Tài liệu tham khảo cho môn Vi xử lý

Các hệ vi xử lý thế hệ mới

CHƯƠNG 2. HỌ VI ĐIỀU KHIỂN AVR AT90S8535
2.1 Các đặc tính
AVR
-Cấu trúc RISC(reduced instruction set computer:máy tính dùng tập lệnh rút
gọn) hiệu năng cao- nguồn điện thấp
• 118 lệnh mạnh mẽ -Đa số thực hiện theo đồng hồ chu kỳ đơn
• 32 x 8 thanh ghi làm việc chế độ đa dụng
• Lên tới 8 triệu lệnh mỗi giây thông lượng 8 MHZ
• 8k bytes trong hệ thống có thể chương trình hoá một cách nhanh chóng
• Bộ giao diện nối tiếp SPI trong hệ thống lập trình
• Kh
ả năng chịu đựng : 1,000 viết/xoá bỏ những chu trình
• 512 Bytes EEPROM
• Khả năng chịu đựng : 100,000 viết/xoá bỏ những chu trình
• 512 Bytes SRAM bên trong
• Soạn chương trình khoá cho các phần mềm an toàn
• 8 kênh, 10 bit ADC(Analog – to digital conversion:chuyển đổi tín hiệu tương
tự sang tín hiệu số)
• Có thể chương trình hoá hệ thống UART
• Bộ giao diện nối tiếp SPI chủ/khách
• Hai thiết bị tính giờ/máy đếm 8 - bit cùng với máy đếm và chế độ
so sánh riêng
biệt
• Một thiết bị tính giờ/máy đếm 16 – bit cùng với máy đếm, chế độ so sánh và sự
giành được riêng biệt và đôi 8-, 9-,10- bit PWM
• Người kiểm soát thiết bị tính giờ có thể lập trình với việc bật bộ dao động chíp
• Máy so sánh tương tự trên chíp

Bộ môn Công nghệ điều khiển tự động

Khoa CNTT - ĐHTN

58
Tài liệu tham khảo cho môn Vi xử lý

Các hệ vi xử lý thế hệ mới

môn Công nghệ điều khiển tự động

Khoa CNTT - ĐHTN

59

2.2. Phần mô tả
AT90S8535 là một chip CMOS vi điều khiển 8 – bit công suất nhỏ dựa trên
cấu trúc của AVR RISC. Bằng việc thực hiện mạnh mẽ các lệnh trong một chu kỳ
đồng hồ đơn, AT90S8535 đạt được thông lượng gần 1 triệu lệnh/giây cho mỗi MHZ
cho phép trình thiết kế tối ưu hoá
Lõi AVR kết hợp với một lệnh thiết lập với 32
thanh ghi đa năng đang làm việc. Tất c
ả 32 thanh ghi
được nối trực tiếp tới bộ số học logic (ALU), cho phép
hai thanh ghi độc lập được truy cập trong một lệnh đơn
được thực hiện trong một chu kỳ đồng hồ.Kết quả cấu
trúc là nhiều mã hiệu quả hơn trong khi dạt được lưu
lượng lên tới mười lần nhanh hơn CISC microcontrollers.
AT90S8535 cung cấp những đặc tính sau:8KB cho hệ
thống lập trình tia sáng, 512Byte EEPROM, 512Byte SRAM, 32 chân vào ra đa năng,

những trình gỡ rối/những sự mô phỏng, sự mô phỏng trong mạch và sự đánh giá các
dụng cụ.
Mô tả chân
VCC
Cung cấp Điện áp Số
GND
Tiếp đất số
Port A (PA7..PA0)
Cổng A là một cổng vào ra có hướng 8-bit. Những chốt
cổng có thể cung cấp một điện trở trong quá tải (được chọn cho mỗi bit). Cổng A bộ
đệm đầu ra có thể hụt 20 mA và có thể trực tiếp điều khiển hiỉen thị đèn LED. Khi các
chốt từ PA0 đến PA7 được sử dụng như những dữ liệu vào thì ngoài được kéo thấp,
chúng sẽ là dòng điện nguồn nế
u điện trở trong quá tải lên được hoạt động .Cổng A
cũng đáp ứng như những dữ liệu vào tương tự đến bộ biến đổi A/D. Các chốt cổng A
là ba trạng thái khi một điều kiện thiết lập lại được hoạt động , thậm chí nếu đồng hồ
không phải đang chạy.
Port B (PB7..PB0)
Cổng B là một cổng vào ra có hướng 8-bit cùng với điện
trở trong tăng vọt. Cổng B bộ đệm đầu ra có thể hụt 20 mA. Như những dữ liệu vào,
các chốt cổng B những cái mà ngoài được kéo thấp sẽ là nguồn điện nếu như điện trở
quá tải được hoạt động. Cổng B cũng phục vụ cho các chức năng của những đặc tính
đặc biệ
t khác của AT90S8535 như đã được liệt kê ở trang 78. Các chốt cổng B là ba
trạng thái khi một điều kiện thiết lập lại được hoạt động , thậm chí nếu đồng hồ không
phải đang chạy.
Bộ môn Công nghệ điều khiển tự động

Khoa CNTT - ĐHTN


XTAL2
Dữ liệu ra từ máy khuếch đại bộ dao động đảo
AVCC là chốt cung cấp điện áp cho cổng A và bộ biến đổi tương tự/số. Nếu
ADC không được sử dụng, chốt này phải được kết nối tới VCC. Nếu ADC được sử
dụng, chốt này phải được kết nối tới VCC qua một bộ lọc thông thấp. Xem trang 68
những thao tác chi tiết trên ADC.
AREF la sự đối chiế
u dữ liệu vào tương tự cho bộ biến đổi tương tự/số. Để
ADC hoạt động, một điện áp trong phạm vi 2V phải được ứng dụng vào chốt này.
AGND
Tiếp đất số. Nếu bản mạch có một mắt đáy tương tự riêng biệt, chốt
này nên được kết nối tới mặt đáy. Cách khác thì kết nối tới GND.
Bộ dao động tinh thể
XTAL1 và XTAL2 là dữ liệu đầu vào và dữ liệu đầu ra ,
tương ứng, của một máy khuếch đại đảo cái mà có thể được cấu hình cho việc sử dụng
như một bộ dao động trong chíp, như biểu diễn trong Hình 2. Cũng giống như một tinh
Bộ môn Công nghệ điều khiển tự động

Khoa CNTT - ĐHTN

61
Tài liệu tham khảo cho môn Vi xử lý

Các hệ vi xử lý thế hệ mới

thể thạch anh hoặc một thiết bị cộng hưởng âm thanh có thể được sử dụng. Hình 2.3. Sơ đồ bộ dao dộng
Đồng hồ ngoài:

62
Tài liệu tham khảo cho môn Vi xử lý

Các hệ vi xử lý thế hệ mớiHình 2.4. Cấu trúc AT90S8535 AVR RISC
ALU hỗ trợ các hàm số học và các hàm logic học giưũa các thanh ghi hoặc
giữa một hằng số và một thanh ghi.Các thao tác thanh ghi đơn cũng được thực hiện
trong ALU. Hình 4 biểu diễn cấu trúc vi điều khiển AT90S8535 AVR RISC . Ngoài
thao tác thanh ghi, cách đánh địa chỉ bộ nhớ quy ước cũng có thể được sử dụng trên
thanh ghi tệp tin cũng được. Điều đó được cho phép bởi thực tế mà thanh ghi tệp tin là
1041H–11/01 được gán 32 địa chỉ
không gian dữ liệu thấp nhất ($00-$1F) cho phép
chúng được truy cập dường như chúng là những sự định vị bộ nhớ bình thường. Không
gian nhớ vào/ra chứa 64 địa chỉ cho những chức năng ngoại vi CPU khi những thanh
ghi điều khiển, Timer/Counters, các bộ đổi tương tự/số và các hàm vào ra khác vận
hành. Bộ nhớ vào ra có thể được truy cập trực tiếp hoặc trong khi sự định vị trí không
gian dữ liệu theo sau đó củ
a thanh ghi tệp tin, $20 - $5F. AVR sử dụng khai niệm cấu
trúc Harvard –cùng với các bộ nhớ riêng biệt các Bus chương trình và dữ liệu.Bộ nhớ
chương trình được thực hiện cùng với một ống dẫn hai bước. Trong khi một chỉ dẫn
đang được thực hiện, thì chỉ dẫn tiếp theo được đem về trước từ bộ nhớ chương trình.
Khái niệm này cho phép các chỉ dẫn sẽ được thực hiện trong mọ
i chu kỳ đồng hồ. Bộ
Bộ môn Công nghệ điều khiển tự động

Khoa CNTT - ĐHTN

63


Hình 2.6:

Sự hoạt động của thanh ghi đa năng trong AVR CPU
Bộ môn Công nghệ điều khiển tự động

Khoa CNTT - ĐHTN

64