Nhằm hỗ trợ thêm tài liệu tham khảo giúp các bạn học tập tốt hơn dưới đây là Bài giảng Kỹ thuật vi điều khiển do Thạc sĩ Lê Xứng cùng với Thạc sĩ Nguyễn Bá Hội biên soạn giới thiệu đến các bạn một số kiến thức hữu ích như về: Vi điều khiển, vi xử lý, hệ thống nhúng, tiêu chí lựa chọn vi điều khiển, các chân 8051, các cổng I/O, cùng một số đặc tính cần lứu ý. Hi vọng tài liệu sẽ hữu ích đối với các bạn.
Xung & Hoi
1
• I. Scott Mackenzie, Họ Vi điềukhi ển8051 , Dịch: Tống Văn
On vàHoàng Đức Hải, 2001
• NgôDiên T ập, Kỹ thuậtghép n ốimáytính , 2000 • NgôDiên T ập, Đo lườngvà điềukhi ển bằngmáytính , 1998 • Đỗ XuânTi ến, Kỹ thuậtVi x ử lývà l ậptrìnhAssembly cho h ệ
vi xử lý, 2003
• SencerYeralan, The 8051 Cookbook for Assembly and C with
Experiments in MechatronicsamdRobotics , 2000
• SencerYeralan, Programming and Interfacing the 8051
Xung & Hoi
2
Microcontroller, 1995
ức năng đặcbi ệt
Xung & Hoi
3
1.Gi ớithi ệu 2. Sơđồ khốivàchân 3. Tổ chức bộ nhớ 4.Cácthanhghich 5.Dao độngvàho ạt độngreset 6. Tập lệnh 7.Cácmode định địach ỉ 8. LậptrìnhIO 9. Tạotr ễ 10.LậptrìnhTimer/Counter 11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp 12.Lậptrìnhng ắt 13.Lậptrình h ợpng ữ
Xung & Hoi
4
1.LED 1 2.LED 2 3.Hi ểnth ị vớiLED 7 đoạn 4.Keypad 5. Đoth ờigian 6. Tạosóngvuông 7. Đồng hồ số 8.Giaoti ếpPC, vi ếtC code 9.ADC, c ảmbi ến& xu ấtLED 7 đoạn 10.Motor b ước 11.PWM
•CPU chocácmáytính •Khôngcó RAM, ROM, I/O trênCPU chip •Vd: Intel’s x86, Motorola’s 680x0
Nhiềuchips trênbo m ạchch ủ
Xung & Hoi
5
Hệ thốngvi x ử lý
•Có RAM, ROM, I/O ports trênCPU chip
•Vd: Motorola’s 6811, Intel’s 8051, Zilog’sZ80, & PIC 16X
tất cả bêntrong1 chip
Xung & Hoi
6
Vi điềukhi ển
(cid:216) CPU chip riêngbi ệt. RAM, ROM, I/O, Timer bênngoài (cid:216) CPU, RAM, ROM, I/O & Timer nằmtrêncùng1 chip
(cid:216) LượngROM, RAM, I/O (cid:216) Cốđị nh lượngROM, RAM,
Ports tùy ý I/O Ports trênchip
(cid:216) Giáthànhcao (cid:216) Thích hợpchocác ứng dụng:
(cid:216) Đa năng (cid:252)giá cả thấp
(cid:216) Đa mục đích (cid:252)năng lượngtiêuth ụ thấp
(cid:252)khônggian h ạnch ế
Xung & Hoi
7
(cid:216) Đơn mục đích
Bộ xử lý được nhúng(embedded) vào một ứng dụng cụ thể
Một sảnph ẩmnhúngch ỉ sử dụngVXL,V ĐK, FPGA, DSP... để thựcthi1 côngvi ệcduynh ất
Chỉ có mộtph ần mềm ứng dụng& thôngth ường được nộp trongROM
Xung & Hoi
8
vd：printer, keyboard, video game player...
1. Đáp ứngyêu c ầu về nhiệm vụ vàgiáthànhthicông
(cid:216) Tốc độ, lượng bộ nhớ, cổngI/O, timers, kích c ỡ, đóng
gói, năng lượngtiêuth ụ
(cid:216) Dễ nâng cấp
(cid:216) Giáthành
2.Cáccông c ụ pháttri ểnph ần mềm
(cid:216) Assember, bộ sửa lỗi, trình dịchC, môph ỏng, hỗ trợ kỹ
thuật
Xung & Hoi
9
3.Th ị trườngcung c ấp sảnph ẩmtin c ậy
ức năng đặcbi ệt(SFR)
Xung & Hoi
1
1.Gi ớithi ệu 2. Sơđồ khốivàchân(block and pin diagrams) 3. Tổ chức bộ nhớ 4.Cácthanhghich 5.Dao độngvàho ạt độngreset 6. Tập lệnh 7.Cácmode định địach ỉ 8. LậptrìnhIO 9. Tạotr ễ 10.LậptrìnhTimer/Counter 11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp 12.Lậptrìnhng ắt 13.Lậptrình h ợpng ữ
Xung & Hoi
2
8052 8752 Specification 8031 8051 8751 8951
0K
Code Mem on chip (bytes)
8K ROM 256 8K EPROM 256 128 4K ROM 128 4K EPROM 128 4K Flash 128
Data Mem on chip (bytes) Timers 2 2 2 2 3 3
I/O pins Serial Port 32 1 32 1 32 1 32 1 32 1 32 1
5 5 5 5 6 6
Xung & Hoi
3
Interrupt sources
Vcc P0.0(AD0) P0.1(AD1) P0.2(AD2) P0.3(AD3) P0.4(AD4) P0.5(AD5) P0.6(AD6) P0.7(AD7) EA/VPP ALE/PROG PSEN P2.7(A15) P2.6(A14) P2.5(A13) P2.4(A12) P2.3(A11) P2.2(A10) P2.1(A9) P2.0(A8)
P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST (RXD)P3.0 (TXD)P3.1 (INT0)P3.2 (INT1)P3.3 (T0)P3.4 (T1)P3.5 (WR)P3.6 (RD)P3.7 XTAL2 XTAL1 GND
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21
Xung & Hoi
4
8051
§ Vcc (chân40):
(cid:252)Cung cấpngu ồnchochip
(cid:252)+5V
§ GND (chân20): đất
§ XTAL1 & XTAL2 (chân19, 18)
(cid:252)2 châncung c ấpxungclock ngoài
(cid:252)Cách1: dao độngdùngth ạchanh
(cid:252)Cách2: dao động từ nguồnxungclock TTL bênngoài
Xung & Hoi
5
(cid:252)Quan hệ giữachu k ỳ máyvàXTAL
§ RST (chân9): reset
(cid:252)input & kíchho ạt mứccao
(cid:252)Đểđả m bảoho ạt độngreset x ảyra, xungkíchkh ởi phảikéodàiítnh ấtlà 2 chu kỳ máy
(cid:252)Giátr ị cácthanhghich ịutác động bởiho ạt độngreset, xem bảngtrongph ần5 bàigi ảng
Xung & Hoi
6
(cid:252)Mạchreset cóch ốngrung
(cid:216) /EA (chân31): External Access
(cid:252)/EA nốimass ch ỉđị nh rằngcode l ưutrên b ộ nhớ ngoài
(cid:252)/PSEN & ALE dùngchoROM ngoài
(cid:252)Với8051, 8031, 8032 thì/EA n ốiVcc
(cid:252)“/”: chỉđị nhtác động mứcth ấp
(cid:216) /PSEN (chân29): Program Store Enable
(cid:252)Output, chophéptruyxu ất bộ nhớ chươngtrìnhngoài
(cid:252)Nối tớichân/OE c ủaROM/EPROM
Xung & Hoi
7
(cid:252)Khith ựcthich ươngtrình ở ROM nội, /EA được gán mức 1, (khi đó/PSEN được tự động giữ ở mức1)
(cid:216) ALE (pin 30)：Address Latch Enable
(cid:216)Làchânoutput chophépch ốt địach ỉđể giải đa hợp(de- multiplexing) bus dữ liệuvàbus địach ỉ
ốt nửa đầu củachu k ỳ bộ nhớ
(cid:216)ALE xuấttínhi ệu để chốt địach ỉ (byte thấp địach ỉ 16-bit) vào1 thanhghingoàitrongsu (memory cycle). Trong nửachu k ỳ bộ nhớ còn lại, P0 sẽ xuất/nhập dữ liệu
(cid:216)ALE cóf=1/6f clock (cid:216)Có1 ngo ại lệ: trongth ờigianth ựcthi l ệnhMOVX, m ột xungALE b ị bỏ qua
Xung & Hoi
8
(cid:216) CổngI/O : P0, P1, P2, & P3. Mỗi cổng: 8 chân.
Port 0 (chân32-39) ：P0 (P0.0〜P0.7) Port 1 (chân1-8) ：P1 (P1.0〜P1.7) Port 2 (chân21-28) ：P2 (P2.0〜P2.7) Port 3 (chân10-17) ：P3 (P3.0〜P3.7)
Mỗi cổngcó 8 chân
ĐánhtênP0.X (X=0,1,...,7), P1.X, P2.X, P3.X Ex：P0.0 làbit 0 (LSB) c ủaP0 Ex：P0.7 làbit 7 (MSB) c ủaP0 8 bits này cấuthành1 byte
Xung & Hoi
9
Mỗi cổngcóth ểđượ cdùngnh ư input hay output
ức năng đặcbi ệt
Xung & Hoi
1
1.Gi ớithi ệu 2. Sơđồ khốivàchân 3. Tổ chức bộ nhớ (Memory Organization) 4.Cácthanhghich 5.Dao độngvàho ạt độngreset 6. Tập lệnh 7.Cácmode định địach ỉ 8. LậptrìnhIO 9. Tạotr ễ 10.LậptrìnhTimer/Counter 11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp 12.Lậptrìnhng ắt 13.Lậptrình h ợpng ữ
1.Các
thanhghi vàcác I/O port được định địach ỉ theoki ểu ánh xạ bộ nhớ (memory mapped) & do đó đượctruyxu ấtnh ư 1 vị trính ớ trong bộ nhớ
2.Stack làtrênRAM n
ộithayvìtrênRAM ngoàinh
ư
đối vớicác b ộ VXL
Xung & Hoi
2
0000H
0000H
0000H
4k
8k
0FFFH
32k
1FFFH
8751 AT89C51
7FFFH
8752 AT89C52
DS5000-32
AtmelCorporation
Dallas Semiconductor
Xung & Hoi
3
7A7B7C7D7E
79
78
2F
7F …
2E
Byte address 7FH
RAM đa mục
đích
30H
2FH
RAM định địa chỉ bit
20H
1FH
Bank 3
18H
17H
Bank 2
10H
15
13
Bank 1 (Stack)
0FH 08H
07H
20
R7 R6
1F 17 0F 07
1A1B1C1D1E 16 14 12 0A0B0C0D0E 06 04 02
05
03
19 11 09 01
… 18 10 08 00
00H
Default Register Bank for R0-R7
R5
R4
Bit address
R3
R2
4
Xung & Hoi
R1
R0
•Truyxu ất tự do 80 bytes nàytheoki ểu định địach ỉ trựcti ếp
hay giánti ếp
•MOV A, 5FH
Hoặc:
Xung & Hoi
5
MOV R0, #5FH MOV A, @R0
•Truyxu ấtcácbit riêng r ẽ là1 đặctr ưng của VĐK. Cácbit có
thểđượ cset, xóa, AND, OR …ch ỉ bằng1 l ệnhso v ới1 chu ỗi lệnh củaVXL
ũng được định địach ỉ bit
•Cácport c •Vd: để set bit 7FH bằng1, tavi ết:
VĐK:
SETB 7FH
VXL:
đọc cả byte
Xung & Hoi
6
MOV A,2FH; ORL A,#10000000B; set bit MOV 2FH,A; ghitr ở lại cả byte
•Các l ệnhdùngthanhghilành ững lệnhng ắn& th ựchi ện
nhanh hơn –MOV A,R5; 1 byte –MOV A,05H; 2 bytes
•Các d ữ liệuth ườngdùngnênch ứa ở cácthanhghi •Ý t ưởngcácdãythanhghichophép chuyển đổing ữ cảnh
Xung & Hoi
7
nhanhvàhi ệuqu ả ở cácmodule độc lậpnhau c ủaph ần mềm
7FH
Scratch pad RAM
30H
•Thanhghidùngtruy
2FH
Bit-Addressable RAM
cậpng ăn xếp gọilà SP (stack pointer) • SP làthanhghi8 bit:
Register Bank 3
giátr ị từ 00 (cid:224) FFH. được cấpngu ồn •Khi
Register Bank 2
(Stack) Register Bank 1
Register Bank 0
20H 1FH 18H 17H 10H 0FH 08H 07H 00H
Xung & Hoi
8
hay saukhireset, SP=07H
VD:MOVR6,#25H
0BH
0BH
0BH
0BH
F3
0AH
0AH
0AH
0AH
12
12
09H
09H
09H
09H
25
25
25
08H
08H
08H
08H
Start SP=07H
SP=08H
SP=0AH
SP=09H
Xung & Hoi
9
MOVR1,#12H MOVR4,#0F3H PUSH 6 PUSH 1 PUSH 4
(SFR) thanh ghighi chchứứcc năngnăng đđặặcc bibiệệtt (SFR)
Xung & Hoi
1
1.Gi ớithi ệu 2. Sơđồ khốivàchân 3. Tổ chức bộ nhớ 4.4. CCáácc thanh 5.Dao độngvàho ạt độngreset 6. Tập lệnh 7.Cácmode định địach ỉ 8. LậptrìnhIO 9. Tạotr ễ 10.LậptrìnhTimer/Counter 11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp 12.Lậptrìnhng ắt 13.Lậptrình h ợpng ữ
Xung & Hoi
2
XêmthêmHình2.6 trang26
CPU registers:
-ACC: Accumulator. -B: B register. -PSW: Program Status Word. -SP: Stack Pointer. -DPTR: Data Pointer (DPH, DPL).
Interrupt control:
-IE: Interrupt Enable. -IP: Interrupt Priority.
I/O Ports:
Xung & Hoi
3
-P0: Port 0. -P1: Port 1. -P2: Port 2. -P3: Port 3.
TImers:
-TMOD: Timer mode.
-TCON: Timer control.
-TH0: Timer 0 high byte.
-TL0: Timer 0 low byte.
-TH1: Timer 1 high byte.
-TL1: Timer 1 low byte.
Serial I/O:
-SCON: Serial port control.
-SBUF: Serial data registers.
Other:
Xung & Hoi
4
-PCON: Power control & misc.
C
AC
F0
RS1
RS0
OV
--
P
D7
D6
D5
D4
D3
D2
Địach ỉ bit
D1 D0 Xung & Hoi
5
• C (carry flag) - Cờ nhớ
– Đượcset b ằng1 n ếucó s ố nhớ từ phép cộngbit 7 hay có s ố
•MOVA,#FFH •ADD A,#1
mượnmang đếnbit 7
–Còn đượcdùngnh ư 1 thanhghi1 bit đối vớicác l ệnhlogic
•ANLC,25H
thaotáctrêncácbit
•AC (auxiliary carry) – Cờ nhớ phụ
– Đượcset b ằng1 n ếucó s ố nhớ từ bit 3 sang bit 4
SETB RS1 ” SETB 0D4H SETBRS0
MOVA,R7
Xung & Hoi
6
•RS1, RS0 - Cácbit ch ọndãy(bank) thanhghi –Dùng để xác địnhdãythanhghitích c ực –Chúng đượcxóakhireset
•OV (overflow flag) - Cờ tràn
–Set b ằng1 sauphéptoán c ộngho ặctr ừ nếucóxu ấthi ện1 tràn số học. Khicác s ố có dấu được cộngho ặctr ừ, phần mềmcóth ể kiểmtrabit trànOV để xác địnhKQ có n ằm trong tầmhay không
– Vớicác s ố có dấu, KQ nhỏ hơn-128 ho ặc lớn hơn+127 s ẽ set cờ OV = 1. Vớicác s ố không dấu, OV=1 khiKQ v ượt quá255
–VD:
ậpphân15
•0Fth •+7F+127 •_________ •8E142 •8EH bi ễudi ễn-114 không đúng vớiKQ mongmu ốnlà
Xung & Hoi
7
142 nênOV = 1
•P (parity) - Cờ chẵn lẻ
–Ki ểmtrach ẵn lẻ chothanhch ứa A – Số cácbit 1 trongthanhch ứaA c ộng vớibit P luônluôn
chẵn
•MOV A,#10101101B • (cid:224)P=1
–Bit ch ẵn lẻđượ c sử dụng kết hợp vớicácch ươngtrình
xuất/nhập nốiti ếptr ướckhitruy ền dữ liệuho ặc để kiểmtra chẵn lẻ saukhinh ận dữ liệu
Xung & Hoi
8
VD1: MOVA,#88H ADDA,#93H VD3: MOVA,#38H ADDA,#2FH VD2: MOVA,#9CH ADDA,#64H VD4: MOVA,#FFH ADDA,#1
88 +93
9C +64
---------------- 11B
10011100 +01100100 -- 00000000
---------------- 100
C=1
AC=0
10001000 +10010011 -- 00011011 P=0
C=1
AC=1P=
0
VD:
A=00H;C=1;AC=1;
--
3800111000 +2F+00101111 ---------------- 67
01100111
C=0 AC=1P=1
Xung & Hoi
9
X cóth ể là1 hoặc 0
Xung & Hoi10
Những lệnh ảnh hưởng đếncácbit c ờ
•B đượcdùng v ớithanhch ứaA trongcácphéptoánnhân,
chia •MULA,B
•DIVAB
; nhân2 s ố 8-bit không dấuch ứatrongA & B, KQ 16-bit chứavào c ặpthanhghi B:A (B chứabyte cao) ; chiaA b ởiB, th ương số cấttrongA, d ư cấttrong B
được xử lýnh ư thanhghinháp
F7
F6
F5
F4
F3
F2
F1
F0
Xung & Hoi11
•B còn •B được định địach ỉ bit
Địach ỉ byte 81
•SP ch ứa địach ỉ của dữ liệuhi ện đang ởđỉ nh củastack •Các l ệnhliênquan đếnstack bao g ồm lệnh cất dữ liệuvào
stack (làm tăngSP tr ướckhighi d ữ liệu) và lệnh lấy dữ liệu khỏistack ( giảmSP )
•Mu ốnstack b ắt đầu ở 60H:
–MOVSP,#5FH –Thìvùngstack s ẽ là32 byte trên8051 vì địach ỉ caonh ất
củaRAM n ộilà7FH
–5FH đượcdùngvìSP t ănglên60H tr ướckhithaotác c ất
Xung & Hoi12
vàostack đầutiên đượcth ựcthi
• Nếukhôngkh ởi độngSP, n ộidung m ặc địnhlà07H ( để duy trì sự tươngthích v ới8048) (cid:224) thaotác c ấtvàostack đầutiên sẽ lưu dữ liệuvào v ị trính ớ có địach ỉ 08H
•Trongtr ường hợpnày, n ếuph ần mềm ứng dụngkhôngkh ởi
ẽ 2, 3) sẽ khôngcòn h ợp lệ vì
độngSP, dãythanhghi1 (vàcó l chúng được sử dụnglàmstack
•PUSH & POP cất dữ liệuvàostack và l ấy dữ liệu từ stack •ACALL, LCALL, RET, RETI cấtvàph ục hồi bộđế mch ương
Xung & Hoi13
trìnhPC
VD:MOVR6,#25H
0BH
0BH
0BH
0BH
F3
0AH
0AH
0AH
0AH
12
12
09H
09H
09H
09H
25
25
25
08H
08H
08H
08H
Start SP=07H
SP=08H
SP=0AH
SP=09H
Xung & Hoi14
MOVR1,#12H MOVR4,#0F3H PUSH 6 PUSH 1 PUSH 4
•DPTR đượcdùng để truyxu ất bộ nhớ chươngtrìnhngoàiho ặc
bộ nhớ dữ liệungoài
•VD:
83H
82H
MOVA,#55H MOVDPTR,#1000H MOVX@DPTR,A
Xung & Hoi15
DPH DPL
• Tất cả port đều được định địach ỉ bit •VD: ( điềukhi ểnmotor n ốibit P1.0)
• Đoạnch ươngtrìnhki ểmtratr ạngthái BUSY của
thiết bị: WAIT: JB P1.5, WAIT
Xung & Hoi16
SETBP1.0 CLRP1.0
•8051 có 2 bộđế m/địnhth ời16-bit đểđị nhcáckho ảngth ời
gianho ặc đếmcác s ự kiện
•Ho ạt động của bộđị nhth ời đượcthi ết lập bởi:
Xung & Hoi17
–TMOD (Timer Mode Register) –TCON (Timer Control Register)
ốiti ếp để truyềnthông v ớicácthi ết bị nốiti ếp
Xung & Hoi18
•8051 có1 port n •SBUF (Serial Data Buffer): lưutr ữ dữ liệutruy ềnvành ận •SCON (Serial Port Control Register): chọnch ếđộ hoạt động
Xung & Hoi19
ức năng đặcbi ệt
Xung & Hoi
1
1.Gi ớithi ệu 2. Sơđồ khốivàchân 3. Tổ chức bộ nhớ 4.Cácthanhghich 5.Dao độngvàho ạt độngreset (oscillator and reset) 6. Tập lệnh 7.Cácmode định địach ỉ 8. LậptrìnhIO 9. Tạotr ễ 10.LậptrìnhTimer/Counter 11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp 12.Lậptrìnhng ắt 13.Lậptrình h ợpng ữ
C2
XTAL2
C1
XTAL1
GND
Xung & Hoi
2
XTAL2
N C
(cid:216) Dùng bộ dao độngTTL
(cid:216) Chúý XTAL2:
XTAL1
EXTERNAL OSCILLATOR SIGNAL
GND
Xung & Hoi
3
NC
ATìmchu k ỳ máycho
(a) XTAL = 11.0592 MHz
(b) XTAL = 16 MHz.
Giải đáp:
(a) 11.0592 MHz / 12 = 921.6 kHz;
Chu kỳ máy(machine cycle) = 1 / 921.6 kHz = 1.085 m s
(b) 16 MHz / 12 = 1.333 MHz;
Xung & Hoi
4
Chu kỳ máy(machine cycle) = 1 / 1.333 MHz = 0.75 m s
Vcc
100
31
EA/VPP X1
10 uF
30 pF
X2 RST
9
8.2 K
Xung & Hoi
5
Thanhghi Giátr ị Reset
Xung & Hoi
6
RAM nôikhông b ị ảnh hưởng
Xung & Hoi
1
1.Gi ới thiệu 2. Sơ đồ khối vàchân 3. Tổ chức bộ nhớ 4.Các thanh ghi ch ức năng đặc biệt 5.Dao động vàho ạt động reset 6. Tập lệnh (Instruction Set) 7.Các mode định địa chỉ 8. Lập trình IO 9. Tạo trễ 10.Lập trình Timer/Counter 11.Lập trình giao tiếp nối tiếp 12.Lập trình ngắt 13.Lập trình hợp ngữ
MOV dest, source ; dest = source
MOVDPTR, #7634H MOVDPL, #34H MOVDPH, #76H
MOVA, #72H;A=72H MOVR4, #62H;R4=62H MOVA, R4;A=62H MOVB, 7EH MOVP1, A;mov A to port 1
MOVDPTR, A MOVRm, Rn
Chúý 1:
≠ MOVA,72H MOVA,#72H
8051
8086 MOVAL,72HMOVA,#72H MOVBX,72H MOVAL,[BX]MOVA,72H
Chúý 2:
2
≡ MOVA,R3 MOVA,3 Xung & Hoi
ADDA, Source ;A=A+Source
ADDA,#6;A=A+6 ADDA,R6;A=A+R6 ADD A,6;A=A+[6] or A=A+R6
;A=A+source+CY
ADDCA, source SETBC;CY=1 ADDCA,R5;A=A+R5+1
;A=A-source-CY
Xung & Hoi
3
SUBBA, source SETBC;CY=1 SUBBA,R5;A=A-R5-1
SETBbit; bit=1 CLRbit; bit=0
SETBC; CY=1 SETBP0.0;bit 0 from port 0 =1 SETBP3.7;bit 7 from port 3 =1 SETBACC.2;bit 2 from Accumulator =1 SETB05 ;set bit địa chỉ 05h (tại RAM có địa chỉ byte20h)
Chúý: Lệnh xóa bit CLR tương tự lệnh set bit SETB
CLRC;CY=0
Song tồn tại 1 ngoại lệ câu lệnh sau đây chỉ cho CLR
Xung & Hoi
4
CLRA;A=0
A
DECbyte;byte=byte-1 INCbyte;byte=byte+1 INCR7 DEC DEC40H; [40]=[40]-1
CPLA;1’s complement
MOVA,#55H;A=01010101 B
L01:CPL A
Xung & Hoi
5
MOVP1,A ACALLDELAY SJMPL01
ANL -ORL –XRLdest, source vd:
MOVR5,#89H ANLR5,#08H
RR A RL A RRC A RLC A
Xung & Hoi
6
NOP & RET & RETI Giống như các lệnh của 8086
MOVA,#25H MOVB,#65H MULAB;25H*65H=0E99
;B=0EH, A=99H
MOVA,#25 MOVB,#10 DIVAB;A=2, B=5
Xung & Hoi
7
Các lệnh nhảy có điều kiện:
source
Xung & Hoi
8
JZ rel JNZ rel DJNZ byte, rel CJNE dest, source, rel JC rel JNC rel JB bit, rel JNB bit, rel JBC bit, rel Jump if A=0 Jump if A„ 0 Decrement & jump if byte„ 0 Jump if dest „ Jump if CY=1 Jump if CY=0 Jump if bit=1 Jump if bit=0 Jump if bit=1 & clear bit
(cid:216) DJNZbyte, rel-addr
Viết chương trình xóa thanh ghiA, sau đó cộng 3 vào A mười lần?
(cid:224)
ORG 0000H MOVA,#0; MOVR2,#10
AGAIN:ADDA,#03
Xung & Hoi
9
DJNZR2,AGAIN ;repeat until R2=0 (10 l ần) MOVP1, A
CJNE
tiên và rẽ nhánh nếu các giátr ị của 2 toán hạng không bằng nhau
•C được set bằng 1 nếu giátr ị nguyên không dấu của byte> nhỏ hơn của Xung & Hoi10 • Cả 2 toán hạng không bị ảnh hưởng sau khi thực thi lệnh VD:
Viết 1 chương trình so sánh R0, R1:
Nếu R0>R1: gửi 1 ra port 2
Else if R0 Giải đáp: CJNER0, 1, NOT_EQ
…;R0=R1 NOT_EQ: JCR0_NHO_HON …;R0>R1 Xung & Hoi11 R0_NHO_HON:…;R0 VD: MOV A, 79H Port 1 làngõ vào cógiátr ị thay đổi liên tục. …. WAIT:CJNEA,P1,WAIT … tác dụng gì? Xung & Hoi12 Trả lời: Chương trình lặp lại tại điểm này cho tới khi nhận giátr ị
79H tại đầu vào P1. • SJMPrel-addr Là lệnh nhảy không điều kiện. Là lệnh nhảy ngắn (2-byte).
Byte đầu tiên làopcode, byte th ứ 2 là địa ch ỉ tương đối của
đích. Địa ch ỉ tương đối trong kho ảng 00 (cid:224)FFH nh ưng chia
thành 2 hướng: tới, lui (forward, backward) nên tầm nhảy cho
phép là -128 đến +127 bytes trước lệnh vàsau l ệnh. •VD: PC RelativeAddress 0100H:SJMP
…
0123H: RelativeAddress (cid:224) Byte độ dời của lệnh: 0123H-0102H=21H là độ dời Xung & Hoi13 tương đối aaaaaaaa 10000aaa AJMP addr11
Là lệnh nh ảy không điều ki ện. Nh ảy đến địa ch ỉ tuyệt đối.
Đích nh ảy đến ph ải ở trong vùng 2K c ủa bộ nhớ ch ương
trình với byte đầu tiên của lệnh theo sau l ệnh AJMP. Mã đối
tượng như sau: A10-A8 & A7-A0 của địa chỉ đích đầu tiên là Xung & Hoi14 LJMP addr16
Là lệnh nh ảy không điều ki ện (3 bytes). Byte
opcode, byte 2 & 3 ch ứa địa ch ỉ đích 16-bit. T ầm nh ảy từ
0000(cid:224)FFFFH CALL
1 lệnh chuyển điều khiển khác làCALL, dùng để gọi 1 chương
trình con (subroutine). aaaaaaaa aaaaaaaa 01001000 LCALL
Là lệnh 3 bytes. LCALL dùng để gọi chương trình con nằm
bất kỳ đâu trong khoảng 64K byte không gian địa chỉ của
8051. Xung & Hoi15 A15-A8 & A7-A0 của địa chỉ đích RAMRAMRAM 0BH 0BH 0BH 0AH 0AH 0AH 12H 34H 09H 09H 09H 01H PC 26H 26H 08H 08H 08H Start SP=07H SP=08H SP=09H Xung & Hoi16 VD:
Ban đầu không khởi động stack pointer (SP).
Nhãn Subroutine đặt tại vị trí1234H trong b ộ nhớ chương trình.
Tại 0123H thực hiện:LCALL Subroutine
Mô tả hoạt động sau khi thực hiện lệnh trên? 10001aaa aaaaaaaa ACALL
Là lệnh 2-byte. Chương trình con phải ở trong phạm vi 2K của
bộ nhớ chương trình so với byte đầu tiên của lệnh theo sau
ACALL. Xung & Hoi17 A10-A8 & A7-A0 của địa chỉ đích ức năng đặcbi ệt(SFR) Xung & Hoi 1 1.Gi ớithi ệu
2. Sơđồ khốivàchân
3. Tổ chức bộ nhớ
4.Cácthanhghich
5.Dao độngvàho ạt độngreset
6. Tập lệnh
7.7. CCáácc mode mode đđịịnhnh đđịịaa chchỉỉ (addressing modes)
(addressing modes)
8. LậptrìnhIO
9. Tạotr ễ
10.LậptrìnhTimer/Counter
11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp
12.Lậptrìnhng ắt
13.Lậptrình h ợpng ữ • Dữ liệuch ứa ở đâukhith ựcthi1 l ệnh? (cid:224) Nhiều lờigi ải
tương ứngcácki ểu định địach ỉ khácnhau •Cácki ểu định địach ỉ chophépxác địnhngu ồnvà đích của
ống lậptrình. dữ liệutheonhi ềucáchkhácnhautùytìnhhu Xung & Hoi 2 1. Tứcth ời
2.Thanhghi
3.Tr ựcti ếp
4.Giánti
ếp
5.Ch ỉ số MOVA,#65H
MOVR6,#65H
MOVDPTR,#2343H
MOVP1,#65H VD : Xung & Hoi 3 NumEQU30
…
MOVR0, #Num
MOVDPTR, #data1
…
ORG100H
data1:db“BACHKHOA” MOVRn, A;n=0,..,7
ADDA, Rn
MOVDPL, R6 MOVDPTR, A
MOVRm, Rn Xung & Hoi 4 * •Dùngtruyxu ấtcácbi ếnnh ớ hoặccácthanhghitrênchip
•Mặc dầucóth ể truy cập cả 128 bytes RAM nội sử dụngki ểu định
địach ỉ trựcti ếp, song thôngth ườngtach ỉ dùngchovùngRAM
nội đa mục đích(có địach ỉ từ 30 –7FH) ≡ MOV A, R4 MOVR0, 40H
MOV56H,
A
MOVA, 4;
MOV6, 2; copy R2 to R6; MOV R6,R2 ! 5 Thanhghich ức năng đặcbi ệt& địach ỉ:
≡ MOV A,#66H
MOV0E0H, #66H;
≡ MOV B, R2
MOV0F0H, R2;
≡ MOV P1,A
MOV80H,A;
Xung & Hoi ế nàonh ậnbi ết1 bi ếnkhi địach ỉ biến đã đượcxác
định, tínhtoánho ặc sửa đổitrongkhi1 ch ươngtrình đang
chạy? •Khiqu ảnlýcác v ị trính ớ liênti ếp. Các điểmnh ập được định chỉ số trongcác b ảngch ứatrongRAM (cácdãy s ố hay các
chuỗiký t ự) (cid:224) Giảipháplàki ểu định địach ỉ giánti ếp
•Khinày, thanhghi được sử dụngnh ư 1 con trỏ (pointer) đến ; copy dữ liệutr ỏ bởiRivàoA ( i=0 hay 1) dữ liệu
•MOVA,@Ri
•MOV@R1,B
•Nóicáchkhác, n ộidung c ủacácthanhghiR0 hay R1 cóth ể là Xung & Hoi 6 nguồnho ặc đíchtrongcác l ệnhMOV, ADD & SUBB AViếtch ươngtrìnhcopy 10 bytes t ừ vùngRAM có địach ỉ bắt đầu
là37H t ớivùngRAM có địach ỉ bắt đầulà59H Giải đáp: ỏ nguồn
ỏ đích MOV R0,#37h; Con tr
MOV R1,#59h; Con tr
MOV R2,#10; B ộđế m L1: MOV A,@R0 Xung & Hoi 7 MOV @R1,A
INC R0
INC R1
DJNZ R2,L1 Trả lời: MOVR0,#60H LOOP:MOV@R0,#0 Xung & Hoi 8 INCR0
CJNER0,#80H,LOOP • Được sử dụngkhitruy c ậpcácthànhph ần dữ liệu của bảng nhảy hoặc bảngtìmki ếm
MOVCA, @A+DPTR
A = nộidung t ại địach ỉ A+DPTR trongROM Chúý:
•Cácthànhph ần dữ liệu được lưutrongkhônggian b ộ nhớ Thanhghi n ền Offset Địach ỉ tác động PC (or DPTR) A PC (or DPTR) = + Xung & Hoi 9 chươngtrìnhROM c ủa8051, nên s ử dụngMOVC thayvì
MOV. “C”: code. ớ RAM bắt đầu tại • VD: Giả sử khônggian b ộ nhớ ROM bắt đầu tại địa
chỉ 250H chứa“ROBOCON”, vi ếtch ươngtrình
truyềncácbytes trênvàovùngnh
địach ỉ 40H Xung & Hoi10 Giải đáp: 0 ORG
MOVDPTR,#MYDATA
MOVR0,#40H L1:CLR A
MOVCA,@A+DPTR
JZL2
MOV@R0,A
INCDPTR
INCR0
SJMPL1 L2:SJMPL2
;------------------------------------- Xung & Hoi11 ORG250H
MYDATA:DB“ROBOCON”, 0 END • Viếtch ươngtrình đọcgiátr ị x từ port 1 vàxu ấtgiátr ị x2 ra Xung & Hoi12 port 2 ? Giải đáp: 0 ORG
MOVDPTR, #TAB1
MOVA, #0FFH; chúý!
MOVP1, A L01: MOVA, P1
MOVCA, @A+DPTR
MOVP2, A
SJMPL01 ;---------------------------------------------------- ORG300H TAB1:DB 0,1,4,9,16,25,36,49,64,81 Xung & Hoi13 END •MOVC A,@A+PC ;hoạt động tương tự, ngoạitr ừ ở đây, bộ đếmch ươngtrình PC đượcdùng để chứa địach ỉ nền và bảng
đượctruyxu ấtnh ờ vàoch ươngtrìnhcon . Số của điểmnh ập
(entry-number) yêu cầuchovàothanhch ứaA, sau đóch ương
trìnhcon được gọi. Bảngph ải được địnhngh ĩangaysau l ệnh
RET trongch ươngtrình. TIM-KIEM: MOVA, entry-number
CALLTIM-KIEM
…
…
INC A
MOVCA, @A+PC
RET Xung & Hoi14 TABLE:DBdata1,data2,data3,… Xung & Hoi15 Viếtch ươngtrìnhcho2 ví d ụ trêndùng
MOVC A, @A+PC
thayvì
MOVC A, @A+DPTR? ức năng đặcbi ệt Xung & Hoi 1 1.Gi ớithi ệu
2. Sơđồ khốivàchân
3. Tổ chức bộ nhớ
4.Cácthanhghich
5.Dao độngvàho ạt độngreset
6. Tập lệnh
7.Cácmode định địach ỉ
8. LậptrìnhIO (IO Port Programming)
9. Tạotr ễ
10.LậptrìnhTimer/Counter
11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp
12.Lậptrìnhng ắt
13.Lậptrình h ợpng ữ Port 1 (chân1-8) Port 1 đượckýhi ệuP1 (cid:224) Cácchân: P1.0 -P1.7 Sử dụngP1 trongcácví d ụ sau đây để chỉ raho ạt động
củachúng (cid:224) P1 là cổngra –output (ghi d ữ liệuCPU racácchân
bênngoài) Xung & Hoi 2 (cid:224) P1 là cổngvào –input ( đọc dữ liệu từ cácchânbên
ngoàivàoCPU bus) Read DFF Vcc TB2 Tải P1.x D Bus nội Q
P1.x M1 Clk Q Write to DFF TB1 Read pin Xung & Hoi 3 8051 IC a.Bus n ội: giaoti ếp vớiCPU b. Bộ chốt dữ liệuDFF: l ưutr ữ giátr ị củachân. Khi “Write to DFF”= 1: ghi d ữ liệuvàoDFF c.Hai b ộđệ m3 tr ạngthái(tri-state buffers): -TB1: điềukhi ển bởi“Read pin”. Khi“Read pin”= 1:
đọcgiátr ị tạichân ngoài -TB2: điềukhi ển bởi“Read DFF”. Khi“Read DFF”=
1: đọcgiátr ị từ DFF nội Xung & Hoi 4 d.Transistor M1 OutputInput Trở khángcao
(hở mạch) 0 Tri-state control
(kíchho ạt
mứccao) 0 1 1 0 1 1 Xung & Hoi 5 Vd: MOV A, #55H BACK: MOV P1, A ACALLDELAY CPL A Xung & Hoi 6 SJMP BACK Read DFF Vcc TB2 Tải 1 2. Chânralà
Vcc
P1.x D 1.ghi 1
Bus nội Q
P1.x output 1 0 M1 Clk Q Write to DFF TB1 Read pin Xung & Hoi 7 8051 IC Read DFF Vcc TB2 Tải 2. Chânra
nối đất 0 P1.x D 1. ghi0
Bus nội Q
P1.X output 0 1 M1 Clk Q Write to DFF TB1 Read pin Xung & Hoi 8 8051 IC Khi đọcchân, cóhaikh ả năngsau: (cid:216)Đọctr ạngthái c ủachân input (bênngoài ) MOVA,Px JNBP2.1,Label JBP2.1,Label (cid:216)Đọc dữ liệu bộ chốt củachân output (bêntrong ) ANLP1,A ORLP1,A INCP1 Xung & Hoi 9 Đọc-Sửa đổi-Ghi Để P1 làinput, P1 ph ải được lậptrình b ằngcáchghi“1”
vào tất cả cácbit c ủaP1 MOV P1,#0FFH ; P1=11111111B ; P1 làinput BACK:MOV A,P1 MOV P2,A SJMP BACK Xung & Hoi10 E tương tự choP0, P2, P3 Read DFF Vcc 2. MOV A,P1
Chânngoài=“1” TB2 1.ghi1 Tải MOV P1,#0FFH 1 1 P1.x D Bus nội Q
P1.x 0 M1 Clk Q Write to DFF 3. Read pin=1
Read DFF=0
Write to DFF=0 TB1 Read pin 8051 IC Xung & Hoi11 Read DFF Vcc TB2 1.Ghi 1 Tải 2. MOV A,P1
Chânngoài=“0” MOV P1,#0FFH 0 1 P1.x D Bus nội Q
P1.x 0 M1 Clk Q Write to DFF 3. Read pin=1
Read DFF=0
Write to DFF=0 TB1 Read pin 8051 IC Xung & Hoi12 Lệnh
MOV A,PX Ví dụ
MOV A,P2 Mô tả
ĐọcP2 vào A JNB PX.Y,.. JNB P2.1,TARGET Nhảy nếuP2.1 = 0 JB PX.Y,.. JB P1.3,TARGET Nhảy nếuP1.3 = 1 Xung & Hoi13 MOV C,PX.Y MOV C,P2.4 Copy trạngtháichân
P2.4 vàoCY MOVP1,#55H; P1=01010101 ORLP1,#0F0H;P1=11110101 (cid:216) “Read DFF”kíchho ạtTB2 vàchuy ển dữ liệu từ Q của DFF vàoCPU (cid:224) đọc đượcP1.7 = 0 (cid:216) CPU thựchi ệnOR d ữ liệunày v ớibit 1 (cid:224) được 1 (cid:216) D củaDFF b ị thay đổithành 1 Xung & Hoi14 (cid:216) GhiKQ rachân (cid:224) P1.7 = 1 1.Read pin = 0 Read DFF = 1
Write to DFF = 0 (ban đầuP1.7=0) Read DFF Vcc TB2 Tải 2. CPU tính(P1.7 OR 1 ) 4. P1.7 = 1 0 1
0 1 P1.7 D Bus nội Q
P1.7 1 0 M1 Clk Q Write to DFF
3. GhiKQ vàoDFF
Read pin=0
Read DFF=0 TB1 Write to DFF=1
Read pin 8051 IC Xung & Hoi15 Đặc điểmnàybao g ồm3 hành độngtrong1 l ệnh đơn: 1.CPU đọc bộ chốt 2.CPU th ựchi ệntínhtoán (cid:224) sửa đổi bộ chốt 3.Ghirachân Xung & Hoi16 Chú ý: 8 chân củaPort làmvi ệc độc lậpnhau ANL ANL P1,A ORL ORL P1,A XRL XRL P1,A JBC PX.Y, TARGET JBC P1.1, TARGET CPL CPL P1.2 INC INC P1 DEC DEC P1 DJNZ PX, TARGET DJNZ P1,TARGET MOV PX.Y,C MOV P1.2,C CLR PX.Y CLR P1.3 SETB PX.Y SETB P1.4 Xung & Hoi17 •1 chânlàoutput thìcóth
•1 chânlàoutput thì ể ghi dữ liệutr ựcti ếprachân
đọctr ạngthái c ủachânngh ĩalà đọc bộ chốt tương ứng củachân •1 chânlàinput thìset nólên“1”tr
•1 chânlàinput thì ướckhithaotác
đọctr ạngtháitr ựcti ếp từ chân Xung & Hoi18 (cid:216) Cách ghi dữ liệurachân? (cid:216) Cách đọc dữ liệu từ chân? (cid:252)Đọcgiátr ị từ chânbênngoài •Tạisaoph ảiset chântr ướckhiti ếnhành đọc? (cid:252)Đọcgiátr ị từ bộ chốt Xung & Hoi19 •Lệnhnh ư thế nào gọilàcótínhch ất Đọc-Sửa đổi-Ghi? đếnkhinh ận được“1” ận được“1”, ghi45H raP0 Bàitoán:
1.Theo dõibit P1.2 cho
2.Khinh
3.& g ửixung“High-to-Low”rachânP2.3 Xung & Hoi20 Giải đáp: SETB P1.2 ;P1.2 làinput
MOV A,#45H ;A=45H AGAIN:JNB P1.2,AGAIN;l ặp lại đếnkhiP1.2=1 ấtA raP0 MOV P0,A ;xu
SETB P2.3 ;P2.3 = “High”
CLR P2.3 ;P2.3 = “Low”for H-to-L Xung & Hoi21 Trong đó：
1. JNB: jump if no bit (jump if P1.2 = 0)
2. Xung“H-to-L” được tạo bởichu ỗi lệnhSETB & CLR ACóbacách để nháycácbit c ủaPort 1 liên t ục • Cách1: Gửi dữ liệu tớiP1 qua thanhch ứa A BACK: MOV A,#55H ;A=01010101B Xung & Hoi22 MOV P1,A
ACALL DELAY
MOV A,#0AAH ;A=10101010B
MOV P1,A
ACALL DELAY
SJMP BACK ;P1=01010101B • Cách2: Xuất dữ liệutr ựcti ếp
BACK: MOV P1,#55H
ACALL DELAY
MOV P1,#0AAH ;P1=10101010B
ACALL DELAY
SJMP BACK • Cách3: Dùng lệnh với đặc điểm Đọc-Sửa đổi-Ghi MOV P1,#55H ;P1=01010101B Xung & Hoi23 AGAIN: XRL P1,#0FFH
ACALL DELAY
SJMP AGAIN (cid:216) P1, P2, P3 có điệntr ở tải nội (cid:216) P0 khôngcó điệntr ở tải nội (cid:216) Phíang ười lậptrình: khôngcó s ự khácbi ệtnàogi ữacác cổng Xung & Hoi24 (cid:216) Tất cả các cổnglàoutput và ở mứclogic caokhiReset Read DFF TB2 P0.X D Bus nội Q
P1.X M1 Clk Q Write to DFF TB1 Read pin Xung & Hoi25 KhiP0 đượcdùng để xuấthay nh ập dữ liệu, phảicócác điệntr ở
kéolênbênngoài(10K ho ặc4,7K) Và vớicác điệntr ở kéolênbênngoàinày, khireset hay khi
bậtngu ồn, P0 mặc địnhlàoutput. Vcc 8051 P0.0
P0.1
P0.2
P0.3
P0.4
P0.5
P0.6
P0.7 Xung & Hoi26 •Khi n ối8051 t ới bộ nhớ ngoàithìnó s ử dụngcácport để gửi địach ỉ và đọccác l ệnh
–8051 cókh ả năngtruyxu ất64K bytes b ộ nhớ ngoài
– Địach ỉ 16-bit: P0 cung cấpcác đường địach ỉ A0-A7, P2 cung cấpA8-A15 •KhiP0 được sử dụng đa hợp địach ỉ/dữ liệu, nó được kết nối tới74LS373 để chốt địach ỉ
–Khinàykhông c – Đồngth ời, P0 cung cấpcác đường dữ liệuD0-D7 Xung & Hoi27 ầncác điệntr ở kéolênbênngoài 8051 A15 -A8 PORT2 ROM(S) ADDRESS ALE AD7 -AD0 LATCH ADDRESS
INPUTS PORT0 A7 -A0 DATA D7 -D0 OUTPUTS PSEN OE ChânALE đượcdùng để giải đa hợp(de-multiplexing) địach ỉ
và dữ liệu bằngcách n ối tớichânG c ủa bộ chốt74LS373 KhiALE=0, P0 cung c ấp dữ liệuD0-D7 Xung & Hoi28 KhiALE=1, P0 cung c ấp địach ỉ A0-A7 Xung & Hoi29 8051 ROM Xung & Hoi30 2. 74373 chốt địa
chỉ & gửi tớiROM 1. Gửi địach ỉ
tớiROM Address Xung & Hoi31 8051 ROM 2. 74373 chốt địa
chỉ & gửi tớiROM Address 3. ROM gửi lệnh
trở lại Xung & Hoi32 8051 ROM 8051 RAM(S) or
I/O DECODE CE PORT 2 ALE ADDRESS
LATCH PORT 0 ADDRESS
INPUTS
DATA
OUTPUTS R/W
OE WR
RD Xung & Hoi33 Khônggian t ối đa64KB. Truyxu ất địach ỉ giánti ếpqua 2
thangghiR0 vàR1, con tr ỏ dữ liệu. •Port 3 không c ầncác điệntr ở kéolênbênngoài
• Mặc dầuPort 3 c ũng được cấuhìnhnh ư ouputkhireset nh ưng nóth ườngdùngchocácch ức năngriêngnêu d ưới đây Xung & Hoi34 P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
P3.5
P3.6
P3.7 RxD
TxD
INT0
INT1
T0
T1
WR
RD 10
11
12
13
14
15
16
17 Xung & Hoi35 ức năng đặcbi ệt(SFR) Xung & Hoi 1 1.Gi ớithi ệu
2. Sơ đồ khốivàchân
3. Tổ chức bộ nhớ
4.Cácthanhghich
5.Dao độngvàho ạt độngreset
6. Tập lệnh
7.Cácmode định địach ỉ (addressing modes)
8. LậptrìnhIO
9.9. TTạạoo trtrễễ
10.LậptrìnhTimer/Counter
11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp
12.Lậptrìnhng ắt
13.Lậptrình h ợpng ữ •Chy k ỳ máy(machine cycle) là đơn vị đoth ờigianth ựcthicác lệnh • Tần số dao động củath ạchanhcho h ọ 8051 cóth ể từ 4MHz
đến30 MHz, tùythu ộcnhà s ảnxu ất. Song thôngth ường, loại
11.0592 MHz đượcdùngnh ằmlàmchocác h ệ thống dựatrên
8051 tươngthích v ới cổng nốiti ếp củaIBM PC. Xung & Hoi 2 • Với họ 8051, mộtchu k ỳ máykéodài12 chu k ỳ dao động • Cho1 h ệ 8051 códao động
thạchanh11.0592 MHz.
Tìmth ờigianth ựcthicho
cáccâu l ệnhsau: a
b
c 1
2
4 1*1.085us
2*1.085us
4*1.085us d 1 1*1.085us e 2 2*1.085us f 1 1*1.085us Xung & Hoi 3 a.MOVR3,#79H
b.LJMP
c.MULAB
d.DECR5
e.SJMP
f.NOP
Giải đáp: dao độngth ạchanhlà11.0592 MHz) DELAY:MOVR3,#250;1 MC
HERE:NOP;1 MC NOP;1 MC
NOP;1 MC
NOP; 1 MC
DJNZR3,HERE;2 MC
RET;1 MC Xung & Hoi 4 Answer:[250x(1+1+1+1+2)+2]x1.085 us=1629.67us ORG0000
MOVA,#01H
A L1:RL MOVP2,A
LCALLDELAY_500ms
LCALLDELAY_500ms
SJMPL1 Xung & Hoi 5 DELAY_500ms: … DELAY_500ms: MOVR1, #250 PUSH 00H
PUSH 01H MOVR1, #250 D2:MOVR0, #250
DJNZR0, $
MOVR0, #250
DJNZR0, $
DJNZR1, D2 D1:MOVR0, #250
DJNZR0, $
MOVR0, #250
DJNZR0, $
DJNZR1, D1 POP01H
POP00H
RET Xung & Hoi 6 END ức năng đặcbi ệt(SFR) Xung & Hoi 1 1.Gi ớithi ệu
2. Sơ đồ khốivàchân
3. Tổ chức bộ nhớ
4.Cácthanhghich
5.Dao độngvàho ạt độngreset
6. Tập lệnh
7.Cácmode định địach ỉ
8. LậptrìnhIO
9. Tạotr ễ
Timer/Counter
10.10.LLậậpp trtrììnhnh Timer/Counter
11.Lậptrìnhgiaoti ếp nốiti ếp
12.Lậptrìnhng ắt
13.Lậptrình h ợpng ữ •8051 có2 timers/counters: timer/counter 0 & timer/counter 1. Chúngcóth ểđượ cdùngnh ư: 1. Bộđị nhth ời (Timer) dùngnh ư 1 bộ tạotr ễ
ồnxungclock chínhlàdao –Ngu độngth ạchanhbêntrong 2. Bộđế m sự kiện (Event Counter) – Đầuvào t ừ chânbênngoài đểđế m số sự kiện
–Cóth ể dùng đếm số người điqua c ổng, số vòngquay c ủa bánhxe, hay b ất kể các sự kiệnmàchuy ển đượcsang d ạng
xung Xung & Hoi 2 3. Tạo tốc độ baud (baud rate) choport n ốiti ếp của8051 ạtTimer, sau đó8051 tínhlên ừ clock nội(machine cycle) •Kh ởi tạogiátr ị ban đầuchocácthanhghi
•Kíchho
•Ngõvàolà t
•Khicácthanhghi b ằng0 thì8051 s ẽ set cờ tràn 8051 P2 P1 to
LCD Set
Timer 0 Xung & Hoi 3 • Đếm số sự kiện: –Ch ỉ ra số sự kiệntrêncácthanhghi
–Counter 0: Ngõvào t ừ chânbênngoàiT0 (P3.4)
–Counter 1: Ngõvào t ừ chânbênngoàiT1 (P3.5) P1 to
LCD P3.4 Xung & Hoi 4 T0 a switch •TH0, TL0, TH1, TL1
•TMOD thanhghich ếđộđị nhth ời(Timer mode register)
•TCON thanhghi điềukhi ển địnhth ời(Timer control register)
•8052 v ới3 timers/counters s ẽ cóthêmcácthanhghiT2CON SFR Name Description SFR Address TH0 Timer 0 High Byte 8Ch TL0 Timer 0 Low Byte 8Ah TH1 Timer 1 High Byte 8Dh TL1 Timer 1 Low Byte 8Bh TCON Timer Control 88h TMOD 89h Timer Mode
Xung & Hoi 5 (Timer 2 control register), TH2 and TL2 –Cácthanhghinày l ưutr ữ TH0, TL0, TH1, TL1 (not bit addressable)
• Cả timer 0 & timer 1 đềucó độ rộng16 bits –Timer 0: TH0 & TL0 •Giátr ị tạoth ờigiantr ễ (time delay) (nếulàtimer)
• Số sự kiện(number of events) (n ếulàcounter) –Timer 1: TH1 & TL1 •Timer 0 high byte, timer 0 low byte – Mỗi bộđị nhth ời16-bit cóth ểđượ ctruy c ậpnh ư 2 thanhghi8-bit táchbi ệt Xung & Hoi 6 •Timer 1 high byte, timer 1 low byte TH0TL0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 TH1TL1 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Timer 0 Xung & Hoi 7 Timer 1 •Timer mode register: TMOD (not bit addressable) –Thanhghi8-bit
–Thi ết lậpch ếđộ hoạt độngchocác b ộđị nhth ời:
•4 bits th ấpdànhchoTimer 0 (Set to 0000 if not used)
•4 bits caodànhchoTimer 1 (Set to 0000 if not used) (MSB)(LSB) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 Timer 1 Timer 0 Xung & Hoi 8 (MSB)(LSB) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 Timer 1 Timer 0 GATE ạt động Bit điềukhi ển cổng. Khiset lên1, timer ch ỉ hoạt độngkhi
chân/INTx ở mứccaovàTRx= 1. Khixóa, timer ho
khiTRx= 1 C/T Bit chọnch ức năng đếmho ặc địnhth ời: 1: đếm; 0: địnhth ời M1 Chọnmode -bit 1 M0 Xung & Hoi 9 Chọnmode -bit 0 –GATE=0 –GATE=1 • Điềukhi ểnbêntrong(Internal control)
• Bậthay t ắttimer b ằngph ần mềm
•Timer đượcchophépkhiTR đượcset • Điềukhi ểnbênngoài(External control)
• Bậthay t ắttimer b ằngph ần mềm& m ộtngu ồnbên ngoài(external source) •Timer đượcchophépkhichân/INT ở mứccao& TR Xung & Hoi10 đượcset XTAL
oscillator C/T = 0 C/T = 1 T0 Pin
Pin 3.4 TR0 Gate INT0 Pin
Pin 3.2 Xung & Hoi11 0 0 0 M1 M0 Mode Hoạt động 0 1 1 Chếđộđị nhth ời 13-bit
8-bit THx+ 5-bit TLx(x= 0 or 1) 1 0 2 1 1 3 Chếđộđị nhth ời 16-bit
8-bit THx+ 8-bit TLx Chếđộ tựđộ ng nạp lại 8-bit
(auto reload mode)
8-bit auto reload timer/counter;
THx lưutr ữ giátr ị nạp lạichoTLx m ỗi
khitràn(overflow)
Chếđộđị nhth ờichia s ẻ
(Split timer mode)
Xung & Hoi12 VD: Tìmgiátr ị TMOD nếumu ốn lậptrìnhTimer 0 làmvi ệc ở
mode 2 ? Dùng8051 XTAL choxungclock, & dùng l ệnh để
bậthay t ắttimer
Giải đáp: TMOD= 0000 0010 Timer 1 khôngdùng Timer 0, mode 2
C/T = 0 (cid:224) dùngngu ồnxungclock ( Timer) Xung & Hoi13 GATE = 0 (cid:224) điềukhi ển bằng phần mềm •Timer control register: TCON –½byte caochotimer/counter, ½byte th ấpchointerrupts • TR (run control bit) –TR0 for Timer/counter 0; TR1 for Timer/counter 1.
–TR đượcset hay xóa b ởiph ần mềm để bật/tắttimer/counter (MSB)(LSB) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 Timer 1 Timer0 for Interrupt Xung & Hoi14 •TR=0: off (stop)
•TR=1: on (start) • TF (timer flag, control flag)
– Cờ tràn của bộđị nhth ời
–TF0 chotimer/counter 0; TF1 chotimer/counter 1
–Kh ởi đầu, TF=0 & đượcset b ởiph ần cứngkhicótràn – t ức TH-TL chuyển đếm về 0000 từ FFFFH • Nếuchophépng ắt, thìTF=1 s ẽ kíchkh ởiISR – Đượcxóa b ởiph ần mềm (hoặc bởiph ần cứngkhi b ộ xi xử (MSB)(LSB) TF1 TR1 TF0 TR0 IE1 IT1 IE0 IT0 Timer 1 Timer0 for Interrupt Xung & Hoi15 lýtr ỏđế ntrìnhph ục vụ ngắt) mode Timer clock overflow flag 0 TFx THx TLx overflow flag Timer clock TFx THx TLx overflow flag Timer clock TFx TLx reload THx Timer clock TLx THx Timer clock TL0 TF0 Fosc/12 TH0 TF1 Xung & Hoi16 0 0 0 M1 M0 Mode Hoạt động 0 1 1 Chếđộđị nhth ời 13-bit
8-bit THx+ 5-bit TLx(x= 0 or 1) 1 0 2 1 1 3 Chếđộđị nhth ời 16-bit
8-bit THx+ 8-bit TLx Xung & Hoi17 Chếđộ tựđộ ng nạp lại 8-bit
(auto reload mode)
8-bit auto reload timer/counter;
THx lưutr ữ giátr ị nạp lạichoTLx m ỗi
khitràn(overflow)
Chếđộđị nhth ờichia s ẻ
(Split timer mode) 1.Ch ọntimer 0 làmvi ệc ở mode 1 (địnhth ời16-bit) – MOV TMOD,#01H 2.Kh ởi tạogiátr ị ban đầu nạpchoTH0 & TL0. – MOV TH0,#FFH
– MOV TL0,#FCH 3.Tho ạt đầunênxóa c ờ TF0 về 0 – CLR TF0 4. BậtTimer 0 Xung & Hoi18 – SETB TR0 overflow flag Timer clock TLx THx TFx FFFC FFFD FFFF 0000 FFFE TF = 0 TF = 0TF = 0 TF = 0 TF = 1 Theo dõiTF đếnkhiTF = 1 5.Khicóxungclock đến, 8051 bắt đầu đếmlên b ằngcách t ăng Xung & Hoi19 giátr ị trongcácthanhghiTH0-TL0
TH0-TL0= FFFCH,FFFDH,FFFEH,FFFFH,0000H 6.KhiTH0-TL0có s ự chuyển sốđế m từ FFFFH (cid:224) 0000 thì 8051 set TF0=1
– TH0-TL0 = FFFEH, FFFFH, 0000H (khinàyTF0=1 ) 7.Theo dõi c ờ tràn(TF) – AGAIN: JNB TF0, AGAIN 8.XóaTR0 để tắttimer 0 – CLR TR0 9.Xóa c ớ trànchovòngti ếptheo Xung & Hoi20 – CLR TF0 C/T=0: up Nguồnxungclock cung c ấpcho b ộđị nhth ời C/T=0: down C/T XTAL
oscillator T0 hay
T1 pin TLx THx TFx overflow flag TF goes high
when FFFF (cid:224) 0 TRx Timer clock Xung & Hoi21 Mode 1 EViếtch ươngtrình t ạosóngvuôngcóth ờigian m ứccaovà
ạotr ễ mode 1
thấp bằngnhautrênchânP1.5. DùngTimer 0 t
;each loop is a half clock MOV TMOD, #01 ;Timer 0,mode 1(16-bit) ị Timer0 = FFF2H HERE: MOV TL0, #0F2H ;Giátr
MOV TH0, #0FFH
CPL P1.5
ACALL DELAY
SJMP HERE 50% 50% whole clock
Xung & Hoi22 ;tạotr ễ dùngtimer 0
DELAY: SETB TR0 ;start the timer 0
JNB TF0, $
CLR TR0 ;stop timer 0
CLR TF0 ;clear timer 0 flag
RET TF0 = 0 TF0 = 0TF0 = 0 TF0 = 0 TF0 = 1 Xung & Hoi23 FFF2 FFF3 FFFF 0000 FFF4 Vài điểm cầnchúý trongVD trên: 1. TMOD = 0000 0001 đượcth ựcthi
2. FFF2H chuyểnvàoTH0 –TL0
3. Set vàxóaP1.5 trongth ờigian m ứccaovàth ấp củaxung
4. CTC DELAY dùngTimer được gọi
5. TrongCTC DELAY, b ậttimer 0 dùng l ệnh “SETB TR0”
ấp bởidao
6. Timer 0 đếmlên m ỗikhicóxungclock (cung c ị: FFF3, FFF4, FFF5, FFF6, FFF7, độngth ạchanh)
Timer 0 đếmqua cácgiátr
FFF8, FFF9, FFFA, FFFB, FFFC, FFFFD, FFFE, FFFFH,
0000H (cid:224) TF0 = 1 vàkhinày l ệnhJNB b ị bỏ qua Xung & Hoi24 7. TắtTimer 0 dùng l ệnh “CLR TR0”. CTC DELAY kếtthúc, tiếntrình được lặp lại.
Chúý, làmvi ệc vớimode 1, nên để lặp lạiti ếntrình, taph ải
nhập lạigiátr ị chocácthanhghiTH-TL & b ật lạiTimer. •Mode 0 t ương tự mode 1, ngoạitr ừ nólà 13-bit timer thayvì 16-bit.
–8-bit TH0 + 5-bit TL0 • Bộđế mvìth ế cógiátr ị từ 0000 đến1FFF trongcácthanhghi địnhth ờiTH0-TL0
– 213-1= 2000H-1=1FFFH •Ta c ũnggáncácgiátr ị ban đầuvàoTH0-TL0 để thựchi ện đạt đến1FFFH thìnóchuy ển về 0000, vàTF0 được đếmlên
•KhiTimer overflow flag Timer clock THx TFx TLx Xung & Hoi25 set • Bộđị nhth ời8-bit
–Chophépcácgiátr ị từ 00 đếnFFH l ưutrongTH0 overflow flag Timer clock TFx TLx TF goes high when FF (cid:224) 0 reload THx Xung & Hoi26 • Tựđộ ng nạp lại(Auto-reloading)
•TL0 được tănglênkhiTR0=1
•VD, tạoth ờigiantr ễ với200 chu k ỳ máy(MC) trêntimer 0. 1.Ch ọnmode 2 timer 0
– MOV TMOD,#02H 2.Kh ởi tạogiátr ịđầ utrongTH0 – MOV TH0,#38H
ờ TF0=0. 3.Xóa c – CLR TF0 4.SaukhiTH0 đượcgán, 8051 copy giátr ị nàyvàoTL0 – TL0=TH0=38H 5. BậtTimer Xung & Hoi27 – SETB TR0 6.8051 đếmlênTL0 – TL0= 38H, 39H, 3AH,.... 7.KhiTL0 t ừ FFH (cid:224) 00 thì8051 set TF0=1. Bên c ạnh đó, TL0 được tựđộ ng nạp lạigiátr ị lưugi ữ trongTH0
– TL0= FEH, FFH, 00H (lúcnày TF0=1)
ựđộ ng nạp lại TL0=TH0=38H.
–8051 t
ại bước 6 Xung & Hoi28 –Quay l
8.CLR TF0
9.CLR TR0 C/T=0: up C/T=0: down C/T XTAL
oscillator T0 hay
T1 pin TL1 TF1 overflow
flag reload TH1 TRx TF goes high
when FF (cid:224) 0 Timer clock Xung & Hoi29 Mode 2 Áp dụng đ/v chếđộđị nhth ời16-bit (mode 1) (a) Dạnghexa (b) Dạngth ậpphân (FFFF –YYXX + 1) * 1.085 m s ị YYXX
Chuyểncácgiátr
củaTH, TL sang d ạngth ập
phânNNNNN, (cid:224) tacó XTAL = 11.0592 MHz Xung & Hoi30 Trong đóYYXX làcácgiá
trị ban đầu củaTH, TL
tương ứng (65536 –NNNNN) * 1.085 m s EChươngtrìnhsau t ạosóngvuôngtrênchânP1.5 liên t ụcdùng timer 1 tạotr ễ mode 1. Tìm tần số?
(Khôngbao g ồmoverhead gây b ởicác l ệnhtrongvòng l ặp) MOV TMOD,#10H ;timer 1, mode 1 AGAIN:MOV TL1,#34H ;timer value=7634H MOV TH1,#76H
SETB TR1 ;start BACK: JNB TF1,BACK ;next half clock Xung & Hoi31 CLR TR1 ;stop
CPL P1.5
CLR TF1 ;clear timer flag 1
SJMP AGAIN ;reload timer1 Giải đáp: Vớimode 1, cácthanhghi địnhth ờiTH, TL ph ải đượckh ởi động lạisau m ỗi lầntràn. FFFFH –7634H + 1 = 89CCH = 35276 clock count
½chu k ỳ
Chu kỳ
Tần số = 35276 × 1.085 m s = 38.274 ms
= 2 × 38.274 ms = 76.548 ms
= 1/ 76.548 ms = 13.064 Hz. ồmoverhead gây b ởi Xung & Hoi32 Trongcáctínhtoántrên, khôngbao g
các lệnhtrongvòng l ặp • ETìmKQ cácbàitoántrêntrongtr ường hợpcótính đến overhead? • EGiảicácbàitoántrên v ớich ếđộđị nhth ời tự nạp lại8-bit (mode 2)? • EVớiph ạmvi t ần số nàothìkhôngth ể dùngch ếđộ tự nạp lại Xung & Hoi33 8-bit (mode 2), giảithích? ảđị nhbi ếttr ướcth ờigiantr ễ, XTAL = 11.0592 MHz 1.Chiath ờigiantr ễ cho 1.085 ms.
2.Th ựchi ện 65536 –n, với n (decimal) từ bước 1
3.Chuy ểnKQ trong b ước2 sang hex yyxx
4.Set TH = yy và TL = xx. Xung & Hoi34 •Gi
•Làmsaotínhtoáncácgiátr ị cầngánchoTH, TL? Hz trênchânP2.3 Giải đáp: (a) T = 1 / 50 Hz = 20 ms.
(b) Thờigian m ứccao= Th ờigian m ứcth ấp= 10 ms.
(c) 10 ms / 1.085 m s = 9216 65536 –9216 = 56320 in decimal = DC00H in hex. Xung & Hoi35 (d) TL1 = 00H and TH1 = DCH. MOV TMOD,#10H ;timer 1, mode 1 AGAIN: MOV TL1,#00 ;Timer value = DC00H MOV TH1,#0DCH
SETB TR1 ;start BACK: JNB TF1,BACK CLR TR1 ;stop
CPL P2.3
CLR TF1 ;clear timer flag 1
SJMP AGAIN ;reload timer since Xung & Hoi36 ;mode 1 is not
;auto-reload địnhth ờiTH & TL • Độ lớn tdelay phụ thuộc2 thông s ố:
– Tần số dao độngth ạchanh
–Giátr ị chứatrongcácthanhghi •Th ờigiantr ễ là lớnnh ấtkhiTH=TL=0. Xung & Hoi37 ờigiantr ễ? (Khôngtínhoverhead) MOV TMOD,#10H
MOV R3,#200 AGAIN: MOV TL1,#08H MOV TH1,#01H
SETB TR1
BACK: JNB TF1,BACK
CLR TR1
CLR TF1
DJNZ R3,AGAIN Xung & Hoi38 Giải đáp:
TH –TL = 0108H = 264 (decimal)
65536 –264 = 65272.
Trễ do timer = 65272 × 1.085 m s = 70.820 ms
Tổngth ờigiantr ễ = 200 × 70.820 ms = 14.164024 seconds ;Timer 0,mode 2 AGAIN:MOV R5,#250 ;count 250 times ACALL DELAY
CPL P1.0
SJMP AGAIN DELAY:SETB TR0 ;start
BACK: JNB TF0,BACK CLR TR0 ;stop
CLR TF0 ;clear TF
DJNZ R5,DELAY ;timer 2: auto-reload
RET Xung & Hoi39 •Gi ải đáp: Vài 8051 assemblers cho phép cách thức sau: •-200 = -C8H (cid:224) 2’s complement
of –200 = 100H –C8H = 38H
Decimal2’s complement (TH value) EGiả sử đang lậptrình
choTimer ở mode 2, tìm
giátr ị hex gánchothanh
ghiTH trongcáctr ường
hợpsau:
(a) MOV TH1,#-200
(b) MOV TH0,#-60
(c) MOV TH1,#-3
(d) MOV TH1,#-12
(e) MOV TH0,#-48 Xung & Hoi40 -200 = -C8H38H
-60 = -3CHC4H
-3FDH
-12F4H
-48D0H ần số sóngvuông v ới đoạncode sau MOV TH0,#-150 ;Count=150 AGAIN:SETB P1.3 high period low period ACALL DELAY
ACALL DELAY
CLR P1.3
ACALL DEALY
SJMP AGAIN Xung & Hoi41 DELAY:SETB TR0 ;start
BACK: JNB TF0,BACK CLR TR0 ;stop
CLR TF0 ;clear TF
RET Giải đáp:
“MOV TH0,#-150”dùng150 clocks.
CTC DELAY = 150 × 1.085 m s = 162 m s.
Thờigian m ứccao g ấp2 l ầnth ờigian m ứcth ấp(66% duty cycle).
Chu kỳ Xung & Hoi42 = Thờigian m ứccao+ th ờigian m ứcth ấp
= 325.5 m s + 162.25 m s = 488.25 m s
= 2.048 kHz. Tần số (counters) đểđế m sự kiện xảyrabênngoài8051 đó, xung từ ngoài sẽ làm tănggiátr ị cácthanhghiTH, TL •Khi
•KhiC/T=1, b ộđế m sẽđế mlênkhicóxungxu ấthi ện từ: –T0: timer 0 input (Pin 14, P3.4)
–T1: timer 1 input (Pin 15, P3.5) Pin
14 Port Pin
P3.4 Function
T0 Description
Timer/Counter 0 external input (MSB)(LSB) GATE C/T=1 M1 M0 GATE C/T=1 M1 M0 Xung & Hoi43 Timer 1 Timer 0 • 16-bit counter (TH0 and TL0)
•Giátr ăngkhi: TR0 đượcset ị trongcácthanhghiTH0-TL0 t
lên1 và mộtxungbênngoài(T0) xu ấthi ện overflow flag Timer 0 ngõvào
từ bênngoài
chân3.4 (T0) TL0 TH0 TF0 C/T = 1 TF0 goes high
when FFFF (cid:224) 0 Xung & Hoi44 TR0 •Khi b ộđế m(TH0-TL0) đạt tớigiátr ị lớnnh ấtlàFFFFH, nó
đượcchuy ểntr ạngthái v ề 0000, vàTF0 đượcset lên1
• Bằngcách n ạpgiátr ị ban đẩuchoTH0-TL0, theodõiTF0=1
để nhậnbi ết1 tìnhhu ốngnào đó(vd: 100 ng ười đã đến). •8-bit counter. –Ch ỉ chophépcácgiátr ị từ 00 đếnFFH n ạpvàoTH0 • Tựđộ ng nạp lại(Auto-reloading)
• Giátr ị trongTL0 s ẽ tăng nếuTR0=1 và 1 xungbênngoàixu ất Xung & Hoi45 hiện Giảđị nh1 xungclock được đưavàochânT1, vi ếtch ương
trình bộđế m1 làmvi ệc ở mode 2 đểđế mxung& hi ểnth ị giá
trị củaTL1 raP2, khiCounter trànthì k ếtthúc? 8051 P2 to
LEDs P3.5 Xung & Hoi46 T1 Ans: MOV TMOD, #01100000B ;mode 2, counter 1
MOV TH1, #0
SETB P3.5
SETB TR1;start BACK: MOV A,TL1 Xung & Hoi47 MOV P2,A;display in P2
JNB TF1,BACK;overflow
CLR TR1;stop
CLR TF1;make TF=0 •Gi ả sử 1 xung tần số 1Hz được cấpvàochânP3.4. Vi ết chươngtrìnhhi ểnth ị counter 0 trênLCD. Kh ởi tạogiátr ị ban
đầuchothanhghiTH0 là-60. 8051 P1 to
LCD P3.4 Xung & Hoi48 T0 1 Hz clock ACALL LCD_SET_UP
;initialize the LCD
MOV TMOD,#00000110B ;Counter 0,mode2
MOV TH0,#-60
SETB P3.4 ;make T0 as input AGAIN: SETB TR0 ;starts the counter BACK: ;every 60 events
;convert in R2,R3,R4
;loop if TF0=0
;stop Xung & Hoi49 MOV A,TL0
ACALL CONV
JNB TF0,BACK
CLR TR0
CLR TF0
SJMP AGAIN ;converting 8-bit binary to ASCII CONV: MOV B,#10 ;divide by 10 ;make it ASCII Xung & Hoi50 R3 R4 R2 DIV AB
MOV R2,B ;save low digit
MOV B,#10 ;divide by 10 once more
DIV AB
ORL A,#30H
MOV R4,A
MOV A,B
ORL A,#30H
MOV R3,A
MOV A,R2
ORL A,#30H
MOV R2,A ;ACALL LCD_DISPLAY here
RET • Cảiti ếnví d ụ trênth ựchi ện1 đồng hồ sốđơ ngi ản, chưa cần cácnúthi ệuch ỉnhgi ở, phút ? •Vi ệc sử dụng lệnh “JNB TF0,target” để giámsát c ờ TF0 Xung & Hoi51 là sự hoangphíth ờigianvôcùng l ớn
–Gi ảipháplàdùngng ắt, đề cậptrongph ần12 c ủabàigi ảng
– Vớing ắt, tacóth ể thựcthinhi ềuvi ệc
–Khi c ờ TF đượcset, nó s ẽ thôngbáochochúngta ức năng đặcbi ệt(SFR) programming)
(serial commcomm programming) Xung & Hoi 1 1.Gi ớithi ệu
2. Sơđồ khốivàchân
3. Tổ chức bộ nhớ
4.Cácthanhghich
5.Dao độngvàho ạt độngreset
6. Tập lệnh
7.Cácmode định địach ỉ (addressing modes)
8. LậptrìnhIO
9. Tạotr ễ
10.LậptrìnhTimer/Counter
11.11.LLậậpp trtrììnhnh giaogiao titiếếpp nnốốii titiếếpp (serial
12.Lậptrìnhng ắt(interrupt programming)
13.Lậptrình h ợpng ữ •Port n ốiti ếpho ạt độngsong công ( full duplex), nghĩalàcó khả năngthuvàphát đồngth ời • Sử dụng2 thanhghich ức năng đặcbi ệt SBUF (địach ỉ byte là
99H) & SCON (địach ỉ byte là98H) để truyxu ấtport n ốiti ếp •Vi ệc ghilênSBUF sẽ nạp dữ liệu để phát, vàvi ệc đọcSBUF
sẽ truyxu ất dữ liệu đãnh ận được (cid:224) thựcracó2 SBUF riêng
rẽ •SCON chứacácbit tr ạngtháivà điềukhi ển, thanhnày được định địach ỉ bit • Tần số hoạt động củaport n ốiti ếphay còn g ọilà tốc độ baud Xung & Hoi 2 (baud rate) cóth ể cốđị nhho ặcthay đổi RXD
(P3.0) TXD
(P3.1) D Shift Register Clk SBUF Q Clk (write only) Baud rate clock
(phát) Baud rate clock
(thu) SBUF
(read only) 8051 internal bus Xung & Hoi 3 SM2 REN SM0 SM1 RB8 TB8 TI RI ềnthông đa xử lý SM1, SM0: chọnch ếđộ củaport n ốiti ếp
SM2: chophéptruy
REN: chophépthu, ph ải đượcset để nhậncácký t ự
TB8:bit th ứ 9 đượcphát ở chếđộ 2 & 3
RB8:bit th ứ 9 nhận được
TI: RI: Xung & Hoi 4 cờ ngắtphát, đượcset ngaysaukhi k ếtthúcvi ệcphát1
ký tự; đượcxóa b ởiph ần mềm
cờ ngắtthu, đượcset ngaysaukhi k ếtthúcvi ệcthu1
ký tự; đượcxóa b ởiph ần mềm ịch SM0SM1ModeMô t
0
0 ả
0Thanhghi d
1UART 8-bit 0
1 1 0 2UART 9-bit C Tốc độ baud
Cốđị nh(f OSC/12)
Thay đổi (thiết lập
bởi bộđị nhth ời)
ốđị nh(f OSC/12 1 1 3UART 9-bit Xung & Hoi 5 hoặc fOSC/64)
Thay đổi (thiết lập
bởi bộđị nhth ời) •Khiphátvàthu d ữ liệu8-bit, bit LSB đượcphátho ặcthutr ước tiên • Tốc độ baud cốđị nh= f OSC/12
•ChânRxDdùngcho c ả việcthuphát d ữ liệutrongkhiTxD dùnglàmchânxu ấtclock d ịchbit •Phát: Xung & Hoi 6 –GhivàoSBUF
– Dữ liệu được dịchrangoàitrênchânRxD(P3.0)
–Xungclock d ịchbit được gửiratrênchânTxD(P3.1)
– Mỗibit h ợp lệ truyền đitrênRxDtrong1 chu k ỳ máy •Thu: –Ch ỉđượ ckh ởi độngkhiREN = 1 & RI = 0, ngh ĩalàph ảiset
REN = 1 ở thời điểm bắt đầuch ươngtrình& xóaRI để bắt
đầucôngvi ệcthu d ữ liệu – Dữ liệu được dịchvàochânRxD b ởixungclock d ịchbit (tác động sườnlên) •1 Ứng dụng củamode 0: – Mở rộngthêmcácngõracho8051 8 ngõra m ở rộng 8051 Clock TxD(P3.1) Shift Regsiter Xung & Hoi 7 RxD(P3.0) Data •UART là b ộ thuphát d ữ liệu nốiti ếp với mỗiký t ự dữ liệu
được đứngtr ước bởi1 bit start và đứngsau b ởi1 bit stop.
Thỉnhtho ảng1 bit parity đượcchènvào. •Ho ạt độngch ủ yếu củaUART làbi ến dữ liệuphát t ừ // thành ntvàbi ến dữ liệuthu t ừ ntthành// • Cờ ngắtphátTI đượcset b ằng1 ngaykhibit stop xu ấthi ện 1 / baud rate Stop
bit Start
bit TxD D0D1D2D3D4D5D6D7 TI Xung & Hoi 8 trênTxD •Vi ệcnh ận đượckh ởi động bởi1 chuy ểntr ạngthái t ừ 1 xuống 0 trên đườngRxD(bit start) •Bit start sau đó được bỏ qua & 8 bit dữ liệusau đó đượcnh ận tuần tự vàothanhghi d ịchbit c ủaport n ốiti ếp. Khi cả 8 bit
đượcnh ận, tacó:
–Bit th ứ 9 (bit stop) (cid:224) RB8 củaSCON
–8 bit d ữ liệu được nạpvàoSBUF
– Cờ ngắtthuRI đượcset Xung & Hoi 9 •Note: Các điềutrênch ỉ xảyra n ếutr ước đó cờ RI = 0 •Chophépnh ận: REN trongSCON ph ải đượcset b ởiph ần mềm để chophépnh ậnký t ự
SETBREN
Hoặc
MOVSCON, #xxx1xxxxB •Thêmvàobit ch ẵn lẻ: bit P trongPSW đượcset ho ặcxóa ở đưabit ki ểmtrach ẵnvàoTB8 ở thànhbit th ứ 9 Xung & Hoi10 mỗichu k ỳ máy để thiết lậpvi ệcki ểmtrach ẵncho8 bit ch ứa
trong A
MOVC, P;
MOVTB8, C; bit nàytr
MOVSBUF, A; dichuy ển8 bit d ữ liệuvàoSBUF •Các c ờ ngắt: RI vàTI đượcset b ằngph ần cứngnh ưngph ải xóa bằngph ần mềm CTC nhận1 ký t ự qua port nốiti ếpnh ư sau:
INCHAR:JNBRI, $ CLRRI
MOVA, SBUF
RET Xung & Hoi11 CTC phát1 ký t ự qua port nt:
OUTCHAR:JNBTI, $
CLRTI
MOVSBUF, A
RET Baud rate
clock On-chip
OSC Mode 0 SMOD=0 ‚ 12 Baud rate
clock On-chip
OSC SMOD=1 ‚ 64 Mode 2 SMOD=0 ‚ 32 Baud rate
clock Timer 1
overflow SMOD=1 ‚ 32 Mode 1 & 3 Xung & Hoi12 ‚ 16 •Thôngth ườngkh ởi độngthanhghiTMOD ở chếđộ tựđộ ng
nạp lại8-bit (mode 2) & đặtgiátr ị nạp lạithích h ợpvàothanh
ghiTH1 để có tốc độ tràn đúng, từ đó tạora t ốc độ baud •MOVTMOD, #0010xxxxB ;for timer 1
•Baud rate = Timer 1 overflow / 32 hay /16 tùythu ộcgiátr ị bit Xung & Hoi13 SMOD •Tínhtoáncácgiátr ị nạp lạichothanhghiTH1 đối vớicác t ốc SMOD Sai số Tốc độ
baud Tần số thạch
anh(MHz) Giátr ị nạp
choTH1 Tốc độ baud
thực tế 9600 12 1 -7 (F9H) 8929 ~7% 1200 12 0 -26 (E6H) 1202 0,16% 19200 11,0592 -3 (FDH) 19200 1 0% 9600 11,0592 0 -3 (FDH) 9600 0% 4800 11,0592 0 -6 (FAH) 4800 0% 0 2400 11,0592 -12 (F4H) 2400 0% 1200 11,0592 0 -24 (E8H) 1200 0% Xung & Hoi14 độ baud 9600, 4800, 2400, 1200 (XTAL = 11,0592MHz)? Tóm lại:
NếuPCON.7 = 0
•TH1 = 256 -((Crystal / 384) / Baud)
NếuPCON.7 =1
•TH1 = 256 -((Crystal / 192) / Baud) Làmvd v ớibaud rate 19200 để chứng tỏ vaitròbit SMOD
11.059Mhz crystal:
•TH1 = 256 -((Crystal / 384) / Baud) Xung & Hoi15 TH1 = 256 -((11059200 / 384) / 19200 )
TH1 = 256 -((28799) / 19200)
TH1 = 256 -1.5 = 254.5 • Nếuset 254 ta đạt được14,400 baud còn v ới255 ta đạt được 28,800 baud •Set PCON.7 (SMOD). Ta có: TH1 = 256 -((Crystal / 192) / Baud)
TH1 = 256 -((11059200 / 192) / 19200)
TH1 = 256 -((57699) / 19200)
TH1 = 256 -3 = 253 Xung & Hoi16 Kếtlu ận với19,200 baud (11.0592MHz crystal) taph ải:
1. CấuhìnhPort n ốiti ếpmode 1 or 3
2.Timer 1 ho ạt độngmode 2 (8-bit auto-reload)
3.Set TH1 b ằng253
4.Set PCON.7 (SMOD) Xung & Hoi18 Xung & Hoi197-1. Định địach ỉ tứcth ời
7-2. Định địach ỉ thanhghi
7-3. Định địach ỉ trựcti ếp
7-4. Định địach ỉ giánti ếp
•Làmth
Bàitoán7.1. Copy bytes trongRAM n ội
Bàitoán7.2. XóaRAM n ội
A Viếtch ươngtrìnhxóaRAM n ội từ 60H (cid:224)7FH
7-5. Định địach ỉ chỉ số & truy cậpROM n ội
Bàitoán7.3. Copy bytes ROM (cid:224) RAM
Bàitoán7.4. Đọcx & xu ất x2
Homework
8-1. Cổng1 (Port 1)
8-2. Cấutrúcph ần cứng củaP1.x
Bộđệ m3 tr ạngthái(Tri-state Buffer)
8-3. Ghira c ổngoutput
8-3-1. Ghi“1”rachânoutput P1.x
8-3-2. Ghi“0”rachânoutput P1.x
8-4. Đọc từ châninput & b ộ chốt
8-4-1. Đọc từ châninput
Đọc“1” t ạichâninput
Đọc“0” t ạichâninput
Các lệnh đọcchâninput
8-4-2. Đọcchânouput t ức đọc bộ chốt
Đọc bộ chốt
Đọc-Sửa đổi-Ghi
Các lệnhcó đặc điểm Đọc-Sửa đổi-Ghi
Lệnh
Ví dụ
Tóm lại
Câu hỏi gợinh ớ
Bàitoán1: thaotácbit
Bàitoán2: Ưu điểmkhi s ử dụngcâu l ệnhcó đặc
điểm Đọc-Sửa đổi-Ghi
8-5. Các cổng(port) còn l ại
Cấutrúcph ần cứngP0.x
Port 0
10 K
P
o
r
t
0
8-6. Vaitròkép c ủaP0
8-6-1. Bộ chốt74LS373
OE
PSEN
ALE
74LS373
G
P0.0
A0
D
P0.7
A7
D0
D7
EA
P2.0
A8
P2.7
A15
State 1State 2State 3State 4State 5State 6State 1State 2
P1P2
P1P2
P1P2
P1P2
P1P2
P1P2
P1P2
P1P2
XTAL2
ALE
_____
PSEN
PCL out
P0
PCL out
PCL out
Data
sampled
Data
sampled
Data
sampled
PCH out
PCH out
P2
8-6-2. ĐọcROM ngoài(1/2)
OE
PSEN
ALE
74LS373
G
P0.0
A0
D
P0.7
A7
D0
D7
/EA
P2.0
A8
P2.7
A12
ĐọcROM ngoài(2/2)
OE
PSEN
ALE
74LS373
G
P0.0
A0
D
P0.7
A7
D0
D7
/EA
P2.0
A8
P2.7
A12
8-6-3. ĐọcghiRAM ngoài
8-7. Port 3
P3 Bit
Function
Pin
Chu kỳ máy-Machine Cycle (MC)
Bàitoán9.1. Tínhth ờigianth ựcthi1 l ệnh
Bàitoán9.2. Tínhth ờigiantr ễ đoạncode
• Tìmth ờigiantr ễ choch ươngtrìnhcon say đây, (với tần số
Bàitoán9.3. NháyLED
AChươngtrình l ần lượtthay đổitr ạngtháisáng/t ối củaLED
hay lần lượtthay đổitr ạngthái đóng/mở của rơle: (vớiKIT
8951)
10-1. Giớithi ệu
Timer
TH0
TL0
Counter
TH0
TL0
Cácthanhghidùngtruyxu
ấtTimer/Counter
10-2. Thanhghich ếđộđị nhth ờiTMOD
GATE
÷ 12
M1, M0
timer 1
timer 0
10-3. Thanhghi điềukhi ển địnhth ờiTCON
10-4. Cácch ếđộđị nhth ời
1
2
3
10-4-1. Chếđộđị nhth ời16-bit (mode 1)
TR0=0
TH0
TL0
TR0=1
Start timer
Stop timer
TF
÷ 12
Bàitoán10.1. Sóngvuông
P1.5
10-4-2. Chếđộđị nhth ời13-bit (mode 0)
10-4-3. Chếđộ tự nạp lại8-bit (mode 2)
÷ 12
10-5. Tínhtoántr ễ dùngTimer
Bàitoán10.2. Sóngvuông, tìm f
Bàitoán10.3.
10-6. Tìmgiátr ị cácthanhghi địnhth ời
Bàitoán10.4. T ạosóngvuôngtheof cho
sẵn
EXTAL = 11.0592 MHz, viếtch ươngtrình t ạosóngvuông50
Tạoth ờigiantr ễ lớn
NNếếuu vvẫẫnn chưa
chưa đđủủ??
Bàitoán10.5. Tínhdelay
EKhảosátBT sauvàtìmth
Bàitoán10.6. Tính t ần số xungvuông
ETìm tần số xungvuôngtrênchânP1.0 ?
MOV TMOD,#2H
MOV TH0,#0
Giải đáp:T= 2 (250 × 256 × 1.085 m s) = 138.88 ms (cid:224) f = 72 Hz.
Bàitoán10.7. Tìmgiátr
ị gánchoTH
Bàitoán10.8. Tìm f
(a)Tìm t
(b)Th ờigian m ứccaovàth ấp
MOV TMOD,#2H ;Timer 0,mode 2
10-7. Bộđế m
•Các b ộđị nhth ời(timers) c ũngcóth ể dùngnh ư những bộđế m
15
P3.5
T1
Timer/Counter 1 external input
10-7-1. Chếđộđế m16-bit (mode 1)
10-7-2. Chếđộđế m tự nạp lại8-bit (mode 2)
Bàitoán10.9. Đếmxung& xu ấtport
Bàitoán10.10. Đếmxung& Hi ểnth ị LCD
Bàitoán10.11. Đồng hồ số
11-1. Giớithi ệu
11-2. Thanhkhi điềukhi ểnport n ốiti ếp
SCON
11-3. Cácch ếđộ hoạt động
11-3-1. Thanhghi d ịch8-bit (mode 0)
11-3-2. UART 8-bit có tốc độ baud thay
đổi(mode 1)
TI (ready
for more
data)
11-4. Khởi độngvàtruyxu ấtcácthanhghi
11-5. Tốc độ baud củaport n ốiti ếp
Dùngtimer 1 làmxungclock t ốc độ baud
Bàitoán11.1
MAX 232
