intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Vi điều khiển - Chương 1: Tổng quan về Vi điều khiển

Chia sẻ: Huỳnh Nguyễn Phong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

8
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Vi điều khiển - Chương 1: Tổng quan về Vi điều khiển có nội dung trình bày về lịch sử phát triển, các họ vi điều khiển, khái niệm vi điều khiển, sơ đồ khối của một hệ máy vi tính, đơn vị xử lý trung tâm - CPU, random access memory - RAM, read only memory - ROM, ellectrically erasable programmable rom - EPPROM,... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vi điều khiển - Chương 1: Tổng quan về Vi điều khiển

  1. Vi Điều Khiển 1.01 Chương 1 01. Tổng quan về Vi Điều Khiển HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  2. Vi Điều Khiển 1.02 Chương 1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ● Vào năm 1971 Intel đã giới thiệu 8080, bộ vi xử lý (micro-processor) thành công đầu tiên ● Sau đó không lâu, Motorola, RCA, MOS Technology và Zilog đã giới thiệu các bộ vi xử lý tương tự: 6800, 1801, 6502 và Z80 ● Vào năm 1976 Intel giới thiệu bộ vi điều khiển (microcontroller) 8748 và là chip đầu tiên trong họ vi điều khiển MCS-48 ● Năm 1980 Intel công bố chip 8051, bộ vi điều khiển đầu tiên của họ MCS-51. Chip 8051 chứa trên 60.000 transistor bao gồm 4K byte ROM, 128 byte RAM, 32 đường xuất nhập, 1 port nối tiếp, 2 bộ định thời 16-bit ● Ngày nay nhiều hãng phát triển các dòng vi điều khiển mạnh và nhiều chức năng hơn so với 8051 HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  3. Vi Điều Khiển 1.03 Chương 1 CÁC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN PIC (Microchip) MSP (Texas Instruments) AVR (Atmel) 8051 (Intel) Arduino (Sparkfun) ARM (Apple) HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  4. Vi Điều Khiển 1.04 Chương 1 ỨNG DỤNG VI ĐIỀU KHIỂN Ứng dụng đa ngành, đa lĩnh vực HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  5. Vi Điều Khiển 1.05 Chương 1 KHÁI NIỆM VI ĐIỀU KHIỂN ●Vi điều khiển là một máy tính thu nhỏ được tích hợp trên một chip, nó thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử ● Viđiều khiển là một hệ thống bao gồm một vi xử lý có hiệu suất đủ dùng và giá thành thấp kết hợp với các khối ngoại vi như bộ nhớ, các mô đun vào ra, các mô đun biến đổi số sang tương tự và tương tự sang số,… ■ Vi điều khiển thường được dùng để xây dựng các hệ thống nhúng ■Hầu hết các vi điều khiển ngày nay được xây dựng dựa trên kiến trúc Harvard HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  6. Vi Điều Khiển 1.06 Chương 1 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT HỆ MÁY VI TÍNH Address Bus Data Bus CPU Control Bus Interface RAM ROM Circuitry Peripheral Devices HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  7. Vi Điều Khiển 1.07 Chương 1 ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM - CPU (1) ● CPU là trái tim của hệ máy tính, quản lý tất các các hoạt đông của hệ và thực hiện tất cả các thao tác trên dữ liệu ●CPU bao gồm một tập các mạch logic thực hiện liên tục 2 thao tác: tìm nạp lệnh và thực thi lệnh ● CPU có khả năng hiểu và thực thi lệnh dựa trên một tập các mã nhị phân, mỗi một mã nhị phân biểu thị một thao tác đơn giản: lệnh số học, lệnh logic, lệnh di chuyển dữ liệu, lệnh rẽ nhánh, … HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  8. Vi Điều Khiển 1.08 Chương 1 ĐƠN VỊ XỬ LÝ TRUNG TÂM - CPU (2) CPU Instruction Program register (IR) counter (PC) Instruction Registers decode and control unit Arithmetic and Logic Unit (ALU) HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  9. Vi Điều Khiển 1.09 Chương 1 RANDOM ACCESS MEMORY - RAM ● RAM: Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiễn, được truy xuất trực tiếp bởi CPU bao gồm các IC bán dẫn ● RAM: là bộ nhớ đọc/ghi ● RAM: không tiếp tục lưu giữ nội dung khi bị mất nguồn cấp điện HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  10. Vi Điều Khiển 1.10 Chương 1 READ ONLY MEMORY - ROM ● ROM: Bộ nhớ chỉ đọc, được truy xuất trực tiếp bởi CPU bao gồm các IC bán dẫn ● ROM: là bộ nhớ chỉ đọc ● ROM: tiếp tục lưu giữ nội dung khi bị mất nguồn cấp điện HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  11. Vi Điều Khiển 1.11 Chương 1 ELLECTRICALLY ERASABLE PROGRAMMABLE ROM - EEPROM ● EEPROM: Bộ nhớ chỉ đọc có khả năng lập trình và xóa ● EPPROM: là bộ nhớ có khả năng đọc ghi ● EEPROM: tiếp tục lưu giữ nội dung khi bị mất nguồn cấp điện ● EEPROM: được sử dụng phổ biến ngày nay HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  12. Vi Điều Khiển 1.12 Chương 1 BUS ● Bus là một tập các dây mang thông tin có cùng một mục đích ● Việc truy xuất tới một mạch (thiết bị) xung quanh CPU sử dụng 3 bus: bus địa chỉ, bus dữ liệu và bus điều khiển ● Với mỗi thao tác đọc hoặc ghi, CPU xác định rõ vị trí của dữ liệu (lệnh) bằng cách đặt một địa chỉ lên bus địa chỉ, sau đó tích cực một tín hiệu trên bus điều khiển để chỉ ra thao tác là đọc hay ghi ● Thao tác đọc: lấy một byte dữ liệu từ bộ nhớ ở vị trí đã xác định và đặt byte này lên bus dữ liệu. CPU đọc dữ liệu và đặt dữ liệu vào một trong các thanh ghi nội của CPU ● Thao tác ghi: CPU xuất dữ liệu lên bus dữ liệu. Nhờ vào tín hiệu điều khiển, bộ nhớ nhận biết đây là thao tác ghi và lưu dữ liệu vào vị trí đã được xác định HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  13. Vi Điều Khiển 1.13 Chương 1 BUS ĐỊA CHỈ ● Hầu hết các máy tính nhỏ có từ 16 đến 32 đường địa chỉ và có khả năng truy xuất 2n vị trí nhớ ● Một bus địa chỉ 16-bit do vậy có thể truy xuất một bộ nhớ có 64K vị trí nhớ ● Một bus địa chỉ 20-bit có khả năng truy xuất 1M vị trí nhớ ● Một bus địa chỉ 32-bit có khả năng truy xuất đến 4G vị trí nhớ. 1K = 1024 1M = 1024K 1G = 1024M HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  14. Vi Điều Khiển 1.14 Chương 1 BUS DỮ LIỆU ● Bus dữ liệu mang thông tin giữa CPU và bộ nhớ cũng như giữa CPU và các thiết bị xuất nhập ● Máy tính sử dụng đến 2/3 thời gian vào các việc di chuyển dữ liệu. Số đường (độ rộng) của bus dữ liệu rất quan trọng đối với hiệu suất tổng thể của máy tính ● Giới hạn độ rộng này có dạng cổ chai: một lượng rất lớn bộ nhớ trong hệ thống và CPU có khả năng tính toán rất lớn nhưng việc truy xuất dữ liệu thường bị nghẽn như cổ chai do độ rộng của bus dữ liệu ● Bus dữ liệu là bus 2 chiều, bus địa chỉ là bus 1 chiều HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  15. Vi Điều Khiển 1.15 Chương 1 BUS ĐIỀU KHIỂN ● Bus điều khiển là một hỗn hợp các tín hiệu, mỗi một tín hiệu có vai trò riêng trong việc điều khiển có trật tự hoạt động của hệ thống ● Các tín hiệu điều khiển là các tín hiệu định thời được cung cấp bởi CPU để đồng bộ việc di chuyển thông tin trên các bus địa chỉ và dữ liệu ● Có 3 tín hiệu phổ biến: CLOCK, READ và WRITE đối với việc di chuyển dữ liệu cơ bản giữa CPU và bộ nhớ HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  16. Vi Điều Khiển 1.16 Chương 1 HOẠT ĐỘNG TÌM NẠP LỆNH CPU N Address Bus Program counter Opcode Data Bus Instruction register RAM N+2 Control Bus N+1 Clock Opcode N Read N-1 HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  17. Vi Điều Khiển 1.17 Chương 1 Thảo luận ● Kể tên 10 hãng sản xuất phần cứng máy tính? ● Kể tên 5 hệ điều hành máy tính? ● Kể tên 10 version máy tính? ● Xu hướng phát triển máy tính hiện nay? HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  18. Vi Điều Khiển 1.18 Chương 1 CÁC CẤP PHẦN MỀM Applications Software (User Interface) Operating System (Command language, Utilies) Input/Output Subroutines (Access to Hardware) Hardware HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  19. Vi Điều Khiển 1.19 Chương 1 VI ĐIỀU KHIỂN vs VI XỬ LÝ (1) Intel ® Celeron ® Processor G540 PIC 16f877A (2M Cache, 2.50 GHz) HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
  20. Vi Điều Khiển 1.20 Chương 1 VI ĐIỀU KHIỂN vs VI XỬ LÝ (2) HCM City Univ. of Technology, Faculty of Mechanical Engineering Phung Tri Cong
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2