Thiết kế Hệ Thống Quảng Cáo

Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
c tớnh 8051 8052 8031
ROM trờn chớp 4K byte 8K byte
RAM 128 byte 256 byte 128 byte
B nh thi 2 3 2
Chõn vo - ra
32 32 32
Cng ni tip 1 1 1
Ngun ngt 6 8 6
Bng 1.2. So sỏnh cỏc c tớnh ca cỏc thnh viờn h 8051.
Nh nhỡn thy t bng 1.2 thỡ 8051 l tp con ca 8052. Do vy tt
c mi chng trỡnh vit cho 8051 u chy trờn 8052 nhng iu ngc
li l khụng ỳng.
2. B vi iu khin 8031:
Mt thnh viờn khỏc na ca 8051 l chớp 8031. Chớp ny thng
c coi nh l 8051 khụng cú ROM trờn chớp vỡ nú cú OK byte ROM trờn
chớp. s dng chớp ny ta phi b xung ROM ngoi cho nú. ROM ngoi
phi cha chng trỡnh m 8031 s np v thc hin. So vi 8051 m
chng trỡnh c cha trong ROM trờn chớp b gii hn bi 4K byte, cũn
ROM ngoi cha chng trinh c gn vo 8031 thỡ cú th ln n 64K
byte. Khi b xung cng, nh vy ch cũn li 2 cng thao tỏc. gii
quyt vn ny ta cú th b xung cng vo - ra cho 8031. Phi phộp 8031
vi b nh v cng vo - ra chng hn vi chớp 8255. Ngoi ra cũn cú cỏc
phiờn bn khỏc nhau v tc ca 8031 t cỏc hóng sn xut khỏc nhau.
3. Cỏc b vi iu khin 8051 t cỏc hóng khỏc nhau.
Mc dự 8051 l thnh viờn phi bin nht ca h 8051 nhng chỳng
ta s thy nú trong kho linh kin. ú l do 8051 cú di nhiu dng kiu
b nh khỏc nhau nh UV - PROM, Flash v NV - RAM m chỳng u cú
Hoàng Quang Lý
-5-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
s ng ký linh kin khỏc nhau. Phiờn bn UV-PROM ca 8051 l 8751
Phiờn bn Flash ROM c bỏn bi nhiu hóng khỏc nhau chng hn ca
Atmel corp vi tờn gi l AT89C51 cũn phiờn bn NV-RAM ca 8051 do
Dalas Semi Conductor cung cp thỡ c gi l DS5000. Ngoi ra cũn cú
phiờn bn OTP (kh trỡnh mt ln) ca 8051 c sn xut bi rt nhiu
hóng.
3.1. B vi iu khin 8751
Chớp 8751 ch cú 4K byte b nh UV-EPROM trờn chớp. s dng
chớp ny phỏt trin yờu cu truy cp n mt b t PROM cng nh b
xoỏ UV- EPROM xoỏ ni dung ca b nh UV-EPROM bờn trong 8751
trc khi ta cú th lp trỡnh li nú. Do mt thc t l ROM trờn chớp i vi
8751 l UV-EPROM nờn cn phi mt 20 phỳt xoỏ 8751 trc khi nú cú
th c lp trỡnh tr li. iu ny ó dn n nhiu nh sn xut gii thiu
cỏc phiờn bn FLASH ROM v UV-RAM ca 8051. Ngoi ra cũn cú nhiu
phiờn bn vi cỏc tc khỏc nhau ca 8751 t nhiu hóng khỏc nhau.
3.2. B vi iu khin AT8951 t Atmel Corporation.
Chớp 8051 ph bin ny cú ROM trờn chớp dng b nh Flash.
iu ny l lý tng i vi nhng phỏt trin nhanh vỡ b nh Flash cú th
c xoỏ trong vi giõy trong tng quan so vi 20 phỳt hoc hn m 8751
yờu cu. Vỡ lý do ny m AT89C51 phỏt trin mt h thng da trờn b
vi iu khin yờu cu mt b t ROM m cú h tr b nh Flash. Tuy
nhiờn li khụng yờu cu b xoỏ ROM. Lu ý rng trong b nh Flash ta
phi xoỏ ton b ni dung ca ROM nhm lp trỡnh li cho nú. Vic xoỏ
b nh Flash c thc hin bi chớnh b t PROM v õy chớnh l lý do
ti sao li khụng cn n b xoỏ. loi tr nhu cu i vi mt b t
PROM hóng Atmel ang nghiờn cu mt phiờn bn ca AT 89C51 cú th
c lp trỡnh qua cng truyn thụng COM ca mỏy tớnh IBM PC .
S linh kin ROM RAM
Chõn I/O
Timer Ngt Vcc úng v
Hoàng Quang Lý
-6-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
AT89C51 4K 128 32 2 6 5V 40
AT89LV51 4K 128 32 2 6 3V 40
AT89C1051 1K 64 15 1 3 3V 20
AT89C2051 2K 128 15 2 6 3V 20
AT89C52 8K 256 32 3 8 5V 40
AT89LV52 8K 128 32 3 8 3V 40
Bng 1.3: Cỏc phiờn bn ca 8051 t Atmel (Flash ROM).
Ch C trong ký hiu AT89C51 l CMOS.
Cng cú nhng phiờn bn úng v v tc khỏc nhau ca nhng
sn phm trờn õy. Xem bng 1.4. Vớ d ý rng ch C ng trc s
51 trong AT 89C51 -12PC l ký hiu cho CMOS 12 ký hiu cho 12
MHZ v P l kiu úng v DIP v ch C cui cựng l ký hiu cho
thng mi (ngc vi ch M l quõn s ). Thụng thng AT89C51 -
12PC rt lý tng cho cỏc d ỏn ca hc sinh, sinh viờn.
Mó linh kin Tc S chõn úng v Mc ớch
AT89C51-12PC 42MHZ 40 DTP Thng mi
Bng 1.4: Cỏc phiờn bn 8051 vi tc khỏc nhau ca Atmel
3.3. B vi iu khin DS5000 t hóng Dallas Semiconductor.
Mt phiờn bn ph bin khỏc na ca 8051 l DS5000 ca hóng
Dallas Semiconductor. B nh ROM trờn chớp ca DS5000 di dng
NV-RAM. Kh nng c/ ghi ca nú cho phộp chng trỡnh c np vo
ROM trờn chớp trong khi nú vn trong h thng (khụng cn phi ly ra).
iu ny cũn cú th c thc hin thụng qua cng ni tip ca mỏy tớnh
IBM PC. Vic np chng trỡnh trong h thng (in-system) ca DS5000
thụng qua cng ni tip ca PC lm cho nú tr thnh mt h thng phỏt
trin ti ch lý tng. Mt u vit ca NV-RAM l kh nng thay i ni
dung ca ROM theo tng byte ti mt thi im. iu ny tng phn vi
b nh Flash v EPROM m b nh ca chỳng phi c xoỏ sch trc
khi lp trỡnh li cho chỳng.
Hoàng Quang Lý
-7-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
Mó linh kin
ROM RAM Chõn I/O Timer Ngt Vcc úng v
DS5000-8
DS5000-32
DS5000T-8
DS5000T-8
8K
32K
8K
32K
128
128
128
128
32
32
32
32
2
2
2
2
6
6
6
6
5V
5V
5V
5V
40
40
40
40
Bng 1.5: Cỏc phiờn bn 8051 t hóng Dallas Semiconductor.
Ch T ng sau 5000 l cú ng h thi gian thc.
Lu ý rng ng h thi gian thc RTC l khỏc vi b nh thi
Timer. RTC to v gi thi gian l phỳt gi, ngy, thỏng - nm k c khi tt
ngun.
Cũn cú nhiu phiờn bn DS5000 vi nhng tc v kiu úng gúi
khỏc nhau. Vớ d DS5000-8-8 cú 8K NV-RAM v tc 8MHZ. Thụng
thng DS5000-8-12 hoc DS5000T-8-12 l lý tng i vi cỏc d ỏn
ca sinh viờn.
Mó linh kin
NV- RAM Tc
DS5000-8-8
DS5000-8-12
DS5000-32-8
DS5000T-32-12
DS5000-32-12
DS5000-8-12
8K
8K
32K
32K
32K
8K
8MHz
12MHz
8MHz
8MHz (with RTC)
12MHz
12MHz (with RTC)
Bng 1.6: Mt s thnh viờn ca h 8051
3.4. Phiờn bn OTP ca 8051.
Cỏc phiờn bn OTP ca 8051 l cỏc chớp 8051 cú th lp trỡnh c
mt ln v c cung cp t nhiu hóng sn xut khỏc nhau. Cỏc phiờn bn
Hoàng Quang Lý
-8-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
Flash v NV-RAM thng c dựng phỏt trin sn phm mu. Khi mt
sn pohm c thit k v c hon thin tuyt i thỡ phiờn bn OTP
ca 8051 c dựng sn hng lot vỡ nú s hn rt nhiu theo giỏ thnh
mt n v sn phm
3.5. H 8051 t Hóng Philips
Mt nh sn xut chớnh ca h 8051 khỏc na l Philips Corporation.
Tht vy, hóng ny cú mt di la chn rng ln cho cỏc b vi iu khin
h 8051. Nhiu sn phm ca hóng ó cú kốm theo cỏc c tớnh nh cỏc b
chuyn i ADC, DAC, cng I/0 m rng v c cỏc phiờn bn OTP v
Flash.

Hoàng Quang Lý
-9-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
CHNG II
GII THIU VI IU KHIN AT89C51
1. S Khi Ca Vi iu Khin AT89C51
P1.0 - P1.7
PORT 1
LATCH
ALU
PORT 1 DRIVE
P0.0 - P0.7
PORT 0 DRIVE
RAM ADD
REGISTER
ALE/PROG
RST
EA/Vpp
PSEN
INTRUCTION
REGISTER
OSC
TIMING
AND
CONTROL
PSW
B
REGISTER
TMP2
ACC
RAM
GND
Vcc
P3.0 - P3.7
PORT 2
LATCH
PORT 0
LATCH
INTERRUPT SERIAL PORT
AND TIMER BLOCKS
PORT 3
LATCH
PORT 3 DRIVE
TMP1
STACK
POINTER
FLASH
DPTR
PROGRAM
COUNTER
PC
INCREMENTER
BUFFER
PROGRAM
ADDRESS
REGISTER
P2.0 - P2.7
PORT 0 DRIVE
Hỡnh 2.1: S Khi Ca Vi iu Khin AT89C51
Hoàng Quang Lý
-10-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
2. c Tinh Ca AT89C51
Chớp AT89C51 cha trờn 60000 Transistor bao gm 4Kbyte ROM,
128Byte RAM, 32 ng xut nhp, 1 Port ni tip v 2 b nh thi 16
Bit. Mt s lng mch ỏng chỳ ý trong IC n. Cỏc thnh viờn mi c
thờm vo cho h MCS-51 v cỏc bin th ny gn nh cú gp ụi cỏc c
trng ny. Tp on Seimens, ngun sn xut th hai cỏc b vi iu khin
thuc h MCS-50 cung cp Chớp SAB80515, mt ci tin ca 8051 cha
trong mt v 68 chõn, cú 6 Port xut nhp 8-bit, 13 ngun to ra ngt v
mt b bin i A/D 8-bit vi 8 kờnh ngừ vo. H 8051 l mt trong nhng
b vi iu khin 8-bit mnh v linh hot nht, ó tr thnh b vi iu khin
hng u trong nhng nm gn õy.
- C th vi iu khin AT89C51 l 1 IC cú tớch hp trờn ú h vi x lớ.
- IC AT98C51 cú 40 chõn.
- 4KB ROM trong v cú th ghi xoỏ c 1000 ln.
- Di tn s hot ng t 0MHz 24MHz.
- 128x8 bit RAM trong.
- 4 Cng vo ra 8 bit.
- 2 B nh thi 16 bit.
- Cú 6 nguyờn nhõn ngt.
- Cú th lp trỡnh c qua cng ni tip.
- 210 bit c a ch hoỏ.
- Giao tip ni tip.
Hoàng Quang Lý
-11-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
3. S chõn v chc nng cỏc chõn ca Chớp AT89C51
Hỡnh 2.2: S chõn v chc nng cỏc chõn ca Chớp AT89C51
Hoàng Quang Lý
-12-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 21
22
23
24
27
26
25
28
29
34
30
31
33
32
35
36
37
38
40
39
P 1.0
P 1.1
P 1.2
P 1.3
P 1.4
P 1.5
P 1.6
P 1.7
RST
P 3.0
P 3.1
P 3.2
P 3.3
P 3.4
P 3.5
P 3.6
P 3.7
XTAL 2
XTAL 1
Vss
Vcc
P 0.0
P 0.1
P 0.2
P 0.3
P 0.4
P 0.5
P 0.6
P 0.7
EA
ALE
PSEN
P 2.7
P 2.6
P 2.5
P 2.4
P 2.3
P 2.2
P 2.1
P 2.0
RXD
TXD
LNT 0
LNT 1
T 0
T 1
WR
RD
INTEL
89C51
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
- PORT 0 : Nm trờn cỏc chõn t 32 n 39 cú 2 cụng dng. Trong
cỏc thit k cú ti thiu thnh phn thỡ Port 0 c s dng lm nhim v
xut/nhp. Trong cỏc thit k ln hn cú b nh ngoi, Port 0 tr thnh Bus
a ch v Bus d liu a hp
- PORT 1 : Nm trờn cỏc chõn 1 n 8, ch cú mt cng dng l
gao tip vi thit b ngoi khi cú yờu cu.
- PORT 2 : Nm trờn cỏc chõn 21 n 28 cú 2 cụng dng hoc lm
nhim v xut/nhp hoc l Byte a ch cao ca BUS a ch 16 bit cho
cỏc thit k cú nhiu hn 256Byte b nh d liu ngoi.
- PORT 3 : Nm trờn cỏc chõn 10 n 17 cú 2 cụng dng. mt l
chc nng xut/nhp bỡnh thng cũn khi khụng hot ng xut nhp cỏc
chõn ca PORT 3 cú nhiu chc nng riờng . C th cỏc chc nng ca cỏc
chõn PORT 3 nh sau :
Bit Tờn a ch Bit Chc nng
P 3.0 RxD B0H Nhn d liu ca Port ni tip
P 3.1 TxD B1H Phỏt d liu ca Port ni tip.
P3.2 INT 0 B2H Ngừ vo ngt ngoi 0
P 3.3 INT 1 B3H Ngừ vo ngt ngoi 1
P 3.4 T 0 B4H Ngừ vo ca b nh thi/m 0.
P 3.5 T 1 B5H Ngừ vo ca b nh thi/m 1
P 3.6 WR B6H iu khin ghi b nh d liu ngoi.
P 3.7 RD B7H iu khin c b nh d liu ngoi.
Bng 2.1: Cỏc chc nng ca PORT 3
- Chõn cho phộp b nh chng trỡnh PSEN
8051 Cung cp cho ta 4 tớn hiu iu khin BUS. Tớn hiu cho phộp
b nh chng trỡnh PSEN (Program Store Enable) l tớn hiu xut trờn
chõn 29. õy l tớn hiu iu khin cho phộp ta truy xut b nh chng
Hoàng Quang Lý
-13-
Tổng quan Vi điều khiển họ 8051 Đồ án tốt nghiệp
trỡnh ngoi. Chõn ny thng c ni vi chõn cho phộp xut OE ( Output
Enable) ca EPROM hoc ROM cho phộp c cỏc Byte lnh.
Tớn hiu PSEN mc Logic 0 trong sut thi gian tỡm np lnh, cỏc
mó nh phõn ca chng trỡnh hay mó thao tỏc (Opcode) c c t
EPROM qua BUS d liu v c cht vo thanh ghi IR ca 8051 c
gii mó.
Khi thc thi mt chng trỡnh cha ROM ni PSEN c duy trỡ
mc Logic tớch cc 1.
- Chõn cho phộp cht a ch ALE.
Chõn ny nm trờn chõn 30 ca 8051 l chõn xut tớn hiu cho phộp
cht a ch ALE (Address Latch Enable) gii a hp. Bus d liu v
Bus a ch. Khi Port 0 c s dng lm Bus a ch/d liu a hp chõn
ALE xut tớn hiu chụt a ch ( Byte thp ca a ch 16bit) vo mt
thanh ghi ngoi trong sut 1/2 u chu k b nh. Sau khi iu ny ó c
thc hin cỏc chõn ca Port 0 s xut nhp d liu hp l trong sut 1/2 th
2 ca chu k b nh.
Tớn hiu ALE cú tn s bng 1/6 tn s ca mch dao ng bờn trong
vi iu khin v cú th c dựng lm xung Clock cho phn cũn li ca h
thng. Nu mch dao ng cú tn s 12MHz, tớn hiu ALE cú tn s
2MHz. Ngoi l duy nht l trong thi gian thc thi lnh MOVX, mt xung
ALE s b b qua. Chõn ALE cũn c dựng nhn xung ngừ vo lp
trỡnh cho EPROM trờn CHIP i vi cỏc phiờn bn ca 8051 cú EPROM
ny.
- Chõn truy xut ngoi EA.
Ngừ vo ny chõn 31 cú th c ni vi ngun +5V (Logic 1)
hoc GND (Logic 0). Nu chõn ny ni lờn 5V , 8051/8052 thc thi
Hoàng Quang Lý
-14-

Xem chi tiết: Thiết kế Hệ Thống Quảng Cáo