-1- UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: VI ĐIỀU KHIỂN NG NH NGHỀ: ĐI N T CÔNG NGHI P TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG, TRUNG CẤP (Ban hành kèm theo Quyết định Số: /QĐ-TCĐNĐT ngày 13 tháng 7 năm 2017 của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Nghề Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 -2- -3- 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. -4- LỜI GIỚI THI U Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Điện tử công nghiệp ở trình độ CĐN và TCN, giáo trình Mô đun Vi điều khiển là một trong những giáo trình mô đun đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình khung được Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội và Tổng cục Dạy nghề ban hành dành cho hệ Cao Đẳng Nghề và Trung Cấp Nghề Điện tử công nghiệp. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.
Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã cố gắng cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung lý thuyết và thực hành được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế trong sản xuất đồng thời có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 150 giờ gồm có: Bài MĐ25-01: Sơ lược về lịch sử và hướng phát triển của vi điều khiển. Bài MĐ25-02: Cấu trúc họ vi điều khiển 8051. Bài MĐ25-03: Tập lệnh 8051.
Bài MĐ25-04: Bộ định thời. Bài MĐ25-05: Cổng nối tiếp. Bài MĐ25-07: Phần mềm hợp ngữ. Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiên thức mới cho phù hợp.
Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học cũng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Tuy nhiên, tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trang thiết bị, các trường có thề sử dụng cho phù hợp. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn.
Các ý kiến đóng góp xin gửi về Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp Đồng Tháp, ngày tháng năm 2017 Tham gia biên soạn -5- MỤC LỤC TRANG LỜI GIỚI THI U. - 4 - B I SƠ LƯỢC VỀ LỊCH S V HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA VI ĐIỀU KHIỂN. - 15 - Nội dung chính:. Lịch sử xuất hiện bộ vi điều khiển 8051.
Vi điều khiển (microcontroller). Nguyên lý, cấu tạo. Sản phẩm dân dụng. Trong các thiết bị y tế.
Các sản phẩm công nghiệp. Hướng phát triển. - 23 - B I 2 CẤU TRÚC CỦA HỌ VI ĐIỀU KHIỂN 805. - 25 - Nội dung chính:.
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. Chức năng các Port I/O (hình 2. Kết nối các Port với led. Tổ chức bộ nhớ.
Tổng quan tổ chức bộ nhớ (h nh 2. Vùng RAM đa năng. Vùng RAM định địa chỉ bit. Các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR).
Từ trạng thái chương trình PSW (program status word). Con trỏ Stack. Con trỏ dữ liệu DPTR. Các thanh ghi Port nối tiếp.
Các thanh ghi định thời. Các thanh ghi port nối tiếp (Serial Data Buffer). Các thanh ghi ngắt.Thanh ghi điều khiển nguồn PCON. Tổ chức bộ nhớ ngoài.
Truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài. Truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài.Giải mã địa chỉ. Các cải tiến của 8032/8052. Hoạt động Reset.
Khai báo dữ liệu. Các phương pháp định địa chỉ. Định địa chỉ ng thanh ghi (h nh 3. Định địa chỉ trực tiếp(h nh 3.
Định địa chỉ gián tiếp (Indirect Addressing) (h nh 3. Định địa chỉ tức thời (Immediate Addressing). Định địa chỉ tương đối (h nh 3. Định địa chỉ tuyệt đối (h nh 3.
Định địa chỉ dài (Long Addressing) ( hình 3. Định địa chỉ chỉ số (Index Addressing). Nh lệnh số h c. Nh lệnh logic.
Nh lệnh truyền dữ liệu. Nh lệnh oolean.Nh lệnh rẽ nhánh chương trình. - 103 - Nội dung chính: .Thanh ghi S R của ti er. Các chế độ là việc.
Nguồn cung cấp xung cho Ti er. Chức năng định thời. Khởi động dừng và điều khiển Ti er. Khởi tạo và truy xuất thanh ghi Ti er.
Đọc bộ định thời đang hoạt động. Thời gian ngắn và thời gian dài. Các thanh ghi điều khiển Ti er 2. Chế độ tự động nạp lại.
Chế độ tạo xung clock.5 Chế độ tạo tốc độ baud. - 120 - B I 5 C NG NỐI TI P (SERIAL PORT. Thanh ghi điều khiển. Thanh ghi BDRCON (Baud Rate Control Register).
Chế độ là việc. Thanh ghi dịch 8 bit (chế độ 0). Chế độ UART 8 bit có tốc độ baud thay đổi ( chế độ 1). Chế độ 2: UART 9 bit với tốc độ Baud cố định.
Chế độ 3: UART 9 bit với tốc độ Baud thay đổi. Khởi tạo và truy xuất thanh ghi PORT nối tiếp. Bit điều khiển cho phép nhận dữ liệu (Receive Enable). Bit dữ liệu thứ 9.
Thê vào bit chẵn lẻ Parity. Truyền thông đa xử lý (Multiprocessor Communications). Sử dụng bộ định thời 1 là xung clock tốc độ baud. Tạo tốc độ baud bằng Timer 1.
Tạo tốc độ baud bằng Timer 2. Bộ tạo tốc độ baud nội.1 Cho phép và không cho phép ngắt:. Thiết kế chương tr nh sử dụng ngắt.1 Các trình phục vụ ngắt kích thước nhỏ.2 Các trình phục vụ ngắt kích thước lớn. Ngắt cổng nối tiếp.
Các cổng ngắt ngoài. Đồ thị thời gian của ngắt. - 167 - B I 7 PH N MỀM HỢP NG. Một số khái niệ.
Hoạt động của tr nh biên dịch Asse bler. Cấu trúc chung chương trình hợp ngữ cho 8051. Các thành phần cơ bản của ngôn ngữ Assembly. Cấu trúc chương trình dữ liệu.
Tính biểu thức trong khi hợp dịch. Các toán tử số h c (arithetic operation). Các toán tử logic. Các toán tử quan hệ (relation operators).
Các toán tử khác. Thứ tự ưu tiên các toán tử. Các điều khiển của ASSEMBLER. Điều khiển trạng thái ASSEMBLER.
Chỉ dẫn định nghĩa kí hiệu. Khởi tạo giá trị trong ộ nhớ. Định địa chỉ trong bộ nhớ. Liên kết chương trình.
Cách ch n seg ent. Hoạt động liên kết (Linker. Truyền tha số cho Macro. Macro với nhãn cục ộ.
Tác động lặp lại (Repeat). Các tác vụ điều khiển. - 202 - T I LI U THAM KHẢO……………………………………….-240- -9- MÔ ĐUN VI ĐIỀU KHIỂN Mã ô đun: MĐ 25 Vị trí tính chất ý nghĩa và vai trò của ô đun: - Vị trí của mô đun: Mô đun được bố trí dạy sau khi học xong môn học mô đun: Kỹ thuật xung số điện tử cơ bản, điện tử nâng cao, điện tử công suất, và học trước môn vi mạch số lập trình. - Tính chất của mô đun: Là mô đun chuyên môn nghề.
- ngh a của mô đun: mô đun giúp ngườu học có kiến thức về điều khiển hệ thống va thiết bị b ng Vi đều khiển. - Vai tr của mô đun: Là mô đun chuyên ngành giúp người học điều Vi khiển hệ thống thông qua các Vi xử lý. Mục tiêu của ô đun: - 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.
- Kiểm tra và viết được các chương trình điều kiển. Về kiến thức: - Trình bày được cấu trúc, ứng dụng cả vi điều khiển trong công nghiệp. - Kiểm tra và viết được các chương trình điều khiển. Về kỹ năng: - 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. Về thái độ: - Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, cẩn thận, chính xác trong học tập và thực hiện công việc Nội dung của mô đun: Thời gian Mã bài Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết Hành tra - 10 - Sơ lược về lịch sử và hướng MĐ25- phát triển của vi điều khiển 4 4 01 1 1 1. Lịch sử phát triển 1 1 2. Vi điều khiển 1 1 3.
L nh vực và ứng dụng 1 1 4. Hướng phát triển 10 7 3 MĐ25- Cấu trúc họ vi điều khiển 8051 02 1 1 1. Cấu trúc Port I/O 1 1 4. Tổ chức bộ nhớ 1 1 5.
Các thanh ghi chức năng đặc biệt - 11 - 1 1 6. Bộ nhớ ngoài 0,5 0,5 7. Các cải tiến của 8032/8052 0,5 0,5 8. Hoạt động Reset 3 3 9.
Thực hành ứng dụng Tập lệnh 8051 30 7 22 1 MĐ25- 03 1 1 1. Các cách định địa chỉ 5 4 1 3. Luyện tập 30 9 20 1 MĐ25- Bộ định thời 04 1 1 1. Thanh ghi SFR của timer - 12 - 2 2 3.
Các chế độ làm việc 2 2 4. Nguồn cung cấp xung cho Timer 1 5. Khởi động, dừng, điều khiển 1 Timer 2 1 1 6. Khởi tạo và truy xuất thanh ghi Timer 1 1 7.
Luyện tập 30 6 23 1 MĐ25- Cổng nối tiếp 05 1 1 1. Thanh ghi điều khiển 2 1 1 3. Chế độ làm việc 2 1 1 4. Khởi tạo và truy suất thanh ghi PORT nối tiếp - 13 - 2 1 1 5.
Truyền thông đa xử lý 1 1 1 6. Luyện tập 30 8 21 1 MĐ25- Ngắt 06 1 1 1. Tổ chức ngắt của 8051 1 1 3. Thiết kế chương trình dùng ngắt 1 1 5.
Ngắt cổng nối tiếp 1 1 6. Các cổng ngắt ngoài 1 1 7. Đồ thị thời gian của ngắt 20 20 8. Luyện tập - 14 - 16 6 9 1 MĐ25- Phần mềm hợp ngữ 07 1 1 1.
Hoạt động của ASSEMBLER 1 1 3. Cấu trúc chương trình dữ liệu 2 1 1 4. Tính biểu thức trong khi hợp dịch 2 0,5 1,5 5. Các điều khiển của ASSEMBLER 2 1 0,5 0,5 6.
Hoạt động liên kết 2 1,5 0,5 7.