Giáo Trình Thực Tập Tốt Nghiệp Nghề Điện Tử Công Nghiệp Trung Cấp 2019

Giáo trình thực tập tốt nghiệp nghề điện tử công nghiệp trung cấp 2019 cung cấp kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sinh viên trong ngành.

• Tác giả: Hồ Văn Tịnh
• Trường học: Trường Cao Đẳng Cơ Giới Quảng Ngãi
• Chuyên ngành: Điện Tử Công Nghiệp
• Đề tài: Giáo Trình Thực Tập Tốt Nghiệp Nghề Điện Tử Công Nghiệp
• Loại tài liệu: giáo trình
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Quảng Ngãi

Mục lục chi tiết

• LỜI GIỚI THIỆU
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. SCON. HOẠT ĐỘNG CỦA ASSEMBLER
• 1.2. CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH DỮ LIỆU
• 1.3. TÍNH BIỂU THỨC TRONG KHI HỢP DỊCH
• 1.4. CÁC ĐIỀU KHIỂN ASSEMBLER
• 2. MÔ ĐUN: LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN
• 2.1. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun
• 2.2. Mục tiêu của mô đun
• 2.2.1. Kiến thức
• 2.2.2. Kỹ năng
• 2.2.3. Năng lực tự chủ và tự chịu trách nhiệm
• 2.3. Chương trình khung nghề điện tử công nghiệp
• 2.4. Chương trình chi tiết của mô đun
• 2.5. Điều kiện thực hiện môn học
• 2.6. Nội dung và phương pháp đánh giá
• 2.7. Phạm vi, đối tượng áp dụng
• 2.8. Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun
• 2.9. Tài liệu cần tham khảo
• 3. BÀI 1: SƠ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA VI ĐIỀU KHIỂN
• 3.1. Giới thiệu
• 3.2. Mục tiêu
• 3.3. Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu
• 3.4. Điều kiện thực hiện bài học
• 3.5. Kiểm tra và đánh giá bài học
• 3.6. Nội dung chính
• 3.6.1. Lịch sử phát triển
• 3.6.2. Vi điều khiển
• 3.6.2.1. Nguyên lý cấu tạo
• 3.6.2.2. Các kiểu cấu trúc bộ nhớ
• 3.6.2.2.1. Cấu trúc Von Neumann
• 3.6.2.2.2. Cấu trúc Harvard
• 3.6.2.3. Lĩnh vực ứng dụng
• 3.6.2.4. Hướng phát triển
• 3.7. Câu hỏi ôn tập
• 4. BÀI 2: CẤU TRÚC VI ĐIỀU KHIỂN 8051
• 4.1. Giới thiệu
• 4.2. Mục tiêu
• 4.3. Phương pháp giảng dạy và học tập bài mở đầu
• 4.4. Điều kiện thực hiện bài học
• 4.5. Kiểm tra và đánh giá bài học
• 4.6. Nội dung chính
• 4.6.1. Cấu trúc phần cứng vi điều khiển 8051
• 4.6.1.1. Đặc điểm chung
• 4.6.1.2. Sơ đồ khối

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Giáo Trình Thực Tập Tốt Nghiệp Nghề Điện Tử Công Nghiệp 2019

Giáo trình thực tập tốt nghiệp nghề điện tử công nghiệp 2019 được thiết kế nhằm cung cấp cho học viên những kiến thức và kỹ năng cần thiết để làm việc trong ngành điện tử công nghiệp. Tài liệu này không chỉ giúp sinh viên nắm vững lý thuyết mà còn thực hành các kỹ năng lắp ráp, lập trình và sửa chữa mạch điện tử. Đặc biệt, giáo trình này được xây dựng theo mô đun, phù hợp với chương trình đào tạo nghề hiện đại.

1.1. Mục Tiêu Của Giáo Trình Thực Tập

Giáo trình nhằm trang bị cho học viên kiến thức cơ bản về vi điều khiển, kỹ thuật lập trình và các ứng dụng thực tiễn trong ngành điện tử công nghiệp.

1.2. Đối Tượng Sử Dụng Giáo Trình

Tài liệu này được sử dụng cho sinh viên ngành điện tử công nghiệp, kỹ thuật viên và công nhân kỹ thuật trong các khóa đào tạo chuyên ngành.

II. Những Thách Thức Trong Đào Tạo Nghề Điện Tử Công Nghiệp

Ngành điện tử công nghiệp đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc đào tạo nhân lực chất lượng cao. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ yêu cầu giáo trình phải thường xuyên cập nhật và cải tiến. Hơn nữa, việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn cũng là một vấn đề lớn mà nhiều học viên gặp phải.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Cập Nhật Công Nghệ

Công nghệ điện tử thay đổi nhanh chóng, đòi hỏi giáo trình phải được cập nhật thường xuyên để đáp ứng nhu cầu thực tế.

2.2. Thiếu Kinh Nghiệm Thực Hành

Nhiều học viên gặp khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn do thiếu cơ hội thực hành trong môi trường làm việc thực tế.

III. Phương Pháp Giảng Dạy Hiệu Quả Trong Ngành Điện Tử Công Nghiệp

Để nâng cao chất lượng đào tạo, các phương pháp giảng dạy tích cực cần được áp dụng. Việc sử dụng mô hình thực hành, thảo luận nhóm và các bài tập thực tế sẽ giúp học viên tiếp thu kiến thức một cách hiệu quả hơn.

3.1. Sử Dụng Mô Hình Thực Hành

Mô hình thực hành giúp học viên có cơ hội trải nghiệm thực tế, từ đó nâng cao kỹ năng lắp ráp và sửa chữa mạch điện tử.

3.2. Thảo Luận Nhóm Trong Giảng Dạy

Thảo luận nhóm khuyến khích học viên chia sẻ ý tưởng và giải pháp, giúp họ phát triển tư duy phản biện và kỹ năng làm việc nhóm.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Giáo Trình Trong Ngành Điện Tử

Giáo trình thực tập tốt nghiệp nghề điện tử công nghiệp 2019 không chỉ là tài liệu học tập mà còn là nguồn tham khảo quý giá cho các kỹ thuật viên trong ngành. Các ứng dụng thực tiễn từ giáo trình giúp học viên nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết để đáp ứng yêu cầu công việc.

4.1. Ứng Dụng Trong Sản Xuất Công Nghiệp

Học viên có thể áp dụng kiến thức từ giáo trình vào các dây chuyền sản xuất tự động, giúp nâng cao hiệu quả công việc.

4.2. Ứng Dụng Trong Nghiên Cứu Khoa Học

Giáo trình cũng cung cấp nền tảng cho các nghiên cứu khoa học trong lĩnh vực điện tử, từ đó phát triển các sản phẩm công nghệ mới.

V. Kết Luận Về Giáo Trình Thực Tập Tốt Nghiệp Nghề Điện Tử Công Nghiệp 2019

Giáo trình thực tập tốt nghiệp nghề điện tử công nghiệp 2019 là một tài liệu quan trọng, giúp học viên trang bị kiến thức và kỹ năng cần thiết cho sự nghiệp trong ngành điện tử. Việc áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại sẽ nâng cao chất lượng đào tạo và đáp ứng nhu cầu của thị trường lao động.

5.1. Tương Lai Của Ngành Điện Tử Công Nghiệp

Ngành điện tử công nghiệp sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ, đòi hỏi nguồn nhân lực chất lượng cao và giáo trình phải luôn được cập nhật.

5.2. Đề Xuất Cải Tiến Giáo Trình

Cần có những cải tiến trong giáo trình để phù hợp với xu hướng công nghệ mới và nhu cầu thực tế của ngành.

Nội dung chính

BÁO CÁO THƯ MỤC HỌC THUẬT: GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN (MĐ 21)

---

Tổng quan về giáo trình (250-300 từ)

Giáo trình mô đun Lập trình vi điều khiển (Mã số: MĐ 21) là tài liệu đào tạo chuyên môn thuộc hệ thống chương trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp và Điện công nghiệp ở cấp trình độ Trung cấp / Cao đẳng nghề, do Trường Cao đẳng Cơ giới (Quảng Ngãi) ban hành năm 2019 theo Quyết định chuẩn hóa chương trình đào tạo nội bộ, do kỹ sư Hồ Văn Tịnh làm chủ biên. Mô đun có tổng thời lượng đào tạo là 90 giờ (tương đương 4 tín chỉ), trong đó bao gồm 32 giờ lý thuyết, 53 giờ thực hành/thí nghiệm và 5 giờ kiểm tra đánh giá. Trong khung chương trình tổng thể gồm 79 tín chỉ và 1905 giờ đào tạo, mô đun MĐ 21 được bố trí học ở giai đoạn chuyên môn ngành nghề (khối II.2), triển khai sau khi người học đã hoàn thành các môn học và mô đun cơ sở bắt buộc gồm: Linh kiện điện tử (MĐ 11), Mạch điện tử cơ bản (MĐ 15), Điện tử tương tự (MĐ 16), và Kỹ thuật xung - số (MĐ 17).

Mục tiêu học tập của giáo trình được xác định cụ thể theo ba nhóm chuẩn đầu ra:

• Kiến thức: Nắm vững các kiến thức kỹ thuật cơ bản về vi điều khiển họ MCS-51 (chip tiêu chuẩn 8051) (Chuẩn A1); giải thích chi tiết nguyên lý hoạt động, cấu trúc phần cứng và tổ chức không gian bộ nhớ của hệ thống vi điều khiển (Chuẩn A2).
• Kỹ năng: Thực hiện kiểm tra, biên dịch và viết các chương trình ứng dụng hoàn chỉnh bằng hợp ngữ (Chuẩn B1); vận hành, bảo trì và xử lý kỹ thuật cho các thiết bị điều khiển khả trình, dây chuyền sản xuất công nghiệp sử dụng vi điều khiển (Chuẩn B2).
• Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tuân thủ quy trình an toàn lao động, an toàn thiết bị và giữ gìn vệ sinh công nghiệp (Chuẩn C1, C2).

Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo mô đun tích hợp kỹ thuật, phân chia kiến thức từ nền tảng phần cứng, tập lệnh Assembly, ghép nối ngoại vi đến phương pháp hợp dịch chương trình.

---

Nội dung kiến thức cốt lõi (500-600 từ)

Các chương/chủ đề chính

Chương trình chi tiết của mô đun được cấu trúc thành 7 bài học với tiến trình sư phạm từ phần cứng đến phần mềm:

• Bài 1: Sơ lược về lịch sử và hướng phát triển của vi điều khiển (2 giờ lý thuyết): Trình bày biên niên sử phát triển kỹ thuật tính toán từ transistor (1948), máy tính ENIAC (1946) dùng 18.000 đèn điện tử, hệ thống IBM 1410 (1960), vi mạch Jack Kilby (Texas Instruments 1958), IC Fairchild (1961), tên lửa Minerva II (Rockwell 1963) đến chip vi xử lý Intel (1974); phân tích kiến trúc phần cứng Von Neumann (bus chung dữ liệu và lệnh) và kiến trúc Harvard (vùng địa chỉ bộ nhớ và bus chương trình/dữ liệu tách biệt); khảo sát các lĩnh vực ứng dụng (máy gia dụng, ô tô, thiết bị đo lường, máy công cụ CNC, dây chuyền tự động).
• Bài 2: Cấu trúc vi điều khiển 8051 (13 giờ: 5 lý thuyết, 8 thực hành): Mô tả thông số vi mạch chuẩn MCS-51 (4KB Flash ROM, 128 Byte RAM nội, 4 cổng I/O 8-bit P0-P3, 2 bộ định thời 16-bit, mạch truyền thông nối tiếp, thạch anh 12MHz, nguồn nuôi 5VDC); chi tiết chức năng chân điều khiển ($ALE$, $\overline{PSEN}$, $\overline{EA}$, $RST$, $X1$, $X2$); tổ chức bộ nhớ RAM nội từ $00H$ đến $7FH$ (4 Bank thanh ghi $00H-1FH$, RAM định địa chỉ bit $20H-2FH$, RAM đa dụng $30H-7FH$) và vùng thanh ghi chức năng đặc biệt SFR từ $80H$ đến $FFH$ ($PSW, SP, DPTR, SBUF, SCON, TMOD, TCON, PCON, IE, IP$); kỹ thuật mở rộng 64KB ROM ngoài và 64KB RAM ngoài thông qua IC chốt 74373 và các tín hiệu $\overline{RD}, \overline{WR}$.
• Bài 3: Tập lệnh vi điều khiển 8051 (20 giờ: 7 lý thuyết, 12 thực hành, 1 kiểm tra): Giới thiệu 8 cách định địa chỉ dữ liệu (thanh ghi $Rn$, trực tiếp $direct$, gián tiếp $@Ri$, tức thời $#data$, tương đối $rel$, tuyệt đối trong trang 2KB $addr11$, dài 64KB $addr16$, và chỉ số $@A+DPTR, @A+PC$); phân loại và cú pháp của 5 nhóm lệnh hợp ngữ: số học, logic, dịch chuyển dữ liệu, xử lý bit đơn, rẽ nhánh chương trình.
• Bài 4: Bộ định thời (Timer) (20 giờ: 7 lý thuyết, 12 thực hành, 1 kiểm tra): Cấu tạo và nguyên lý đếm sự kiện/định thời của Timer 0 và Timer 1; thiết lập các chế độ hoạt động thông qua thanh ghi chế độ $TMOD$ ($89H$) và thanh ghi điều khiển $TCON$ ($88H$), nạp giá trị cho các thanh ghi $TH0, TL0, TH1, TL1$.
• Bài 5: Cổng nối tiếp (10 giờ: 4 lý thuyết, 6 thực hành): Nguyên lý truyền thông UART, cấu hình tốc độ Baud qua thanh ghi điều khiển nguồn $PCON$ (bit $SMOD$) và thanh ghi điều khiển cổng nối tiếp $SCON$ ($98H$), thanh ghi đệm $SBUF$ ($99H$).
• Bài 6: Ngắt (10 giờ: 3 lý thuyết, 7 thực hành): Cấu trúc 5 nguồn ngắt (2 ngắt ngoài $\overline{INT0}, \overline{INT1}$, 2 ngắt timer $Timer 0, Timer 1$, 1 ngắt cổng nối tiếp $RI/TI$), 2 mức ưu tiên ngắt qua thanh ghi cho phép ngắt $IE$ ($A8H$) và thanh ghi ưu tiên ngắt $IP$ ($B8H$).
• Bài 7: Phần mềm hợp ngữ (15 giờ: 4 lý thuyết, 8 thực hành, 3 kiểm tra): Cấu trúc chương trình hợp dịch Assembler, các chỉ thị điều khiển hợp ngữ, tính toán biểu thức hợp dịch và liên kết mã máy.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

• Nguyên lý vi kiến trúc: Cơ chế phân chia không gian nhớ dữ liệu và chương trình trong cấu trúc Harvard; nguyên lý đa hợp địa chỉ/dữ liệu trên Port 0 qua tín hiệu điều khiển chốt $ALE$ (tần số bằng $1/6$ tần số dao động); định nghĩa chu kỳ máy tiêu chuẩn (gồm 12 chu kỳ dao động, tương đương $1\mu s$ với thạch anh 12MHz).
• Tổ chức thanh ghi và không gian nhớ: Phân bổ địa chỉ 128 Byte RAM nội với 4 bank thanh ghi ($R0-R7$), vùng định địa chỉ bit từ $20H$ đến $2FH$ (chứa 128 bit đơn vị); nguyên tắc hoạt động của con trỏ ngăn xếp $SP$ ($81H$, mặc định nạp $07H$ sau reset); cấu trúc từ trạng thái chương trình $PSW$ ($D0H$) quản lý các bit cờ $CY$ (Cary), $AC$ (Auxiliary Cary), $F0$, $RS1/RS0$ (chọn Bank), $OV$ (Overflow), $P$ (Parity).
• Cơ chế lệnh và chuyển giao điều khiển: Phân tích logic giải mã lệnh, cơ chế tính toán độ dời offset 8-bit có dấu trong định địa chỉ tương đối (phạm vi $-128$ đến $+127$ byte); nguyên lý phân trang 2KB đối với lệnh rẽ nhánh tuyệt đối ($ACALL, AJMP$) và không gian 64KB đối với lệnh dài ($LCALL, LJMP$).

Kỹ năng phát triển

• Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Thiết kế và giải mã sơ đồ chân 8051; viết mã nguồn hợp ngữ cho các thuật toán số học, logic, quét phím, hiển thị LED và điều khiển cổng I/O; thiết lập cấu hình mạch dao động thạch anh và mạch Reset cấp nguồn/bằng tay bằng mạch RC.
• Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích giản đồ thời gian tìm-nạp lệnh từ ROM ngoài và đọc/ghi RAM ngoài ($MOVX$); tính toán thông số định thời và thiết lập giá trị nạp cho các thanh ghi timer; kiểm tra và xử lý trạng thái tràn số học thông qua cờ $OV$ và $CY$.
• Năng lực thực hành (Practical competencies): Lắp ráp phần cứng mạch vi điều khiển trên mô hình thực hành xưởng; sử dụng phần mềm Assembler để biên dịch mã nguồn; chẩn đoán sai hỏng và hiệu chỉnh mạch điều khiển trong các hệ truyền động và thiết bị công nghiệp.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập (300-350 từ)

Giáo trình áp dụng phương pháp đào tạo tích hợp giữa giảng dạy lý thuyết chuyên môn và rèn luyện kỹ năng thực hành nghề nghiệp:

• Phương pháp giảng dạy của giáo viên:
  • Lý thuyết: Sử dụng phương pháp dạy học tích cực gồm trình chiếu trực quan sơ đồ khối, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề kỹ thuật, hướng dẫn tra cứu tài liệu chuyên ngành và giao bài tập định lượng.
  • Thực hành: Phân chia học viên thành các nhóm nhỏ (2-3 người). Giáo viên thực hiện thao tác mẫu, hướng dẫn quy trình từng bước, giám sát an toàn và trực tiếp sửa sai tại xưởng vi điều khiển.
  • Học cụ trực quan: Ứng dụng mô hình thực hành vi điều khiển 8051, phần mềm mô phỏng, máy tính lập trình, máy chiếu và các bộ dụng cụ đo kiểm điện tử.
• Phương pháp học tập của học viên:
  • Bắt buộc nghiên cứu giáo trình và chuẩn bị nội dung bài học trước khi đến lớp.
  • Thực hiện làm việc nhóm 2-3 người: phân công thành viên tìm hiểu nội dung chuyên đề, thảo luận kỹ thuật, phối hợp thực hiện bài thực hành trên mô hình và lập báo cáo kết quả.
  • Đảm bảo thời lượng chuyên cần: Tham dự tối thiểu 70% tổng số giờ giảng tích hợp (người học vắng trên 30% thời lượng bắt buộc phải học lại mô đun).
• Quy trình kiểm tra và đánh giá kết quả:
  • Thực hiện theo Quy chế đào tạo ban hành kèm Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH của Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh và Xã hội. Thang điểm đánh giá là thang điểm 10 (làm tròn đến một chữ số thập phân).
  • Điểm đánh giá quá trình (Trọng số 40%):
    • Kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1): 01 cột điểm sau 10 giờ học, hình thức vấn đáp/tự luận/trắc nghiệm/báo cáo nhóm (đánh giá chuẩn A1, C1, C2).
    • Kiểm tra định kỳ (Hệ số 2): 03 bài kiểm tra viết và thực hành sau 35 giờ học (đánh giá chuẩn A2, B1, C1, C2).
  • Điểm thi kết thúc mô đun (Trọng số 60%): Tổ chức sau 90 giờ đào tạo, hình thức kết hợp vấn đáp và thao tác thực hành trực tiếp trên mô hình (đánh giá tổng hợp các chuẩn A1, A2, B1, B2, C1, C2).

---

Điểm nổi bật và cập nhật (250-300 từ)

Nội dung giáo trình được thiết kế dựa trên sự tích hợp và chuẩn hóa từ hệ thống tài liệu tham khảo chuyên ngành vi xử lý - vi điều khiển tại Việt Nam:

• Kế thừa các tài liệu chuyên khảo tiêu chuẩn: Cấu trúc kiến thức kế thừa trực tiếp từ các công trình đào tạo vi điều khiển và hợp ngữ uy tín:
  • Họ vi điều khiển 8051 (Tống Văn On, Hoàng Đức Hải - NXB Lao động Xã hội, 2005).
  • Lập trình bằng hợp ngữ (Ngô Diên Tập - NXB Khoa học Kỹ thuật, 1998).
  • Vi xử lý trong đo lường và điều khiển (Ngô Diên Tập - NXB Khoa học Kỹ thuật, 1999).
  • Kỹ thuật vi xử lý và máy tính (Đỗ Xuân Thụ, Hồ Khánh Lâm - NXB Giáo dục, 2000).
  • Cấu trúc và lập trình vi điều khiển (Nguyễn Tăng Cường, Phan Quốc Thắng - NXB Khoa học Kỹ thuật, 2004).
  • Giáo trình vi xử lý và cấu trúc máy tính (Ngô Diên Tập, Vũ Trung Kiên, Phạm Xuân Khánh, Kiều Xuân Thực - NXB Giáo dục, 2007).
• Tính chuẩn hóa của kiến trúc MCS-51: Khai thác vi điều khiển 8051 chuẩn làm nền tảng giảng dạy, đảm bảo tính tương thích mã lệnh giữa các phiên bản phần cứng khác nhau do các nhà sản xuất chế tạo, tạo cơ sở cho việc chuyển đổi sang lập trình bằng ngôn ngữ bậc cao (như C hoặc FORTH).
• Gắn kết thực tế kỹ thuật công nghiệp: Nội dung nhấn mạnh vào khả năng giải quyết các bài toán điều khiển cỡ nhỏ và cỡ trung trong máy công nghiệp, các dây chuyền sản xuất tự động, cơ cấu hiển thị và các hệ truyền động điện.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình (200-250 từ)

• Người học chính khóa: Học viên trình độ Trung cấp và Cao đẳng nghề thuộc chuyên ngành Điện tử công nghiệp, Điện công nghiệp trong các cơ sở giáo dục nghề nghiệp.
• Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Để tiếp thu hiệu quả giáo trình, người học bắt buộc phải hoàn thành các môn học nền tảng kỹ thuật trước đó trong chương trình đào tạo gồm:
  • Điện kỹ thuật (MH 08 - 60 giờ)
  • Linh kiện điện tử (MĐ 11 - 60 giờ)
  • Đo lường điện tử (MĐ 12 - 45 giờ)
  • Mạch điện tử cơ bản (MĐ 15 - 90 giờ)
  • Kỹ thuật xung - số (MĐ 17 - 75 giờ)
• Giảng viên và cán bộ giảng dạy: Tài liệu cung cấp đề cương chi tiết, phân bổ số tiết lý thuyết - thực hành - kiểm tra, tiêu chí đánh giá chuẩn đầu ra và danh mục trang thiết bị dạy học (máy chiếu, mô hình xưởng vi điều khiển) phục vụ công tác biên soạn giáo án và tổ chức giảng dạy tích hợp.
• Kỹ thuật viên và công nhân kỹ thuật: Sử dụng làm tài liệu tham khảo kỹ thuật trong các khóa đào tạo ngắn hạn, bồi dưỡng nâng cao tay nghề về lắp ráp, kiểm tra, lập trình và sửa chữa mạch điện tử khả trình trong các nhà máy, xí nghiệp.

---

Câu hỏi thường gặp (250-300 từ)

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng nào?

Giáo trình được biên soạn phục vụ đào tạo hệ Trung cấp và Cao đẳng nghề Điện tử công nghiệp, Điện công nghiệp; đồng thời dùng cho các lớp bồi dưỡng kỹ thuật ngắn hạn và làm tài liệu tra cứu cho kỹ thuật viên tại nhà máy.

2. Cần chuẩn bị những kiến thức nền tảng nào trước khi học mô đun này?

Người học cần hoàn thành các môn học tiên quyết bao gồm: Kỹ thuật xung - số, Linh kiện điện tử, Mạch điện tử cơ bản, Điện kỹ thuật và Đo lường điện tử để hiểu rõ logic số, cấu tạo linh kiện bán dẫn và nguyên lý mạch.

3. Điểm khác biệt cốt lõi về cấu trúc bộ nhớ của 8051 trong giáo trình là gì?

Giáo trình mô tả cấu trúc Harvard với hai vùng nhớ chương trình và dữ liệu độc lập (cho phép mở rộng ngoài tối đa 64KB mỗi loại), cùng khả năng xử lý bit độc lập với 128 bit trong RAM nội ($20H-2FH$) và các bit trên thanh ghi chức năng đặc biệt SFR.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả?

Người học cần đọc trước tài liệu trước mỗi buổi học, tổ chức nhóm học tập 2-3 người để phân công nghiên cứu chủ đề, kết hợp viết mã lệnh hợp ngữ lý thuyết với thực hành nạp chip và kiểm tra tín hiệu trên mô hình xưởng.

5. Có những tài liệu bổ trợ nào được khuyến nghị kèm theo?

Danh mục tài liệu tham khảo chính khóa gồm 6 đầu sách chuyên khảo của các tác giả Tống Văn On, Ngô Diên Tập, Đỗ Xuân Thụ, Nguyễn Tăng Cường do NXB Khoa học Kỹ thuật, NXB Giáo dục và NXB Lao động Xã hội phát hành.

---

Kết luận (150 từ)

Giáo trình Lập trình vi điều khiển (MĐ 21) của Trường Cao đẳng Cơ giới hệ thống hóa toàn diện các kiến thức phần cứng vi mạch MCS-51, phương pháp định địa chỉ và cú pháp tập lệnh hợp ngữ ứng dụng trong điều khiển công nghiệp. Giáo trình đóng vai trò là học phần bản lề trong khung đào tạo nghề Điện tử công nghiệp, tạo nền tảng trực tiếp để người học tiếp tục học tập các mô đun kỹ thuật nâng cao tiếp theo như Trang bị điện (MĐ 14), Điện tử nâng cao (MĐ 19), PLC cơ bản (MĐ 22), Rô bốt công nghiệp (MĐ 23) và Thực tập tốt nghiệp (MĐ 24). Người học có thể khai thác bổ sung các nguồn học liệu từ hệ thống thư viện trường, xưởng thực hành vi điều khiển và các tài liệu kỹ thuật chuyên khảo của các nhà xuất bản chuyên ngành đã được liệt kê trong giáo trình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu - Đối với người dạy: Sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học nhớ các giá trị đại lượng, đơn vị của các đại lượng. - Đối với người học: Chủ động đọc trước giáo trình trước buổi học Điều kiện thực hiện bài học - Xưởng vi điều khiển hóa/nhà xưởng: Xưởng vi điều khiển - Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác - Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu: Chương trình môn học, giáo trình, tài liệu tham khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan. - Các điều kiện khác: Không có Kiểm tra và đánh giá bài học - Nội dung:  Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức  Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.  Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu bài trước khi đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.

+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học. + Nghiêm túc trong quá trình học tập. - Phương pháp:  Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)  Kiểm tra định kỳ lý thuyết: không có  Kiểm tra định kỳ thực hành: không có Nội dung chính: 1. Cấu trúc phần cứng vi điều khiển 8051 Mục tiêu: 18 - Hiểu được đặc điểm chung của vi điều khiển - Hiểu được sơ đồ khối của vi điều khiển - Biết được chức năng các chân tín hiệu của vi điều khiển 1.

Đặc điểm chung Vi mạch tổng quát chung của họ MCS-51 là chip 8051, linh kiện đầu tiên của họ này được đưa ra thị trường. Chip 8051 có các đặc điểm như sau: 4 KB FLASH ROM, 128 Byte RAM nội. 4 Port xuất /nhập (8 bit.) 2 bộ định thời 16 bit. Mạch giao tiếp nối tiếp.

Không gian nhớ chương trình ngoài 64KB. Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64KB. Bộ xử lý bit. 210 vị trí nhớ được định địa chỉ, mỗi vị trí 1 bit.

Các thành viên khác của họ MCS-51 có các tổ hợp ROM, RAM trên chip khác nhau hoặc có thêm bộ định thời thứ ba 1. Sơ đồ khối 19 Hình 32-02-1 Sơ đồ khối 8051 1. Sơ đồ chân Hình 32-02-2 Sơ đồ chân 8051 * Port 0 20 Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 – 39 của 8051. Trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO.

Đối với các thiết kế cỡ lớn có bộ nhớ mở rộng, P0 là port đa hợp địa chỉ và dữ liệu. * Port 1 Port 1 là port IO trên các chân 1-8. Các chân được ký hiệu P1. Port 1 được dùng cho giao tiếp và điều khiển với các thiết bị bên ngoài.

* Port 2 Port 2 là port có tác dụng kép trên các chân 21 - 28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với thiết kế lớn có mở rộng port và bộ nhơ mở rộng. * Port 3 Port 3 là port có tác dụng kép trên các chân 10 - 17. Các chân của port này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tính đặc biệt của 8051 như ở bảng sau: Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0 RXT Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.1 TXD Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp.2 INT0\ Ngõ vào ngắt cứng thứ 0.3 INT1\ Ngõ vào ngắt cứng thứ 1.4 T0 Ngõ vào của timer/counter thứ 0.5 T1 Ngõ vào của timer/counter thứ 1.6 WR\ Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài.7 RD\ Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. * Ngõ tín hiệu PSEN (Program store enable) PSEN là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng thường được nói đến chân 0E\ (output enable) của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh.

PSEN ở mức thấp trong thời gian Microcontroller 8051 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi 21 lệnh bên trong 8051 để giải mã lệnh. Khi 8951 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN sẽ ở mức logic 1. * Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable ) Khi 8051 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus địa chỉ và bus dữ liệu do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ.

Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt. Tín hiệu ra ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là địa chỉ thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động. Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng làm tín hiệu clock cho các phần khác của hệ thống. Chân ALE được dùng làm ngõ vào xung lập trình cho Eprom trong 8051.

* Ngõ tín hiệu EA\(External Access) Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 nối nguồn 5VDC (mức 1) hoặc nối GND (mức 0). Nếu ở mức 1, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp 8 Kbyte. Nếu ở mức 0, 8051 sẽ thi hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng. Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập trình cho Eprom trong 8051.

* Ngõ tín hiệu RST (Reset) Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset của 8051. Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên cao ít nhất là 2 chu kỳ máy, các thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống. Khi cấp điện mạch tự động Reset. * Các ngõ vào bộ dao động X1, X2 Bộ dao động được tích hợp bên trong 8051, khi sử dụng 8051 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đồ.

Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8051 là 12MHz. Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V. Cấu trúc bộ nhớ vi điều khiển 8051 Mục tiêu: - Biết được tổ chức các bộ nhớ trong vi điều khiển 22 - Biết được địa chỉ của RAM đa dụng và các thanh ghi 2. Tổ chức bộ nhớ Hình 32-02-3 Tổ chức bộ nhớ 8051 Địa chỉ Địa chỉ Địa chỉ bit Địa chỉ bit Tên byte byte 7F FF.

D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW 30 B8 - - - BC BB BA B9 B8 IP 2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2E 77 76 75 74 73 72 71 70 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P.3 2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68 2C 67 66 65 64 63 62 61 60 A8 AF AC AB AA A9 A8 IE 2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58 2A 57 56 55 54 53 52 51 50 A0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2 29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 28 47 46 45 44 43 42 41 40 99 Không được địa chỉ hoá bit SBUF 27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON 26 37 36 35 34 33 32 31 30 25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 90 97 96 95 94 93 92 91 90 P1 24 27 26 25 24 23 22 21 20 23 23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 8D không được địa chỉ hoá bit TH1 22 17 16 15 14 13 12 11 10 8C không được địa chỉ hoá bit TH0 21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 8B không được địa chỉ hoá bit TL1 20 07 06 05 04 03 02 01 00 8A không được địa chỉ hoá bit TL0 1F 89 không được địa chỉ hoá bit TMO D Bank 3 18 88 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TCO N 17 87 không được địa chỉ hoá bit PCO Bank 2 N 10 0F 83 không được địa chỉ hoá bit DPH Bank 1 08 82 không được địa chỉ hoá bit DPL 07 81 không được địa chỉ hoá bit SP Bank thanh ghi 0 (R0.R7) 00 80 87 86 85 84 83 82 81 80 P0 Vùng Ram Thanh ghi đặc biệt Hình 32-02-4 Cấu trúc RAM nội của 8051 Bộ nhớ trong 8051 bao gồm Rom và Ram. Ram trong 8051 bao gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ định địa chỉ byte và bit, các băng thanh ghi và vùng các thanh ghi chức năng đặc biệt. 8051 có 4KByte bộ nhớ Rom nội. Với những thiết kế đòi hỏi dung lượng bộ nhớ, 8051 cho phép kết nối với 64K byte bộ nhớ chương trình và 64K byte dữ liệu ngoài.

RAM đa dụng Trong vùng Ram từ địa chỉ 30 đến 7F đều có thể dùng chung mục đích sao chép và lưu trữ dữ liệu tạm thời. truy xuất dữ liệu tự do bằng các lệnh trực tiếp hoặc gián tiếp. RAM có thể truy xuất từng bit Vi điều khiển 8051 chứa 210 bit được địa chỉ hóa, trong đó có 128 bit có chứa các byte có chứa các địa chỉ từ 20F đến 2FH và các bit còn lại chứa trong nhóm thanh ghi có chức năng đặc biệt. Ý tưởng truy xuất từng bit bằng phần mềm là các đặc tính mạnh của microcontroller xử lý chung.

Các bit có thể được đặt, xóa, AND, OR,. Đa số các microcontroller xử lý đòi hỏi một chuổi lệnh đọc – sửa - ghi để đạt được mục đích tương tự. Ngoài ra các port cũng có thể truy xuất được từng bit, 128 bit truy xuất từng bit này cũng có thể truy xuất như các byte hoặc như các bit phụ thuộc vào lệnh được dùng. Các bank thanh ghi 32 byte thấp của bộ nhớ nội được dành cho các bank thanh ghi.

Bộ lệnh 8051 hổ trợ 8 thanh ghi có tên là R0 đến R7 và theo mặc định sau khi reset hệ thống, các thanh ghi này có các địa chỉ từ 00H đến 07H. Các lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 sẽ ngắn hơn và nhanh hơn so với các lệnh có chức năng tương ứng dùng kiểu địa chỉ trực tiếp. Các dữ liệu được dùng thường xuyên nên dùng một trong các thanh ghi này. Có 4 bank thanh ghi có tên R0 đến R7 (khác nhau địa chỉ trực tiếp).

Để chuyển đổi việc truy xuất các bank thanh ghi ta phải thay đổi các bit chọn bank trong thanh ghi trạng thái. Các thanh ghi chức năng đặc biệt Mục tiêu: - Biết được chức năng các thanh ghi đặc biệt - Biết được địa chỉ, ký hiệu các bit trong các thanh ghi đặc biệt 3.