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 lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1 LỜI GIỚI THIỆU Vi điều khiển là một trong những mô đun cơ sở của nghề Cơ điện tử được biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Cơ điện tử hệ Cao đẳng. Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu, trong mỗi bài học đều có thí dụ và bài tập tương ứng để áp dụng và làm sáng tỏ phần lý thuyết.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo trình hiện có và cập nhật những kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với lượng thời gian đào tạo 60 giờ gồm có: Bài MĐ 32-01: Họ vi xử lý INTEL 80x86 Bài MĐ 32-02: Cấu trúc họ vi điều khiển 8051 Bài MĐ 32-03: Tập lệnh 8051 Bài MĐ 32-04: Bộ định thời. Bài MĐ 32-05: Vi điều khiển PIC Bài MĐ 32-06: Ngôn ngữ lập trình PIC18F4550 Bài MĐ 32-07: Lập trình điều khiển và mô phỏng Giáo trình cũng là tài liệu giảng dạy và tham khảo tốt cho các nghề điện tử dân dụng, Điện tử công nghiệp, điện công nghiệp và điện dân dụng. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những thiếu sót.
Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ điều chỉnh hoàn thiện hơn. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Đỗ Hữu Hậu 2 MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN .1 LỜI GIỚI THIỆU .3 BÀI 1: HỌ VI XỬ LÝ INTEL 80x86. Cấu trúc bên trong và hoạt động của vi xử lý 8086.
Các khối chức năng của CPU. Các thanh ghi của CPU .Tổ chức bộ nhớ của vi xử lý 8086. Các chế độ định địa chỉ của bộ vi xư lý 8086. Chế độ địa chỉ thanh ghi.
Chế độ địa chỉ tức thì. Chế độ địa chỉ trực tiếp. Chế độ địa chỉ gián tiếp qua thanh ghi. Chế độ địa chỉ tương đối cơ sở.
Chế độ địa chỉ tương đối chỉ số. Chế độ địa chỉ tương đối chỉ số cơ sở. Tập lệnh của vi xử lý 8086. Các chế độ làm việc của vi xử lý.
Lập trình hợp ngữ cho vi xử lý 8086/8088. Giới thiệu chung về hợp ngữ. Cú pháp của chương trình hợp ngữ. Các bước khi lập trình.
Sinh viên thực hành .22 BÀI 2: CẤU TRÚC HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 8051. Sơ đồ chân vi điều khiển 8051. Chân cho phép bộ nhớ chương trình PSEN. Chân cho phép chốt địa chỉ ALE.
Chân truy xuất ROM ngoài EA. Các chân XTAL1,XTAL2. Cấu trúc Port I/O. Tổ chức bộ nhớ.
Tổng quan tổ ch́ ức bộ nhớ. Vùng RAM đa năng. Vùng RAM định địa chỉ bit. Các bước thực hiện vẽ sơ đồ chân.
Sinh viên thực hành .34 BÀI 3: TẬP LỆNH 8051. Các cách định địa chỉ. Các nhóm lệnh. Nhóm lệnh số học.
Nhóm lệnh logic. Nhóm lệnh truyền dữ liệu. Nhóm lệnh boolean. Nhóm lệnh rẽ nhánh chương trình.
Các bước lập trình. Sinh viên thực hành .54 BÀI 4: BỘ ĐỊNH THỜI. Thanh ghi SFR của timer. Các chế độ làm việc.
Chế độ định thời 13 bit (chế độ 0). Chế độ định thời 16 bit (chế độ 1). Chế độ tự nạp lại 8 bit (chế độ 2). Chế độ định thời tách biệt timer (chế độ 3).
Các bước lập trình. Sinh viên thực hành .66 BÀI 5: VI ĐIỀU KHIỂN PIC. Vi điều khiển PIC18F4550. Cấu trúc phần cứng.
Các tính năng đặc biệt, các bit cấu hình của PIC 18F4550. Thực hành khảo sát nguồn và dao động .75 BÀI 6: NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH PIC18F4550. Các phần mềm lập trình.1 Phần mềm MPLAB. Phần mềm CCS.
Phần mềm MikroC. Phần mềm MPLAB và XC8. Khởi tạo Project trên phần mềm MPLAB. Ngôn ngữ lập trình C của trình biên dịch XC8.
Bộ định thời timer .5 Bộ biến đổi ADC. Truyền thông nối tiếp trong vi điều khiển. Cài đặt phần mềm CCS. Cài đặt phần mềm MPLABX IDE và XC16 cho vi điều khiển PIC .115 BÀI 7: LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG.
Chương trình điều khiển LED đơn (chương trình mẫu). Viết chương trình theo yêu cầu .Chạy mô phỏng .137 TÀI LIỆU THAM KHẢO .142 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN 4 Tên mô đun: VI ĐIỀU KHIỂN Mã mô đun: MĐ 32 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun: - Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy sau khi học xong các mô đun Linh kiện điện tử, Đo lường điện – điện tử, Kỹ thuật số, Điện tử công suất.và học trước mô đun MPS, Roboot công nghiệp. - Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề - Ý nghĩa của mô đun: giúp người học nắm bắt được phương pháp lập trình điều khiển các ứng dụng căn bản các họ vi xử lý và vi điều khiển - Vai trò của mô đun: Lập trình điều khiển các ứng dụng căn bản sử dụng họ 8051 và là nền tảng để học mô đun vi điều khiển nâng cao Mục tiêu của mô đun: - Về kiến thức: + Trình bày được về hệ đếm và mã hóa trong máy tính, tương tác giữa máy tính và vi xử lý, các bộ vi xử lý intel đang được ứng dụng + Trình bày được cấu trúc của các họ vi xử lý và vi điều khiển + Giải thích được nguyên lý làm việc các hệ điều khiển ứng dụng vi xử lý và vi điều khiển - Về kỹ năng: + Lập trình hợp ngữ một số bài tập cơ bản một cách thành thạo + Xử lý được một số dạng kết nối máy tính với vi xử lý và các thiết bị ngoại vi + Phát triển được các hệ điều khiển trên cơ sở khối trung tâm là vi xử lý. + Vận hành được các thiết bị và dây chuyền sản xuất dùng vi điều khiển + Xác định được các nguyên nhân gây ra hư hỏng xảy ra trong thực tế.
+ Lập trình cho hệ vi điều khiển 89C51, PIC18F4550 + Nạp chương trình vào vi điều khiển. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Có sáng kiến, tìm tòi, khám phá trong quá trình học tập và công việc + Có khả năng tự định hướng, chọn lựa phương pháp tiếp cận thích nghi với các bài học + Có năng lực đánh giá kết quả học tập và nghiên cứu của mình + Tự học tập, tích lũy kiến thức, kinh nghiệm để nâng cao trình độ chuyên môn Nội dung của mô đun: Thời gian (giờ) Thực hành, Số Tên các bài trong mô đun Lý thí nghiệm, Kiểm TT Tổng số thuyết thảo luận, bài tra tập 1 Bài 1: Họ vi xử lý INTEL 12 6 6 80x86 1. Cấu trúc bên trong và hoạt 0.5 động của vi xử lý 8086 2. Các chế độ định địa chỉ của 0.
Tập lệnh của vi xử lý 8086 3 3 4. Các chế độ làm việc của vi 1 1 xử lý 5. Lập trình hợp ngữ cho vi xử 1 1 5 lý 8086/8088 6. Thực hành 6 6 2 Bài 2: Cấu trúc họ vi điều 4 2 2 khiển 8051 1.
Cấu trúc Port I/O 0. Tổ chức bộ nhớ 0. Thực hành 2 2 3 Bài 3: Tập lệnh 8051 8 4 3 1 1. Các cách định địa chỉ 1 1 2.
Thực hành 3 3 Kiểm tra 1 1 4 Bài 4: Bộ định thời 8 4 4 1.Thanh ghi SFR của timer 2 2 2. Các chế độ làm việc 2 2 3. Thực hành 4 4 05 Bài 5: Vi điều khiển PIC 8 4 3 1 1. Cấu trúc của vi điều khiển 1 1 2.
Kiến trúc của vi điều khiển 1 1 3. Một số họ vi điều khiển 1 1 thông dụng 4. Vi điều khiển PIC18F4550 1 1 5. Thực hành 3 3 Kiểm tra 1 1 06 Bài 6: Ngôn ngữ lập trình cho 8 4 4 PIC18F4550 1.
Các phần mềm lập trình 2 2 2. Phần mềm MPLAB X IDE 2 2 và XC8 3. Thực hành 4 4 07 Bài 7: Lập trình điều khiển và 12 6 5 1 mô phỏng 1. Chương trình điều khiển 2 2 LED đơn 2.
Thực hành 5 5 Kiểm tra 1 1 Cộng 60 30 27 3 BÀI 1: HỌ VI XỬ LÝ INTEL 80x86 Mã bài: MĐ 32-01 6 Giới thiệu: Bộ vi xử lý 80x86 của Intel. Đây là bộ vi xử lý nổi tiếng một thời của hãng Intel và được sử dụng nhiều trong các lĩnh vực khác nhau. Các chương trình viết cho 80x86 vẫn có thể chạy được trên trên các hệ tiên tiến sau này. Các họ vi xử lý của các hãng tuy có khác nhau nhưng xét cho cùng có khá nhiều điểm chủ yếu rất giống nhau, do đó một khi đã nắm vững các vấn đề kỹ thuật của 8086 ta sẽ có cơ sở để nắm bắt các bộ vi xử lý khác trong cùng họ của Intel hoặc các họ khác.
Mục tiêu: - Trình bày được cấu trúc hệ vi xử lý 80x86 - Trình bày được tập lệnh của hệ vi xử lý 80x86 - Viết được một số chương trình đơn giản dạng hợp ngữ cho hệ vi xử lý 80x86 - Rèn luyện tính tư duy, tác phong trong công nghiệp Nội dung chính: 1. Cấu trúc bên trong và hoạt động của vi xử lý 8086 1. Các khối chức năng của CPU Chức năng bên trong vi xử lý về mặt logic được chia làm hai khối xử lý. Khối thứ nhất là khối giao diện bus (BIU) và khối thứ hai là khối thực hiện lệnh (EU).
BIU: Cung cấp các chức năng liên quan đến việc nhận lệnh và xếp hàng lệnh, lưu trữ các toán hạng và định vị các địa chỉ. Khối này cũng cung cấp các chức năng điều khiển BUS cơ sở. Trong hầu hết các trường hợp thời gian thực hiện lệnh và lấy lệnh và thực hiện lệnh là trùng nhau. Chính điều này làm tăng khả năng hoạt động của vi xử lý thông qua việc cải thiện Bus.