Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu này dành cho sinh viên, giáo viên khối ngành công nghệ thông tin tham khảo và có những bài học bổ ích hơn, bổ trợ cho việc tìm kiếm tài liệu, giáo án, giáo trình, bài giảng các môn học khối ngành công nghệ thông tin
Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-1 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ BOARD THÍ NGHIỆM ET-LAB3A PHẦN MỀM MÔ PHỎNG KEIL VÀ LẬP TRÌNH FASHMAGIC I. Mục đích bài thí nghiệm Bài thực hành nhắm giúp học viên: -Nắm khả năng của board thí nghiệm ET-LAB3A. -Sơđồ nguyên lý của hệ thống -Phương thức kết nối các PORT ra của Vi điều khiển với ngoại vi trên Board ET-LAB3A -Soạn thảo, biên dịch, mô phỏng chương trình MSC-51 trên Keil. -Lập trình cho vi điều khiển bằng FlashMagic II. Tổng quan về MSC-51 1. Sơ lượt về MSC-51 Họ vi điều khiển MCS-51 do Intel sản xuất đầu tiên vào năm 1980 là các IC thiết kế cho các ứng dụng hướng điều khiển. Các IC này chính là một hệ thống vi xử lý hoàn chỉnh bao gồm các các thành phần của hệ vi xử lý: CPU, bộ nhớ, các mạch giao tiếp, điều khiển ngắt. MCS-51 là họ vi điều khiển sử dụng cơ chế CISC (Complex Instruction Set Computer), có độ dài và thời gian th ực thi của các lệnh khác nhau. Tập lệnh cung cấp cho MCS-51 có các lệnh dùng cho điều khiển xuất / nhập tác động đến từng bit. MCS-51 bao gồm nhiều vi điều khiển khác nhau, bộ vi điều khiển đầu tiên là 8051 có 4KB ROM, 128 byte RAM và 8031, không có ROM nội, phải sử dụng bộ nhớ ngoài. Sau này, các nhà sản xuất khác như Siemens, Fujitsu, … cũng được cấp phép làm nhà cung cấp thứ hai. MCS-51 bao gồm nhiều phiên bản khác nhau, mỗi phiên bản sau tăng thêm một số thanh ghi đ iều khiển hoạt động của MCS-51. AT89C51 là vi điều khiển do Atmel sản xuất, chế tạo theo công nghệ CMOS có các đặc tính như sau: - 4 KB PEROM (Flash Programmable and Erasable Read Only Memory), có khả năng tới 1000 chu kỳ ghi xoá -Tần số hoạt động từ: 0Hz đến 24 MHz -3 mức khóa bộ nhớ lập trình Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-2 - 128 Byte RAM nội. -4 Port xuất /nhập I/O 8 bit. -2 bộ Timer/counter 16 Bit. - 6 nguồn ngắt – xem bảng 1 . - Giao tiếp nối tiếp điều khiển bằng phần cứng. - 64 KB vùng nhớ mã ngoài - 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài. - Cho phép xử lý bit. - 210 vị trí nhớ có thểđịnh vị bit. - 4 chu kỳ máy (4 μs đối với thạch anh 12MHz) cho hoạt động nhân hoặc chia. - Có các chếđộ nghỉ (Low-power Idle) và chếđộ nguồn giảm (Power-down). Ngoài ra, một số IC khác của họ MCS-51 có thêm bộđịnh thời thứ 3 và 256 byte RAM nội. 2. Sơđồ khối của AT89C51 Bảng 1 Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-3 3. Một số thanh ghi quan trọng trong AT89C51 - Thanh ghi tích luỹ A. - Thanh ghi B. - Thanh ghi R0->R7 (có 4 bank thanh ghi Ri). - Thanh ghi SP, DTPR, PWS. - Thanh ghi PORT I/O: P0, P1, P2, P3. - Thanh ghi PORT nối tiếp SBUF - Thanh ghi định thời THx và TLx. - Thanh ghi điều khiển: IP Interrupt Priority, TMOD Timer Mode, TCON Timer Control, SCON Serial Control, IE Interrupt Enable, PCON Power Control Các bạn sinh viên hãy tự ôn lại các đặc tính và cách thức sử dụng các thanh ghi của AT89C51. 4. Cấu trúc của một chương trình hợp ngữ cho MSC-51 KHAI BÁO CÁC BIẾN, HẰNG NẾU CÓ ĐỊNH NGHĨA CÁC BIT VÀ CÁC PORT VÀO RA NẾU CÓ ORG 0000h ; RESET CPU 98C51 LJMP Main ORG 0003h LJMP Int0_ISR ORG 000Bh LJMP Timer0_ISR ORG 0013h LJMP Int1_ISR ORG 001Bh LJMP Timer1_ISR ORG 0023h LJMP Serial_ISR Main: KHỞ I ĐỘNG CÁC THANH GHI ĐIỀU KHIỂN NHƯ TMOD, SCON, TCON, IE, IP ……………………………………………………………………………………… ……………CÁC LỆNH TRONG CHƯƠNG TRÌNH CHÍNH …………………… CALL Subname ……………………………………………………………… Subname: ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… RET Khai báo các ngắt trong b ả ng vect ơ ng ắ t Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-4 Int0_ISR: ……………………… RETI Timer0_ISR: ……………………… RETI Int1_ISR: ……………………… RETI Timer1_ISR: ……………………… RETI Serial_ISR: ……………………… RETI END ; KẾT THÚC CHƯƠNG TRÌNH Lưu ý rằng nếu không sử dụng ngắt nào thì không cần phải khai báo ISR cho ngắt đó. 5. Một số lệnh cần khảo sát trong bài thí nghiệm: Yêu cầu: sinh viên tự ôn tập lại một số lệnh MSC-51 sau: -Lệnh di chuyển dữ liệu: MOV, MOVC, MOVX, PUSH, POP -Nhóm lệnh về số học: ADD, SUBB, INC, DEC, DIV, MUL… -Nhóm lệnh về logic: ANL, ORL, XRL, CLR, CPL, RL, RLC, RR, RRC -Nhóm lệnh thao tác trên bit: SETB, CLR, CPL -Nhóm lệnh rẽ nhánh không đi ều kiện: CALL, JMP -Nhóm lệnh rẽ nhánh có điều kiện: CJNE, DJNZ, JZ, JNZ, JC, JNC III. Giới thiệu board thí nghiệm ET-LAB3A 1. Tổng quan về ET-LAB3A ET-LAB3A có các module tính năng sau: - Module hiển thị 8 LED đơn. - Module hiển thị 4 LED 7 đoạn - Module hiển thị 3 Ma trận LED 5 cột x 7 dòng. - Module hiển thị LCD Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-5 - Module ma trận phím và switch đơn. - Module biến đổi ADC có ngõ vào là Quang trở và Nhiệt trở. - Module điều khiển Relay, Speaker và động cơ bước - Module điều khiển động cơ DC có bộ cảm biến tốc độ quay - Module biến đổi DAC 8 bit - Module giao tiếp chuẩn I2C BUS - Module điều khiển công suất AC vừa dùng TRIAC - Module ngõ vào nhận tín hiệu DC - Module giao tiếp với máy tính qua RS323 - Module mở rộng PORT dùng 8255 2. Sơđồ và hình dạng các khối chức năng của ET-LAB3A Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-6 a. Khối nguồn và sơđồ nguyên lý b. Khối CPU , giao tiếp RS232 và sơđồ nguyên lý Khối CPU – P89V51RD2 Khối giao tiếp RS232 Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-7 c. Module hiển thị LED đơn và 4 LED 7 đoạn và sơđồ nguyên lý Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-8 d. Module Ma trận LED và sơđồ nguyên lý e. Module hiển thị LCD và sơđồ nguyên lý Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-9 f. Module ma trận phím, switch đơn và sơđồ nguyên lý Switch và ma trận bàn phím Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-10 g. Module điều khiển Relay, Speaker, động cơ bước và và sơđồ nguyên lý [...]... – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic k Module ngõ vào nhận tín hiệu DC và sơ đồ nguyên lý l Module mở rộng PORT dùng 8255 và sơ đồ nguyên lý Trang I-13 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic m Module biến đổi DAC 8 bit Trang I-14 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic n Module biến đổi ADC có ngõ vào là Quang trở... 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic h Module điều khiển động cơ DC có bộ cảm biến tốc độ quay và sơ đồ nguyên lý i Module giao tiếp chuẩn I2C BUS và sơ đồ nguyên lý Trang I-11 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic j Module điều khiển công suất AC vừa dùng TRIAC và sơ đồ nguyên lý Trang I-12 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần. .. trở - Nhiệt trở và sơ đồ nguyên lý Trang I-15 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic IV Phần mềm mô phỏng và biên dịch Keil cho MSC-51 Có khá nhiều phần mềm mô phỏng cho vi điều khiển MSC-51 Đối với việc mô phỏng mềm để xem trạng thái các thanh ghi trong MSC-51 thì chúng ta nên dùng phần mềm mô phỏng Keil Còn nếu mô phỏng Vi điều khiển thông qua phần cứng thiết... chương trình Biên dịch chương trình Kết quả sau khi biên dich Trang I-21 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Dĩ nhiên chúng ta chỉ Debug được chương trình khi chương trinh chúng ta không còn bất kỳ lỗi nào hết Và khi đó file.HEX cũng sẽ được tạo ra để cho chúng ta nạp chương trình vào vi điều khiển V Phần mềm lập trình FlashMagic FlashMagic sử dụng phương pháp lập. .. test1.HEX xuống vi điều khiển Ấn nút Reset để cho chạy chương trình và quan sát ngõ ra và cho nhận xét Trang I-2 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic d Hãy thử thay đổi giá trị trên thanh ghi R0 để cho LED hiển thị quan sát được, sau đó biên dịch và nạp lại chương trình cho Vi điều khiển và làm lại như ở câu c Có nhận xét gì về sự thau đổi này không ? Khi đó hãy... Reset Device (bấm nút Reset trên mạch) xuất hiện Lúc này buông nhấp Yes chọn Yes phím Reset (vì trước đó ta đang bấm và giữ nút Reset) trên mạch ra thì chương trình sẽ được nạp xuống cho IC Trang I-25 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic • Chương trình đang được nạp từ máy tính xuống IC Chương trình chưa nạp xong Cần chú ý rằng • Khi chương trình chưa được nạp xong... thiết kế để viết chương trình mô phỏng Chú ý do Vi điều khiển loại 8951 không chỉ có hãng Atmel sản xuaart mà có có thể có nhiều hãng sản xuất khác nhau, do đó để kết quả mô phỏng được gần đúng chúng ta nên chọn đúng loại CPU cần mô phỏng Trang I-17 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Giả sử chọn AT89C51 của hãng Atmel Sao đó click chuột vào OK Hình H4 - Bước... Bấm và giữ nút Reset trên mạch 6 Nhấp nút Start để nạp Trang I-24 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic 2 Chọn tùy chọn này 1 Chọn đúng IC 3 Nhấp vào đây để chọn file Hex cần nạp cho IC 4 Chọn các tùy chọn như hình 6 Nhấp nút Start để nạp 5 Bấm và giữ nút Reset trên mạch Sau khi nhấp nút Start • Thông báo xuất hiện • Một thông báo khác lại mở ra • Yêu cầu – Reset... thiết lập các thông số cho Project Ở lớp Target cho chúng ta chọn tần số dao động thạch anh, còn ở lớp Output cho chúng ta chọn file.HEX xuất ra để nạp chương trình cho vi điều khiển Trang I-20 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Click vào đây để chọn đường dẫn lưu file.HEX Check vào đây để tạo ra file.HEX Hình H7 - Bước 9: Biên dịch và Debug chương trình Debug... nhấn nút Reset trên mạch để chạy chương trình (Thao tác này có thể làm hư hỏng IC) • Mà phải đợi đến khi thông báo chương trình đã được nạp xong thì được nhấn nút Reset trên mạch Hình sau Trang I-26 Bài 1: Tổng quan về ET- LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic • Không được bấm nút Reset trên mạch liên tục khi không có yêu cầu nạp chương trình cho IC hay cho chạy chương trình có trong . Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-14 m. Module biến đổi DAC 8 bit Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic. Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-1 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ BOARD THÍ NGHIỆM ET-LAB3A PHẦN MỀM MÔ PHỎNG KEIL VÀ LẬP TRÌNH FASHMAGIC. quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và Lập trình FlashMagic Trang I-7 c. Module hiển thị LED đơn và 4 LED 7 đoạn và sơđồ nguyên lý Bài 1: Tổng quan về ET-LAB3A – Phần mềm mô phỏng Keil và