Giáo trình Vi điều khiển - Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng nghề (Tổng cục Dạy nghề)

(NB) Giáo trình Vi điều khiển có vai trò cung cấp cho người học những kiến thức cơ bản về vi điều khiển họ 8051 từ đó có thể giải thích được nguyên lý hoạt động của hệ dùng vi điều khiển và viết được các chương trình ứng dụng dùng vi điều khiển.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Vi điều khiển - Nghề: Điện công nghiệp - Trình độ: Cao đẳng nghề (Tổng cục Dạy nghề) 1 BỘ LAO ĐỘNG - THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỔNG CỤC DẠY NGHỀ GIÁO TRÌNH Tên mô đun: Lập trình vi điều khiển NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ (Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN ngày 25.tháng 02 năm 2013 của Tổng cục trưởng Tổng cục Dạy nghề) Hà Nội, năm 2013 2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lêch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 3 LỜI GIỚI THIỆU Lập trình vi điều khiển là một trong những mô đun chuyên môn mang tính đặc trưng cao thuộc nghề Điện công nghiệp. Mô đun này có ý nghĩa quyết định đến kỹ năng cũng như kiến thức của người học. Sau khi học tập mô đun này, học viên có đủ kiến thức để học tập tiếp các mô đun nâng cao như Trang bị điện 2 và Kỹ thuật lập trình. Giáo trình này được thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học của chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ Cao đẳng nghề, và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo chuyên ngành. Ngoài ra, tài liệu cũng có thể được sử dụng cho đào tạo ngắn hạn hoặc cho các kỹ thuật viên, công nhân kỹ thuật tham khảo. Mô đun được triển khai sau các môn học, mô đun điện tử cơ bản, kỹ thuật xung – số. Các kỹ năng lắp ráp, lập trình hay sửa chữa mạch điện tử khả trình trong máy công nghiệp là một trong những yêu cầu bắt buộc đối với kỹ thuật viên nghề Điện công nghiệp. Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh. Tác giả rất mong nhận được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện hơn. Hà nội, ngày tháng năm 2013 1. Lê Thị Chiên - Chủ biên 2. Hoàng Văn Tuyên 4 MỤC LỤC Bài 1: Sơ lược về lịch sử và hướng phát triển của vi điều khiển………………...9 1. Lịch sử phát triển................................................................................................................9 2. Vi điều khiển ……………………………………..…………………………10 2.1. Nguyên lý cấu tạo………………………………………………………….10 2.2. Các kiểu cấu trúc bộ nhớ…………………………………………………..11 2.2.1. Cấu trúc Von Neumann……………………………………………….....11 2.2.2. Cấu trúc Harvard.......................................................................................12 3. Lĩnh vực ứng dụng……………………………………….………………….13 4. Hướng phát triển..............................................................................................13 Bài 2: Cấu trúc vi điều khiển 8051…………………………………………....15 1. Cấu trúc phần cứng vi điều khiển 8051...........................................................15 1.1. Đặc điểm chung............................................................................................15 1.2. Sơ đồ khối.....................................................................................................15 1.3. Sơ đồ chân....................................................................................................16 2. Cấu trúc bộ nhớ vi điều khiển 8051................................................................19 2.1. Tổ chức bộ nhớ…………………………………………………………….19 2.2. RAM đa dụng……………………………………………………………...21 2.3. RAM có thể truy xuất từng bit…………………………………………….21 2.4. Các bank thanh ghi…………………………………………………….…..21 3. Các thanh ghi chức năng đặc biệt……………………………………………22 3.1. Thanh ghi trạng thái chương trình ……………………………………...…22 3.2. Thanh ghi B………………………………………………………………..24 3.3. Con trỏ Ngăn xếp SP (Stack Pointer)……………………...………………24 3.4. Con trỏ dữ liệu DPTR (Data Pointer)……………………………………...24 3.5. Các thanh ghi Port (Port Register) ………………………………………...24 3.6. Các thanh ghi Timer (Timer Register)…………………………………….25 3.7. Các thanh ghi Port nối tiếp (Serial Port Register)…………………………25 3.8. Các thanh ghi ngắt (Interrupt Register)……………………………………25 5 3.9. Thanh ghi điều khiển nguồn PCON (Power Control Register)……………25 4. Bộ nhớ ngoài………………………………………………………………...26 4.1. Truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài...........................................................27 4.2. Truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài ………………………………………… 5. Hoạt động reset ……………………………………………………………...30 Bài 3: Tập lệnh vi điều khiển 8051……………………………………..……...33 1. Các cách định địa chỉ ………………………………………………………33 1.1. Định địa chỉ thanh ghi ………..............................................................33 1.2. Định địa chỉ trực tiếp....................................................................................34 1.3. Định địa chỉ gián tiếp………………………………………………….…..35 1.4. Định địa chỉ tức thời ………………………………………………………36 1.5. Định địa chỉ tương đối.…………………....................................................36 1.6. Định địa chỉ tuyệt đối...................................................................................37 1.7. Định địa chỉ dài............................................................................................37 1.8. Định địa chỉ chỉ số. ......................................................................................37 2. Các nhóm lệnh ……………………………………………………………..38 2.1. Nhóm lệnh số học.…………………………………………………………38 2.2. Nhóm lệnh logic ………………………………………………………40 2.3. Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu……………………………………………...42 2.4. Nhóm lệnh xử lý bit. …………………………… ...