Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Vi điều khiển 2 (Mã mô đun: MĐ 6510305.31) là tài liệu đào tạo chuyên ngành thuộc chương trình đào tạo nghề Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa ở trình độ Cao đẳng, được ban hành theo quyết định của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Hàng hải I (Cục Hàng hải Việt Nam, thành phố Hải Phòng). Tài liệu do ThS. Nguyễn Thị Ngọc Hà làm chủ biên, được thiết kế với thời lượng đào tạo 90 giờ, phân bổ trên dung lượng 120 trang gồm 11 bài học lý thuyết và thực hành tích hợp.

Về vị trí trong chương trình đào tạo, mô đun được bố trí giảng dạy sau khi người học đã hoàn thành các môn học kỹ thuật cơ sở. Đây là mô đun kỹ thuật nghề nghiệp bắt buộc, đóng vai trò cung cấp giải pháp điều khiển tự động hóa nhúng nhằm tăng tính linh hoạt, độ chính xác và độ ổn định của hệ thống trong dây chuyền sản xuất công nghiệp.

Mục tiêu học tập (learning outcomes) của giáo trình được xác định trên ba phương diện chuẩn đầu ra:

  • Về kiến thức: Người học trình bày được cấu trúc phần cứng, nguyên lý hoạt động của các khối ngoại vi tích hợp trong vi điều khiển họ PIC (trọng tâm là PIC16F877A) và vi điều khiển họ 8051 (AT89S51); hiểu rõ cơ chế biên dịch của ngôn ngữ C51/ANSI-C và phương pháp viết chương trình điều khiển hệ thống.
  • Về kỹ năng: Người học sử dụng thành thạo các thiết bị nạp và công cụ phần mềm phát triển; lập trình điều khiển các cổng xuất/nhập (I/O Port) theo bit và byte; thiết kế và vận hành các mạch ngoại vi (LED đơn, LCD 16x2, LED 7 thanh, LED ma trận, bàn phím Hexa, động cơ bước, nút nhấn và ngắt); xác định chính xác nguyên nhân gây hư hỏng phần cứng và lỗi phần mềm trong thực tế.
  • Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Hình thành tác phong cẩn thận, chính xác, tuân thủ quy trình kỹ thuật khi thiết kế mạch và nạp chương trình.

Cấu trúc giáo trình đi từ nền tảng kiến trúc phần cứng vi điều khiển RISC, cú pháp ngôn ngữ lập trình nhúng C51 đến các bài tập thiết kế mạch chuyên dụng. Điểm đặc sắc của tài liệu là phương pháp tiếp cận tích hợp đồng bộ giữa lý thuyết thanh ghi, sơ đồ nguyên lý mạch phần cứng, bảng mã điều khiển và mã nguồn chương trình mẫu, gắn trực tiếp với bộ thực tập UNIKIT và các mạch nạp thực tế.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Giáo trình gồm 11 bài học có tính phát triển lũy tiến chặt chẽ từ lý thuyết hệ thống đến ứng dụng thực tiễn:

  • Bài 1: Tổng quan về vi điều khiển PIC (trang 9): Giới thiệu lịch sử dòng PIC (Programmable Intelligent Computer từ PIC1650 của General Instruments đến Microchip Technology); phân tích so sánh kiến trúc Von-Neumann (Princeton) dùng chung bus và kiến trúc Harvard với bus dữ liệu và bus chương trình tách biệt (Hình 1.1 và Hình 1.2); nguyên lý vi điều khiển tập lệnh rút gọn RISC so với CISC; cơ chế thực thi lệnh song song (Pipelining - Hình 1.3) với chu kỳ lệnh bằng 4 chu kỳ clock; phân loại ký hiệu chip (PIC12, PIC16, PIC18, bộ nhớ Flash/EEPROM); khảo sát các dòng mạch nạp (PICSTART Plus, MPLAB ICD 2, MPLAB PM 3, PRO MATE II, JDM Programmer nạp ICSP, WARP-13A, MCP-USB, P16PRO40, Willem).
  • Bài 2: Vi điều khiển PIC16F877A (trang 15): Trình bày chi tiết thông số kỹ thuật (35 lệnh 14-bit, xung nhịp tối đa 20 MHz, chu kỳ lệnh 200 ns); tổ chức bộ nhớ Flash chương trình 8K x 14-bit (chia 4 page, bộ đếm chương trình PC 13-bit, Reset vector tại 0000h, Interrupt vector tại 0004h) và RAM dữ liệu 368 byte chia 4 bank (Hình 2.3, Hình 2.4); chức năng các thanh ghi SFR (STATUS, OPTION_REG, INTCON, PIE1/2, PIR1/2, PCON); cấu tạo 5 cổng I/O (PORTA 6 chân, PORTB 8 chân có điện trở kéo lên, PORTC 8 chân, PORTD 8 chân PSP, PORTE 3 chân) điều khiển qua các thanh ghi hướng TRISA–TRISE; nguyên lý Timer0 (8-bit, prescaler chia sẻ với Watchdog Timer), Timer1 (16-bit, đếm đồng bộ/bất đồng bộ), Timer2 (8-bit kèm prescaler, postscaler và thanh ghi PR2); bộ chuyển đổi ADC 10-bit 8 kênh (Hình 2.8, các thanh ghi ADCON0, ADCON1, ADRESH:ADRESL và bit ADFM); bộ so sánh điện áp Comparator 2 kênh (Hình 2.10, thanh ghi CMCON, CVRCON với thời gian trễ đáp ứng 10 µs).
  • Bài 3: Ngôn ngữ lập trình C51 (trang 34): Cung cấp kiến thức về môi trường biên dịch C51, trình liên kết L51, trình quản lý thư viện LIB51 trên nền bộ thực tập UNIKIT; tập ký tự ANSI-C; từ khóa và định danh; kiểu dữ liệu (char, int, long, float, double, enum); phân loại biến (biến tự động/cục bộ, biến ngoài extern, biến tĩnh static); hệ thống toán tử số học, quan hệ, logic, bitwise, toán tử gán, tăng/giảm (++/--), toán tử điều khiển điều kiện (?:); các cấu trúc điều khiển luồng (tuần tự, chọn lựa if-else, switch-case, vòng lặp for, while, do-while); cấu trúc hàm tự định nghĩa (UDF).
  • Bài 4: Thiết kế mạch điều khiển LED đơn (trang 50): Phân tích sơ đồ nguyên lý mạch LED đơn kết nối vi điều khiển (Hình 4.1, cấu hình Anode chung, điều khiển Cathode tích cực mức 0); kỹ thuật lập trình điều khiển PORT theo bit và byte; xây dựng hàm con tạo trễ (delay) và các giải thuật dịch bit, đảo bit.
  • Bài 5: Thiết kế mạch điều khiển màn hình LCD16x2 (trang 56): Khảo sát cấu trúc phần cứng màn hình tinh thể lỏng LCD 16x2 (Hình 5.1); tra cứu chức năng các chân điều khiển RS, RW, E và bus dữ liệu D0–D7 (Bảng 5.1); giải mã hệ thống mã lệnh điều khiển hiển thị, xóa màn hình, dịch con trỏ (Bảng 5.2); thuật toán truyền lệnh và truyền dữ liệu hiển thị.
  • Bài 6: Thiết kế mạch điều khiển động cơ bước (trang 68): Trình bày nguyên lý cấu tạo động cơ bước (Hình 6.2); phân tích sơ đồ nguyên lý mạch công suất điều khiển (Hình 6.1); thiết lập giản đồ xung kích từ các cuộn dây (Hình 6.3) để điều khiển chiều quay, vận tốc và góc quay từng bước.
  • Bài 7: Thiết kế mạch điều khiển màn hình LED 7 thanh (trang 75): Phân tích sơ đồ nguyên lý mạch LED 7 thanh (Hình 7.1); cấu trúc bảng mã giải mã hiển thị chữ số thập phân (Bảng 7.1) và bảng mã điều khiển chọn led/quét led (Bảng 7.2).
  • Bài 8: Thiết kế mạch điều khiển đọc dữ liệu từ bàn phím Hexa (trang 83): Phân tích sơ đồ mạch ma trận phím Hexa 4x4 (Hình 8.1); thiết lập bảng mã quét hàng/cột và bảng mã dữ liệu đầu ra tương ứng với các phím bấm (Bảng 8.1).
  • Bài 9: Thiết kế mạch điều khiển màn hình LED ma trận (trang 89): Phân tích sơ đồ nguyên lý mạch LED ma trận (Hình 9.1); xây dựng bảng mã điều khiển quét hàng (Bảng 9.1) và bảng mã phông chữ hiển thị ma trận điểm (Bảng 9.2).
  • Bài 10: Thiết kế mạch điều khiển ngắt (trang 100): Khảo sát sơ đồ chân và hệ thống ngắt của vi điều khiển AT89S51 (Hình 10.1) cũng như các vector ngắt trên PIC16F877A (0004h); cấu hình thanh ghi điều khiển ngắt (INTCON, PIE, PIR); lập trình các chương trình phục vụ ngắt ngoại vi và ngắt định thời.
  • Bài 11: Thiết kế mạch đọc và kiểm tra nút nhấn (trang 110): Phân tích sơ đồ mạch giao tiếp nút bấm đơn (Hình 11.1); xử lý bảng mã số liệu nút nhấn (Bảng 11.1); kỹ thuật chống rung phím (debouncing) bằng phần mềm và xử lý trạng thái logic.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình định hình hệ thống lý thuyết và nguyên lý khoa học nền tảng:

  • Lý thuyết kiến trúc máy tính: Phân biệt bản chất giữa kiến trúc Von-Neumann (dùng chung đường truyền cho lệnh và dữ liệu, giới hạn băng thông) và kiến trúc Harvard (tách riêng bus chương trình và bus dữ liệu, cho phép nạp lệnh và truy xuất dữ liệu đồng thời).
  • Nguyên lý tập lệnh RISC và Pipelining: Giải thích cơ chế tập lệnh rút gọn 35 lệnh 14-bit của PIC16F877A, mã hóa cố định theo word giúp thực thi lệnh trong 1 chu kỳ máy (4 chu kỳ dao động thạch anh). Cơ chế phân đoạn lệnh Pipelining phân tách quá trình đọc lệnh (Fetch) và thực thi (Execute) nối tiếp song song, các lệnh rẽ nhánh/nhảy thay đổi con trỏ PC cần 2 chu kỳ lệnh (TCY0–TCY5).
  • Nguyên lý chuyển đổi tín hiệu và định thời: Nguyên lý lấy mẫu và lượng tử hóa tín hiệu analog qua bộ chuyển đổi ADC 10-bit với điện áp tham chiếu $V_{REF}$ ($V_{DD}, V_{SS}$ hoặc chân $RA2, RA3$), lưu trữ trong thanh ghi kết quả ADRESH:ADRESL theo chuẩn căn lề trái/phải (ADFM); nguyên lý so sánh điện áp tương tự bằng bộ Comparator (thanh ghi CMCON); nguyên lý phân tần xung nhịp với các bộ prescaler và postscaler trên các khối Timer0, Timer1, Timer2.
  • Mô hình lập trình vi điều khiển: Cấu trúc thanh ghi chức năng đặc biệt SFR, cơ chế ánh xạ vùng nhớ RAM phân bank và quy tắc can thiệp phần cứng trực tiếp thông qua ngôn ngữ C chuẩn kết hợp trình dịch C51/MPLAB C.

Kỹ năng phát triển

Nội dung giáo trình trang bị cho sinh viên các nhóm năng lực kỹ thuật:

  • Kỹ năng kỹ thuật (Technical skills): Cấu hình trực tiếp các thanh ghi chức năng (TRIS, PORT, ADCON, CMCON, T1CON, INTCON); kết nối phần cứng mạch vi điều khiển với máy tính qua các chuẩn nạp ICSP, JDM, PICSTART Plus; biên dịch mã nguồn và nạp file hex vào chip vi điều khiển trên bộ thực tập UNIKIT.
  • Kỹ năng phân tích (Analytical skills): Phân tích giản đồ xung điều khiển động cơ bước; tra cứu và tính toán bảng mã hex cho LED 7 thanh, LED ma trận và bảng mã lệnh LCD 16x2; tính toán giá trị nạp trước cho thanh ghi định thời Timer (TMR0, TMR1, TMR2, PR2) tương ứng với tần số thạch anh để tạo thời gian trễ chính xác.
  • Kỹ năng thực hành chuyên môn (Practical competencies): Đấu nối hoàn chỉnh các mạch giao tiếp ngoại vi theo sơ đồ nguyên lý; viết thuật toán quét phím ma trận, quét LED hiển thị đa kênh; xử lý tín hiệu ngắt thời gian thực; nhận diện, đo đạc và khắc phục các hư hỏng điện áp, sai lệch logic xuất hiện trên mạch phần cứng thực tế.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình áp dụng phương pháp sư phạm tích hợp lý thuyết gắn liền với thực hành nghề nghiệp (Pedagogical approach), phù hợp với định hướng đào tạo kỹ thuật thực hành hệ Cao đẳng:

  • Mô hình giảng dạy tích hợp: Mỗi bài học được cấu trúc thống nhất gồm: Giới thiệu -> Mục tiêu bài học (kiến thức, kỹ năng, thái độ) -> Nội dung lý thuyết cấu trúc và nguyên lý -> Sơ đồ mạch nguyên lý phần cứng -> Bảng mã dữ liệu/lệnh -> Thuật toán và chương trình mẫu -> Hệ thống câu hỏi tự luận ôn tập và bài tập thực hành.
  • Bài tập ứng dụng và hệ thống Case Studies: Toàn bộ 11 bài học là 11 bài toán thiết kế mạch cụ thể trong thực tế sản xuất:
    • Thiết kế mạch LED đơn hiển thị mã nhị phân 8-bit và phát tín hiệu cảnh báo (Bài 4 - Hình 4.1).
    • Thiết kế giao diện hiển thị văn bản và ký tự số trên LCD 16x2 (Bài 5 - Hình 5.1).
    • Điều khiển chấp hành động cơ bước công nghiệp (Bài 6 - Hình 6.1).
    • Thiết kế mạch đo lường hiển thị chỉ số trên LED 7 thanh và LED ma trận quét hàng (Bài 7, Bài 9).
    • Xây dựng giao diện nhập dữ liệu từ ma trận bàn phím Hexa 16 phím và nút nhấn chống rung (Bài 8, Bài 11).
    • Xử lý các sự kiện khẩn cấp thông qua mạch điều khiển ngắt ngoài và ngắt định thời (Bài 10).
  • Phương thức thực hành: Người học trực tiếp viết chương trình trên phần mềm máy tính (MPLAB, C51), tiến hành biên dịch và liên kết mã qua L51/LIB51, sử dụng mạch nạp phần cứng (ICSP, JDM Programmer, PICSTART Plus) để nạp chương trình vào chip PIC16F877A hoặc AT89S51 trên bộ KIT UNIKIT, sau đó kiểm tra đáp ứng thực tế của hệ thống.
  • Phương pháp đánh giá kết quả (Assessment methods):
    • Đánh giá kiến thức: Kiểm tra tự luận cuối mỗi bài về cấu trúc phần cứng (kiến trúc Harvard, phân bank bộ nhớ, quy trình 2 bước cấu hình ADC, nguyên lý bộ so sánh điện áp Comparator, các nhóm toán tử và cấu trúc điều khiển trong C).
    • Đánh giá kỹ năng: Đánh giá khả năng vẽ sơ đồ nguyên lý mạch, độ chính xác của chương trình nguồn, khả năng nạp chip và vận hành hệ thống mạch chạy đúng yêu cầu kỹ thuật.
  • Hướng dẫn tự học (Self-study guidelines): Sinh viên sử dụng tài liệu để tự tra cứu sơ đồ chân (Hình 2.1), địa chỉ các thanh ghi SFR (Hình 2.4), các bảng mã chuẩn (Bảng 5.2, 7.1, 8.1, 9.1, 11.1); tham khảo tài liệu kỹ thuật chuyên sâu "Select PIC guide" do hãng Microchip cung cấp để rèn luyện kỹ năng lựa chọn dòng vi điều khiển phù hợp với từng bài toán kỹ thuật.

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình thể hiện tính thực tiễn và cập nhật kỹ thuật phục vụ sản xuất công nghiệp:

  • Cập nhật công nghệ vi điều khiển: Chuyển dịch từ các dòng vi điều khiển dùng bộ nhớ EPROM cũ (như PIC16C5x, PIC16C84 cần thiết bị xóa bằng tia cực tím) sang dòng vi điều khiển bộ nhớ Flash tiên tiến là PIC16F877A. Dòng vi mạch này cho phép nạp/xóa chương trình bằng phần mềm lên đến 100.000 lần trên bộ nhớ Flash 8K word, tích hợp 256 byte bộ nhớ dữ liệu EEPROM với độ bền 1.000.000 lần ghi/xóa và thời gian lưu trữ dữ liệu trên 40 năm.
  • Tích hợp phương pháp nạp trực tiếp trên mạch ICSP: Giáo trình giới thiệu chi tiết kỹ thuật nạp chương trình nối tiếp trên mạch ICSP (In-Circuit Serial Programming) thông qua 2 chân tín hiệu của vi điều khiển, giúp nạp trực tiếp mà không cần tháo rời chip khỏi bo mạch, hỗ trợ đa dạng mạch nạp thông dụng (JDM Programmer kết hợp phần mềm ICProg, WARP-13A, MCP-USB, P16PRO40 của tác giả Nigel, mạch nạp Universal của Willem).
  • Chuyển dịch ngôn ngữ lập trình sang ANSI-C bậc cao: Thay vì chỉ tập trung vào hợp ngữ (Assembly) phức tạp, giáo trình đưa ngôn ngữ C51/ANSI-C vào giảng dạy. Điều này giúp tối ưu hóa thời gian phát triển phần mềm, chuẩn hóa cấu trúc dữ liệu và tạo điều kiện ghép nối các module hàm tự định nghĩa (UDF) trong các hệ thống tự động hóa.
  • Tích hợp các module giao tiếp công nghiệp hiện đại: Khảo sát đầy đủ các khối ngoại vi tích hợp sẵn trong vi mạch PIC16F877A bao gồm cổng giao tiếp song song PSP (Parallel Slave Port), chuẩn giao tiếp nối tiếp đồng bộ MSSP/SSP (hỗ trợ chế độ SPI và I2C), chuẩn nối tiếp bất đồng bộ USART (hỗ trợ 9-bit địa chỉ), bộ chuyển đổi ADC 10-bit và khối điều chế độ rộng xung PWM/CCP.
  • Gắn kết thực tiễn sản xuất: Các bài tập thực hành được xây dựng trực tiếp từ nhu cầu thực tế trong dây chuyền sản xuất: cảnh báo tín hiệu, đo lường số liệu cảm biến, hiển thị trạng thái máy móc và điều khiển chuyển động động cơ bước.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Tài liệu được biên soạn phục vụ các đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo kỹ thuật và tự động hóa:

  • Sinh viên chuyên ngành: Sinh viên hệ Cao đẳng nghề ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, sinh viên các ngành Kỹ thuật Điện - Điện tử, Tự động hóa công nghiệp và Cơ điện tử tại các trường cao đẳng, đại học kỹ thuật.
  • Điều kiện tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các môn học kỹ thuật cơ sở trước khi học mô đun này, bao gồm:
    • Kỹ thuật điện tử và Kỹ thuật số: Nắm vững các mức logic nhị phân, cổng logic, hệ đếm Hexa/Binary, cấu tạo linh kiện bán dẫn (LED, transistor, điện trở kéo lên pull-up).
    • Tin học cơ sở và Thuật toán: Hiểu các khái niệm cơ bản về lưu đồ thuật toán và tư duy lập trình.
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm giáo trình giảng dạy chuẩn cho mô đun Vi điều khiển 2 (thời lượng 90 giờ). Giảng viên có thể khai thác trực tiếp hệ thống sơ đồ nguyên lý mạch, cấu trúc thanh ghi SFR, bảng mã điều khiển và hệ thống câu hỏi tự luận cuối mỗi bài để biên soạn giáo án lý thuyết, phiếu hướng dẫn thực hành và ngân hàng đề thi kết thúc mô đun.
  • Kỹ thuật viên và người tự học: Phù hợp làm tài liệu tra cứu kỹ thuật cho các kỹ thuật viên vận hành hệ thống điều khiển nhúng, kỹ sư bảo trì dây chuyền sản xuất cần tài liệu chuẩn hóa về sơ đồ chân, cấu trúc ngoại vi của PIC16F877A và phương pháp lập trình C cho hệ vi điều khiển 8-bit.

Câu hỏi thường gặp

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

Giáo trình được thiết kế chuẩn cho sinh viên trình độ Cao đẳng nghề ngành Công nghệ Kỹ thuật Điều khiển và Tự động hóa, đồng thời là tài liệu tham khảo chuyên môn cho sinh viên đại học kỹ thuật, giảng viên chuyên ngành điện tử - tự động hóa và kỹ thuật viên hệ thống nhúng.

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

Người học cần học xong các môn học kỹ thuật cơ sở, có kiến thức về mạch điện tử cơ bản, kỹ thuật số (mức logic, hệ đếm nhị phân, hệ thập lục phân Hexa, mạch ghép nối transistor), nguyên lý linh kiện bán dẫn và tư duy cấu trúc thuật toán lập trình cơ bản.

3. Điểm khác biệt của giáo trình này so với các tài liệu vi điều khiển khác là gì?

Giáo trình kết hợp toàn diện giữa phân tích cấu trúc phần cứng vi điều khiển kiến trúc RISC/Harvard họ PIC (PIC16F877A) và vi điều khiển họ 8051 (AT89S51) với ngôn ngữ lập trình cấp cao C51. Tài liệu cung cấp trực tiếp sơ đồ mạch nguyên lý thực tế, hệ thống bảng mã tra cứu chuyên dụng (Bảng mã LCD 16x2, LED 7 thanh, LED ma trận, phím Hexa) và gắn liền với bộ KIT thực hành UNIKIT thay vì chỉ trình bày lý thuyết mô phỏng thuần túy.

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

Người học nên tuân thủ lộ trình: đọc hiểu cấu trúc thanh ghi SFR và sơ đồ chân vi điều khiển -> vẽ lại sơ đồ nguyên lý mạch ngoại vi -> viết mã nguồn C trên trình biên dịch C51/MPLAB -> giải mã các bảng dữ liệu quét LED/phím -> nạp chương trình vào chip bằng mạch nạp ICSP/JDM và kiểm thử trên mạch thực nghiệm. Đồng thời, tự trả lời đầy đủ hệ thống câu hỏi kiểm tra tự luận ở cuối mỗi bài học.

5. Giáo trình có những tài liệu và công cụ bổ trợ nào đi kèm?

Giáo trình tích hợp hệ thống 8 bảng biểu tra cứu mã lệnh/dữ liệu, 24 hình vẽ sơ đồ khối và sơ đồ nguyên lý mạch, danh mục tài liệu tham khảo (trang 120), hướng dẫn sử dụng tài liệu tra cứu "Select PIC guide" của Microchip, cùng các phần mềm bổ trợ như trình biên dịch C51/L51/LIB51, phần mềm MPLAB IDE, phần mềm nạp ICProg và bộ thực tập vi điều khiển UNIKIT.

Kết luận

Giáo trình Vi điều khiển 2 (Mã mô đun: MĐ 6510305.31) do Trường Cao đẳng Hàng hải I ban hành là tài liệu đào tạo chuyên môn cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện về cấu trúc vi điều khiển kiến trúc RISC/Harvard (trọng tâm là PIC16F877A và AT89S51), nguyên lý các khối chức năng tích hợp (Timer0/1/2, ADC 10-bit, Comparator, các cổng I/O) và phương pháp lập trình nhúng bằng ngôn ngữ C51/ANSI-C trong thời lượng 90 giờ.

Lộ trình học tập khuyến nghị đi từ kiến thức tổng quan phần cứng và kiến trúc máy tính (Bài 1–2), chuyển tiếp qua cú pháp và cấu trúc điều khiển của ngôn ngữ C51 (Bài 3), thực hành thiết kế các mạch giao tiếp ngoại vi cơ bản (Bài 4, 5, 7, 11), và hoàn thiện kỹ năng với các ứng dụng điều khiển động cơ bước, hiển thị LED ma trận, bàn phím Hexa và kỹ thuật ngắt thời gian thực (Bài 6, 8, 9, 10).

Để hoàn thành mô đun, người học cần kết hợp nghiên cứu nội dung giáo trình với tài liệu tra cứu "Select PIC guide", thực hành lập trình trên môi trường phần mềm MPLAB IDE, trình dịch C51, phần mềm nạp ICProg và thao tác trực tiếp trên bộ thiết bị thực tập vi điều khiển UNIKIT.