Bài giảng Lập trình vi điều khiển

Giới thiệu chung về vi điều khiển Nguyễn Quốc Cường – 3I Introduction to microcontrollers 2 Giới thiệu „ Hầu hết các thiết bị điện tử hiện nay đều sử dụng các chip vi điều khiển „ Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau: – Điện thoại di động – Các thiết bị đo lường điện tử – Tivi, CD players, radio,... – Bàn phím PC – Các hệ thống bảo vệ, báo cháy,... – Các máy in – .... Introduction to microcontrollers 3 Plan „ Vi xử lý „ Cổng vào / ra (I/O) „ Vi điều khiển „ Timer trong vi điều khiển „ Cổng truyền tin nối tiếp không đồng bộ Introduction to microcontrollers 4 Vi xử lý 4 bit „ 1971 Intel đưa ra thị trường chip vi xử lý 4004 – tần số làm việc max 740 KHz – address bus 12 bit – data bus 4 bit Introduction to microcontrollers 5 Introduction to microcontrollers 6 Introduction to microcontrollers 7 Vi xử lý 8 bit „ 1974 Intel công bố chip VXL8 bits 8080 – Tần số max 2MHz – address bus 16 bit – data bus 8bit „ 1974 Motorola cũng đưa ra chip VXL 6800 „ 1976 Zilog đưa ra chip Z80 Introduction to microcontrollers 8 Vi xử lý 16 bit „ Texas đưa ra chip TMS 9900 được sử dụng trong các máy tính minicomputer „ Intel đưa ra các chip – 8086 – 80186 – 80286 Introduction to microcontrollers 9 Vi xử lý 32 bit „ 1979 Motorola đưa ra chip MC68000 „ Các chip họ MC68K sau đó được sử dụng trong các máy tính Apple, siêu máy tính sử dụng hệ điều hành Unix „ 1981 Intel công bố chip iPAX 432 (không thu được nhiều thành công so với MC68K của Motorola) „ 1985 Intel công bố chip 80386, được sử dụng trong các máy tính cá nhân PC Introduction to microcontrollers 10 Vi xử lý 64 bit „ 2003 AMD công bố chip AMD64 „ 2003 Intel công bố chip x86-64 Introduction to microcontrollers 11 Vi xử lý là gì ? „ Vi xử lý là một vi mạch tích hợp (IC) số có khả năng – Thực hiện một tập các thao tác (lệnh). Các lệnh được cất trong bộ nhớ – Đọc và ghi với bộ nhớ ngoài thông qua các bus „ Bộ nhớ – ROM (Read Only Memory) – RAM (Random Access Memory) ALU: khối xử lý số học và logic Introduction to microcontrollers 12 Ghép nối với bộ nhớ Introduction to microcontrollers 13 Introduction to microcontrollers 14 Cổng I/O „ Để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài (ngoại vi), vi xử lý cần sử dụng các cổng input và output „ Cổng I/O số có thể thực hiện bởi các D flip-flop Introduction to microcontrollers 15 Cổng output Introduction to microcontrollers 16 Cổng input Đệm 3 trạng thái Introduction to microcontrollers 17 Vi điều khiển ? „ Cùng với việc phát triển các VXL cho hệ máy tính (Microprocessor) các hãng cũng chế tạo các vi xử lý chuyên dụng Æ vi điều khiển (VĐK) „ VĐK (Microcontroller) là một thiết bị tích hợp một số các phần tử của một hệ vi xử lý lên trên cùng một chip „ Vi điều khiển là IC có các thành phần cơ bản sau – Lõi CPU – Bộ nhớ (cả ROM và RAM) – Các cổng I/O „ VĐK cũng có thể có – Timer : phục vụ cho các hoạt động có tính chu kỳ – Truyền tin nối tiếp : dùng để kết nối với các thiết bị khác – ADC : cho phép xử lý các tín hiệu tương tự Introduction to microcontrollers 18 Các phần chính của VĐK Introduction to microcontrollers 19 Introduction to microcontrollers 20 ROM, RAM, I/O „ Dung lượng RAM thường từ 25 đến 4Kb „ Dung lượng ROM thường tưg 512 đến 16K (có loại có 64Kbytes) „ Một số VĐK có khả năng sử dụng bộ nhớ ngoài (off- chip), nhưng cũng có loại VĐK không thể mở rộng bộ nhớ ngoài „ Các cổng I/O thường được nhóm thành các nhóm cổng 8 bits Introduction to microcontrollers 21 Introduction to microcontrollers 22 Introduction to microcontrollers 23 Introduction to microcontrollers 24 Introduction to microcontrollers 25