Giáo trình Kỹ thuật vi điều khiển

Giáo trình Kỹ thuật vi điều khiển gồm 6 chương nhằm giúp bạn nắm bắt tổng quan về vi điều khiển, thiết kế Kit vi điều khiển, xây dựng phần mềm,... Cùng tham khảo nhé.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Kỹ thuật vi điều khiển Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓn Ch−¬ng 1 : Tæng quan vÒ vi ®iÒu khiÓn Ch−¬ng I Tæng quan vÒ Vi ®iÒu khiÓn Biªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng –Bé m«n T§H Biªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§H Trang 1 suu tam: trinhvubao.ac@gmail.com Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓn Ch−¬ng 1 : Tæng quan vÒ vi ®iÒu khiÓn Ch−¬ng I Tæng quan vÒ Vi ®iÒu khiÓn 1.1 Giíi thiÖu vÒ c¸c hä vi xö lÝ v c¸c hä vi ®iÒu khiÓn th«ng dông 1.1.1 LÞch sö ph¸t triÓn cña bé vi xö lÝ v bé vi ®iÒu khiÓn Sù ra ®êi v ph¸t triÓn nhanh chãng cña kü thuËt vi ®iÖn tö m ®Æc tr−ng l kü thuËt vi xö lÝ ® t¹o ra mét b−íc ngoÆt quan träng trong sù ph¸t triÓn cña khoa häc tÝnh to¸n, ®iÒu khiÓn v xö lÝ th«ng tin. Kü thuËt vi xö lÝ ®ãng mét vai trß rÊt quan träng trong tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc cña cuéc sèng v khoa häc kü thuËt, ®Æc biÖt l lÜnh vùc Tin häc v Tù ®éng hãa. N¨m 1971, h ng Intel ® cho ra ®êi bé vi xö lÝ (microprocessor) ®Çu tiªn trªn thÕ giíi tªn gäi l Intel-4004/4bit , nh»m ®¸p øng nhu cÇu cÊp thiÕt cña mét c«ng ty kinh doanh l h ng truyÒn th«ng BUSICOM. Intel-4004 l kÕt qu¶ cña mét ý t−ëng quan träng trong kü thuËt vi xö lÝ sè. §ã l mét kÕt cÊu logic m cã thÓ thay ®æi ®−îc chøc n¨ng cña nã b»ng ch−¬ng tr×nh ngo i chø kh«ng ph¸t triÓn theo h−íng t¹o ra mét cÊu tróc cøng chØ thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng nhÊt ®Þnh nh− tr−íc ®©y. Sau ®ã, c¸c bé vi xö lÝ míi liªn tôc ®−îc ®−a ra thÞ tr−êng v ng y c ng ®−îc ph¸t triÓn, ho n thiÖn h¬n trong c¸c thÕ hÖ sau : V o n¨m 1972, h ng Intel ®−a ra bé vi xö lÝ 8-bit ®Çu tiªn víi tªn Intel- 8008/8bit. Tõ 1974 ®Õn 1975 , Intel chÕ t¹o c¸c bé vi xö lÝ 8-bit 8080 v 8085A. Còng v o kho¶ng thêi gian n y, mét lo¹t c¸c h ng kh¸c trªn thÕ giíi còng ® cho ra ®êi c¸c bé vi xö lÝ t−¬ng tù nh− : 6800 cña Motorola víi 5000 tranzitor, Signetics 6520, 1801 cña RCA, kÕ ®Õn l 6502 cña h ng MOS Technology v Z80 cña h ng Zilog. Biªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§H Trang 2 www.scribd.com/bao_trinh suu tam: trinhvubao.ac@gmail.com Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓn Ch−¬ng 1 : Tæng quan vÒ vi ®iÒu khiÓn V o n¨m 1976 Intel giíi thiÖu bé vi ®iÒu khiÓn (microcontroller) 8748, mét chip t−¬ng tù nh− c¸c bé vi xö lÝ v l chip ®Çu tiªn trong hä vi ®iÒu khiÓn MCS-48. 8748 l mét vi m¹ch chøa trªn 17000 transistor, bao gåm mét CPU, 1K byte EPROM, 64 byte RAM, 27 ch©n xuÊt nhËp v mét bé ®Þnh thêi 8-bit. IC n y v c¸c IC kh¸c tiÕp theo cña hä MCS-48 ® nhanh chãng trë th nh chuÈn c«ng nghiÖp trong c¸c øng dông h−íng ®iÒu khiÓn (control-oriented application). N¨m 1978 xu©t hiÖn Intel 8086 l lo¹i bé xi xö lý 16 bit víi 29.000 tranzitor, Motorola 68000 tÝch hîp 70.000 tranzitor, APX 432 chøa 120.000 tranzitor. Bé vi xö lý cña Hewlet Pakard cã kho¶ng 450.000 tranzitor. Tõ n¨m 1974 ®Õn 1984 sè tranzitor tÝch hîp trong mét chip t¨ng kho¶ng 100 lÇn. N¨m 1983, Intel ®−a ra bé vi xö lý 80286 dung trong c¸c m¸y vi tinh hä AT (Advanced Technology). 80286 sö dông I/O 16 bit, 24 ®−êng ®Þa chØ v kh«ng gian nhí ®Þa chØ thùc 16MB. N¨m 1987, Intel ®−a ra bé vi xö lý 80386 32-bit. N¨m 1989 xuÊt hiÖn xuÊt hiÖn bé vi xö lý Intel 80486 l c¶I tiÕn cña Intel 80386 víi bé nhí Èn v m¹ch tÝnh phÐp to¸n ®¹i sè dÊu phÈy ®éng. N¨m 1992, xuÊt hiÖn Intel 80586 cßn gäi l Pentium 64 bit chøa 4 triÖu tranzitor. So át r a n z i t o r t íc h h ô ï p Biªn so¹n : L©m t¨ng §øc – Lª TiÕn Dòng – Bé m«n T§H Trang 3 www.scribd.com/bao_trinh suu tam: trinhvubao.ac@gmail.com Gi¸o tr×nh m«n Kü thuËt Vi §iÒu KhiÓn Ch−¬ng 1 : Tæng quan vÒ vi ®iÒu khiÓn H×nh 1.1 Sè tranzitor tÝch hîp trong mét chip cña bé vi xö lý Intel 8086 §é phøc t¹p, sù gän nhÑ vÒ kÝch th−íc v kh¶ n¨ng cña c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ®−îc t¨ng thªm mét bËc quan träng v o n¨m 1980 khi Intel c«ng bè chip 8051, bé vi ®iÒu khiÓn ®Çu tiªn cña hä vi ®iÒu khiÓn MCS-51. So víi 8048, chip 8051 chøa trªn 60.000 transistor bao gåm 4K byte ROM, 128 byte RAM, 32 ®−êng xuÊt nhËp, 1 port nèi tiÕp v 2 bé ®Þnh thêi 16-bit – mét sè l−îng m¹ch ®¸ng chó ý trong mét IC ®¬n. Tõ c¸c bé vi xö lý ban ®Çu chØ l c¸c bé xö lý trung t©m trong mét hÖ thèng, kh«ng thÓ ho¹t ®éng nÕu thiÕu c¸c bé phËn nh− RAM, ROM, bo m¹ch chñ... c¸c h ng ® ph¸t triÓn c¸c bé vi xö lý n y lªn th nh c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ®Ó phôc vô c¸c môc ®Ých riªng biÖt, kh¸c nhau trong c«ng nghiÖp. Mét bé vi ®iÒu khiÓn l mét hÖ vi xö lÝ thËt sù ®−îc tæ chøc trong mét chip (trong mét vá IC) bao gåm mét bé vi xö lÝ (microprocessor), bé nhí ch−¬ng tr×nh (ROM), bé nhí d÷ liÖu (RAM), tuy kh«ng b»ng dung l−îng RAM ë c¸c m¸y vi tÝnh nh−ng ®©y kh«ng ph¶i l mét h¹n chÕ v× c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ®−îc thiÕt kÕ cho mét môc ®Ých ho n to n kh¸c, ngo i ra trªn chip cßn cã bé xö lý sè häc-logic (ALU) cïng víi c¸c thanh ghi chøc n¨ng, c¸c cæng v o/ra, c¬ chÕ ®iÒu khiÓn ng¾t, truyÒn tin nèi tiÕp, c¸c bé ®Þnh thêi... HiÖn nay, c¸c bé vi ®iÒu khiÓn ®−îc sö dông rÊt réng r i v ng y c ng ®−îc chuÈn hãa ®Ó cã thÓ sö dông réng r i trong c¸c ng nh c«ng nghiÖp, cã mÆt trong nhiÒu m¸y mãc, trong c¸c h ng tiªu dïng. 1.1.2 ¦u v khuyÕt ®iÓm cña c¸c bé vi ...