Thiết bị báo cháy và điều khiển tự động, chương 2

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

178
lượt xem 63
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

MCS-51 là một họ IC điều khiển (micor contllê?), được chế tạo và bán trên thị trường bởi hãng Intel của Mỹ. Họ IC này được cung cấp các thiết bị bởi nhiều hãng sản xuất IC khác trên thế giới chẳng hạn: nhà sản xuất IC SIẾMN của Đức, FÚITỤ của Nhật và PHILÍP của Hà Lan. Mỗi IC trong họ đều có sự hoàn thiện riêng và có sự hãnh diện riêng của nó, phù hợp với nhu cầu của người sử dụng và yêu cầu đặt ra của nhà sản xuất....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết bị báo cháy và điều khiển tự động, chương 2

CHÖÔNG II: GIÔÙI THIEÄU VI ÑIEÀU KHIEÅN 8031 A. TOÙM TAÉC PHAÀN CÖÙNG: I. GIÔÙI THIEÄU MCS-51: (MCS-51: Family Overview) MCS-51 laø moät hoï IC ñieàu khieån (micro controller), ñöôïc cheá taïo vaø baùn treân thò tröôøng bôûi haõng Intel cuûa Myõ. Hoï IC naøy ñöôïc cung caáp caùc thieát bò bôûi nhieàu haõng saûn xuaát IC khaùc treân theá giôùi chaúng haïn: nhaø saûn xuaát IC SIEMENS cuûa Ñöùc, FUJITSU cuûa Nhaät vaø PHILIPS cuûa Haø Lan. Moãi IC trong hoï ñeàu coù söï hoaøn thieän rieâng vaø coù söï haõnh dieän rieâng cuûa noù, phuø hôïp vôùi nhu caàu cuûa ngöôøi söû duïng vaø yeâu caàu ñaët ra cuûa nhaø saûn xuaát. IC 8031 laø IC tieâu bieåu trong hoï MCS-51 ñöôïc baùn treân thò tröôøng. Taát caû caùc IC trong hoï ñeàu coù söï töông thích vôùi nhau vaø coù söï khaùc bieät laø saûn xuaát sau coù caùi môùi maø caùi saûn xuaát tröôùc khoâng coù, ñeå taêng theâm khaû naêng öùng duïng cuûa IC ñoù. INT1\ Chuùng coù ñaëc ñieåm nhö sau: INT0\ SERIAL PORT TEMER0 TEMER1 TEMER2 8032\8052 128 byte TEMER2 ROM RAM 8032\8052 0K: 8032\8052 8031\8032 TEMER1 4K: 8031 INTERRUPT OTHER 128 byte CONTROL 8K:8052 TEMER1 REGISTER RAM CPU BUS SERIAL CONTROL I/O PORT PORT OSCILATOR EA\ ALE\ RST PSEN\ P0 P1 P2 P3 Address\Data TXD RXD
 4k byte ROM (ñöôïc laäp trình bôûi nhaø saûn xuaát, chæ coù 8051)  128 byte RAM  4 Port I/O 8 bit  2 boä ñònh thôøi 16 bit  Giao tieáp noái tieáp  64k khoâng gian boä nhôù chöông trình môû roäng  64k khoâng gian boä nhôù döõ lieäu môû roäng  Moät boä xöû lyù luaän ly ù(thao taùc treân caùc bit ñôn)  210 bit ñöôïc ñòa chæ hoùa Boä nhaân /chia 4 bit 1. Boä nhôù baùn daãn ROM vaØ RAM: Boä nhôù laø moät phaàn cuûa caáu truùc vi ñieàu khieån, caùc chöông trình vaø döõ lieäu ñöôïc löu tröõ trong boä nhôù, boä nhôù baùn daãn goàm ROM vaø RAM. RAM: Laø boä nhôù baùn daãn ñoïc ñöôïc hoaët ghi ñöôïc nhöng khoâng kieân ñònh (khoâng kieân ñònh coù nghóa laø : noäi dung cuûa döõ lieäu seõ bò maát ñi khi maát ñieän). ROM: Laø boä nhôù baùn daãn chæ ñoïc vaø kieân ñònh (kieân ñònh coù nghóa laø : noäi dung döõ lieäu seõ khoâng bò maát ñi khi maát ñieän). Haàu heát caùc heä thoáng duøng RAM ñeå löu tröõ chöông trình thi haønh khi maø caàn giöõ laïi ñeå löu tröõ thì ghi vaøo ñóa ñeå caát, coøn
ROM duøng ñeå löu tröõ thoâng tin heä thoáng ñeå khi caáp ñieän laø noù coù theå hoaït ñoäng heä thoáng. 2. Caùc BUS: Bus laø taäp hôïp nhieàu ñöôøng daãn, moãi bus coù moät hoaëc nhieàu muïc ñích khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo caùch caøi ñaët cuûa ngöôøi söû duïng vaø caùch thieát keá cuûa nhaø saûn xuaát. CPU thöôøng coù 3 bus: bus ñieàu khieån, bus ñòa chæ, vaø bus döõ lieäu. Ñoái vôùi moãi hoaït ñoäng cuûa mình thì CPU laáy döõ lieäu treân bus döõ lieäu theo ñòa chæ ñöôïc cung caáp bôûi bus ñòa chæ vaø hoaït ñoäng ñoù laø hoaït ñoäng gì thì CPU thi haønh theo leänh ñöôïc caáp töø bus ñieàu khieån. Bus ñòa chæ cung caáp ñòa chæ cho CPU bieát ñòa chæ ñeå ñoïc hoaëc ghi döõ lieäu. Neáu CPU coù n ñöôøng ñòa chæ thì coù theå truy xuaát ñöôïc 2n oâ nhôù ñòa chæ. Bus ñieàu khieån laø hoãn hôïp caùc tín hieäu ñieàu khieån ñeå ñieàu khieån söï hoaït ñoäng cuûa CPU (trong CPU hoaëc CPU vôùi caùc thieát bò beân ngoaøi) ñeå ñoàng boä hoaït ñoäng treân caùc bus ñòa chæ, döõ lieäu. Bus döõ lieäu mang thoâng tin giöõa CPU vaø boä nhôù, hoaëc giöõa CPU vôùi caùc thanh ghi hoaëc giöõa CPU vôùi caùc thieát bò beân ngoaøi thoâng qua caùc thieát bò I/O. II. SÔ LÖÔÏC VEÀ CAÙC CHAÂN CUÛA C 8031: 8031 laø IC vi ñieàu khieån (Microcontroller) do haõng intel saûn xuaát. C 8031 coù taát caû 40 chaân coù chöùc naêng nhö caùc ñöôøng xuaát nhaäp. Trong ñoù coù 24 chaân coù taùc duïng keùp, moãi ñöôøng coù theå hoaït ñoäng nhö caùc ñöôøng xuaát nhaäp hoaëc nhö caùc ñöôøng ñieàu khieån hoaëc laø thaønh phaàn cuûa bus döõ lieäu. 1 P1.0 VCC 40 P0.0 2 P1.1 P0.0 39 P0.1 3 P1.2 P0.1 38 P0.2 4 P1.3 P0.2 37 P0.3 5 P1.4 P0.3 36 P0.4 P0.4
Chöùc naêng caùc chaân cuûa 8031:  Port 0: Port 0 laø port coù hai chöùc naêng ôû caùc chaân töø 3239 cuûa 8031. Trong caùc thieát keá côõ nhoû khoâng duøng boä nhôù môû roäng noù coù chöùc naêng nhö caùc ñöôøng vaøo ra.  Port 1: Port 1 laø port I\O ôû caùc chaân töø 1-8. Caùc chaân ñöôïc kyù hieäu laø P0.0, P0.1, P0.2,…P1.7, coù theå duøng cho giao tieáp vôùicaùc thieát bò beân ngoaøi neáu caàn. Port 1 khoâng coù chöùc naêng khaùc vì
vaäy noù chæ duøng cho giao tieáp vôùi caùc thieát bò beân ngoaøi(chaúng haïn ROM, RAM,8255,8279,…).  Port 2: Port2 laø moät port coù taùc duïng keùp ôû caùc chaân töø 21-28 ñöôïc duøng nhö caùc ñöôøng xuaát nhaäp hoaëc laø caùc byte cao cuûa Bus ñòa chæ ñoái vôùi caùc thieát keá côõ lôùn.  Port3: Port3 laø moät port coù taùc duïng keùp töø chaân 10 –17. Caùc chaân cuûa port naøy coù nhieàu chöùc naêng, caùc coâng duïng chuyeån ñoåi coù lieân heä vôùi ñaëc tính ñaëc bieät cuûa 8031 nhö baûng sau: Bit Teân Chöùc naêng chuyeån ñoåi P3.0 RXD Ngoõ vaøo döõ lieäu noái tieáp P3.1 TXD Ngoõ ra döõ lieäu noái tieáp P3.2 INT0\ Ngoõ vaøo ngaét cöùng thöù 0 P3.3 INT1\ Ngoõ vaøo ngaét cöùng thöù 1 P3.4 T0 Ngoõ vaøo cuûa temer\counter P3.5 T1 thöù 0 P3.6 WR\ Ngoõ vaøo cuûa temer\counter P3.7 RD\ thöù 1 Tín hieäu ghi döõ lieäu leân boä nhôù ngoaøi Tín hieäu ñoïc boä nhôù döõ lieäu ngoaøi Baûng: Chöùc naêng cuûa caùc chaân port 3  Ngoõ tín hieäu PSEN\ (Progam store enable): PSEN\ laø tín hieäu ngoõ ra ôû chaân 29 coù taùc duïng cho pheùp ñoïc boä nhôù chöông trình môû roäng vaø thöôøng ñöôïc noái vôùi chaân
EO\ (output enable) cuûa EPROM cho pheùp ñoïc caùc byte maõ leänh. PSEN ôû möùc thaáp trong thôøi gian laáy leänh. Caùc maõ nhò phaân cuûa chöông trình ñöôïc ñoïc töø EPROM qua bus döõ lieäu vaø ñöôïc choát vaøo thanh ghi beân trong 8031 ñeå giaûi maõ leänh. Khi thi haønh chöông trình trong ROM noäi(C 8051) PSEN\ seõ ôû möùc 1.  Ngoõ tín hieäu ñieàu khieån ALE (Address latch enable): Khi 8031 truy xuaát boä nhôù beân ngoaøi, port0 coù chöùc naêng laø ñòa chæ vaø döõ lieäu do ñoù phaûi taùch ñöôøng ñòa chæ vaø döõ lieäu. Tín hieäu ra ALE ôû chaân thöù 30 duøng laøm tín hieäu ñieàu khieån ñeå giaûi ña hôïp caùc ñöôøng ñòa chæ vaø döõ lieäu khi keát noái vôùi IC choát. Tín hieäu ra ôû ALE laø moät xung trong khoaûng thôøi gian port 0 ñoùng vai troø laø ñòa chæ thaáp neân neân choát ñòa chæ hoaøn toaøn töï ñoäng. Caùc xung tín hieäu ALE coù toác ñoä baèng 1\6 taàn soá dao ñoäng treân vi ñieàu kkieån vaø coù theå ñöôïc duøng laøm tín hieäu clock cho caùc phaàn khaùc cuûa heä thoáng. Chaân ALE ñöôïc duøng laøm ngoõ vaøo xung laäp trình cho FEROM trong 8051.  Ngoõ tín hieäu EA\ (External Access: truy xuaát döõ lieäu beân ngoaøi): Tín hieäu vaøo EA\ ôû chaân 31 thöôøng ñöôïc maéc leân möùc 1 hoaëc möùc 0. Neáu ôû möùc 1 thì C8051 thi haønh chöông trình trong ROM noäi trong khoaûng ñòa chæ thaáp 4k. Neáu ôû möùc 0 thì 8031 thi haønh chöông trình töø boä nhôù môû roäng (vì C8031 khoâng coù boä nhôù chöông trình treân chip). Chaân EA\ ñöôïc laáy laøm chaân caáp nguoàn 21v laäp trình cho FROM trong 8051.  Ngoõ tín hieäu RST (Reset):
Ngoõ tín hieäu RST ôû chaân 9 vaø ngoõ vaøo Reset cuûa 8031. Khi ngoõ vaøo tín hieäu ñöa leân möùc cao ít nhaát laø 2 chu kyø maùy, caùc thanh ghi beân trong ñöôïc naïp nhöõng giaù trò thích hôïp ñeå khôûi ñoäng heä thoáng. Khi caáp ñieän maïch töï ñoäng Reset.  Ngoõ vaøo boä dao ñoäng X1, X2: Boä taïo dao ñoäng ñöôïc tích hôïp beân trong 8031, khi söû duïng 8031 ngöôøi thieát keá caàn gheùp noái theâm tuï, thaïch anh. Taàn soá thaïch anh ñöôïc söû duïng cho 8031 laø 12MHz.  Nguoàn cho 8031: Nguoàn cho 8031 ñöôïc cung caáp ôû 2 chaân laø 20 vaø 40 caáp GND vaø Vcc. Nguoàn cung caáp ôû ñaây laø +5v. Khaû naêng cuûa taûi port 0 laø LS –TTL cuûa port 1,2,3 laø 4LS –TTL. Caáu truùc cuûa port ñöôïc xaây döïng töø FET laøm cho port coù theå xuaát nhaäp deã daøng. Khi FET taét thì port deã daøng duøng chöùc naêng xuaát. Khi FET hoïat ñoäng thì port laøm chöùc naêng nhaäp thì khi ñoù ngoõ nhaäp möùc cao seõ laøm hoûng port.