Giáo Trình Kỹ Thuật Vi Xử Lý - Nguyễn Trung Đồng

1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC HỆ VI XỬ LÝ

1.1. Hệ đếm thập phân (R = 10 - Decimal)

1.2. Hệ đếm nhị phân (R = 2 - Binary)

1.3. Hệ đếm bát phân (R = 8 - Octal)

1.4. Chuyển đổi lẫn nhau giữa các hệ đếm

1.4.1. Hệ nhị phân và hệ thập phân

1.4.2. Hệ nhị phân và hệ Hexa

1.5. Biểu diễn thông tin trong các hệ Vi xử lý

1.5.1. Mã hoá các thông tin không số

1.5.2. Mã hoá các thông tin số

1.5.3. Biểu diễn dữ liệu số trong máy tính

1.5.4. Bản chất vật lý của thông tin trong các hệ Vi xử lý

1.6. Vài nét về thực hiện các phép tính trong hệ đếm nhị phân

1.6.1. Phép cộng và phép trừ

1.6.2. Phép nhân và phép chia

1.7. Cấu trúc của hệ Vi xử lý và máy vi tính

1.7.1. Vài nét về lịch sử phát triển các trung tâm Vi xử lý

1.7.2. Cấu trúc cơ bản của hệ Vi xử lý

2. CHƯƠNG II: CÁC ĐƠN VỊ VI XỬ LÝ TRUNG TÂM (CPU - CENTRAL PROCESSING UNIT)

2.1. Trung tâm Vi xử lý μP8085

2.1.1. Các nhóm tín hiệu trong μP8085

2.1.2. Khái niệm và bản chất vật lý của các BUS trong hệ Vi xử lý

2.1.3. Các mạch 3 trạng thái, mạch chốt và mạch khuyếch đại BUS 2 chiều

2.1.4. Biểu đồ Timing thực hiện lệnh của CPU μP8085

2.1.5. Khái niệm chu kỳ BUS

2.1.7. Truy nhập trực tiếp bộ nhớ (Direct Memory Access – DMA)

2.1.8. Vi chương trình (MicroProgram) và tập lệnh của μP8085

2.1.9. Vài nét về lập trình cho 8085

2.2. Các trung tâm Vi xử lý họ 80x86

2.2.1. Mô tả chân của µP8086 và các tín hiệu

2.2.2. Cấu trúc Trung tâm Vi xử lý họ 80x86

2.2.3. Hệ thống thanh ghi trong các µP80x86

2.2.4. Các chế độ làm việc MIN/MAX

2.2.5. Phương thức quản lý bộ nhớ, các mode địa chỉ

2.2.6. Phương thức đánh địa chỉ thiết bị ngoại vi

2.2.7. Các mạch Multiplexer, mạch Decoder, mạch PLA

2.2.8. Vài nét về lập trình hợp ngữ

2.3. Cấu trúc và tính năng của một số chip Vi xử lý hiện đại

2.3.1. Cấu trúc chip Vi xử lý Pentium

2.3.2. Cấu trúc RISC, CISC

2.3.3. Quản lý bộ nhớ

2.3.4. Bộ nhớ cache

2.4. Single-Chip MicroComputer µC8051

2.4.2. Mô tả cấu trúc và chức năng

2.4.3. Lập trình cho µC8051

2.4.4. Các khả năng ứng dụng của µC8051

3. CHƯƠNG III: BỘ NHỚ TRONG CÁC HỆ VI XỬ LÝ

3.1. Bộ nhớ trong hệ Vi xử lý

3.1.1. Phần tử nhớ, vi mạch nhớ, từ nhớ và dung lượng bộ nhớ

3.1.2. Vài nét về bộ nhớ trong của hệ Vi xử lý và máy tính PC

3.1.3. Phân loại các chip nhớ ROM, RAM

3.2. Tổ chức bộ nhớ cho hệ Vi xử lý

3.2.1. Tổ chức bộ nhớ vật lý

3.2.2. Thiết kế vỉ nhớ cho hệ Vi xử lý

4. CHƯƠNG IV: CÁC CHIP KHẢ LẬP TRÌNH (PROGRAMMABLE)

4.1. Một số mạch chức năng tiêu biểu

4.1.1. Mạch vào/ra dữ liệu song song PPI-8255 (Programmable Peripheral Interface)

4.1.2. Mạch điều khiển ngắt PIC-8259

4.1.3. Mạch đếm định thời đa năng PIT-8253 (Programmable Interval Timer)

4.2. Mạch điều khiển vào/ra nối tiếp đồng bộ/dị bộ USART-8251 (Universal Synchronous/Asynchronous Receiver Transmitter)

4.3. THIẾT BỊ VÀO RA CỦA HỆ VI XỬ LÝ

4.3.1. Bàn phím Hex Keyboard

4.3.2. Ghép nối bàn phím với hệ Vi xử lý

4.3.2.1. Hệ thống bàn phím của máy vi tính

4.3.2.2. Quá trình truyền dữ liệu từ bàn phím cho CPU

4.3.3. Mạch điều khiển và lập trình chỉ thị 7-segments

4.3.4. Màn hình ống tia âm cực CRT (Cathode Ray Tube)

4.3.5. Ghép nối màn hình với hệ Vi xử lý

4.3.6. Bộ điều khiển màn hình CRTC

PHỤ LỤC A

Bảng tóm tắt họ lệnh của Trung tâm Vi xử lý họ x86

Bảng luận thừa 2n

Tài liệu tham khảo

I. Tổng quan về Giáo Trình Kỹ Thuật Vi Xử Lý Nguyễn Trung Đồng

Giáo trình Kỹ thuật Vi xử lý của Nguyễn Trung Đồng là một tài liệu quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Tài liệu này không chỉ cung cấp kiến thức cơ bản về kỹ thuật vi xử lý mà còn giúp sinh viên hiểu rõ hơn về cấu trúc và hoạt động của các hệ thống máy tính hiện đại. Nội dung giáo trình được biên soạn dựa trên các bài giảng thực tế tại Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Thái Nguyên.

1.1. Nội dung chính của giáo trình Kỹ thuật Vi xử lý

Giáo trình được chia thành 5 chương, mỗi chương tập trung vào một khía cạnh khác nhau của kỹ thuật vi xử lý. Chương đầu tiên giới thiệu về các hệ đếm và cách thức biểu diễn thông tin trong máy tính.

1.2. Lịch sử phát triển của giáo trình

Giáo trình đã được cập nhật và sửa đổi liên tục để đáp ứng nhu cầu học tập của sinh viên, phản ánh sự phát triển nhanh chóng của công nghệ phần cứng và phần mềm.

II. Những thách thức trong việc học Kỹ thuật Vi xử lý

Học kỹ thuật vi xử lý không chỉ đơn thuần là việc tiếp thu lý thuyết mà còn đòi hỏi sinh viên phải thực hành và áp dụng kiến thức vào thực tế. Một trong những thách thức lớn nhất là việc hiểu rõ cấu trúc và hoạt động của các hệ thống nhúng. Điều này đòi hỏi sinh viên phải có nền tảng vững chắc về cả phần cứng và phần mềm.

2.1. Khó khăn trong việc nắm bắt kiến thức lý thuyết

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc hiểu các khái niệm phức tạp như cấu trúc CPU, bộ nhớ và các mạch điều khiển. Việc này có thể dẫn đến sự thiếu tự tin trong quá trình học tập.

2.2. Thực hành và ứng dụng kiến thức

Việc thiếu các thiết bị thực hành và môi trường học tập phù hợp có thể làm giảm khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế, gây khó khăn cho sinh viên trong việc phát triển kỹ năng cần thiết.

III. Phương pháp học hiệu quả trong Kỹ thuật Vi xử lý

Để vượt qua những thách thức trong việc học kỹ thuật vi xử lý, sinh viên cần áp dụng các phương pháp học tập hiệu quả. Việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành là rất quan trọng. Các phương pháp học tập như học nhóm, tham gia các dự án thực tế và sử dụng tài liệu tham khảo sẽ giúp sinh viên nắm vững kiến thức.

3.1. Học nhóm và trao đổi kiến thức

Học nhóm giúp sinh viên có cơ hội trao đổi ý tưởng và giải quyết vấn đề cùng nhau. Điều này không chỉ giúp củng cố kiến thức mà còn phát triển kỹ năng làm việc nhóm.

3.2. Tham gia các dự án thực tế

Tham gia vào các dự án thực tế sẽ giúp sinh viên áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo.

IV. Ứng dụng thực tiễn của Kỹ thuật Vi xử lý

Kỹ thuật Vi xử lý có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như hệ thống nhúng, mạch điện tử, và phần mềm điều khiển. Những kiến thức từ giáo trình không chỉ giúp sinh viên hiểu rõ về lý thuyết mà còn có thể áp dụng vào các dự án thực tế trong ngành công nghiệp.

4.1. Ứng dụng trong hệ thống nhúng

Các hệ thống nhúng ngày càng trở nên phổ biến trong đời sống hàng ngày, từ thiết bị gia dụng đến các thiết bị y tế. Kiến thức về kỹ thuật vi xử lý là rất cần thiết để phát triển các sản phẩm này.

4.2. Phát triển phần mềm điều khiển

Việc phát triển phần mềm điều khiển cho các thiết bị sử dụng vi xử lý đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về cả phần cứng và phần mềm, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tính năng của sản phẩm.

V. Kết luận và tương lai của Kỹ thuật Vi xử lý

Kỹ thuật Vi xử lý sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ trong tương lai, với sự ra đời của các công nghệ mới như vi xử lý ARM và vi xử lý 8086. Việc nắm vững kiến thức từ giáo trình sẽ giúp sinh viên có nền tảng vững chắc để theo kịp sự phát triển của ngành công nghệ thông tin.

5.1. Xu hướng phát triển của công nghệ vi xử lý

Công nghệ vi xử lý đang tiến bộ nhanh chóng, với các vi xử lý mới ngày càng mạnh mẽ và tiết kiệm năng lượng hơn. Điều này mở ra nhiều cơ hội cho sinh viên trong việc nghiên cứu và phát triển.

5.2. Cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực Kỹ thuật Vi xử lý

Nhu cầu về các chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật vi xử lý ngày càng tăng, mở ra nhiều cơ hội nghề nghiệp hấp dẫn cho sinh viên sau khi tốt nghiệp.

Giáo Trình Kỹ Thuật Vi Xử Lý của Nguyễn Trung Đồng