Ứng dụng KIT 8051 dùng để chuyển đổi A/D-D/A, chương 5

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

130
lượt xem 46
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Họ vi điều khiển Mcs – 51 ra đời từ năm 1980 bởi hãng Intel, với sản phẩm đầu tiên là 8051. Các IC này gọi là vi điều khiển vì chúng bao gồm cả ROM, RAM, timẻ, các cổng nối tiếp và song song. Đây là đặc điểm chính để ta phân biệt giữa vi điều khiển và vi xử lý. 8051 không được sử dụng trong máy tính nhưng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp và trong sản phẩm máy móc tiêu dùng. Cùng họ với 8051 có một số vi điều khiển khác. Về cơ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Ứng dụng KIT 8051 dùng để chuyển đổi A/D-D/A, chương 5

Chöông 5 TOÅNG QUAN VEÀ HOÏ VI ÑIEÀU KHIEÅN MCS-51 Hoï vi ñieàu khieån Mcs – 51 ra ñôøi töø naêm 1980 bôûi haõng Intel, vôùi saûn phaåm ñaàu tieân laø 8051. Caùc IC naøy goïi laø vi ñieàu khieån vì chuùng bao goàm caû ROM, RAM, timer, caùc coång noái tieáp vaø song song. Ñaây laø ñaëc ñieåm chính ñeå ta phaân bieät giöõa vi ñieàu khieån vaø vi xöû lyù. 8051 khoâng ñöôïc söû duïng trong maùy tính nhöng ñöôïc söû duïng roäng raõi trong coâng nghieäp vaø trong saûn phaåm maùy moùc tieâu duøng. Cuøng hoï vôùi 8051 coù moät soá vi ñieàu khieån khaùc. Veà cô baûn chuùng ñeàu gioáng nhau, chuùng chæ khaùc nhau ôû vuøng nhôù noäi bao goàm vuøng nhôù maõ leänh, vuøng nhôù döõ lieäu vaø soá timer. Söï khaùc nhau ñoù ñöôïc moâ taû baèng baûng döôùi ñaây. Vi ñieàu khieån Vuøng maõ leänh Vuøng döõ lieäu Soá timer noäi noäi 8051 4K ROM 128 bytes 2 8031 0K 128 bytes 2 8751 4K EPROM 128 bytes 2 8052 8K ROM 256 bytes 3 8032 0K 256 bytes 3 8732 4K EPROM 256 bytes 3 Baûng 4.1 So saùnh caùc IC cuûa hoï Msc-51TM
I – CAÁU TRUÙC CUÛA 8051: Trung taâm cuûa 8051 vaãn laø vi xöû lyù trung taâm (CPU). Ñeå kích thích cho toaøn boä heä thoáng hoaït ñoäng, 8051 coù boä taïo dao ñoäng noäi vôùi thaïch anh ñöôïc gheùp beân ngoaøi vôùi taàn soá khoaûng töø vaøi Mhz ñeán 12 Mhz. Lieân keát caùc phaàn töû vôùi nhau laø heä thoáng BUS noäi, goàm coù BUS döõ lieäu, BUS ñòa chæ vaø BUS ñieàu khieån. 8051 coù 4K ROM, 128 bytes RAM vaø moät soá thanh ghi boä nhôù … Noù giao tieáp vôùi beân ngoaøi qua 3 coång song song vaø moät coång noái tieáp coù theå thu, phaùt döõ lieäu noái tieáp vôùi toác ñoä laäp trình ñöôïc. Hai boä ñònh thôøi 16 bit cuûa 8051 coøn coù 2 ngaét ngoaøi cho pheùp noù ñaùp öùng vaø xöû lyù ñieàu kieän beân ngoaøi theo caùch ngaét quaõng, raát hieäu quaû trong caùc öùng duïng ñieàu khieån. Thoâng qua caùc chaân ñieàu khieån vaø caùc coång song song 8051 coù theå môû roäng boä nhôù ngoaøi leân ñeán 64Kbs döõ lieäu.
II – SÔ LÖÔÏC VEÀ CAÙC CHAÂN CUÛA 8051 Muïc naøy giôùi thieäu caáu truùc phaàn cöùng cuûa 8051 töø nhöõng chaân ñöôïc nhìn thaáy beân ngoaøi. Döôùi ñaây chæ moâ taû ngaén goïn chöùc naêng cuûa töøng chaân. Trong 40 chaân coù ñeán 32 chaân coù chöùc naêng nhö coång xuaát nhaäp, 24 trong soá chuùng ñöôïc duøng cho hai muïc ñích khaùc nhau. Moãi chaân coù theå laø ñöôøng xuaát nhaäp, ñöôøng ñieàu khieån hoaëc laø moät phaàn cuûa ñòa chæ hay döõ lieäu. Thieát keá thöôøng coù boä nhôù ngoaøi hay caùc thieát bò ngoaïi vi söû
duïng nhöõng port ñeå xuaát nhaäp döõ lieäu. Taùm ñöôøng trong moãi port ñöôïc duøng nhö moät ñôn vò giao tieáp song song nhö maùy in, boä bieán ñoåi töông töï soá, v.v… Hoaëc moãi ñöôøng cuõng coù theå hoaït ñoäng moät caùch ñoäc laäp trong giao tieáp vôùi caùc thieát bò ñôn bit nhö: transitor, LED, switch, solenoids …
 Port 0 Port 0 laø coång song song duøng cho hai muïc ñích, noù laø caùc chaân töø 32 ñeán 39. Trong nhöõng thieát keá nhoû noù ñöôïc duøng
trong coång xuaát nhaäp bình thöôøng. ÔÛ nhöõng thieát keá coù söû duïng boä nhôù ngoaøi, noù vöøa laø bus döõ lieäu vöøa laø byte thaáp cuûa bus ñòc chæ. Noù coøn duøng chöùa bytes maõ khi naïp ROM noäi.  Port 1 Port 1 daønh cho coång xuaát nhaäp vaø chæ daønh cho muïc ñích naøy maø thoâi. Noù duøng ñeå giao tieáp vôùi caùc thieát bò ngoaïi vi theo töøng bit hoaëc byte. Port 1 chieám caùc chaân töø 1 ñeán 8.  Port 2 Port 2 (chaân 21  28) laø port coù hai chöùc naêng. Ngoaøi muïc ñích daønh cho xuaát nhaäp thoâng thöôøng noù coøn duøng laøm byte cao cho bus ñòa chæ boä nhôù ngoaøi.  Port 3 Port 3 (chaân 10  17) laø port hai chöùc naêng. Beân caïnh chöùc naêng xuaát nhaäp, caùc bit cuûa port 3 coøn coù chöùc naêng ñieàu khieån. Chöùc naêng caùc bit cuûa port 3 vaø port 1 ñöôïc moâ taû trong baûng 4.2  PSEN (cho pheùp naïp chöông trình) 8051 coù 4 chaân tín hieäu ñieàu khieån. PSEN laø tín hieäu ñieàu khieån ñöôïc xuaát ra ôû chaân 29. Tín hieäu ñieàu khieån naøy cho pheùp laäp trình ôû boä nhôù ngoaøi vaø thöôøng ñöôïc noái vôùi caùc chaân OE cuûa EPROM ñeå ñoïc maõ leänh töø boä nhôù ngoaøi vaøo thanh ghi leänh cuûa 8051. Noù xuoáng möùc thaáp trong khi ñoïc leänh. Maõ leänh ñoïc töø EPROM, qua bus döõ lieäu, ñöôïc choát vaøo thanh ghi cuûa 8051. Khi thi haønh chöông trình töø ROM noäi PSEN ñöôïc giöõ ôû möùc cao (traïng thaùi khoâng taùc ñoäng).  EA (truy xuaát vuøng nhôù ngoaøi) EA laø moät tín hieäu vaøo coù theå ôû möùc cao hay thaáp. Neáu ôû möùc cao 8051 thi haønh chöông trình ôû ROM noäi, 4K/8K chöông trình. Neáu ôû möùc thaáp, chöông trình chæ ñöôïc thi haønh töø boä nhôù
ngoaøi. Ñoái vôùi 8031/8231 EA phaûi ñöôïc giöõ ôû möùc thaáp vì chuùng khoâng coù ROM noäi. EA cuõng chính laø chaân nhaän ñieän aùp möùc cao ñeå naïp EPROM noäi.  ALE (cho pheùp choát ñòa chæ) ALE laø tín hieäu ñöôïc xuaát ra ôû chaân 20, raát quen thuoäc vôùi nhöõng ai ñaõ töøng laøm vieäc vôùi vi xöû lyù 8085, 8086 cuûa Intel. 8051 duøng ALE ñeå phaân keânh cho bus ñòa chæ vaø bus döõ lieäu. Khi port 0 ñöôïc duøng laøm bus döõ lieäu vaø byte thaáp cuûa bus ñòa chæ – ALE laø tín hieäu duøng ñeå choát ñòa chæ vaøo thanh ghi choát beân ngoaøi trong nöõa ñaàu cuûa moät chu kyø maùy. Sau ñoù Port 0 saün saøng ñeå truy xuaát döõ lieäu trong nöõa chu kyø coøn laïi. Xung ALE coù taàn soá baèng 1/6 laàn taàn soá boä dao ñoäng noäi vaø coù theå duøng nhö moät xung clock cho muïc ñích naøo ñoù khi heä thoáng khoâng laøm vieäc. Neáu toác ñoä 8051 laø 12 MHz thì taàn soá xung ALE laø 2 MHz. Moät xung ALE bò maát khi coù moät leänh MOVX ñöôïc thi haønh.
 Ngoõ vaøo dao ñoäng noäi Bit Teân Chöùc naêng P3.0 RXD Nhaän döõ lieäu P3.1 TXD Phaùt döõ lieäu P3.2 INT0 Ngaét ngoaøi 0 P3.3 INT1 Ngaét ngoaøi 1 P3.4 T0 Ngoõ vaøo cuûa Timer / P3.5 T1 couter 0 P3.6 WR Ngoõ vaøo cuûa Timer / P3.7 RD couter 1 P1.0 T2 Ñoïc döõ lieäu töø boä nhôù P1.1 T2EX ngoaøi Ñoïc döõ lieäu vaøo boä nhôù ngoaøi Ngoõ vaøo cuûa Timer / couter 2 Baûng 4.2 Chöùc naêng cuûa caùc chaân ñieàu khieån Ngoõ vaøo dao ñoäng noäi ñöôïc moâ taû nhö hình döôùi ñaây, coù moät thaïch anh ñöôïc noái vôùi chaân 19 (XTAL1) vaø 18 (XTAL2). Coù theå maéc theâm tuï ñeå oån ñònh dao ñoäng. Thaïch anh 12 MHz thöôøng duøng cho hoï MCs-51, tröø IC 80C31BH coù theå duøng thaïch anh leân ñeán 16 MHz. Tuy nhieân, khoâng nhaát thieát phaûi duøng thaïch anh maø ta coù theå duøng maïch dao ñoäng TTL taïo xung Clock ñöa vaøo chaân XTAL1 vaø laáy ñaûo cuûa noù ñöa vaøo XTAL2.  RST (Reset) Ngoõ vaøo RST (chaân 19) laø chaân master reset cuûa 8051. Khi noù ôû möùc cao (trong khoaûng ít nhaát 2 chu kyø maùy) caùc thanh ghi
noäi ñöôïc naïp vôùi giaù trò töông öùng theo thöù töï khôûi ñoäng heä thoáng.  Nguoàn cung caáp 8051 söû duïng nguoàn ñôn 5V.