Download miễn phí Thiết kế hệ vi điều khiển 8051
Là vi xử lý đơn chíp 8 bit được sử dụng cho những ứng dụng công nghiệp, được hãng intel công bố vào năm 1980.
8051 là bộ vi điều khiển đầu tiên của họ vi điều khiển
MCS –51, với những đặc điểm sau:
v Độ dài từ dữ liệu là 8 bit
v Rất tiện dùng cho hệ điều khiển
v Tập lệnh rất phong phú với 256 lệnh
v ROM bên trong là 4 K
v RAM bên ngoài là 128 byte
v Có 32 đường vào ra theo hai hướng qua 4port xuất nhập
( I/O port) 8 bit, và có thể địa chỉ riêng từng đường
v Có 2 bộ định thời 16 bit
v Không gian địa chỉ của ROM & RAM có thẻ đến 64K
v Có 6 nguồn ngắt ,5 vector ngắt với 2 mức ưu tiên
v Đã có bộ giao động bên trong với tần số 12Mhz
v Có 2 thanh chứa A & B mỗi thanh 8 bit, trong đó B thường dùng cho phép chia
http://s1.liketly.com/flash/edoc/web-viewer.html?file=jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-demo-2015-10-11-thiet_ke_he_vi_dieu_khien_8051_YeqJqOQYIe.png /tai-lieu/thiet-ke-he-vi-dieu-khien-8051-86934/ Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn. Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Thiết kế hệ vi xử lý 8 bit
Yêu cầu
Phần cứng
Bộ vi xử lý
Bộ nhớ chương trình ROM :8KB từ địa chỉ 0000H
Bộ nhớ dữ liệu RAM : 8KB ( địa chỉ tuỳ chọn )
Cổng vào tương tự 8 kênh nhận tín hiệu đo nhiệt độ từ 0Vá5V tương ứng với nhiệt độ 0°á100°C, các cổng vào ra số liệu và mạch điều khiển.
Phần mềm
Tín hiệu cho phép chạy và dừng chương trình. Tín hiệu dừng khẩn cấp
Đọc tín hiệu đo nhiệt độ từ 8 kênh và lưu trữ vào vùng nhớ RAM .
Sau mỗi lần đọc tính nhiệt độ trung bình cộng của 8 kênh và gửi ra cổng hiển thị bằng đèn LED.
So sánh nhiệt độ của từng kênh với giá trị nhiệt độ trung bình. Nếu kết quả lớn hơn hay nhỏ hơn giá trị cho phép cho trước thì gửi tín hiệu báo động cao hay thấp tương ứng với kênh đó .Giá trị cho phép này đặt trong một ô nhớ của RAM
Chương trình dừng lại và báo động bằng còi khi xảy ra một trong các trường hợp sau:
Có ít nhất 4 kênh đo vượt quá hay nhỏ hơn giới hạn cho phép so với giá trị trung bình
Giá trị nhiệt độ trung bình lớn hơn hay nhỏ hơn giá trị giới hạn MAX, MIN tương ứng. Các giá trị giới hạn MAX, MIN được đặt trong 2 ô nhớ của RAM
Các bước tiến hành
Chọn bộ vi xử lý (8085 hay 8051,). Thiết kế sơ bộ sơ đồ khối
Thiết kế bộ nhớ, cổng vào /ra bằng mạch logic,mạch giải mã, mạch chốt,ADC,Xác định địa chỉ cho các tín hiệu vào /ra. Lập bản đồ bộ nhớ
Chọn linh kiện .Nghiên cứu và chọn chế độ làm việc của linh kiện phù hợp với yêu cầu (logic và vật lý) cho thiết kế ở bước 2.
Thiết kế sơ đồ chi tiết cho hệ
Xây dựng phần mềm trên cơ sở sơ đồ đã thiết ở bước 4:
Xây dựng lưu đồ chương trình
Xây dựng cấu chúc chương trình
Soạn thảo chương trình bằng mã ngữ của bộ vi xử lý đã chọn
LờI NóI ĐầU
Vào năm 1971 tập doàn INTEL đã cho ra đời họ vi xử lý đầu tiên 4004 là vi xử lý 4 bit .Và từ đó đến nay nó liên tục phát triển và nâng cao từ họ vi xử
lý 4 bit đầu tiên đến nay là vi xủ lý 32 bit và 64 bit với tần số xung nhịp f=100á200 MHz , ngày nay chúng được ứng dụng rộng rãi vào trong cuộc sống và đặc biệt là trong các ngành công nghiệp
Bên cạnh họ vi xử lý, vào năm 1976 INTEL giới thiệu bộ vi điều khiển (microcontroler) 8748, một chip tương tự như các bộ vi xử lý và là chip đầu tiên trong họ vi điều khiển MCS – 48, bao gồm 1 CPU , 1Kbyte EPROM, 64 byte RAM, 27 chân xuất nhập và một bộ định thời 8 bit
Độ phức tạp , kích thước và khả năng của bộ vi điều khiển được tăng lên một bậc quan trọng vào năm 1980 khi INTEL công bố chip 8051, bộ vi điều khiển đầu tiên của họ vi điều khiển MCS –51. Chip này chứa trên 60000 transistor, bao gồm 4 K byte ROM, 128 byte RAM , 32 dường xuất nhập, 1 port và 2 bộ định thời 16 bit đây là một số lượng mạch đáng chú ý trong một IC đơn chip. Các thành viên mới đựơc thêm vào họ MCS –51 và các biến thể ngày nay gần như gấp đôi các đặc trưng này
Dưới sự phát triển mạnh mẽ đó của công nghệ vi xử lý thì việc tìm hiểu nghiên cứu để nắm bắt công nghệ, tìm cách ứng dụng vào thực tế là một công việc quan trọng của sinh vên,những người kỹ sư tương lai
Với kiến thức về vi xử lý được học trong hai kỳ, có sự tham khảo trong sách vở, và đặc biệt được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của thày giáo em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế dùng chip vi điều khiển 8051 áp dụng vào đo nhiệt độ của lò. Thông qua bản thiết kế này em đã được áp dụng những kiến thức đã học vào công việc thiết kế phần cứng và viết phần mềm cho hệ vi điều khiển.
Tuy vậy, đây mới chỉ là phần lý thuyết , em rất muốn thiết kế mạchthật để thấy được phần thiếu sót trong khi thiết kế và lập trình.Nhưng do thời gian có hạn cũng như kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu xót
Em mong thày cô chỉ bảo và giúp đỡ em
Thiết kế hệ vi điều khiển 8051
Giới thiệu vi điều khiển 8051.
Là vi xử lý đơn chíp 8 bit được sử dụng cho những ứng dụng công nghiệp, được hãng intel công bố vào năm 1980.
8051 là bộ vi điều khiển đầu tiên của họ vi điều khiển
MCS –51, với những đặc điểm sau:
Độ dài từ dữ liệu là 8 bit
Rất tiện dùng cho hệ điều khiển
Tập lệnh rất phong phú với 256 lệnh
ROM bên trong là 4 K
RAM bên ngoài là 128 byte
Có 32 đường vào ra theo hai hướng qua 4port xuất nhập
( I/O port) 8 bit, và có thể địa chỉ riêng từng đường
Có 2 bộ định thời 16 bit
Không gian địa chỉ của ROM & RAM có thẻ đến 64K
Có 6 nguồn ngắt ,5 vector ngắt với 2 mức ưu tiên
Đã có bộ giao động bên trong với tần số 12Mhz
Có 2 thanh chứa A & B mỗi thanh 8 bit, trong đó B thường dùng cho phép chia
Sơ đồ khối của chip 8051
Tổ chức bộ nhớ trong 8051:
8051 có 2 khoảng địa chỉ độc lập cho bộ nhớ chương trình( ROM ) và bộ nhớ dữ liệu( RAM ) . Sự độc lập của bộ nhớ chương trình và bộ nhớ dữ liệu cho phép bộ nhớ dữ liệu được xử lí bởi địa chỉ 8 bit . Nó có thể được lưu trữ và thao tác nhanh hơn bởi CPU 8 bit . Tuy nhiên địa chỉ 16 bit cũng có thể được phát ra thông qua thanh ghi DPTR.
Bộ nhớ chương trình (ROM,EPROM) là bộ nhớ chỉ có đọc . Bộ nhớ này có thể lên tới 64Kbyte . Trong 8051 4Kbyte thấp nhất của bộ nhớ chương trình là trên chip.Bộ nhớ ngoài có thể đọc được nhờ tín hiệu chốt của chân PSEN.
Bộ nhớ dữ liệu RAM độc lập với bộ nhớ chương trình 128 byte thấp nhất của bộ nhớ dữ liệu trên chip và nó có thể truy nhập đến 64Kbyte ngoài CPU sẽ phát ra các tín hiệu RD và WR cần thiết trong suốt quá trình xử lí bộ nhớ dữ liệu .
a/ Bộ nhớ chương trình( ROM ) :
4 Kbyte ROM trong có thể được chọn bởi nối chân EA vào mức 0 (nếu bằng 1 thì ROM ngoài ) . Khi truy nhập bộ nhớ ngoài sử dụng cổng P0 và P2 làm 16 đường vào ra . Trong đó P0 làm chức năng Bus địa chỉ và Bus dữ liệu, chân ALE xuất hiện tín hiệu chốt địa chỉ( byte thấp của dịa chỉ 16 bit)
b/ Bộ nhớ dữ liệu :
Bộ nhớ dữ liệu được chia thành 4 vùng :
SFR
RAM thường đa mụcđích
Bit addressable
Bank 3
Bank 3
Bank 2
Bank 1
Bank 0
FF
80
7F
30
2F
20
1F
18
17
10
0F
08
07
00
Vùng 1 :Địa chỉ từ 00H đến 1FH là phần thấp nhất được chia thành 4 khối của 8 thanh ghi . Các lệnh của chương trình sẽ gọi các thanh ghi này từ R0 đến R7 . Hai bit trong thanh ghi trạng thái (RS0,RS1 ) sẽ lựa chọn khối 4 này .
Vùng 2: Địa chỉ từ 20H đến 2FH bao gồm 16 byte là vùng ô nhớ địa chỉ theo bit .
Vùng 3: Địa chỉ từ 30H đến 7FH làm chức năng thông thường của bộ nhớ RAM
Vùng các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR).Có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt chiếm phần trên của RAM nội từ địa chỉ 80H đến FFH.
Sơ đồ chân của 8051
Sơ đồ khối của hệ thống:
Address Bus
8051
ROM
RAM
I/O
Ngoai vi
Data Bus
Control Bus
Bộ vi điều khiển 8051:Có chức năng điều khiển hoạt động của toàn bộ hệ thống
Bộ nhớ chương trình ROM ( Read Only Memory):
Chỉ có thể đọc số liệu viết trong ROM, không thể viết vào trong quá trình lập trình, khi nguồn nuôi mất thì số liệu trong ROM vẫn còn.
ROM được dùng để chứa chương trình điều hành hay các chương trình ứng dụng “ user’s program”
Bộ nhớ dữ liệu RAM ( Random Access Memory):
Nghĩa là tại thời điểm bất kỳ người dùng cũng có thể viết số liệu vào trong RAM hay đọc từ RAM ra b...
