Đơn vị hay thiết bị khởi tạo quá trình truyền thông là đơn vị Chủ và cũng là đơn vị tạo xung nhịp đồng bộ, điều khiển cho phép kết thúc quá trình truyền. Nếu đơn vị Chủ muốn truyền thông với đơn vị khác nó sẽ gửi kèm thông tin địa chỉ của đơn vị mà nó muốn truyền trong dữ liệu truyền. Đơn vị Tớ đều được gán và đánh địa chỉ thông qua đó đơn vị Chủ có thể thiết lập truyền thông và trao đổi dữ liệu. Bus dữ liệu được thiết kế để cho phép thực hiện nhiều đơn vị Chủ và Tớ ở trên cùng Bus. Quá trình truyền thông IC được bắt đầu bằng tín hiệu start tạo ra bởi đơn vị Chủ. Sau đó đơn vị Chủ sẽ truyền đi dữ liệu 7 bit c...