Hướng Dẫn Lập Trình Vi Điều Khiển 89C51, PIC 16F877A và AVR

Vi điều khiển 89C51 là một trong những dòng vi điều khiển phổ biến nhất trong lĩnh vực công nghệ vi điều khiển. 103 trang · 2009.

• Tác giả: Nguyễn Văn Biên
• Người hướng dẫn: GVHD: Nguyễn Văn Nga
• Trường học: Trường Đại Học
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Lập Trình Vi Điều Khiển
• Đề tài: Hướng Dẫn Lập Trình Vi Điều Khiển 89C51, PIC 16F877A và AVR Bằng Keil C và CCSC
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2009
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. PHẦN A: VIẾT NGÔN NGỮ KEIL C CHO 89C51
• 1.1. I. MỘT VÀI NÉT CHUNG VỀ 89C51
• 1.2. II. NHỮNG VẤN ĐỀ TRỌNG TÂM CỦA 89C51
• 1.3. III. NGÔN NGỮ KEIL C CHO 89C51
• 1.4. IV. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG KEIL C LẬP TRÌNH CHO 89C51
• 1.5. V. MÔ PHỎNG MODUL ỨNG DỤNG VÀ CHƯƠNG TRÌNH MẪU
• 2. PHẦN B: VIẾT NGÔN NGỮ CCSC CHO PIC 16F877A
• 2.1. I. VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ PIC 16F877A
• 2.2. II. TRỌNG TÂM CỦA PIC 16F877A
• 2.3. III. NGÔN NGỮ CCSC CHO PIC 16F877A
• 2.4. IV. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CCSC
• 2.5. V. CHƯƠNG TRÌNH MẪU VÀ MODUL MÔ PHỎNG CHO PIC 16F877A
• 3. PHẦN C: LẬP TRÌNH CHO AVR BẰNG CODE VISION
• 3.1. I. TÌM HIỂU VỀ AVR
• 3.2. II. CẤU TRÚC LỆNH CỦA CODE VISION
• 3.3. III. HƯỚNG DẪN SỬ DUNG LẬP TRÌNH AVR BẰNG CODE VISION
• 3.4. IV. MODUL ỨNG DỤNG VÀ CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Lập Trình Vi Điều Khiển 89C51 Bằng Keil C

Vi điều khiển 89C51 là một trong những dòng vi điều khiển phổ biến nhất trong lĩnh vực công nghệ vi điều khiển. Việc lập trình cho 89C51 bằng ngôn ngữ C thông qua phần mềm Keil C giúp đơn giản hóa quá trình phát triển phần mềm. Bài viết này sẽ cung cấp hướng dẫn chi tiết về cách lập trình vi điều khiển 89C51, từ việc cài đặt phần mềm đến viết mã và mô phỏng.

1.1. Tổng Quan Về Vi Điều Khiển 89C51

Vi điều khiển 89C51 có cấu trúc 8 bit với 8 KB EPROM và 128 Byte RAM nội. Nó hỗ trợ nhiều cổng I/O và giao tiếp nối tiếp, giúp dễ dàng kết nối với các thiết bị ngoại vi.

1.2. Cài Đặt Phần Mềm Keil C

Để bắt đầu lập trình, cần cài đặt phần mềm Keil C. Quá trình cài đặt đơn giản và chỉ cần làm theo hướng dẫn trên màn hình. Sau khi cài đặt, người dùng có thể tạo một dự án mới để bắt đầu lập trình.

1.3. Viết Chương Trình Đầu Tiên Cho 89C51

Chương trình đầu tiên có thể là một chương trình đơn giản để nhấp nháy đèn LED. Việc này giúp người lập trình làm quen với cú pháp và cấu trúc của ngôn ngữ C trong Keil.

II. Những Thách Thức Khi Lập Trình Vi Điều Khiển 89C51

Mặc dù lập trình vi điều khiển 89C51 bằng Keil C mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức. Việc hiểu rõ cấu trúc phần cứng và cách thức hoạt động của vi điều khiển là rất quan trọng để tránh những lỗi không đáng có.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Quản Lý Bộ Nhớ

Việc quản lý bộ nhớ trong 89C51 có thể gây khó khăn cho người lập trình, đặc biệt là khi làm việc với các biến và thanh ghi. Cần nắm rõ cách thức hoạt động của các thanh ghi và cách truy xuất bộ nhớ.

2.2. Tối Ưu Hóa Hiệu Suất Chương Trình

Tối ưu hóa hiệu suất chương trình là một thách thức lớn. Cần phải viết mã hiệu quả để đảm bảo chương trình chạy mượt mà và không tiêu tốn quá nhiều tài nguyên.

2.3. Xử Lý Ngắt Trong Lập Trình

Xử lý ngắt là một phần quan trọng trong lập trình vi điều khiển. Việc thiết lập và quản lý các ngắt có thể phức tạp và yêu cầu người lập trình phải có kiến thức vững về cấu trúc của vi điều khiển.

III. Hướng Dẫn Lập Trình PIC 16F877A Bằng CCSC

Vi điều khiển PIC 16F877A là một trong những dòng vi điều khiển phổ biến trong lĩnh vực tự động hóa. Lập trình PIC 16F877A bằng CCSC giúp người dùng dễ dàng phát triển các ứng dụng nhúng.

3.1. Giới Thiệu Về Vi Điều Khiển PIC 16F877A

PIC 16F877A có cấu trúc 8 bit với 14 bit lệnh và 368 Byte RAM. Nó hỗ trợ nhiều chế độ hoạt động và có khả năng giao tiếp với nhiều thiết bị ngoại vi.

3.2. Cài Đặt Phần Mềm CCSC

Cài đặt phần mềm CCSC là bước đầu tiên để lập trình PIC 16F877A. Phần mềm này cung cấp giao diện thân thiện và nhiều công cụ hữu ích cho lập trình viên.

3.3. Viết Chương Trình Đầu Tiên Cho PIC 16F877A

Chương trình đầu tiên có thể là một ứng dụng đơn giản để điều khiển LED. Việc này giúp người lập trình làm quen với cú pháp và cách thức hoạt động của CCSC.

IV. Hướng Dẫn Lập Trình AVR Bằng Code Vision

Vi điều khiển AVR là một trong những dòng vi điều khiển được ưa chuộng trong các dự án DIY. Lập trình AVR bằng Code Vision giúp đơn giản hóa quá trình phát triển phần mềm.

4.1. Tổng Quan Về Vi Điều Khiển AVR

Vi điều khiển AVR có cấu trúc 8 bit và được thiết kế để dễ dàng lập trình. Nó hỗ trợ nhiều chế độ hoạt động và có khả năng giao tiếp với nhiều thiết bị ngoại vi.

4.2. Cài Đặt Code Vision

Cài đặt Code Vision là bước quan trọng để bắt đầu lập trình AVR. Phần mềm này cung cấp nhiều công cụ hữu ích cho lập trình viên.

4.3. Viết Chương Trình Đầu Tiên Cho AVR

Chương trình đầu tiên có thể là một ứng dụng đơn giản để điều khiển LED. Việc này giúp người lập trình làm quen với cú pháp và cách thức hoạt động của Code Vision.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Vi Điều Khiển Trong Cuộc Sống

Vi điều khiển được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như tự động hóa, điều khiển thiết bị, và robot. Việc hiểu rõ cách lập trình vi điều khiển giúp người dùng phát triển các sản phẩm sáng tạo.

5.1. Ứng Dụng Trong Tự Động Hóa

Vi điều khiển được sử dụng để tự động hóa các quy trình sản xuất, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí.

5.2. Ứng Dụng Trong Thiết Bị Gia Dụng

Nhiều thiết bị gia dụng hiện đại như máy giặt, tủ lạnh, và điều hòa không khí đều sử dụng vi điều khiển để điều khiển hoạt động.

5.3. Ứng Dụng Trong Robot

Vi điều khiển là bộ não của nhiều loại robot, giúp chúng thực hiện các nhiệm vụ phức tạp và tương tác với môi trường.

VI. Kết Luận Về Lập Trình Vi Điều Khiển

Lập trình vi điều khiển là một lĩnh vực thú vị và đầy thách thức. Việc nắm vững kiến thức về lập trình vi điều khiển giúp người dùng phát triển các ứng dụng sáng tạo và giải quyết nhiều vấn đề trong cuộc sống.

6.1. Tương Lai Của Lập Trình Vi Điều Khiển

Với sự phát triển của công nghệ, lập trình vi điều khiển sẽ ngày càng trở nên quan trọng trong các ứng dụng thông minh và tự động hóa.

6.2. Khuyến Khích Học Tập Và Nghiên Cứu

Khuyến khích người học tìm hiểu sâu hơn về lập trình vi điều khiển để có thể phát triển các sản phẩm sáng tạo và ứng dụng thực tiễn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong lĩnh vực kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, vi điều khiển đóng vai trò trung tâm trong việc thiết kế các hệ thống nhúng, đo lường và xử lý tín hiệu. Trước đây, việc lập trình cho các dòng vi điều khiển truyền thống thường sử dụng hợp ngữ (Assembly) – một ngôn ngữ cấp thấp đòi hỏi người phát triển phải nắm rõ từng chi tiết cấu trúc phần cứng, các thanh ghi nội bộ và tập lệnh phức tạp, khiến mã nguồn dài và tốn nhiều thời gian phát triển. Xuất phát từ thực tiễn đó, việc ứng dụng các ngôn ngữ lập trình bậc cao, tiêu biểu là ngôn ngữ C cùng các môi trường biên dịch chuyên dụng như Keil C, CCS C và CodeVisionAVR, giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế phần mềm nhúng, đơn giản hóa cú pháp và nâng cao khả năng tái sử dụng mã nguồn.

Khóa luận/đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Văn Biên, dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn Nga (hoàn thành ngày 20/11/2009 tại Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh), tập trung giải quyết các nhiệm vụ nghiên cứu sau:

1. Nghiên cứu tổng quan kiến trúc phần cứng, sơ đồ chân, chức năng các cổng vào/ra và cấu trúc bộ nhớ của vi điều khiển họ MSC-51 (đại diện là AT89C51/89C52), dòng vi điều khiển PIC (PIC 16F877A) và vi điều khiển AVR.
2. Hệ thống hóa các kiến thức trọng tâm về thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR), hệ thống ngắt, bộ định thời/bộ đếm (Timer/Counter) và giao tiếp truyền thông nối tiếp trên vi điều khiển.
3. Phân tích cú pháp, cấu trúc chương trình, các kiểu dữ liệu mở rộng cho phần cứng và các hàm xử lý ngắt của ngôn ngữ C trên các trình biên dịch Keil C, CCS C và CodeVisionAVR.
4. Xây dựng tài liệu hướng dẫn quy trình thao tác trên phần mềm Keil C từ bước khởi tạo dự án (Project), thiết lập thông số phần cứng, cấu hình tạo tệp tin mã máy (.HEX) đến phương pháp biên dịch và gỡ lỗi mô phỏng (Debug).
5. Thiết kế mạch nguyên lý và lập trình hoàn chỉnh 05 mô-đun ứng dụng thực tế trên vi điều khiển 89C51 gồm: điều khiển ma trận LED đơn hình trái tim, đồng hồ số hiển thị LED 7 đoạn có phím bấm điều chỉnh, bảng LED ma trận chạy chữ quảng cáo quét cột, hiển thị thông tin và dịch ký tự trên màn hình LCD, giao tiếp bộ biến đổi tương tự - số (ADC) với cảm biến nhiệt độ LM35 hiển thị trên LCD.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các dòng vi điều khiển 8-bit phổ biến (89C51, PIC 16F877A, AVR) và các trình biên dịch ngôn ngữ C tương ứng. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở việc phân tích cấu trúc kỹ thuật, xây dựng thuật toán điều khiển, lập trình mã nguồn và chạy kiểm thử mô phỏng mạch điện tử phục vụ công tác đào tạo thực tập vi xử lý.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình kỹ thuật

Đề tài dựa trên nền tảng lý thuyết kiến trúc máy tính và cấu trúc vi điều khiển 8-bit họ MSC-51 do Intel sản xuất và các biến thể của Atmel, kết hợp với kiến trúc RISC của dòng vi điều khiển PIC (Microchip Technology) và cấu trúc AVR. Các mô hình phần cứng chính bao gồm:

• Kiến trúc vi điều khiển 89C51: Bộ nhớ chương trình EPROM nội 8 KB, bộ nhớ dữ liệu RAM nội 128 Byte, không gian mở rộng bộ nhớ mã ngoài và dữ liệu ngoài lên đến 64 KB, 4 cổng xuất/nhập 8-bit (P0, P1, P2, P3), hệ thống 5 nguồn ngắt với 2 mức ưu tiên, 2 bộ định thời 16-bit và cổng truyền thông nối tiếp UART.
• Kiến trúc vi điều khiển PIC 16F877A: Kiến trúc RISC, CPU 8/16-bit, tích hợp bộ nhớ Flash, RAM, EEPROM nội (cho phép xóa/ghi 1 triệu lần), các bộ chuyển đổi ADC 10/12-bit, các khối Timer và khối điều khiển động cơ/đọc bộ mã hóa (encoder).
• Mô hình lập trình phần mềm nhúng: Cấu trúc ngôn ngữ C mở rộng hỗ trợ định vị bit và thanh ghi phần cứng chuyên biệt thông qua các từ khóa sbit, sfr, sfr16, bit và chỉ thị hàm phục vụ ngắt interrupt.

Phương pháp nghiên cứu

Tác giả kết hợp các phương pháp nghiên cứu kỹ thuật thực nghiệm:

• Phương pháp phân tích - tổng hợp tài liệu kỹ thuật: Khảo sát cấu trúc thanh ghi, bảng vector ngắt, nguyên lý ghép nối bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp thông qua tín hiệu ALE và giải mã ngoại vi.
• Phương pháp thiết kế thuật toán và cấu trúc dữ liệu: Xây dựng giải thuật quét LED ma trận, quét LED 7 đoạn theo thời gian thực, thuật toán dịch bit tạo hiệu ứng ánh sáng, thuật toán chuyển đổi mã nhị phân sang mã thập phân phân rã (HEX to BCD) và giải thuật xử lý tín hiệu số từ cảm biến nhiệt độ.
• Phương pháp mô phỏng và kiểm thử phần mềm: Thiết lập môi trường mô phỏng trên Keil C IDE, cấu hình tần số thạch anh (12 MHz), tạo tệp tin .HEX, sử dụng công cụ gỡ lỗi (Debug Session) để theo dõi sự thay đổi trạng thái logic trên các cổng xuất nhập và thanh ghi ngoại vi (Peripherals).

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu bao gồm sơ đồ chân, bảng mã lệnh, cấu hình thanh ghi chức năng từ tài liệu kỹ thuật của nhà sản xuất Atmel, Microchip; bảng mã hiển thị LED 7 đoạn (Anode/Cathode chung), bảng mã font chữ ma trận điểm và bảng tín hiệu đo lường từ cảm biến nhiệt độ tương tự LM35.

---

Thiết kế và triển khai hệ thống

Kiến trúc phần cứng các mô-đun ứng dụng

Hệ thống thực nghiệm được thiết kế thành 5 khối phần cứng chuyên biệt kết nối với vi điều khiển AT89C51 (sử dụng thạch anh 12 MHz, cấp nguồn 5V, mạch Reset tích cực mức cao kết hợp tụ điện và nút nhấn):

Mô-đun	Tên hệ thống	Thành phần phần cứng chính	Giao tiếp vi điều khiển
Modul 1	LED đơn hình trái tim	32 LED đơn bố trí hình trái tim	Kết nối trực tiếp 4 cổng: P0, P1, P2, P3
Modul 2	Đồng hồ số hiển thị LED 7 đoạn	8 LED 7 đoạn, IC chốt/dịch, nút nhấn chuyển chế độ và hiệu chỉnh	Port 1 xuất mã 7 đoạn; P2.0 - P2.4 điều khiển quét; P3.2 (INT0), P3.3 (INT1) nhận tín hiệu nút nhấn
Modul 3	Bảng LED ma trận chạy chữ	Khối LED ma trận, mảng IC ghi dịch 74HC595	Port 1 xuất dữ liệu hàng; P2.0 (SCK), P2.1 (RCK), P2.2 (D_IN), P2.3 (MR), P2.4 (OE) điều khiển dịch cột
Modul 4	Chạy chữ quảng cáo trên màn hình LCD	Màn hình tinh thể lỏng LCD 16x2	Port 2 (hoặc bus dữ liệu P0/P2) truyền dữ liệu 8-bit; P1.0 (RS), P1.1 (RW), P1.2 (E) điều khiển lệnh/dữ liệu
Modul 5	Đo nhiệt độ đa kênh hiển thị LCD	02 Cảm biến nhiệt độ LM35, bộ chuyển đổi ADC 8-bit, LCD	Port 1 nhận dữ liệu 8-bit từ ADC; P3.0-P3.2 điều khiển LCD; P3.3 (chọn kênh), P3.4 (ALE), P3.5 (START)

Thuật toán và cấu trúc phần mềm

Các chương trình điều khiển được viết bằng ngôn ngữ Keil C, triển khai các kỹ thuật lập trình nhúng:

• Xử lý ngắt thời gian thực: Sử dụng ngắt tràn Timer0 (chế độ 16-bit, nạp trước giá trị TH0 = 0x3C, TL0 = 0xB0 để tạo chu kỳ định thời 50.000 µs = 50 ms). Lặp lại 20 lần tràn Timer để tạo khoảng thời gian chuẩn xác 1 giây phục vụ cập nhật giờ - phút - giây.
• Xử lý ngắt ngoài: Thiết lập thanh ghi TCON với IT0 = 1 và IT1 = 1 để kích hoạt ngắt ngoài theo cạnh xuống (falling edge). Ngắt INT0 (vector 0003H) dùng để chuyển đổi biến MODE (chọn chỉnh Giờ, Phút hoặc Giây); ngắt INT1 (vector 0013H) dùng để tăng giá trị tương ứng.
• Thuật toán quét LED và dịch bit: Điều khiển thanh ghi dịch 74HC595 bằng cách tạo xung dịch trên chân SCK và xung chốt dữ liệu trên chân RCK. Sử dụng mảng hằng số MA[1000] chứa mã quét font chữ để thực hiện hiệu ứng chữ chạy từ phải sang trái.
• Thuật toán chuyển đổi tín hiệu tương tự - số: Điều khiển quá trình chuyển đổi ADC bằng cách tạo xung trên chân ALE và START. Dữ liệu số 8-bit đọc từ Port 1 được bù trừ nhiệt độ (adc = adc - 55), sau đó phân rã thành các thành phần hàng trăm, hàng chục, hàng đơn vị và xử lý hiển thị dấu âm/dương lên màn hình LCD.

---

Nội dung chính theo từng phần

PHẦN A: Viết ngôn ngữ Keil C cho 89C51

Phần này chiếm dung lượng trọng tâm của tài liệu, phân tích toàn diện từ phần cứng, công cụ biên dịch đến các bài toán thực hành trên họ 8051.

• I. Một vài nét chung về 89C51: Giới thiệu cấu tạo IC 89C51 gồm 40 chân với 24 chân đa chức năng. Mô tả chi tiết chức năng 4 cổng xuất nhập (Port 0 kết hợp bus địa chỉ/dữ liệu đa hợp; Port 1 là cổng I/O thuần túy; Port 2 đóng vai trò byte cao của bus địa chỉ khi mở rộng bộ nhớ; Port 3 tích hợp các chức năng đặc biệt như ngắt ngoài, timer, cổng nối tiếp). Trình bày các đường tín hiệu điều khiển quan trọng gồm: $\overline{\text{PSEN}}$ (chân 29, đọc bộ nhớ chương trình ngoài), $\text{ALE}$ (chân 30, xung chốt địa chỉ tách bus địa chỉ/dữ liệu với tốc độ bằng 1/6 tần số dao động), $\overline{\text{EA}}$ (chân 31, chọn thực thi từ ROM nội hay ROM ngoại), $\text{RST}$ (chân 9, reset hệ thống khi giữ mức cao tối thiểu 2 chu kỳ máy), cùng bộ dao động thạch anh kết nối chân X1, X2 (12 MHz).
• II. Những vấn đề trọng tâm của 89C51: Khảo sát bản đồ vùng nhớ và các thanh ghi chức năng đặc biệt:
  • Thanh ghi B (địa chỉ F0H): Dùng cho phép toán nhân/chia với lệnh MUL AB và DIV AB.
  • Con trỏ ngăn xếp SP (địa chỉ 81H): Hoạt động theo cơ chế tăng trước khi ghi (PUSH) và giảm sau khi đọc (POP). Giá trị mặc định khi reset là 07H. Tác giả hướng dẫn khởi tạo MOV SP, #5FH để ngăn xếp bắt đầu tại 60H và có độ dài 32 byte.
  • Con trỏ dữ liệu DPTR (16-bit, gồm DPH tại 83H và DPL tại 82H): Dùng truy xuất bộ nhớ ngoài 64 KB.
  • Các thanh ghi Timer (TMOD tại 89H, TCON tại 88H, TL0/TH0, TL1/TH1), thanh ghi truyền thông nối tiếp (SBUF tại 99H, SCON tại 98H), thanh ghi điều khiển nguồn PCON (địa chỉ 87H, chứa các bit SMOD, GF1, GF0, PD, IDL) và thanh ghi cho phép ngắt IE (địa chỉ A8H).
  • Hệ thống vector ngắt của 89C51 được xác định rõ:
    • Ngắt ngoài 0 (INT0): Vector 0003H (nguồn ngắt 0).
    • Ngắt Timer 0: Vector 000BH (nguồn ngắt 1).
    • Ngắt ngoài 1 (INT1): Vector 0013H (nguồn ngắt 2).
    • Ngắt Timer 1: Vector 001BH (nguồn ngắt 3).
    • Ngắt cổng nối tiếp (RI/TI): Vector 0023H (nguồn ngắt 4).
    • Ngắt Timer 2: Vector 002BH (nguồn ngắt 5).
• III. Ngôn ngữ Keil C cho 89C51: Phân tích ưu thế của ngôn ngữ C trong lập trình nhúng. Hệ thống hóa bảng kiểu dữ liệu trong Keil C:
  • char / unsigned char (1 byte, 8-bit: -128 đến +127 / 0 đến 255).
  • short / unsigned short và int / unsigned int (2 byte, 16-bit: -32.768 đến +32.767 / 0 đến 65.535).
  • long / unsigned long (4 byte, 32-bit: $-2^{31}$ đến $+2^{31}-1$ / 0 đến $2^{32}-1$).
  • Các kiểu dữ liệu đặc thù phần cứng: bit (1-bit: 0 hoặc 1), sbit (1-bit định vị chân I/O hoặc bit SFR), sfr (1 byte: định vị thanh ghi chức năng từ 0 đến 255), sfr16 (2 byte: định vị thanh ghi 16-bit).
  • Cú pháp khai báo hàm ngắt đặc trưng: void Ten_Ham(void) interrupt Nguon_Ngat.
  • Các cấu trúc điều khiển logic: if-else, switch-case, vòng lặp vô tận while(1), do-while và vòng lặp for.
• IV. Hướng dẫn sử dụng Keil C lập trình cho 89C52: Hướng dẫn thao tác trên giao diện Keil C IDE gồm quy trình: Project -> New Project, chọn chip AT89C51 của hãng Atmel, tạo tệp mã nguồn .c, thêm tệp vào Source Group 1, thiết lập thông số phần cứng trong Option for Target (chọn tần số Xtal (MHz), đánh dấu chọn Create HEX file trong tab Output), tiến hành biên dịch (phím F7), kích hoạt phiên gỡ lỗi Debug (Ctrl + F5), mở các cửa sổ ngoại vi Peripherals để theo dõi mức logic chân cổng và thực thi từng bước bằng phím F11.
• V. Mô phỏng modul ứng dụng và chương trình mẫu: Trình bày mạch nguyên lý và mã nguồn C chi tiết cho 5 mô-đun:
  1. Mô-đun 1 - LED hình trái tim: Triển khai 3 chương trình con gồm hiệu ứng LED chạy viền (ledchay), sáng dần rồi tắt dần (sangdan) và sáng dồn rồi tắt dồn (sangdon) điều khiển đồng thời trên 4 cổng P0, P1, P2, P3.
  2. Mô-đun 2 - Đồng hồ số LED 7 đoạn: Kết hợp thuật toán giải mã HEX sang BCD (hex_bcd), chuyển đổi mã BCD sang mã LED 7 đoạn (bcd_7doan), hiển thị quét 8 LED (display), xử lý định thời chính xác bằng ngắt Timer0 và hiệu chỉnh thời gian qua ngắt ngoài INT0/INT1.
  3. Mô-đun 3 - LED ma trận chạy chữ quảng cáo: Quét dòng và cột bảng LED ma trận hiển thị chuỗi ký tự "TRUONG DAI HOC SU PHAM KY THUAT TP HO CHI MINH KHOA DIEN - DIEN TU THUC TAP VI XU LY", điều khiển chuỗi xung dịch chốt trên IC 74HC595.
  4. Mô-đun 4 - Chạy chữ trên LCD: Xây dựng các hàm điều khiển LCD cơ bản gồm kiểm tra cờ bận (kiemtra kiểm tra bit BF), gửi lệnh (control), gửi ký tự (write), gửi chuỗi (writes), khởi tạo chế độ hiển thị 2 dòng ma trận 5x7 (khoitaoLCD với mã lệnh 0x38, 0x0E, 0x01) và thực hiện dịch chuyển dòng chữ sang trái qua mã lệnh 0x1C.
  5. Mô-đun 5 - Giao tiếp ADC đo nhiệt độ với cảm biến LM35: Đọc dữ liệu chuyển đổi tương tự - số từ 2 kênh cảm biến nhiệt độ LM35, xử lý dải đo và tính toán hiển thị trực tiếp giá trị nhiệt độ kênh 0 và kênh 1 lên màn hình LCD.

PHẦN B: Viết ngôn ngữ CCSC cho PIC 16F877A

Phần này cung cấp kiến thức nền tảng về dòng vi điều khiển PIC:

• I. Vài nét khái quát về PIC 16F877A: Giới thiệu họ vi điều khiển kiến trúc RISC của Microchip Technology (xuất phát từ thế hệ PIC 1650 của General Instrument).
• Liệt kê các đặc tính kỹ thuật cơ bản: CPU 8/16-bit, bộ nhớ chương trình Flash/ROM, hệ thống cổng xuất nhập I/O, các bộ định thời Timer 8/16-bit, khối biến đổi ADC tích hợp độ phân giải 10/12-bit, hỗ trợ kết nối LCD, bộ nhớ nội EEPROM cho phép ghi/xóa 1.000.000 lần, tích hợp khối phát xung điều khiển động cơ và giải mã tín hiệu encoder.
• II - V: Trình bày trọng tâm kiến trúc phần cứng, cú pháp ngôn ngữ CCS C, quy trình sử dụng phần mềm biên dịch CCS C và các mô-đun chương trình mẫu mô phỏng cho dòng PIC 16F877A (theo đề mục mục lục).

PHẦN C: Lập trình cho AVR bằng Code Vision

Giới thiệu cấu trúc vi điều khiển họ AVR của hãng Atmel, cấu trúc lệnh và thư viện của trình biên dịch CodeVisionAVR, quy trình khởi tạo mã tự động (CodeWizardAVR) và các mô-đun ứng dụng mô phỏng kỹ thuật trên nền tảng AVR.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật đạt được

• Xây dựng thành công tài liệu hướng dẫn kỹ thuật chi tiết về cấu trúc phần cứng 89C51 và quy trình lập trình vi điều khiển bằng ngôn ngữ C.
• Hoàn thiện mã nguồn C chuẩn hóa, không có lỗi cú pháp, đã được biên dịch tạo tệp .HEX trên Keil C và kiểm chứng mô phỏng thành công cho 05 mô-đun ứng dụng thực tế.
• Thiết lập các thông số định thời và tính toán phần cứng chính xác:
  • Giá trị nạp Timer0: TH0 = 0x3C, TL0 = 0xB0 (định thời chu kỳ 50.000 µs trên tần số thạch anh 12 MHz).
  • Tách và giải mã thành công giá trị nhiệt độ tương tự từ cảm biến LM35 thông qua bộ chuyển đổi ADC 8-bit với độ lệch bù trừ 55 đơn vị.
  • Xây dựng mảng hằng số font chữ quét ma trận với quy mô 1.000 phần tử mảng (MA[1000]).

Giải pháp kỹ thuật tác giả đề xuất

• Đề xuất quy trình chuyển dịch từ lập trình hợp ngữ sang ngôn ngữ C cho vi điều khiển, giúp giảm độ phức tạp khi quản lý ngăn xếp và thanh ghi.
• Ứng dụng giải pháp mở rộng đường I/O bằng cách kết hợp vi điều khiển với các IC ghi dịch chuyên dụng (như 74HC595), cho phép điều khiển hệ thống ma trận LED lớn chỉ với 5 chân điều khiển từ Port 2.
• Tối ưu hóa giải thuật ngắt thời gian thực: phân tách rõ ràng giữa chương trình phục vụ ngắt (ISR) để đếm thời gian và vòng lặp chính (main) để thực hiện các tác vụ hiển thị, tránh hiện tượng trễ hoặc nhấp nháy màn hình.

Đóng góp học thuật và đào tạo

• Cung cấp tài liệu tham khảo có tính hệ thống cao cho môn học Thực tập Vi xử lý - Vi điều khiển tại Khoa Điện - Điện tử.
• Cầu nối kiến thức giữa ba họ vi điều khiển phổ biến trong giảng dạy và công nghiệp: họ 8051 (89C51), họ PIC (16F877A) và họ AVR trên ba môi trường biên dịch C tương ứng (Keil C, CCS C, CodeVisionAVR).

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế

• Trọng tâm mã nguồn chi tiết và các mạch mô phỏng thực nghiệm trong nội dung văn bản chủ yếu tập trung sâu vào dòng vi điều khiển 89C51; các phần về PIC 16F877A và AVR mới dừng lại ở mức giới thiệu khái quát đặc tính, cấu trúc lệnh và khung lý thuyết.
• Toàn bộ các mô-đun ứng dụng được triển khai và kiểm thử trên môi trường mô phỏng phần mềm, chưa trình bày kết quả đo đạc thực tế trên mạch in phần cứng (PCB) trong điều kiện nhiễu công nghiệp.

Hướng nghiên cứu tiếp

• Mở rộng xây dựng đầy đủ các bài tập mẫu và mã nguồn ứng dụng chi tiết cho vi điều khiển PIC 16F877A trên trình biên dịch CCS C và vi điều khiển AVR trên CodeVisionAVR tương đương với 5 mô-đun của họ 89C51.
• Triển khai thi công mạch phần cứng thực tế, tích hợp thêm các chuẩn giao tiếp truyền thông nối tiếp công nghiệp (RS232, RS485, I2C, SPI) và khảo sát độ ổn định của hệ thống trong thực tế.

---

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tư liệu học thuật và kỹ thuật giá trị dành cho:

• Sinh viên ngành Kỹ thuật Điện, Điện tử, Tự động hóa, Cơ điện tử và Kỹ thuật Máy tính: Sử dụng làm tài liệu học tập, thực hành đồ án môn học Vi xử lý, Hệ thống nhúng và Kỹ thuật lập trình C cho vi điều khiển.
• Giảng viên và kỹ sư thiết kế phần cứng: Tham khảo khung bài giảng thực hành, quy trình cấu hình công cụ Keil C, CCS C, CodeVisionAVR và các thuật toán điều khiển ngoại vi chuẩn mực (LED 7 đoạn, LED ma trận, LCD, ADC, cảm biến LM35).
• Các phần đáng tham khảo nhất trong văn bản:
  • Bảng tổng hợp các kiểu dữ liệu và cú pháp hàm ngắt trong Keil C.
  • Thuật toán định thời chính xác 1 giây sử dụng ngắt Timer0 kết hợp chuyển đổi HEX-BCD hiển thị LED 7 đoạn (Mô-đun 2).
  • Thuật toán quét và mảng dữ liệu font chữ chạy trên bảng LED ma trận (Mô-đun 3).
  • Thư viện hàm giao tiếp màn hình LCD 16x2 và thuật toán đọc tín hiệu cảm biến nhiệt độ ADC (Mô-đun 4 và Mô-đun 5).

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao khi khởi động lại (Reset) 89C51, con trỏ ngăn xếp SP nhận giá trị mặc định là 07H và tác giả đề xuất khởi tạo giá trị nào?

Khi hệ thống bị reset, con trỏ ngăn xếp SP tự động mang giá trị mặc định là 07H, do đó dữ liệu đầu tiên cất vào ngăn xếp sẽ nằm ở ô nhớ 08H (thuộc Bank thanh ghi 1). Nếu chương trình không khởi tạo lại giá trị cho SP thì các Bank thanh ghi 1, 2 và 3 có thể bị ngăn xếp ghi đè. Tác giả đề xuất sử dụng lệnh MOV SP, #5FH để ngăn xếp bắt đầu tại địa chỉ 60H và có dung lượng 32 byte (từ 60H đến 7FH trong RAM nội).

2. Thuật toán định thời tạo chu kỳ 1 giây trong Mô-đun 2 (Đồng hồ số) được thiết lập như thế nào?

Tác giả cấu hình Timer0 hoạt động ở chế độ 16-bit (TMOD = 0x01), nạp giá trị ban đầu TH0 = 0x3C và TL0 = 0xB0. Giá trị này tương ứng với khoảng thời gian đếm là 50.000 µs (50 ms) cho mỗi lần tràn cờ ngắt TF0. Trong hàm phục vụ ngắt timer0_int, biến đếm DEM tăng thêm 1 đơn vị. Tại vòng lặp chính, hệ thống kiểm tra điều kiện lặp lại 20 lần (while (DEM < 20)), tạo thành khoảng thời gian chuẩn xác: $50\text{ ms} \times 20 = 1.000\text{ ms} = 1\text{ giây}$, sau đó mới tăng biến giây (GIAY++).

3. Sự khác biệt cơ bản trong cơ chế xóa cờ ngắt giữa ngắt Timer và ngắt cổng nối tiếp trên 89C51 là gì?

Đối với ngắt Timer, cờ báo tràn TFx sẽ tự động được xóa bằng phần cứng ngay khi CPU chuyển quyền điều khiển đến chương trình phục vụ ngắt (ISR). Ngược lại, đối với ngắt cổng nối tiếp (gồm 2 nguồn phát TI và nhận RI), cờ ngắt không tự động xóa bằng phần cứng mà bắt buộc người lập trình phải xác định nguồn ngắt và xóa cờ TI hoặc RI bằng phần mềm (mã lệnh) bên trong chương trình phục vụ ngắt.

4. Thuật toán xử lý dữ liệu từ cảm biến nhiệt độ LM35 qua bộ chuyển đổi ADC trong Mô-đun 5 được thực hiện như thế nào?

Tín hiệu sau khi chuyển đổi ADC được vi điều khiển đọc qua Port 1 vào biến adc và trừ đi giá trị bù lệch 55 (adc = adc - 55). Nếu giá trị $\ge 0$, chương trình tính phần dư và phần nguyên để chia ra hàng đơn vị (dvi = adc % 10), hàng chục (chuc = tam % 10) và hàng trăm (tram = tam / 10), đồng thời triệt tiêu số 0 vô nghĩa ở đầu bằng cách gán về mã khoảng trắng (vị trí 11 trong mảng ký tự). Nếu giá trị âm, chương trình lấy giá trị tuyệt đối abs(adc) và gán vị trí dấu trừ (tram = 10) trước khi hiển thị lên LCD.

5. Dòng vi điều khiển PIC 16F877A sở hữu những đặc tính phần cứng nổi bật nào theo trình bày của tác giả?

PIC 16F877A là vi điều khiển kiến trúc RISC 8/16-bit của Microchip, tích hợp bộ nhớ chương trình Flash/ROM, bộ nhớ dữ liệu EEPROM nội có độ bền lên tới 1 triệu lần ghi/xóa, các cổng xuất nhập I/O, các bộ định thời Timer 8/16-bit, các bộ biến đổi ADC tích hợp độ phân giải 10/12-bit, hỗ trợ giao tiếp màn hình LCD và tích hợp sẵn khối điều khiển động cơ cùng khối đọc tín hiệu encoder.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Văn Biên đã hệ thống hóa toàn diện kiến trúc kỹ thuật và phương pháp lập trình ngôn ngữ C trên ba dòng vi điều khiển tiêu biểu là 89C51, PIC 16F877A và AVR. Thông qua việc phân tích sâu các thanh ghi chức năng, cấu trúc ngắt và thiết lập thành công 05 mô-đun ứng dụng thực tế trên trình biên dịch Keil C, tài liệu đã cung cấp các giải pháp chuẩn mực về điều khiển quét hiển thị, định thời gian thực và thu thập dữ liệu cảm biến. Đây là công trình kỹ thuật có giá trị tham khảo ứng dụng cao, phục vụ hiệu quả cho công tác giảng dạy, học tập và nghiên cứu phát triển hệ thống nhúng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] MỤC LỤC PHẦN A: VIẾT NGÔN NGỮ KEIL C CHO 89C51 I. MỘT VÀI NÉT CHUNG VỀ 89C51 II. NHỮNG VẤN ĐỀ TRỌNG TÂM CỦA 89C51 III. NGÔN NGỮ KEIL C CHO 89C51 IV.

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG KEIL C LẬP TRÌNH CHO 89C51 V. MÔ PHỎNG MODUL ỨNG DỤNG VÀ CHƯƠNG TRÌNH MẪU PHẦN B: VIẾT NGÔN NGỮ CCSC CHO PIC 16F877A I. VÀI NÉT KHÁI QUÁT VỀ PIC 16F877A II. TRỌNG TÂM CỦA PIC 16F877A III.

NGÔN NGỮ CCSC CHO PIC 16F877A IV. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CCSC V. CHƯƠNG TRÌNH MẪU VÀ MODUL MÔ PHỎNG CHO PIC 16F877A PHẦN C: LẬP TRÌNH CHO AVR BẰNG CODE VISION I. TÌM HIỂU VỀ AVR II.

CẤU TRÚC LỆNH CỦA CODE VISION III. HƯỚNG DẪN SỬ DUNG LẬP TRÌNH AVR BẰNG CODE VISION IV. MODUL ỨNG DỤNG VÀ CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 1 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] PHẦN A: VIẾT NGÔN NGỮ KEIL C CHO 89C51 I. MỘT VÀI NÉT CHUNG VỀ 89C51 Đặc điểm và chức năng hoạt động của các IC họ MSC-51 hoàn toàn tương tự như nhau.

Ở đây giới thiệu IC8951 là một họ IC vi điều khiển do hãng Intel của Mỹ sản xuất. Chúng có các đặc điểm chung như sau: Các đặc điểm của 8951 được tóm tắt như sau : Ø 8 KB EPROM bên trong. Ø 128 Byte RAM nội. Ø 4 Port xuất /nhập I/O 8 bit.

Ø Giao tiếp nối tiếp. Ø 64 KB vùng nhớ mã ngoài Ø 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoại. Ø 210 vị trí nhớ có thể định vị bit. Ø 4 μs cho hoạt động nhân hoặc chia.

SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 2 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] v Sơ đồ khối ic 89c51 SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 3 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] v Sơ đồ chân ic 89c51 SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 4 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] Chức năng các chân của 8951: 8951 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập. Trong đó có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc là thành phần của các bus dữ liệu và bus địa chỉ. Port 0 : Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 – 39 của 8951. 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, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu. Port 1 : Port 1 là port IO trên các chân 1-8. Các chân được ký hiệu P1.2, … có thể dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần. Port 1 không có chức năng khác, vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài.

Port 2 : Port 2 là 1 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 các thiết bị dùng bộ nhớ mở rộng. Port 2 : 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 8951 như ở bảng sau: Các ngõ tín hiệu điều khiển : 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. SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 5 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] - PSEN ở mức thấp trong thời gian Microcontroller 8951 lấy lệnh.

Các mã lệnh của chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 8951 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 8951 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 8951. Ngõ tín hiệu EA\(External Access): - Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0.

Nếu ở mức 1, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp 8 Kbyte. Nếu ở mức 0, 8951 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 8951. Ngõ tín hiệu RST (Reset) : Ngõ vào RST ở chân 9 là ngõ vào Reset của 8951.

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 8951, khi sử dụng 8951 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 8951 là 12Mhz Chân 40 (Vcc) được nối lên nguồn 5V.

SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 6 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] II. NHỮNG VẤN ĐỀ TRỌNG TÂM CỦA 89C51 1. Sơ đồ vùng nhớ SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 7 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] 2. Thanh ghi quan trong: Thanh ghi B: Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi A cho các phép toán nhân chia.

Lệnh MUL AB ⇐ sẽ nhận những giá trị không dấu 8 bit trong hai thanh ghi A và B, rồi trả về kết quả 16 bit trong A (byte cao) và B(byte thấp). Lệnh DIV AB ⇐ lấy A chia B, kết quả nguyên đặt vào A, số dư đặt vào B. - Thanh ghi B có thể được dùng như một thanh ghi đệm trung gian đa mục đích. Nó là những bit định vị thông qua những địa chỉ từ F0H÷F7H.

Con trỏ Ngăn xếp SP (Stack Pointer) : - Con trỏ ngăn xếp là một thanh ghi 8 bit ở địa chỉ 81H. Nó chứa địa chỉ của byte dữ liệu hiện hành trên đỉnh ngăn xếp. Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm các lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp (PUSH) và lấy dữ liệu ra khỏi Ngăn xếp (POP). Lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu và lệnh lấy ra khỏi ngăn xếp sẽ làm giảm SP.

Ngăn xếp của 8031/8051 được giữ trong RAM nội và giới hạn các địa chỉ có thể truy xuất bằng địa chỉ gián tiếp, chúng là 128 byte đầu của 8951. - Để khởi động SP với ngăn xếp bắt đầu tại địa chỉ 60H, các lệnh sau đây được dùng: MOV SP , #5F - Với lệnh trên thì ngăn xếp của 8951 chỉ có 32 byte vì địa chỉ cao nhất của RAM trên chip là 7FH. Sở dĩ giá trị 5FH được nạp vào SP vì SP tăng lên 60H trước khi cất byte dữ liệu. - Khi Reset 8951, SP sẽ mang giá trị mặc định là 07H và dữ liệu đầu tiên sẽ được cất vào ô nhớ ngăn xếp có địa chỉ 08H.

Nếu phần mềm ứng dụng không khởi động SP một giá trị mới thì bank thanh ghi1 có thể cả 2 và 3 sẽ không dùng được vì vùng RAM này đã được dùng làm ngăn xếp. Ngăn xếp được truy xuất trực tiếp bằng các lệnh PUSH và POP để lưu trữ tạm thời và lấy lại dữ liệu, hoặc truy xuất ngầm bằng lệnh gọi chương trình con ( ACALL, LCALL) và các lệnh trở về (RET, RETI) để lưu trữ giá trị của bộ đếm chương trình khi bắt đầu thực hiện chương trình con và lấy lại khi kết thúc chương trình con … Con trỏ dữ liệu DPTR (Data Pointer): -Con trỏ dữ liệu (DPTR) được dùng để truy xuất bộ nhớ ngoài là một thanh ghi 16 bit ở địa chỉ 82H (DPL: byte thấp) và 83H (DPH: byte cao). Ba lệnh sau sẽ ghi 55H vào RAM ngoài ở địa chỉ 1000H: MOV A , #55H MOV DPTR, #1000H MOV @DPTR, A SVTH:NGUYỄN VĂN BIÊN Page 8 GVHD: NGUYỄN VĂN NGA 20/11/2009 [Year] - Lệnh đầu tiên dùng để nạp 55H vào thanh ghi A. Lệnh thứ hai dùng để nạp địa chỉ của ô nhớ cần lưu giá trị 55H vào con trỏ dữ liệu DPTR.

Lệnh thứ ba sẽ di chuyển nội dung thanh ghi A (là 55H) vào ô nhớ RAM bên ngoài có địa chỉ chứa trong DPTR (là 1000H). Các thanh ghi Port (Port Register): - Các Port của 8951 bao gồm Port0 ở địa chỉ 80H, Port1 ở địa chỉ 90H, Port2 ở địa chỉ A0H, và Port3 ở địa chỉ B0H. Tất cả các Port này đều có thể truy xuất từng bit nên rất thuận tiện trong khả năng giao tiếp. Các thanh ghi Timer (Timer Register): - 8951 có chứa hai bộ định thời/ bộ đếm 16 bit được dùng cho việc định thời được đếm sự kiện.

Timer0 ở địa chỉ 8AH (TLO: byte thấp ) và 8CH (THO: byte cao). Timer1 ở địa chỉ 8BH (TL1: byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao). Việc khởi động timer được SET bởi Timer Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển Timer (TCON) ở địa chỉ 88H. Chỉ có TCON được địa chỉ hóa từng bit.

Các thanh ghi Port nối tiếp (Serial Port Register) : - 8951 chứa một Port nối tiếp cho việc trao đổi thông tin với các thiết bị nối tiếp như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả hai dữ liệu truyền và dữ liệu nhập. Khi truyền dữ liệu ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Các mode vận khác nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển Port nối tiếp (SCON) được địa chỉ hóa từng bit ở địa chỉ 98H.

Các thanh ghi ngắt (Interrupt Register): - 8951 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên. Các ngắt bị cấm sau khi bị reset hệ thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở địa chỉ A8H. Cả hai được địa chỉ hóa từng bit. Thanh ghi điều khiển nguồn PCON (Power Control Register): - Thanh ghi PCON không có bit định vị.