Kỹ thuật vi điều khiển - Nguyễn Anh Đức

Với kết cấu nội dung gồm 9 chương, tài liệu "Kỹ thuật vi điều khiển" trình bày về hệ đếm và các phần tử có bản, vi điều khiển, hệ thống bus, cổng vào ra, bộ vi xử lí,... Hy vọng nội dung tài liệu là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật vi điều khiển - Nguyễn Anh Đức Nguyễn Anh Đức TĐH-56Chương 1 : Giới thiệu chung 1.Hệ vi xử lý 1.1 Các loại tín hiệu -Tín hiệu tương tự (analog) : tín hiệu có giá trị thay đổi liên tục theo thời gian Đặc điểm : dễ bị nhiễu tác động, thiết bị biến đổi tuyến tính, dễ bị tác động của môi trường làmảnh hưởng đến việc sử dụng tín hiệu -Tín hiệu rời rạc (xung) là tín hiệu được chia ra thành các xung hẹp có biên độ bằng giá trị tínhiệu tương tự, tương ứng tại thời điểm lấy mẫu Đặc điểm : Có biên độ không đổi và rời rạc về thời gian, chống nhiễu tốt, xử lí tín hiệu khó, xungcàng hẹp dải phổ càng rộng Lưu ý : tín hiệu bình thường và tín hiệu rời rạc vẫn giữ nguyên giá trị góc -Tín hiệu số là tín hiệu rời rạc và biên độ và thời gian Đặc điểm : được lượng tử hóa, rời rạc hóa thời gian, biểu diễn các mẫu bằng một số số học bằngchính số mức lượng tử hóa mà mẫu chiếm sau khi làm tròn. Không có thứ nguyên vì là số số học nênthiết bị xử lí tín hiệu số là thiết bị tính toán, biểu diễn số phụ thuộc các bước lượng tử hóa. Việc lượngtử hóa làm xuất hiện các hàm bậc 2 Hệ xử lí là hệ tính toán xử lí các tín hiệu số 1.2 Bộ vi xử lí (Micro Proccesor) -Khái niệm : Là bộ xử lí tín hiệu số làm việc theo chương trình, được chế tạo trên 1 chíp bán dẫn Lưu ý : tất cả các thông tin bên trong bộ vi xử lí và từ bên ngoài gửi vào bộ vi xử lí đều phải đượcbiểu diễn dạng số -Chương trình là một dãy các lệnh liên tiếp, các lệnh được thực hiện một cách tuần tự và liên tục.Chương trình được người sử dụng xây dựng trước và phải có thiết bị lưu trữ. 1.3 Hệ vi xử lí -Khái niệm: Là một hệ thống só có hạt nhân là bộ vi xử lí làm việc theo chương trình được lưutrong bộ nhớ, đưa ra các quyết định, xử lí các tín hiệu hoặc đưa ra các xung điều khiển để các khốikhác từng bước thao tác, liên hệ với bên ngoài thông qua các cửa vào ra -Bộ vi xử lí : đóng vai trò não bộ của hệ vi xử lí, một mạch điện tử, có mật độ tích hợp cao, quyếtđịnh tính năng của hệ, tên của hệ là tên của chip Tính năng của hệ được thể hiện qua các đặc tính sau : +Tốc độ xử lí tín hiệu (số lượng phép tinh cơ bản/giây) +Khả năng quản lí bộ nhớ -Bộ nhớ : Thiết bị lưu trữ thông tin (dữ liệu và chương trình), thực hiện chương trình, đưa ra cácquy định dưới dạng kết quả được lưu trong bộ nhớ và thông tin được đưa ra ngoài (tín hiệu điềukhiển) -Cổng vào, ra là thiết bị trao đổi thông tin với thiết bị ngoại vi. Tại một thời điểm, thông tin chỉ cóthể là vào hoặc ra -Thiết bị ngoại vi gồm thiết bị vào (biến đổi tín hiệu vào thành tín hiệu số) và thiết bị ra (biến đổithông tin từ hệ 2 thành các hệ thích hợp để con người sử dụng được) Page 1 of 30 Nguyễn Anh Đức TĐH-56 2.Hệ vi xử lí tối thiểu -Bộ xử lí trung tâm CPU ( Center processing unit): là trung tâm đầu não của hệ, có chức năng thuthập, xử lí thông tin, điều khiển mọi hoạt động của hệ vi xử lí -Bộ nhớ trung tâm có nhiệm vụ lưu trữ thông tin dữ liệu -Thiết bị I/O thực hiện việc nhận dữ liệu từ các kênh thông tin bên ngoài vào để CPU xử lí vàxuất ra các tín hiệu điều khiển hệ thống -Hệ thống bus là hệ thống để trao đổi thông tin giữa các thành phần trong hệ thống. Để trao đổinhanh, mỗi thành phần trong hệ thống phải có 1 địa chỉ xác định, phải có đường truyền tin *Add bus: để xác định địa chỉ nguồn và đích *Data bus: trao đổi dữ liệ theo 2 phương pháp tuần tự và song song *Control bus: truyền các tín hiệu điều khiển việc trao đổi thông tin. Việc trao đổi thông tin diễn rachặt chẽ theo 1 trình tự xác định *Power bus: cung cấp nguồn cho các thành phần trong hệ thống với mức điện áp xác định Nhận xét: các tín hiệu truyền trên bus dữ liệu truyền theo 2 hướng đến CPU, M, I, O và ngược lại( hướng truyền tại thời điểm khác nhau, có điều khiển) Độ rộng của đường truyền tín hiệu tính bằng bit. Chính là số lượng, các đường truyền của bus dữliệu. Độ rộng đường truyền càng lớn, tốc độ trao dổi dữ liệu càng nhanh Các tín hiệu địa chỉ truyền trên add bus theo hướng từ CPU đến các thiết bị ngoại vi. Các tín hiệu điều khiển truyền trên bus điều khiển thường là tín hiệu riêng lẻ, truyền đi theo cả 2hướng CPU phát ra tín hiệu hướng về các phân tử, còn các phân tử phát ra các tín hiệu truyền về CPUđể thông báo trạng thái của chúng. 2.1 Các thành phần tạo nên một hệ vi xử lí Hệ vi xử lí: gồm phần cứng và phần mềm. -Phần cứng là các thiết bị vật lí cấu tạo nên hệ thống bao gồm các linh kiện, thiết bị điện tử, cơkhí mà ta có thể cảm nhận và lắp ráp được. Phần cứng của hệ vi xử lí được thiết kế theo yêu cầu -Phần mềm là toàn bộ các chương trình đã được mã hóa nhị phân và được đặt tron ...