Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
Đặt vấn đề
1.1. Ứng dụng của vi điều khiển
1.2. Cấu trúc chung của vi điều khiển
1.3. Hoạt động của vi điều khiển
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
Đặt vấn đề
•
Những ưu điểm chính của vi điều khiển so với vi xử lý?
- Cấu trúc đơn giản
-
Không yêu cầu lượng kiến thức lớn
-
Giao tiếp với các thiết bị khác dễ dàng
-
Giá thành hạ
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.2. Cấu trúc chung của vi điều khiển
ROM (Read Only Memory)
RAM (Random Access Memory)
EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM )
Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFRs: Special Function Registers)
Bộ đếm chương trình (PC:Program Counter)
Khối xử lý trung tâm CPU (Central Processor Unit )
Các cổng vào/ra ( I/O Port )
Bộ dao động (Oscillator)
Bộ định thời/Bộ đếm (Timers/Counters)
Truyền thông nối tiếp (Serial Communication)
Chương trình
Bộ đếm chương trình (PC:Program Counter)
Bộ đếm chương trình chứa địa chỉ chỉ đến ô nhớ chứa câu lệnh tiếp theo sẽ được
kích hoạt. Sau khi thực hiện 1 lệnh, giá trị của bộ đếm được tăng thêm 1. Vì lý do đó nên
chương trình chỉ thực hiện được được từng lệnh trong một thời điểm.
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.2. Cấu trúc chung của vi điều khiển
Khối xử lý trung tâm CPU (Central Processor Unit )
Đây là một đơn vị có nhiệm vụ điều khiển và giám sát tất cả các hoạt
động bên trong vi điều khiển và người sử dụng không thể tác động vào hoạt
động của nó. Nó bao gồm một số đơn vị con nhỏ hơn, trong đó quan trọng
nhất là:
Bộ giải mã lệnh có nhiệm vụ nhận dạng câu lệnh và điều khiển các
mạch khác theo lệnh đã giải mã.
Arithmetical Logical Unit (ALU) Thực thi tất cả các thao tác tính toán số
học và logic.
Thanh ghi tích lũy (Accumulator) là một thanh ghi SFR lưu trữ tất cả
các dữ liệu cho quá trình tính toán và lưu giá trị kết quả để chuẩn bị cho các
tính toán tiếp theo.
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.2. Cấu trúc chung của vi điều khiển
Các cổng vào/ra
( I/O Port )
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.2. Cấu trúc chung của vi điều khiển
Các cổng vào/ra ( I/O Port )
Là nơi nhận hoặc truyền dữ liệu. Các cổng này có thể làm cổng vào hoặc
cổng ra tùy theo mục đích người sử dụng.
Có thể lập trình làm cổng vào nhận dữ liệu từ các cảm biến, nút ấn, ADC,
truyền thông nối tiếp, …
Có thể lập trình làm cổng ra truyền dữ liệu tới rơle, Led, DAC, LCD,
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.2. Cấu trúc chung của vi điều khiển
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.2. Cấu trúc chung của vi điều khiển
Chương trình
Là một tập hợp các câu lệnh theo một trình tự logic tùy theo mục đích
người sử dụng. Chương trình quyết định toàn bộ quá trình hoạt động của vi
điều khiển khi được cấp nguồn.
Để viết một chương trình (lập trình) cho vi điều khiển, có thể sử dụng
ngôn ngữ lập trình bậc thấp như Assembly, hoặc các ngôn ngữ lập trình bậc
cao như C, C#, C++ hay Basic.
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.3. Hoạt động của vi điều khiển.
Bộ giao động
Bộ định thời
Biến đổi tương tự/số
(Analog/ Digital)
lệnh
Bộ giải mã lệnh
Địa chỉ
Bộ đếm chương
trình
Bộ $nh toán số
học
Chương 1. Giới thiệu chung về vi điều khiển
1.3. Hoạt động của vi điều khiển.
1. Khi không có nguồn điện cung cấp, vi điều khiển chỉ là một con chip có
chương trình nạp sẵn vào trong đó và không có hoạt động gì xảy ra.
2. Khi có nguồn điện, mọi hoạt động bắt đầu được xảy ra với tốc độ cao.
Đơn vị điều khiển logic có nhiệm vụ điều khiển tất cả mọi hoạt động. Nó khóa
Máy chụp X quang
Máy siêu âm
…
Máy chụp X quang
Máy siêu âm
…
Điều khiển động cơ
Đo lường
Đếm sản phẩm
…
Điều khiển động cơ
Đo lường
Đếm sản phẩm
…
Nội dung tóm lược
Cấu trúc
chung của
vi
điều khiển
Cấu trúc
chung của
vi
điều khiển
PC
OSC
TIMER
SFR
UART
CPU
ROM
Instruction : lệnh
Address : địa chỉ
Program Counter: Bộ đếm chương trình
ALU : Bộ tính toán số học