Giáo trình Vi xử lý (Phần 2)
MC68332 là một thành viên của họ vi điều khiển Motorola, một loạt các thiết bị 16-bit và 32-
bit được xây dựng từ các mô-đun ngoại vi trên chip tiêu chuẩn giao tiếp bằng BUS tiêu chuẩn.
Các MC68332 là một hệ thống điều khiển đơn chip phức tạp mà kết hợp gồm một CPU 32-bit
mô-đun (CPU32), một mô-đun tích hợp hệ thống (SIM), một đơn vị xử lý thời gian (TPU), một
mô-đun xếp hàng nối tiếp (QSM), và 2 chế độ chờ Kbyte RAM (SRAM) với khả năng TPU.
MCU do đó cung cấp cho một nhà thiết kế với nhiều tùy chọn khác nhau, từ cấu hình thiết lập
lại làm gián đoạn thế hệ, phải được xem xét trong giai đoạn thiết kế.
ADDR[23:0] — Address Bus: bus địa chỉ
AS— Address Strobe: Lưu trữ địa chỉ
AVEC— Autovector
BERR— Bus Error : lỗi bus
BG— Bus Grant : Bus phụ trợ
BGACK— Bus Grant Acknowledge : xác nhận Bus phụ trợ
BKPT— Breakpoint : Điểm dừng
BR— Bus Request : Yêu cầu Bus
CLKOUT — System Clock : Đồng hồ hệ thống
CS[10:0]— Chip Selects: Chọn chip
CSBOOT— Boot ROM Chip Select: Chọn Ram chip khởi động
DATA[15:0] — Data Bus: bus dữ liệu
DS— Data Strobe:lưu trữ dữ liệu
DSACK[1:0]— Data and Size Acknowledge : Xác nhận kích thước và dữ liệu
DSCLK — Development Serial Clock : Xung nối tiếp
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Vi xử lý (Phần 2)
Chƣơng 5: Hệ vi điều khiển 32-bit MC68332 Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 172 CHƢƠNG 5 HỆ VI ĐIỀU KHIỂN 32-BIT MC68332. ( 9 TIẾT) Họ vi điều khiển Freescale Semiconductor - Từ năm 2004, những vi điều khiển này đƣợc phát triển và tung ra thị trƣờng bởi Motorola. Hai hãng Freescale 683xx (trƣớc đây là Motorola 683xx) là một gia đình tƣơng thích vi điều khiển sử dụng một Freescale 68000 dựa trên lõi CPU. Trong đó MC68332 là một vi điều khiển tích hợp cao 32-bit kết hợp khả năng xử lý dữ liệu hiệu suất cao với các hệ thống thiết bị ngoại vi mạnh mẽ. MCU này đƣợc xây dựng từ các mô-đun tiêu chuẩn giao diện thông qua một bus mô-đun nội chung (IMB). MCU kết hợp một CPU 32-bit (CPU32), một mô-đun tích hợp hệ thống (SIM), một đơn vị thời gian xử lý (TPU), một hàng đợi mô-đun nối tiếp (QSM), và một mô-đun bộ nhớ RAM tĩnh 2-Kbyte với khả năng mô phỏng TPU (TPURAM). Nội dung chính chƣơng 5 gồm 5.1. Mở đầu 5.2. Mô tả các tín hiệu. 5.3. Mô-đun tích hợp hệ thống SIM (system integration module). 5.4. Đơn vị xử lý trung tâm CPU ( central processing unit). 5.5. Đơn vị xử lý thời gian TPU ( time processor unit ): 5.6. Mô-đun nối tiếp có hàng đợi QSM ( queued serial module ): 5.7. TPURAM Chƣơng 5: Hệ vi điều khiển 32-bit MC68332 Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 173 5.1 Mở đầu MC68332 là một thành viên của họ vi điều khiển Motorola, một loạt các thiết bị 16-bit và 32- bit đƣợc xây dựng từ các mô-đun ngoại vi trên chip tiêu chuẩn giao tiếp bằng BUS tiêu chuẩn. Các MC68332 là một hệ thống điều khiển đơn chip phức tạp mà kết hợp gồm một CPU 32-bit mô-đun (CPU32), một mô-đun tích hợp hệ thống (SIM), một đơn vị xử lý thời gian (TPU), một mô-đun xếp hàng nối tiếp (QSM), và 2 chế độ chờ Kbyte RAM (SRAM) với khả năng TPU. MCU do đó cung cấp cho một nhà thiết kế với nhiều tùy chọn khác nhau, từ cấu hình thiết lập lại làm gián đoạn thế hệ, phải đƣợc xem xét trong giai đoạn thiết kế. Hình 5-1 Sơ đồ chân vi điều khiển 32-BIT MC68332 Chƣơng 5: Hệ vi điều khiển 32-bit MC68332 Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 174 Hình 5-2 Sơ đồ khối MC 68332 5.2 Mô tả các tín hiệu. Các tín hiệu MCU. Gồm tín hiệu gốc, chủng loại, trạng thái hoạt động đồng thời mô tả các chức năng tín hiệu. Chân MCU thƣờng có nhiều chức năng. Chƣơng 5: Hệ vi điều khiển 32-bit MC68332 Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 175 Bảng 5.1 : Mô tả các tín hiệu của MCU MC68332 ADDR[23:0] — Address Bus: bus địa chỉ AS— Address Strobe: Lƣu trữ địa chỉ AVEC— Autovector BERR— Bus Error : lỗi bus BG— Bus Grant : Bus phụ trợ BGACK— Bus Grant Acknowledge : xác nhận Bus phụ trợ BKPT— Breakpoint : Điểm dừng BR— Bus Request : Yêu cầu Bus CLKOUT — System Clock : Đồng hồ hệ thống CS[10:0]— Chip Selects: Chọn chip CSBOOT— Boot ROM Chip Select: Chọn Ram chip khởi động DATA[15:0] — Data Bus: bus dữ liệu DS— Data Strobe:lƣu trữ dữ liệu DSACK[1:0]— Data and Size Acknowledge : Xác nhận kích thƣớc và dữ liệu DSCLK — Development Serial Clock : Xung nối tiếp Chƣơng 5: Hệ vi điều khiển 32-bit MC68332 Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 176 DSI — Development Serial Input : Ngõ vào nối tiếp DSO — Development Serial Output : Ngõ ra nối tiếp EXTAL — External Crystal Oscillator Connection: Kết nối dao động thạch anh ngoài FC[2:0] — Function Codes : hàm mã FREEZE — Freeze : đóng gói HALT— Halt : IFETCH — Instruction Fetch: Đƣờng dẫn Fetch IPIPE — Instruction Pipeline: Hƣớng dẫn đƣờng ống IRQ[7:1] — Interrupt Request : yêu cầu ngắt MISO — Master In Slave Out : Chủ trong tớ ngoài MODCLK — Clock Mode Select : Chọn chế độ đồng hồ MOSI — Master Out Slave In : Chủ ngoài tớ trong PC[6:0] — SIM I/O Port C: PCS[3:0] — Peripheral Chip Selects Chọn chip ngoại vi PE[7:0] — SIM I/O Port E PF[7:0] — SIM I/O Port F PQS[7:0] — QSM I/O Port QUOT — Quotient Out R/W— Read/Write : Chế độ đọc / ghi RESET— Reset RMC— Read-Modify-Write Cycle RXD — SCI Receive Data SCK — QSPI Serial Clock : Đồng hồ nối tiếp SIZ[1:0] — Size: Kích thƣớc SS— Slave Select T2CLK — TPU Clock In TPUCH[15:0] — TPU Channel Signals TSC — Three-State Control: điều khiển ba trạng thái TXD — SCI Transmit Data : truyền dữ liệu XFC — External Filter Capacitor: tụ lọc ngoài Chƣơng 5: Hệ vi điều khiển 32-bit MC68332 Khoa Kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 177 XTAL — External Crystal Oscillator Connection: Kết nối thạch anh dao động bên ngoài Bảng 5.2 Bảng tín hiệu của 68332 Các bộ vi điều khiển thƣờng gắn thêm các vi mạch phần cứng để tạo ra các tín hiệu chọn mạch bên ngoài, riêng MCU MC 68332 cung cấp sẵn 20 tín hiệu chọn mạch có thể lập trình độc lập có tốc độ truy xuất nhanh trong 2 chu kỳ cho các bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi. Các tín hiệu này cho phép chọn dung lƣợng từ 2Kbyte đến 1Mbyte 5.3 Mô-đun tích hợp hệ thống SIM (system int ... Chƣơng 7:Các vi mạch hỗ trợ việc thiết kế hệ thống dựa trên các họ trên Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 212 trên màn hình cũng đƣợc truy xuất từ RAM. Khi ta khởi động máy tính để bắt đầu một phiên làm việc mới, hệ điều hành cùng với các trình điều khiển phần cứng đƣợc nạp lên bộ nhớ RAM. Khi ta chạy bất kể một chƣơng trình ứng dụng nào, thí dụ PhotoShop thì công cụ của chƣơng trình này cũng đƣợc nạp lên bộ nhớ RAM. 7.5 Vi mạch cổng đệm Rất nhiều trƣờng hợp cần phải sử dụng Mạch đệm để phối hợp trở kháng của một Ngõ ra với nhiều Ngõ vào phía sau hoặc phải sử dụng Mạch đệm có điều khiển để phối hợp tuần tự luân phiên giữa các Ngõ ra song song để tránh bị tranh chấp Ngõ ra có thể gây chập mạch giữa các Ngõ ra ở mức Logic L với các Ngõ ra ở mức Logic H IC 74244: tích hợp tám cổng đệm cơ bản Trong mỗi IC 74244 có chứa 2 nhóm mỗi nhóm có 4 Mạch Đệm đƣợc phối hợp với 2 Chân lệnh Điều khiển là chân số 1 và chân số 19 sao cho khi hai chân này đƣợc đặt ở mức thấp (tức là 0V hay còn gọi là mức Low = L) thì nó mới cho phép các Ngõ ra hoạt động(có Tín hiệu ra theo sự xuất hiện của Tín hiệu vào). Ngƣợc lại, nếu các Chân Điều khiển bị đặt ở mức cao (5V hay còn gọi là mức High = H) thì Ngõ ra bị khống chế (ở trạng thái Trở kháng cao tức là hở mạch với mạch ngoài). Hình 7-13 Sơ đồ chân và cấu trúc của IC 74244 Chƣơng 7:Các vi mạch hỗ trợ việc thiết kế hệ thống dựa trên các họ trên Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 213 7.6 Giải mã địa chỉ 74LS138 là IC MSI giải mã 3 đƣờng sang 8 đƣờng hay tách kênh 1 đƣờng sang 8 đƣờng thƣờng dùng và có hoạt động logic tiêu biểu, nó còn thƣờng đƣợc dùng nhƣ mạch giải mã địa chỉ trong các mạch điều khiển và trong máy tính. Hình 7-14 Sơ đồ chân và kết nối dạng khối của IC 74LS138 Hình 7-15 Sơ đồ giao tiếp với IC nhớ IC 74138 chỉ cho phép các Ngõ ra biến đổi theo sự thay đổi của các Bit ngõ vào khi và chỉ khi G1 = 1 và G2 = 0. Nếu G2 = 1 hoặc G1 = 0 thì các Ngõ ra đều bị khóa ở mức cao. Khi các Chân lệnh cho phép xuất kết quả đến Ngõ ra thì trong bất kỳ trƣờng hợp nào cũng chỉ có một Yn trong 8 Ngõ ra (từ Y0 đến Y7) đƣợc đặt ở mức thấp sao cho giá trị n của Ngõ ra tƣơng đƣơng với giá trị của Ngõ vào. Chú ý: Có 2 chân Điều khiển G2 gồm G2A và G2B và đƣợc gọi chung là G2 là 2 đƣờng điều khiển độc lập nhƣng có cùng tính năng điều khiển nhƣ nhau. Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 214 CHƢƠNG 8 : THIẾT KẾ CÁC HỆ THỐNG. ( 6 TIẾT) Thực hiện các mạch giao tiếp của vi xử lý với các thiết bị ngoại vi nhƣ: - Giao tiếp với Led đơn - Giao tiếp Led 7 thanh - Giao tiếp với OPTO - Giao tiếp với Rơle - Giao tiếp với LCD Trình bày các sơ đồ kết nối và cách thực hiện giao tiếp phần cứng Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 215 8.1 Nguồn cung cấp – Reset Vi điều khiển cần có nguồn ổn áp +5V DC, có thể dùng IC ổn áp 3 chân 7805 Hình 8-1 Mạch nguồn cung cấp ổn áp 5 volt DC 8.2 Xung đồng hồ Mặc dù vi điều khiển đã tích hợp sẵn bên trong bộ dao động, nó không thể hoạt động mà không có hai tụ điện bên ngoài và tinh thể thạch anh giúp ổn định hoạt động và xác định tần số của nó (tốc độ hoạt động của vi điều khiển). Tất nhiên, không phải lúc nào cũng có thể áp dụng giải pháp này, một trong số đó là cung cấp tín hiệu đồng hồ từ một nguồn đặc biệt thông qua invertor. Hình 8-2 Sơ đồ tín hiệu xung nối với vi điều khiển Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 216 8.3 Thiết bị chuyển mạch Không có thiết bị chuyển mạch đơn giản hơn là công tắc Switch và nút nhấn Push. Đây là cách đơn giản nhất để phát hiện sự xuất hiện của một điện áp trên chân vào của vi điều khiển Giải pháp đơn giản cho vấn đề này là kết nối một mạch RC đơn giản để ngăn chặn sự thay đổi điện áp nhanh chóng. Các giá trị của các thành phần không thể xác định chính xác. Trong hầu hết các trƣờng hợp, nó đƣợc khuyến cáo sử dụng các giá trị thể hiện trong hình bên dƣới. Hình 8-3 Mạch RC dùng chống dội khi chuyển mạch Nếu ổn định hoàn toàn là cần thiết thì các biện pháp triệt để nên đƣợc thực hiện. Đầu ra của các mạch, thể hiện trong hình (RS flip-flop), sẽ thay đổi trạng thái logic của nó chỉ sau khi phát hiện các xung đầu tiên kích hoạt. Giải pháp này là tốn kém (chuyển đổi SPDT), nhƣng hiệu quả. Hình 8-4 Mạch Flipflop dùng chống dội khi chuyển mạch 8.4 Giao tiếp với OPTOCOUPLER Một optocoupler là một thiết bị thƣờng đƣợc sử dụng để vi điều khiển tránh khả năng nguy hiểm hoặc điện áp trong môi trƣờng xung quanh. Optocouplers thƣờng có một, hai hoặc bốn nguồn ánh sáng (điốt LED) trên đầu vào. Đối diện với điốt, có một số yếu tố nhạy cảm với ánh sáng (phototransistors, photo_thyristors hoặc photo_triacs). Các optocouplers thƣờng đƣợc sử dụng nhất có phototransistors trên kết quả đầu ra của họ Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 217 Hình 8-5 Mạch giao tiếp dùng OPTO Optocoupler sử dụng một đƣờng truyền quang học ngắn để chuyển một tín hiệu giữa các yếu tố của mạch, trong khi vẫn giữ cách điện. Bằng cách này, các vi điều khiển và thiết bị điện tử khác đắt tiền đƣợc hoàn toàn bảo vệ khỏi điện áp cao và nhiễu là nguyên nhân phổ biến nhất làm huỷ hoại, gây tổn hại hoặc hoạt động không ổn định của các thiết bị điện tử trong thực tế. 8.5 Giao tiếp với Rơle Rơ le là một công tắc điện để mở và đóng dƣới sự kiểm soát của một mạch điện. Hình 8-6 Sơ đồ cấu tạo của Rơle đơn giản Do đó nó đƣợc kết nối với chân ra của vi điều khiển và sử dụng để bật / tắt các thiết bị điện áp cao nhƣ động cơ, máy biến áp, máy sƣởi, bóng đèn, hệ thống ăng-ten. Có nhiều loại khác nhau của rơle nhƣng tất cả đều hoạt động theo cùng một cách. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây, rơle đƣợc vận hành bởi một nam châm điện để mở hoặc đóng một hoặc nhiều bộ kết nối. Tƣơng tự nhƣ optocouplers, rơle không có kết nối mạ (tiếp xúc điện) giữa đầu vào và đầu ra mạch. Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 218 Hình 8-7 Mạch xuất từ vi điều khiển qua Rơle 8.6 Mạch giao tiếp với Led đơn Giá trị đặc trƣng của các điốt thƣờng đƣợc sử dụng nhất đƣợc hiển thị trong bảng dƣới đây. Nhƣ đã thấy, có ba loại chính của đèn LED. Những tiêu chuẩn có độ sáng ful ở hiện tại của 20mA. Điốt hiện tại thấp đƣợc độ sáng ful lúc mƣời lần thấp hơn hiện tại trong khi điốt siêu sáng tạo ra ánh sáng tập trung hơn so với những tiêu chuẩn. Cách tính điện trở hạn dòng cho led đơn Hình 8-8 Sơ đồ nối Led với điện trở hạn dòng Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 219 Bảng 8.1: Thông số của LED 8.7 Mạch giao tiếp với LED 7 thanh Led 7 thanh bao gồm nhiều led tích hợp bên trong, các led đƣợc nối chung nhau 1 chân. Trong thực tế có 2 loại led 7 thanh là led 7 thanh A-nốt chung và led 7 thanh Ka-tốt chung. Hình 8-9 Hình dạng và sơ đồ chân của Led 7 thanh COLOR TYPE TYPICAL CURRENT ID (MA) MAXIMAL CURRENT IF (MA) VOLTAGE DROP UD (V) Infrared - 30 50 1.4 Red Standard 20 30 1.7 Red Super Bright 20 30 1.85 Red Low Current 2 30 1.7 Orange - 10 30 2.0 Green Low Current 2 20 2.1 Yellow - 20 30 2.1 Blue - 20 30 4.5 White - 25 35 4.4 Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 220 Led loại A-nốt chung, các led sẽ có chung nhau chân nguồn (chân dƣơng), chân còn lại của led nào đƣợc nối đất thì led đó sẽ sáng. Led loại Ka-tốt chung, các led sẽ nối chung nhau chân đất (chân âm), chân còn lại của led nào đƣợc nối nguồn thì led đó sẽ sáng. Hiển thị kết nối với vi điều khiển thƣờng chiếm một số lƣợng lớn các giá trị I / O pins, có thể là một vấn đề lớn, đặc biệt nếu nó là cần thiết để hiển thị số nhiều chữ số Hình 8-10 Mạch điều khiển với nhiều Led 7 thanh Lần đầu tiên một byte đơn vị đại diện đƣợc áp dụng trên một cổng vi điều khiển và một T1 đƣợc kích hoạt cùng một lúc. Sau một thời gian, T1 tắt, một byte đại diện cho hàng chục đƣợc áp dụng trên một cổng và T2 đƣợc kích hoạt. Quá trình này đƣợc lặp đi lặp lại theo chu kỳ ở tốc độ cao cho tất cả các chữ số và transistor tƣơng ứng. Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 221 Hình 8-11 Sơ đồ diễn tả vi điều khiển làm sáng số 5 trên Led 7 đoạn 8.8 Giao tiếp với màn hình tinh thể lỏng Liquid Crystal Displays (LCD) Một màn hình LCD đƣợc sản xuất đặc biệt để đƣợc sử dụng với vi điều khiển, có nghĩa là nó không thể đƣợc kích hoạt bằng mạch IC tiêu chuẩn. Nó đƣợc sử dụng để hiển thị thông điệp khác nhau trên một màn hình hiển thị tinh thể lỏng thu nhỏ. Nó sẽ hiển thị tất cả các chữ của bảng chữ cái, chữ cái Hy Lạp, dấu chấm câu, ký hiệu toán học vv Ngoài ra, nó có thể hiển thị các biểu tƣợng tạo ra bởi ngƣời sử dụng. Tính năng hữu ích khác bao gồm chuyển đổi tự động thông báo (trái và phải), xuất hiện con trỏ, đèn nền LED, vv Hình 8-12 Sơ đồ chân của LCD Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 222 Bảng 8.2 Chức năng các chân của LSD CHỨC NĂNG SỐ CHÂN TÊN MỨC LOGIC MÔ TẢ Ground 1 Vss - 0V Power supply 2 Vdd - +5V Contrast 3 Vee - 0 – Vdd Control of operating 4 RS 0 1 D0 – D7 are interpreted as commands D0 – D7 are interpreted as data 5 R/W 0 1 Write data (from controller to LCD) Read data (from LCD to controller) 6 E 0 1 From 1 to 0 Access to LCD disabled Normal operating Data/commands are transferred to LCD Data / commands 7 D0 0/1 Bit 0 LSB 8 D1 0/1 Bit 1 9 D2 0/1 Bit 2 10 D3 0/1 Bit 3 11 D4 0/1 Bit 4 12 D5 0/1 Bit 5 13 D6 0/1 Bit 6 14 D7 0/1 Bit 7 MSB Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 223 Một màn hình LCD bao gồm hai dòng, mỗi dòng có chứa 16 ký tự. Mỗi ký tự bao gồm 5x8 hoặc 5x11 điểm ma trận Hình 8-13 Các điểm sáng trên LCD Màn hình hiển thị độ tƣơng phản phụ thuộc vào điện áp cung cấp điện cho dù tin nhắn đƣợc hiển thị trong một hoặc hai dòng. Vì lý do này, thay đổi điện áp 0-VDD đƣợc áp dụng trên chân đánh dấu là Vee. Biến trở tinh chỉnh điện thế thƣờng đƣợc sử dụng cho mục đích đó. Một số màn hình LCD có tích hợp đèn nền (đèn LED màu xanh hoặc màu xanh lá cây). Khi đƣợc sử dụng trong quá trình hoạt động, một điện trở hạn chế hiện nay nên đƣợc nối tiếp kết nối với một trong các chân cung cấp điện đèn nền (tƣơng tự nhƣ đèn LED). Hình 8-14 Kết nối LCD có điện trở hạn dòng Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 224 Tùy thuộc vào có bao nhiêu dòng đƣợc sử dụng để kết nối màn hình LCD với vi điều khiển, có chế độ màn hình LCD 8-bit và 4-bit. Chế độ màn hình LCD 8-bit sử dụng kết quả đầu ra D0- D7 để truyền dữ liệu. Mục đích chính của chế độ LED 4-bit là để tiết kiệm các chân I / O của vi điều khiển. Chỉ có 4 bit cao hơn (D4-D7) đƣợc sử dụng cho truyền thông, trong khi bit khác có thể để lại không có liên quan. Mỗi dữ liệu đƣợc gửi đến màn hình LCD trong hai bƣớc sau: bốn bit cao hơn đƣợc gửi đầu tiên (thƣờng là thông qua các đƣờng D4-D7), sau đó bốn bit thấp hơn. Khởi tạo cho phép màn hình LCD để liên kết và giải thích bit nhận đƣợc một cách chính xác. Dữ liệu hiếm khi đƣợc đọc từ màn hình LCD (nó chủ yếu chuyển từ vi điều khiển với màn hình LCD), do đó thƣờng có thể tiết kiệm thêm chân I / O bằng cách đơn giản kết nối chân R / W xuống đất. Tiết kiệm nhƣ vậy có giá của nó, tin nhắn sẽ đƣợc hiển thị bình thƣờng, nhƣng nó sẽ không thể đọc cờ busy vì nó không thể đọc màn hình hiển thị. Hình 8-15 Sơ đồ kết nối LCD với vi điều khiển Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 225 8.9 Giao tiếp với RS232 Để cho phép giao tiếp nối tiếp thành công UART, cần thiết đáp ứng quy định cụ thể các tiêu chuẩn RS232. Nó chủ yếu đề cập đến cấp điện áp theo yêu cầu của tiêu chuẩn này. Tiêu chuẩn phù hợp trong tin nhắn là -10V cho logic (1), trong khi +10 V là cho logic (0). Vi điều khiển chuyển đổi dữ liệu một cách chính xác vào định dạng nối tiếp, nhƣng điện áp cung cấp điện của nó chỉ là 5V. Vì nó không dễ dàng chuyển đổi 0V vào 10V và 5V vào-10V, hoạt động này cho cả truyền và nhận bên trái. Ở đây, MAX232 của Maxim đƣợc sử dụng bởi vì nó là phổ biến rộng rãi, giá rẻ và đáng tin cậy. Sơ đồ bên dƣới cho thấy làm thế nào để nhận đƣợc tin nhắn đƣợc gửi bởi một máy tính. Bộ đếm thời gian T1 tạo ra tỷ lệ boud. Vì khi tinh thể thạch anh 11,0592 MHz đƣợc sử dụng ở đây, nó rất dễ dàng để có đƣợc tốc độ truyền tiêu chuẩn tới 9600 baud. Mỗi dữ liệu nhận đƣợc ngay lập tức đƣợc chuyển đến chân cổng P1. Hình 8-16 Sơ đồ giao tiếp vi xử lý với Max 232 Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 226 8.10 Giao tiếp với bàn phím Vi xử lý có thể giao tiếp với các bàn phím bên ngoài Hình 8-17 Giao tiếp với phím đơn Hình 8-18 Giao tiếp với module bàn phím Chƣơng 8:Thiết kế các hệ thống Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 227 Thuật toán đọc bàn phím - Khởi tạo cho cổng P2 = 0xFF - Lần lƣợt cho hàng bằng 0 - Với mỗi hàng kiểm tra cột, nếu cột nào bằng 0 thì phím tƣơng ứng với hàng và cột đó đƣợc bấm. - Với mỗi phím đƣợc bấm lƣu lại kết quả ( để sử dụng sau này – nếu có ) Tài liệu tham khảo Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 228 PHỤ LỤC Bài tập – thực hành Phần bài tập sau mỗi chƣơng và thực hành trên KIT vi điều khiển 89C51 đƣợc giáo viên bộ môn biên soạn riêng ( không ghép chung trong cuốn giáo trình này ) Các em tìm đọc: Bài tập các họ vi điều khiển/ vi xử lý từ cơ bản đến nâng cao Tài liệu hƣớng dẫn thực tập vi điều khiển trên KIT 89C52 Hƣớng dẫn lập trình mô phỏng Model Sim Tài liệu tham khảo Khoa kỹ thuật Điện – Điện tử Chủ biên: Nguyễn Đức Lợi Trang 229 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Rolin D. McKinl, ―Introduction to Microcontrollers‖, 2005 [2] Muhammad Ali Mazidi ,Janice Gillispie Mazidi,: ―The 8051 Microcontroller and Embedded Systems Using Assembly and C‖ (Second Edition), 2010 [3] M68300 famaly MC68332 User‘s manual Motorola, INC. 1995 [4] Pentice Hall , ―The 8088/8086 family : Designing, programming and interfacing‖ , 1987 [5] Technical summary 32-bit modular microcontroller Motorola, INC. 1996 [6] Sharon Darley, Mark Maiolanie and Charles Melear An introduction to the MC68331 and MC68332, 1996 [7] Tống Văn On, ― Họ vi điều khiển 8051‖ [8] Hệ vi điều khiển 8051-NXB Lao động & Xã Hội, 2001. (Bản dịch quyển ―The 8051 Microcontroller‖, I.Scott Mackenzie, NXB Prentice Hall ( 2nd Ed.) 1995 [9] Bài thí nghiệm vi xử lý ( hệ vi điều khiển 8051 ) Bộ môn Kỹ thuật điện tử – Đại học Bách khoa TP HCM. Một số trang Web
File đính kèm:
- giao_trinh_vi_xu_ly_phan_2.pdf