[email protected]
L
ờ
i N
ãi §Çu
Ngày nay đại đa số các lónh vực sản xuất, điều khiển, giám sát, đo lường…đều được
trang bò hệ thống tự động hóa. Một trong số vi mạch được sử dụng đó là kỹ thuật vi điều
khiển. Nhờ tính năng ưu việt của bộ vi điều khiển như: khả năng lập trình phù hợp với thiết
kế nhỏ và lớn cũng như giao tiếp với các thiết bò ngoại vi và máy tính đã đem lại sự hoàn
hảo, độ chính xác và tính mềm dẻo cao thông qua giao tiếp giữa người và máy.
Vi điều khiển quản lý và điều khiển hoạt động của hệ thống thông qua phần mềm,
nhờ vậy mà ta có thể mở rộng và thay đổi hoạt động một cách dễ dàng bằng cách thay đổi
một số thông số của chương trình. Vi điều khiển hoạt độnh theo chương trình đã nạp
sẵn,đọc các tín hiệu từ bên ngoài đưa vào sau đó lưu trữ và xử lý, trên cơ sở đó đưa ra các
thông báo, tín hiệu điều khiển các thiết bò bên ngoài hoạt động theo đúng thông số và yêu
cầu của hệ thống.
Hệ thống điện tử số sử dụng bộ vi điều khiển và máy tính trong các dây chuyền sản
xuất công nghiệp, thực hiện nhiệm vụ điều khiển và giám sát hệ thống. Ngoài ra vi điều
khiển cũng có mặt trong các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng như: lò vi ba, lò sưỡi, máy
giặt, hệ thống cảnh báo và giám sát của các phương tiện giao thông… và trong nhiều thiết bò
công nghiệp khác.
Trong tập đồ án này em xin phép được giới thiệu một hệ thống âiãưu khiãøn mạy giàût sử
dụng chip vi điều khiển 8051.
Việc đònh hướng xây đựng đề tài này xuất phát từ nhu cầu thực tế trong đời sống hiãûn
âải. Nội dung của đồ án có 2 phần:
+ Phần I : Cơ sở lý thuyết. Bao gồm kiến trúc của chip vi điều khiển 8051
+ Phần II: Tính toán và thiết kếá trình bày về thiết kế phần cứng và phần mềm hệ
thống.
Qua nổ lực nghiên cứu, tìm hiểu của bản thân cùng với sự hướng dẫn tận tình chu
đáo của Thầy giáo Th.S Lê Xứng em đã hoàn thành đồ án này.
lên tới tần số 500Khz .Sử dụng vi điều khiển 89C51 để tạo xung điều khiển LMD18200.
1.3 Phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM):
Đây là phương pháp đưa ra độ rộng xung thay đổi từ đó điều khiển được công suất
trên tải thay đổi.
2
[email protected]
1.4 Giới thiệu các chức năng chính của mạch:
-Khối hiển thò gồm 8 led, 4led hiển thò tốc độ thực, 4led hiển thò tốc độ cài đặt, có
các led biểu thò trạng thái chạy, dừng, quay thuận , quay nghòch, và có loa báo quả
tải
-Khối điều chỉnh gồm 4 công tắc làm các công việc :start/stop, chiều thuận , chiều
nghòch, tăng tốc , giảm tốc
-Khối động cơ: là vi mạch LDM18200 nhận các tín hiệu điều khiển từ vi điều khiển
dể điều chỉnh động cơ
-Khối cảm biến: là bộ thu phát tin hồng ngoại để nhận biết tốc độ quay của động cơ
và phản hồi về vi điều khiển để hiệu chỉnh động cơ đòng với tốc độ đặt
3
KHỐI VĐK 89C51
KHỐI ĐIỀU
CHỈNH
KHỐI HIỂN THỊ
KHỐI ĐK ĐCƠ
CẢM BIẾN
MÁY TÍNH
ĐC
[email protected]
Chương 2
GIỚI THIỆU CÁC VI MẠCH LIÊN QUAN
2.1 Tổng quan về kỹ thuật vi điều khiển :( xem chi tiết ở phụ lục I)
2.1.1 Khái quát chung về bộ vi điều khiển:
Thiết bò
nối tiếp
Thiết bò
song song
Hình 1.1: Sơ đồ khối của bộ vi điều khiển
TXD
*
RXD
*
T
1
*
T
2
*
INT\1
INT\0
TIMER2
TIMER1
PORT nố tiếp
[email protected]
IC vi điều khiển 8051/8031 thuộc họ MCS51 có các đặt điểm sau :
- 4 kbyte ROM (được lập trình bởi nhà sản xuất chỉ có ở 8051)
- 128 byte RAM
- 4 port I/0 8 bit
- Hai bộ đònh thời 16 bits
- Giao tiếp nối tiếp
- 64KB không gian bộ nhớ chương trình ngoài
- 64 KB không gian bộ nhớ dữ liệu ngoài
khiển ngắt
Điều khiển
bus
CPU
Port nối tiếpCác port I\O
Tạo dao
động
[email protected]
Phần chính của vi điều khiển 8051 là bộ xử lí trung tâm (CPU: central processing unit
) bao gồm :
- Thanh ghi tích lũy A
- Thanh ghi tích lũy phụ B, dùng cho phép nhân và phép chia
- Đơn vò logic học (ALU : Arithmetic Logical Unit )
- Từ trạng thái chương trình (PSW : Prorgam Status Word)
- Bốn băng thanh ghi
- Con trỏ ngăn xếp
- Ngoài ra còn có bộ nhớ chương trình, bộ giải mã lệnh, bộ điều khiển thời gian và
logic.
Trong vi điều khiển 8051 / 8031 có hai thành phần quan trọng khác đó là bộ nhớ
và các thanh ghi :
Bộ nhớ gồm có bộ nhớ Ram và bộ nhớ Rom (chỉ có ở 8031) dùng để lưu trữ dữ liệu
và mã lệnh.
Các thanh ghi sử dụng để lưu trữ thông tin trong quá trình xử lí. Khi CPU làm việc nó
làm thay đổi nội dung củ ác thanh ghi.
2.2.2 Chức năng các chân của vi điều khiển:
6
18
19
12MHz
40
26
25
24
23
22
21
8
7
6
5
4
3
2
1
32
33
34
35
36
37
38
39
P0.7
P0.6
P0.5
P0.4
P0.3
P0.2
P0.1
P0.0
Vss
30p
30p
XTAL1
XTAL2
[email protected]
Hình 2.2
:
Sơ Đồ Chân 8051
Vi điều khiển 8051 có 32 trong 40 chân có chức năng như là các cổng I/O, trong
đoa 24 chân được sử dụng với hai mục đích. Nghóa là ngoài chức năng cổng I/O, mỗi chân
có công dụng kép này có thể là một đường điều khiển của Bus đòa chỉ hay Bus dữ liệu hoặc
là mỗi chân hoạt động một cách độc lập để giao tiếp với các thiết đơn bit như là công tắc,
LED, transistor…
a.Port0
: là port có 2 chức năng ở trên chân từ 32 đến 39 của MC 8051. Trong các
thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ ngoài, PO được sử dụng như là những cổng I/O. Còn
trong các thiết kế lớn có yêu cầu một số lượng đáng kể bộ nhớ ngoài thì PO trở thành các
đường truyền dữ liệu và 8 bit thấp của bus đòa chỉ.
b.Port1
: Port1 là một port I/O chuyên dụng trên các chân 1-8 của MC8051. Chúng
được sử dụng với một múc đích duy nhất là giao tiếp với các thiết bò ngoài khi cần thiết.
c.Port2
: Port2 là một cổng có công dụng kép trên các chân 21 – 28 của MC 8051.
Ngoài chức năng I/O, các chân này dùng làm 8 bit cao của bus đòa chỉ cho những mô hình
thiết kế có bộ nhớ chương trình ROM ngoài hoặc bộ nhớ dữ liệu RAM có dung lượng lớn hơn
256 byte.
d.Port3
: Port3 là một cổng có công dụng kép trên các chân 10 – 17 của MC 8051.
Ngoài chức năng là cổng I/O, những chân này kiêm luôn nhiều chức năng khác nữa liên
8051.
g.EA (External Access)
:
Tín hiệu vào EA trên chân 31 thường được nối lên mức cao (+5V) hoặc mức thấp
(GND).
h.RST (Reset) :
Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8051. Khi tín hiệu này được đưa lên mức
cao (trong ít nhất 2 chu kỳ máy ), các thanh ghi trong 8051 được đưa vào những giá trò
thích hợp để khởi động hệ thống.
i. OSC:
Như đã thấy trong các hình trên, 8051 có một bộ dao động trên chip. Nó thường
được nối với thạch anh giữa hai chân 18 và 19. Tần số thạch anh thông thường là 12MHz.
j. POWER:
8051 vận hành với nguồn đơn +5V. V
cc
được nối vào chân 40 và V
ss
(GND) được nối
vào chân 20.
2.2.3.Tổ chức bộ nhớ của bộ vi điều khiển 8051 :
8051 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard : có những vùng bộ nhớ riêng biệt cho chương
trình và dữ liệu. Như đã nói ở trên, cả chương trình và dữ liệu có thể ở bên trong 8051, dù
vậy chúng có thể được mở rộng bằèng các thành phần ngoài lên đến tối đa 64 Kbytes bộ
nhớ chương trình và 64 Kbytes bộ nhớ dữ liệu.
Bộ nhớ bên trong bao gồm ROM (8051) và RAM trên chip. RAM trên chip bao gồm nhiều
phần : phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ đòa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi và các
thanh ghi chức năng đặc biệt.
Chi tiết về bộ nhớ RAM trên chip :
RAM bên trong chip 8051 được phân chia như sau:
•bank thanh ghi (00H – 1FH).
10
0F
08
07
00
RAM đa dụng
7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78
7
7
76 75 74 73 72 71 70
6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68
6
7
66 65 64 63 62 61 60
5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58
5
7
56 55 54 53 52 51 50
4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48
4
7
46 45 44 43 42 41 40
3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
3
7
36 35 34 33 32 31 30
2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28
2
7
26 25 24 23 22 21 20
90
8D
8C
8B
8A
89
F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B
E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 ACC
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW
- - - BC BB BA B9 B8 IP
B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P3
AF - - AC AB AA A9 A8 IE
A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2
Not bit addressable
SBUF
9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON
97 96 95 94 93 92 91 90 P1
Not bit addressable
Not bit addressable
Not bit addressable
Not bit addressable
Not bit addressable
TH1
TH0
TL1
TL0
TMOD
8
8
87
b.RAM đòa chỉ hóa từng bit :
8051 chứa 210 bit được đòa chỉ hóa, trong đó 128 bit là ở các đòa chỉ byte 20H
đến 2FH, và phần còn lại trong các thanh ghi chức năng đặc biệt .
Có 128 bit được đòa chỉ hóa đa dụng ở các byte 20H đến 2FH. Các đòa chỉ này được
truy xuất như các byte hoặc các bit phụ thuộc vào lệnh được dùng. Ví dụ, để đặt bit 67H,
ta dùng lệnh sau :
SETB 67H
Ở đây đòa chỉ bit 67H là bit có trọng số lớn nhất (MSB) ở đòa chỉ byte 2CH, lệnh trên
sẽ không tác động đến các bit khác của byte này.
c.Các bank thanh ghi :
MC 8051 cung cấp 32 byte thấp nhất của bộ nhớ dữ liệu nội là dành cho các bank
thanh ghi. 8 thanh ghi (RO đến R7) ở vò trí cuối cùng của RAM và theo mặc đònh (sau khi
Reset hệ thống) các thanh ghi này ở các đòa chỉ 00H-07H, tiếp đó là bank 1, bank 2 và
bank 3. Lệnh sau đây sẽ đọc nội dung ở đòa chỉ 05H vào thanh ghi tích lũy:
MOV A,R5
Đây là lệnh một byte dùng đòa chỉ thanh ghi. Tất nhiên, thao tác tương tự có thể được
thi hành bằng lệnh 2 byte dùng đòa chỉ trực tiếp nằm trong byte thứ hai:
MOV A,05H
Các lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 thì sẽ ngắn hơn và nhanh hơn các lệnh
tương ứng dùng đòa chỉ trực tiếp. Các giá trò dữ liệu được dùng thường xuyên nên dùng một
trong các thanh ghi này.
2.2.4 Các thanh ghi chức năng đặc biệt SFR:
Các thanh ghi nội của 8051 được truy xuất ngầm đònh bởi bộ lệnh. Ví dụ lệnh “INC
A” sẽ tăng nội dung của thanh ghi tích lũy A lên 1. Tác động này được ngầm đònh trong mã
lệnh.
Cũng như R0 đến R7, có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion
Rgister) ở vùng trên của RAM nội, từ đòa chỉ 80H đến FFH. Chú ý rằng hầu hết 128 đòa
chỉ từ 80H đến FFH không được đònh nghóa, chỉ có 21 đòa chỉ SFR là được đònh nghóa.
12
[email protected]
D5H
D4H
D3H
D2H
D1H
D0H
Cờ nhớ
Cờ nhớ phụ
Cờ 0
Bit 1 chọn bank thanh ghi
Bit chọn bank thanh ghi.
00=bank 0; đòa chỉ 00H-07H
01=bank 1: đòa chỉ 08H-0FH
10=bank 2:đòa chỉ 10H-17H
11=bank 3:đòa chỉ 18H-1FH
Cờ tràn
Dự trữ
Cờ Parity chẵn.
Hình 21: Từ trạng thái chương trình
• Cờ nhớ (CY) có công dụng kép. Thông thường nó được dùng cho các lệnh toán học: nó sẽ
được set nếu có một số nhớ sinh ra bởi phép cộng hoặc có một số mượn phép trừ . Ví
dụ, nếu thanh ghi tích lũy chứa FFH, thì lệnh sau:
ADD A,#1
Sẽ trả về thanh ghi tích lũy kết qủa 00H và set cờ nhớ trong PSW.
Cờ nhớ cũng có thể xem như một thanh ghi 1 bit cho các lệnh luận lý thi hành trên
bit. Ví dụ, lệnh sẽ AND bit 25H với cờ nhớ và đặt kết qủa trở vào cờ nhớ: ANL C,25H
• Cờ nhớ phụ AC :
Khi cộng các số BCD, cờ nhớ phụ (AC) được set nếu kết qủa của 4 bit thấp trong
khoảng 0AH đến 0FH. Nếu các giá trò cộng được là số BCD, thì sau lệnh cộng cần có DA A(
hiệu chỉnh thập phân thanh ghi tích lũy) để mang kết qủa lớn hơn 9 trở về tâm từ 0÷9.
truy xuất bằng đòa chỉ gián tiếp. chúng là 128 byte đầu của 8051.
Để khởi động lại SP với ngăn xếp bắt đầu tại 60H, các lệnh sau đây được dùng:
MOV SP,#5FH
d. Con trỏ dữ liệu:
Con trỏ dữ liệu (DPTR) được dùng để truy xuất bộ nhớ ngoài, đây là một thanh ghi 16
bit ở đòa chỉ 82H( byte thấp) và 83H (byte cao). Ba lệnh sau sẽ ghi 55H vào RAM ngoài ở
đòa chỉ 1000H:
MOV A,#55H
MOV DPTR,#1000H
MOVX @DPTR,A
Lệnh đầu tiên dùng đòa chỉ tức thời để tải dữ liệu 55H vào thanh ghi tích lũy, lệnh thứ
hai cũng dùng đòa chỉ tức thời, lần này để tải dữ liệu 16 bit 1000H vào con trỏ dữ liệu.
Lệnh thứ ba dùng đòa chỉ gián tiếp để di chuyển dữ liệu trong A (55H) đến RAM ngoài ở
đòa chỉ được chứa trong DPTR (1000H)
e. Các thanh ghi port xuất nhập:
Các port của 8051/8031 bao gồm Port 0 ở đòa chỉ 80H, Port 1 ở đòa chỉ 90 H,
Port 2 ở đòa chỉ A0H và Port 3 ở đòa chỉ B0H. Tất cả các Port đều được đòa chỉ hóa từng
bit. Điều đó cung cấp một khả năng giao tiếp thuận lợi.
f. Các thanh ghi timer:
8051 chứa 2 bộ đònh thời đếm 16 bit được dùng trong việc đònh thời hoặc đếm sự
kiện. Timer 0 ở đòa chỉ 8AH (TL0:byte thấp) và 8CH (TH0:byte cao).Timer 1 ở đòa chỉ 8BH
(TL1:byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao).
Việc vận vậnhành timer được set bởi thanh ghi Timer Mode (TMOD) ở đòa chỉ 89H và
thanh ghi điều khiển timer (TCON) ở đòa chỉ 88H. Chỉ có TCON được đòa chỉ hóa từng bit.
15
[email protected]
g. Các thanh ghi port nối tiếp:
8051 chứa một port nối tiếp trên chip dành cho việc trao đổi thông tin với các thiết
bò nối tiếp như máy tính, modem hoặc cho việc giao tiếp với các IC khác có giao tiếp nối tiếp
(có bộ chuyển đổi A/D, các thanh ghi dòch ). Một thanh ghi gọi là bộ đệm dữ liệu nối tiếp
IDL
Bit gấp đôi tốc độ baud, nếu được set thì tốc độ
baud sẽ tăng gấp đôi trong các mode 1,2 và 3
của port nối tiếp
Không đònh nghóa
Không đònh nghóa
Không đònh nghóa
Bit cờ đa dụng 1
Bit cờ đa dụng 0
Giảm công suất, được set để kích hoạt mode
giảm công suất, chỉ thoá khi reset
Mode chờ, set để kích hoạt mode chờ, chỉ thoát
khi có ngắt hoặc reset hệ thống.
[email protected]
Hình 2.8:
Mạch reset hệ thống
.
Trạng thái của tất cả các thanh ghi của 8051 sau khi reset hệ thống được tóm tắt
trong bảng sau:
Thanh ghi Nội dung
Đếm chương trình
Tích lũy
B
PSW
SP
DPTR
Port 0-3
IP
IE
S1
100Ω
10uF
[email protected]
Một đònh nghóa đơn giản của timer là một chuỗi các flip-flop chia đôi tần số nối tiếp
với nhau, chúng nhận tín hiệu vào làm nguồn xung nhòp. Ngõ ra của tần số cuối làm nguồn
xung nhòp cho flip-flop báo tràn của timer (flip-flop cờ). Giá trò nhò phân trong các flip-flop
của timer có thể xem như số đếm số xung nhòp (hoặc các sự kiện) từ khi khởi động timer. Ví
dụ timer 16 bit sẽ đếm lên từ 0000H đến FFFFH. Cờ báo tràn sẽ lên 1 khi số đếm tràn từ
FFFFH đến 0000H.
8051 có 2 timer 16 bit, mỗi timer có bốn cách làm việc. Người ta sử dụng các timer để :
đònh khoảng thời gian, đếm sự kiện hoặc tạo tốc độ baud cho port nối tiếp trong 8051.
Trong các ứng dụng đònh khoảng thời gian, người ta lập trình timer ở một khoảng đều
đặn và đặt cờ tràn timer. Cờ được dùng để đồng bộ hóa chương trình để thực hiện một tác
động như kiểm tra trạng thái của các ngõ vào hoặc gửi các sự kiện ra các ngõ ra. Các ứng
dụng khác có thể sử dụng việc tạo xung nhòp đều đặn của timer để đo thời gian trôi qua
giữa hai sự kiện (ví dụ : đo độ rộng xung).
Đếm sự kiện dùng để xác đònh số lần xảy ra của một sự kiện. Một sự kiện là bất cứ
tác động ngoài nào có thể cung cấp một chuyển trạng thái trên một chân của 8051. Các
timer cũng có thể cung cấp xung nhòp tốc độ baud cho port nối tiếp trong 8051.
Truy xuất timer của 8051 dùng 6 thanh ghi chức năng đặc biệt cho trong bảng sau:
SFR MỤC ĐÍCH ĐỊA CHỈ Đòa chỉ hóa từng bit
TCON
TMOD
TL0
TL1
TH0
TH1
Điều khiển timer
Chế độ timer
01: chế độ 1 : timer 16 bit
18
[email protected]
10: chế độ 2 : tự động nạp lại 8255A bit
11: chế độ 3 : tách timer
3 GATE 0 Bit (mở) cổng
2 C/T 0 Bit chọn counter/timer
1 M1 0 Bit 1 của chế độ
0 M0 0 Bit 0 của chế độ
Hình 2.11:Tóm tắt thanh ghi TMOD
c. Thanh ghi điều khiển timer (TCON):
Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho timer 0 và timer
1.
19
Bit Ký hiệu Đòa chỉ Mô tả
TCON.7 TF1 8FH Cờ báo tràn timer 1. Đặt
bởi phần
cứng khi tràn, được xóa bởi
phần
mềm hoặc phần cứng khi
bộ xử lý
chỉ đến chương trình phục
vụ ngắt.
TCON.6 TR1 8EH Bit điều khiển timer 1 chạy. Đặt/xóa
bằng phần mềm cho timer chạy/ngưng.
TCON.5 TF0 8DH Cờ báo tràn timer 0
TCON.4 TR0 8CH Bit điều khiển timer 0 chạy
TCON.3 IE1 8BH Cờ cạnh ngắt 1 bên ngoài, đặc bởi
TCON.2 IT1 8AH Cờ kiểu ngắt một bên ngoài.
* Chế độ 2- chế độ tự động nạp lại 8 bit.
TLx hoạt động như một timer 8 bit, trong khi đó THx vẫn giữ nguyên giá trò được
nạp. Khi số đếm tràn tứ FFH đến 00H, không những cờ timer được set mà giá trò trong THx
đồng thời được nạp vào TLx. Việc đếm tiếp tục từ giá trò này lên đến FFH xuống 00H và
nạp lại chế độ này rất thông dụng vì sự tràn timer xảy ra trong những khoảng thời gian
nhất đònh và tuần hoàn một khi đã khởi động TMOD và THx.
* Chế độ 3- chế độ tách timer
Timer 0 tách thành hai timer 8 bit (TL0 và TH0), TL0 có cờ báo tràn là TF0 và
TH0 có cờ báo tràn là TF1.
Timer 1 ngưng ở chế độ 3, nhưng có thể được khởi động bằng cách chuyển sang chế
độ khác. Giới hạn duy nhất là cờ báo tràn TF1 không còn bò tác động khi timer 1 bò tràn vì
nó đã được nối tới TH0.
8. Hoạt động port nối tiếp.
8.1. Giới thiệu.
8051/8031 có một port nối tiếp trong chip có thể hoạt động ở nhiều chế độ
khác trên một dãy tần số rộng. Chức năng chủ yếu của một port nối tiếp là thực hiện
chuyển đổi song song sang nối tiếp với dữ liệu xuất và chuyển đồi nối tiếp sang song song
với dữ liệu nhập.
Truy xuất phần cứng đến port nối tiếp qua các chân TXD và RXD. Các chân này có
các chức năng khác với hai bit của port 3. P3 ở chân 11 (TXD) và P3.0 ở chân 10 (RXD).
Port nối tiếp cho hoạt động song công (full duplex : thu và phát đồng thời) và đệm lúc
thu (receiver buffering) cho phép một ký tự sẽ được thu và được giữ trong khi ký tự thứ hai
được nhận. Nếu CPU đọc ký tự thứ nhất trước khi ký tự thứ hai được thu đầy đủ thì dữ liệu
sẽ không bò mất.
21
TLx
(8 bit)
TFx
(8 bit)
chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển. Các bit điều khiển đặt chế độ hoạt động cho
port nối tiếp, và các bit trạng thái báo cáo kết thúc việc phát hoặc thu ký tự. Các bit trạng
thái có thể được kiểm tra bằng phần mềm hoặc có thể được lập trình để tạo ngắt.
Tần số làm việc của port nối tiếp còn gọi là tốc độ baund có thể cố đònh (lấy từ bộ
giao động của chip). Nếu sử dụng tốc độ baud thay đổi, timer 1 sẽ cung cấp xung nhòp tốc
độ baud và phải được lập trình.
8.2 Thanh ghi điều khiển port nối tiếp.
Chế độ hoạt động của port nối tiếp được đặt bằng cách ghi vào thanh ghi chế độ port
nối tiếp (SCON) ở đòa chỉ 98H. Sau đây các bảng tóm tắt thanh ghi SCON và các chế độ của
port nối tiếp :
22
SUBF
(Chỉ ghi)
Thanh ghi
dòch
SBUF
(chỉ đọc)
BUS nội 8051/8031
SBUF
(chỉ đọc)
[email protected]
Bit Ký hiệu Đòa chỉ Mô tả
SCON.6 SM1 9EH Bit 1 của chế độ port nối tiếp
SCON.5 SM2 9DH Bit 2 của chế độ 2 nối tiếp.
cho phép truền thông đã xử
lý
trong các chế độ 2 và 3 ;RI
sẽ
không bò tác động nếu bit thứ
9 thu được là 0
Bit cho phép bộ thu (REN = Receiver Enable) trong SCON phải được đặt lên 1 bằng
phần mềm để cho phép thu các ký tự. Thông thường thực hiện việc này ở đầu chương trình
khi khởi động cổng nối tiếp, timer Có thể thực hiện việc này theo hai cách. Lệnh :
SETB REN
Sẽ đặt REN lên 1, hoặc lệnh :
MOV SCON,#xxx1xxxxB
Sẽ đặt REN 1 và đặc hoặc xóa đi các bit khác trên SCON khi cần (các x phải là 0
hoặc 2 để đặc chế độ làm việc).
b. Bit dữ liệu thứ 9:
Bit dữ liệu thứ 9 cần phát trong các chế độ 2 và 3, phải được nạp vào trong TB8
bằng phần mềm. Bit dữ liệu thứ 9 thu được đặt ở RBS. Phần mềm có thể cần hoặc không
cần bit dữ liệu thứ 9, phụ thuộc vào các đặc tính kỹ thuật của thiết bò nối tiếp sử dụng (bit
dữ liệu thứ 9 cũng đóng vai một trò quan trọng trong truyền thông đa xử lý).
c. Thêm 1 bit parity:
Thường sử dụng bit dữ liệu thứ 9 để thêm parity vào ký tự. Như đã xét ở các
chương trước, pit P trong từ trạng thái chương trình (PSW) được đặt lên 1 hoặc bò xóa bởi
chu kỳ máy để thiết lập kiểm tra chẵn với 8 bit trong thanh tích lũy.
d. Các cờ ngắt:
Hai cờ ngắt thu và phát (RI và TI) trong SCON đóng một vai trò quan trọng truyền
thông nối tiếp dùng 8051/8031. Cả hai bit được đặt lên 1 bằng phần cứng, nhưng phải
được xóa bằng phần mềm.
8.4 . Tốc độ baud port nối tiếp.
Như đã nói, tốc độ baud cố đònh ở các chế độ 0 và 2. Trong chế độ 0 nó luôn luôn
là tần số dao động trên chip được chia cho 12 . Thông thường thạch anh ấn đònh tần số dao
động trên chip của 8051/8031 nhưng cũng có thể sử dụng nguồn xung nhòp khác. Giả sử
với tần số dao động danh đònh là 12 MHz, tìm tốc độ baud chế độ 0 là 1 MHz.
Dao động Xung nhòp
trên chip tốc độ baud
a. Chế độ 0
SMOD=0