Chương 1: VI ĐIỀU KHIỂN 8951
I . MÔ TẢ CẤU TRÚC PHẦN CỨNG CỦA VI ĐIỀU
KHIỂN 8951.
1/ Giới thiệu họ MCS51:
MCS51 là một họ IC vi điều khiển (Microcontroller ) do hãng
Intel sản xuất. Các IC tiêu biểu cho họ MCS51 là
8051 và 8031.
Đặc biệt, vi điều khiển
8951 được sản xuất gần đây mang các
đặc điểm sau:
 4 Kbytes EEPROM.
 128 bytes RAM.
 4 ports I/O (Input/Output).
 2 bộ đònh thời (timer) 16 bits.
 Giao tiếp nối tiếp.
 64 Kbytes không gian bộ nhớ chương trình mở rộng.
 64 Kbytes không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng.
 Một bộ xử lí luận lí (thao tác trên các bit đơn).
 210 bits được đòa chỉ hóa.
 Bộ nhân chia 4 s.
2/ Sơ lược về các chân của 8951:
C 8951 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất
nhập. Trong đó có 24 chân có công dụng kép, mỗi đường có thể
hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc
là thành phần của bus dữ liệu và bus đòa chỉ.
2.1/ Hệ thống giao tiếp port:
a/ Port 0:
Port 0 là một port hai chức năng trên các chân 32 – 39. Trong
các thiết kế cỡ nhỏ (không dùng bộ nhớ mở rộng) nó có chức
năng như các đường I/O. Đối với các thiết kế lớn với bộ nhớ
mở rộng, nó được hợp kênh giữa bus dữ liệu và byte thấp của

T1
WR\
RD\
Dữ liệu nhận cho port nối
tiếp
Dữ liệu phát cho port nối
tiếp
Ngắt 0 bên ngoài
Ngắt 1 bên ngoài
Ngõ vào của
Timer/counter 0
Ngõ vào của
Timer/counter 1
Xung ghi bộ nhớ dữ liệu
ngoài
Xung đọc bộ nhớ dữ liệu
ngoài
2.2/ Các tín hiệu điều khiển:
C 8951 có 4 tín hiệu điều khiển:
a/ PSEN\ (Program Store Enable):
PSEN\
là tín hiệu ra trên chân 29. Nó là tín hiệu điều khiển
cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng,
PSEN\ thường được
nối đến chân OE (Output Enable) của một EPROM để cho
phép đọc các byte mã lệnh.
PSEN\ sẽ ở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhò
phân của chương trình được đọc từ EPROM qua bus dữ liệu và
được chốt vào thanh ghi lệnh của
8951 để giải mã lệnh. Nếu

ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng.
Khi dùng
8031, EA\ luôn được nối mức thấp vì 8031 không
có bộ nhớ chương trình trên chip. Nếu
EA\ được nối mức thấp
thì bộ nhớ chương trình bên trong
8951 sẽ bò cấm và chương
trình chỉ được thi hành từ EPROM mở rộng.
Người ta còn dùng
EA\ làm chân cấp điện áp 21V khi lập
trình cho EEPROM trong
8051.
d/ RST (Reset):
Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8951. Khi tín hiệu
này được đưa lên mức cao (trong ít nhất 2 chu kì máy), các
thanh ghi bên trong
8951 được tải những giá trò thích hợp để
khởi động hệ thống.
e/ Các ngõ vào bộ dao động trên chip:
Như đã thấy trong các hình trên, 8951 có một bộ dao động
trên chip. Nó thường được nối với một thạch anh giữa hai chân
18 và 19. Các tụ giữ cũng cần thiết như đã vẽ. Tần số thạch
anh thông thường là 12 Mhz.
f/ Các chân nguồn:
8951
hoạt động với nguồn đơn +5V. Vcc được nối vào chân
40 và Vss (GND) được nối vào chân 20.
3/ Tổ chức bộ nhớ:
3.1/ Khảo sát tổ chức bộ nhớ 8951:
C 8951 có bộ nhớ được tổ chức theo cấu trúc Harvard : có

qua WR\
và RD\
Bộ nhớ trên chip Bộ nhớ mở
rộng Tóm tắt các vùng bộ nhớ của 8951.
Hai đặc tính cần lưu ý là:
 Các thanh ghi và các port xuất nhập đã được xếp trong bộ
nhớ và có thể được truy xuất trực tiếp giống như các đòa
chỉ bộ nhớ khác.
 Ngăn xếp bên trong RAM nội nhỏ hơn so với RAM ngoài so
với bộ xử lí khác.
3.2/ Chi tiết về bộ nhớ RAM trên chip:
Như sẽ thấy trong hình sau, RAM bên trong 8951 được phân
chia thành các bank thanh ghi (00H – 1FH), RAM đòa chỉ hóa
bit (20H – 2FH), RAM đa dụng (30H – 7FH) và các thanh ghi
chức năng đặc biệt trong khoảng (80H – FFH).
 RAM đa dụng: