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

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 1

Trang 1

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 2

Trang 2

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 3

Trang 3

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 4

Trang 4

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 5

Trang 5

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 6

Trang 6

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 7

Trang 7

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 8

Trang 8

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 9

Trang 9

Giáo trình Vi xử lý (Phần 2) trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 58 trang baonam 19320
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Vi xử lý (Phần 2)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Vi xử lý (Phần 2)

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:

  • pdfgiao_trinh_vi_xu_ly_phan_2.pdf