Tải bản đầy đủ (.docx) (343 trang)

c for pic pptx

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.39 MB, 343 trang )

Chương 1: Thế giới của vi điều khiển
Tình hình chúng ta thấy mình ngày hôm nay trong lĩnh vực vi điều khiển có khởi
đầu của nó trong sự phát triển của công nghệ mạch tích hợp. Nó cho phép chúng
ta lưu trữ hàng trăm hàng ngàn các bóng bán dẫn vào một con chip, mà đã là một
điều kiện tiên quyết cho việc sản xuất các bộ vi xử lý. Các máy tính đầu tiên đã
được thực hiện bằng cách thêm các thiết bị ngoại vi bên ngoài, chẳng hạn như bộ
nhớ, đầu vào / đầu ra đường, giờ và các mạch khác, với nó. Tăng thêm mật độ gói
trong việc thiết kế một mạch tích hợp trong đó có cả bộ xử lý và thiết bị ngoại
vi. Đây là chip đầu tiên có chứa một máy vi tính sau này được gọi là vi điều khiển
đã được phát triển như thế nào.
• Giới thiệu 1,1
• 1,2 SỐ, SỐ, SỐ
• 1,3 PHẢI BIẾT CHI TIẾT
• 1,4 PIC vi điều khiển
1,1 GIỚI THIỆU
Người mới trong điện tử thường nghĩ rằng vi điều khiển giống như bộ vi xử
lý. Điều đó không đúng. Chúng khác nhau từ mỗi khác bằng nhiều cách. Sự khác
biệt đầu tiên và quan trọng nhất ủng hộ của vi điều khiển là chức năng của nó. Để
bộ vi xử lý có thể được sử dụng, các thành phần khác, nhớ đến đầu tiên, phải được
thêm vào nó. Mặc dù nó được coi là một máy điện toán mạnh mẽ, nó không được
điều chỉnh để giao tiếp với môi trường ngoại vi. Để cho phép bộ vi xử lý để giao
tiếp với môi trường ngoại vi, mạch đặc biệt phải được sử dụng.Đây là cách nó là ở
đầu và vẫn giữ nguyên ngày hôm nay.
Mặt khác, vi điều khiển được thiết kế để tất cả những điều đó trong một. Không có
thành phần chuyên ngành khác bên ngoài là cần thiết cho các ứng dụng của nó bởi
vì tất cả các mạch cần thiết mà nếu không thuộc về thiết bị ngoại vi đã được xây
dựng trong nó. Nó giúp tiết kiệm thời gian và không gian cần thiết để thiết kế một
thiết bị.
TẤT CẢ CÁC vi điều khiển có thể làm gì
Để làm cho nó dễ dàng hơn cho bạn để hiểu được lý do cho sự thành công tuyệt
vời của vi điều khiển, chúng tôi sẽ kêu gọi sự chú ý của bạn cho một vài phút để ví


dụ sau đây.
Khoảng mười năm trước đây, thiết kế của một thiết bị điện tử điều khiển thang máy
trong một tòa nhà cao tầng là vô cùng khó khăn, ngay cả đối với một đội ngũ các
chuyên gia. Bạn đã bao giờ nghĩ về một thang máy thông thường phải đáp ứng
những yêu cầu gì? Làm thế nào để đối phó với tình hình khi hai hoặc nhiều người
gọi là thang máy cùng một lúc? Cuộc gọi có ưu tiên? Làm thế nào để xử lý các câu
hỏi bảo mật? Mất điện? Thất bại? Sử dụng sai? Điều gì đến sau khi giải quyết
những câu hỏi cơ bản là một quá trình khó nhọc của thiết kế thiết bị điện tử thích
hợp bằng cách sử dụng một số lượng lớn các chip chuyên ngành. Tùy thuộc vào
thiết bị phức tạp, quá trình này có thể mất vài tuần hoặc vài tháng. Khi hoàn tất,
thời gian của mình để thiết kế một bảng mạch in và lắp ráp thiết bị. Một thiết bị rất
lớn! Nó là một công việc lâu dài và cố gắng. Cuối cùng, khi tất cả mọi thứ được
hoàn thành và thử nghiệm nhiều lần, thời khắc quan trọng đến khi bạn tập trung,
hít một hơi thật sâu và chuyển đổi các nguồn cung cấp năng lượng.
Điều này thường là điểm mà tại đó các bên trở thành một công việc thực tế kể từ
khi thiết bị điện tử hầu như không bao giờ bắt đầu hoạt động ngay lập tức. Hãy sẵn
sàng cho nhiều đêm không ngủ, những sửa chữa, cải tiến và đừng quên, chúng
tôi vẫn đang nói về việc chạy một thang máy thông thường.
Khi điện thoại của bạn bắt đầu hoạt động hoàn hảo và tất cả mọi người hài lòng và
cuối cùng bạn được trả tiền cho công việc bạn đã làm, nhiều công ty xây dựng sẽ
trở thành quan tâm đến công việc của bạn. Tất nhiên, nếu bạn là may mắn, một
ngày khác sẽ mang lại cho bạn một cung cấp khóa từ một nhà đầu tư mới. Tuy
nhiên, một tòa nhà mới có bốn câu chuyện hơn. Bạn biết những gì nó về? Bạn nghĩ
rằng bạn có thể kiểm soát vận mệnh? Bạn sẽ làm cho một thiết bị phổ quát mà có
thể được sử dụng trong các tòa nhà 4 đến 40 câu chuyện, một kiệt tác của điện
tử? Được rồi, ngay cả khi bạn quản lý để làm như một viên ngọc điện tử, nhà đầu
tư của bạn sẽ chờ đợi ở phía trước cửa của bạn yêu cầu một máy ảnh trong thang
máy. Hoặc cho âm nhạc thư giãn trong trường hợp của sự thất bại của thang
máy. Hoặc cho hai cánh cửa thang máy. Dù sao, Murphy của pháp luật là không
mủi lòng và bạn chắc chắn sẽ không thể làm cho một lợi thế của tất cả các nỗ lực

mà bạn đã thực hiện. Thật không may, tất cả mọi thứ mà đã được nói bây giờ là sự
thật. Đây là những gì xử lý điện tử "thực sự có nghĩa. Không, chờ đợi, chúng ta
hãy sửa ourself, đó là làm thế nào nó là cho đến khi các vi điều khiển đầu tiên được
thiết kế vi điều khiển nhỏ, mạnh mẽ và giá rẻ. Kể từ thời điểm này, chương trình
của họ dừng lại là một khoa học, tất cả mọi thứ đã hướng khác
Thiết bị điện tử có khả năng kiểm soát một chiếc tàu ngầm nhỏ, một cần cẩu hay
thang máy đã đề cập ở trên được xây dựng trong một chip duy nhất. Vi điều khiển
cung cấp một loạt các ứng dụng và chỉ có một số người trong số họ thường được
sử dụng. Đó là vào bạn để quyết định những gì bạn muốn vi điều khiển để làm và
đổ một chương trình có chứa các hướng dẫn thích hợp vào nó. Trước khi bật thiết
bị, hoạt động của nó phải được kiểm tra bằng cách mô phỏng một. Nếu tất cả mọi
thứ hoạt động tốt, xây dựng các vi điều khiển vào thiết bị của bạn. Nếu bạn cần
thay đổi, cải tiến hoặc nâng cấp chương trình, chỉ cần làm điều đó. Cho đến khi
nào? Cho đến khi bạn cảm thấy hài lòng.Đó là tất cả.
Bạn có biết rằng tất cả mọi người có thể được xếp vào một trong 10 nhóm những
người đã quen thuộc với hệ thống số nhị phân và những người không quen thuộc
với nó. Bạn không hiểu? Điều này có nghĩa rằng bạn vẫn thuộc về nhóm thứ
hai. Nếu bạn muốn thay đổi tình trạng của bạn đọc các văn bản sau đây mô tả một
cách vắn tắt về các khái niệm cơ bản được sử dụng hơn nữa trong cuốn sách này
(chỉ để chắc chắn rằng chúng ta đang ở trên cùng một trang).
1,2 SỐ, SỐ, SỐ
Toán học là một khoa học tốt như vậy! Tất cả mọi thứ như vậy là hợp lý Toàn
thể vũ trụ có thể được mô tả với 10 chữ số duy nhất. Tuy nhiên, nó thực sự có được
như vậy? Chúng ta cần chính xác mười chữ số? Tất nhiên là không, nó chỉ là một
vấn đề của thói quen. Hãy nhớ bài học từ trường. Ví dụ, số 764 có nghĩa là: bốn
đơn vị, sáu hàng chục và bảy trăm đô làm những gì. Đó là đơn giản như vậy! Nó
có thể được mô tả một cách phức tạp hơn? Tất nhiên nó có thể: 4 + 60 +
700. Thậm chí còn phức tạp hơn? Có: 4 * 1 + 6 * 10 + 7 * 100. Con số này có thể
nhìn khoa học hơn? Câu trả lời là có một lần nữa: 4 * 100 + 6 * 101 + 7 * 102. Nó

thực sự có nghĩa gì? Tại sao chúng ta sử dụng chính xác những con số: 100, 101 và
102? Tại sao nó luôn luôn về con số 10? Bởi vì chúng ta sử dụng mười chữ số khác
nhau (0, 1, 2, 8, 9). Nói cách khác, chúng tôi sử dụng cơ sở-10 hệ thống số, tức
là hệ thống số thập phân.
Hệ thống số nhị phân
Điều gì sẽ xảy ra nếu chỉ có hai chữ số là sử dụng-0 và 1? Hoặc nếu chúng ta
không không biết làm thế nào để xác định xem cái gì là 3 hoặc 5 lần so với cái gì
khác? Hoặc nếu chúng ta bị hạn chế khi so sánh hai kích cỡ, tức là nếu chúng ta chỉ
có thể nhà nước là một cái gì đó tồn tại (1) hoặc không tồn tại (0)? Câu trả lời là
"không có gì đặc biệt", chúng tôi sẽ tiếp tục sử dụng mã số trong cùng một cách
như chúng ta bây giờ, nhưng họ sẽ xem xét một chút khác nhau. Ví dụ:
11.011.010. Bao nhiêu trang của một cuốn sách nào số 11011010 bao gồm? Để tìm
hiểu điều đó, bạn chỉ cần làm theo cùng một logic như trong ví dụ trước, nhưng
theo thứ tự ngược. Ghi nhớ rằng tất cả những điều này là về toán học với chỉ có hai
chữ số 0 và 1, tức là căn cứ-2 số hệ thống (hệ thống số nhị phân).
Rõ ràng là cùng một số đại diện trong hai hệ thống số khác nhau. Sự khác biệt duy
nhất giữa hai đại diện là số lượng cần thiết để viết một số chữ số. Một chữ số (2)
được sử dụng để ghi các số 2 trong hệ thập phân, trong khi đó hai chữ số (1 và 0)
được sử dụng để viết nó trong hệ nhị phân hệ thống. Bạn có đồng ý rằng có 10
nhóm người? Chào mừng bạn đến với thế giới của số học nhị phân! Bạn có bất cứ
ý tưởng nơi nó được sử dụng?
Ngoại trừ điều kiện phòng thí nghiệm kiểm soát chặt chẽ, mạch điện tử phức tạp
nhất có thể không xác định chính xác sự khác biệt giữa hai kích cỡ (hai giá trị điện
áp, ví dụ) nếu họ là quá nhỏ (thấp hơn so với một vài volt). Nguyên nhân là do
tiếng ồn điện và một cái gì đó gọi là "môi trường làm việc thực tế '(không thể đoán
trước thay đổi của điện áp cung cấp điện, thay đổi nhiệt độ, khả năng chịu đựng
các giá trị được xây dựng trong các thành phần ). Hãy tưởng tượng một máy tính
hoạt động dựa trên các số thập phân bằng cách xử lý chúng theo cách sau: 0 = 0V,
1 = 5V, 2 = 10V, 3 = 15V, 4 = 20V 9 = 45V.
Có ai nói pin?

Một giải pháp đơn giản hơn nhiều là một logic nhị phân trong đó 0 chỉ ra rằng có
không có điện áp và 1 chỉ ra rằng có một điện áp. Nó là dễ dàng hơn để viết 0 hoặc
1 thay vì câu đầy đủ không có điện áp 'hoặc' điện áp có ", tương ứng. Nó là về
logic không (0) và logic một (1) mà các thiết bị điện tử hoàn hảo đối phó với và dễ
dàng thực hiện tất cả những người không ngừng hoạt động toán học phức tạp. Rõ
ràng, các thiết bị điện tử mà chúng ta đang nói về áp dụng toán học trong đó tất cả
các con số được đại diện bởi hai chữ số duy nhất và nó chỉ là quan trọng để biết
liệu có một điện áp hay không. Tất nhiên, chúng ta đang nói về điện tử kỹ thuật số.
Hệ thập lục phân số hệ thống
Vào lúc bắt đầu của phát triển máy tính, nó đã nhận ra rằng mọi người đã có rất
nhiều khó khăn trong việc xử lý các số nhị phân. Vì lý do này, một hệ thống số
mới, bằng cách sử dụng 16 ký hiệu khác nhau được thành lập. Nó được gọi là hệ
thập lục phân số hệ thống và bao gồm mười chữ số chúng tôi được sử dụng để (0,
1, 2, 3, 9) và sáu ký tự của bảng chữ cái A, B, C, D, E và F. Bạn có thể tự hỏi về
mục đích của sự kết hợp này có vẻ kỳ lạ? Chỉ cần nhìn cách hoàn hảo phù hợp với
câu chuyện về những con số nhị phân và bạn sẽ hiểu.
Số lượng lớn nhất có thể được đại diện bởi 4 chữ số nhị phân là số 1111. Nó tương
ứng với số 15 trong hệ thập phân, trong khi đó trong hệ thống thập lục phân được
đại diện bởi chỉ có một chữ số F. Nó là số 1-con số lớn nhất trong hệ thống thập lục
phân. Bạn có thấy cách khéo léo nó được sử dụng? Số lượng lớn nhất bằng văn bản
với tám chữ số nhị phân là cùng một lúc 2-chữ số thập lục phân lớn nhất.Đừng
quên rằng các máy tính sử dụng các số nhị phân 8-chữ số. Bởi cơ hội?
BCD MÃ
BCD mã là một mã nhị phân cho số thập phân ( B inary C oded D ecimal ). Nó
được sử dụng để cho phép các mạch điện tử để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi sử
dụng hệ thống số thập phân hoặc trong hệ nhị phân thế giới riêng của họ bằng cách
sử dụng. Nó bao gồm các số nhị phân 4-chữ số đại diện cho mười chữ số đầu tiên
(0, 1, 2, 3 8, 9). Mặc dù bốn chữ số có thể cung cấp cho tổng số 16 kết hợp có
thể, các mã BCD bình thường chỉ sử dụng đầu tiên.
NUMBER hệ thống chuyển đổi

Hệ thống số nhị phân được sử dụng phổ biến nhất, hệ thống số thập phân là dễ hiểu
nhất, trong khi hệ thống thập lục phân là một nơi nào đó giữa chúng. Vì vậy, nó là
rất quan trọng để tìm hiểu làm thế nào để chuyển đổi số từ một hệ thống số khác,
tức là làm thế nào để chuyển một chuỗi số không và những người thân vào các giá
trị hiểu.
Nhị phân để chuyển đổi số thập phân
Chữ số trong một số nhị phân có giá trị khác nhau tùy thuộc vào vị trí họ có trong
số đó. Ngoài ra, mỗi vị trí có thể chứa 0 hoặc 1 và giá trị của nó có thể dễ dàng xác
định bằng cách đếm vị trí của nó từ bên phải. Để thực hiện việc chuyển đổi một số
nhị phân sang thập phân, nó là cần thiết để nhân các giá trị với những chữ số tương
ứng (0 or1) và thêm tất cả các kết quả. Sự kỳ diệu của nhị phân để chuyển đổi số
thập phân làm việc Bạn có nghi ngờ? Nhìn vào ví dụ dưới đây:
Cần lưu ý rằng để đại diện cho các số thập phân từ 0 đến 3, bạn cần sử dụng chỉ có
hai chữ số nhị phân. Đối với số lượng lớn hơn, thêm chữ số nhị phân phải được sử
dụng. Vì vậy, để đại diện cho các số thập phân từ 0 đến 7, bạn cần ba chữ số nhị
phân, cho những con số từ 0 đến 15, bạn cần bốn chữ số Đơn giản chỉ cần đặt, số
nhị phân lớn nhất bao gồm các chữ số n thu được khi cơ sở 2 được nâng lên n. Kết
quả sau đó sẽ được trừ đi 1. Ví dụ, nếu n = 4:
2
4
- 1 = 16 - 1 = 15
Theo đó, bằng cách sử dụng 4 chữ số nhị phân có thể đại diện cho số thập phân từ
0 đến 15, trong đó số tiền đến 16 giá trị khác nhau trong tổng số.
Thập lục phân để chuyển đổi số thập phân
Để thực hiện việc chuyển đổi một số thập lục phân sang thập phân, mỗi chữ số
thập lục phân được nhân với số 16 đưa ra bởi giá trị vị trí của nó. Ví dụ:
Thập lục phân để chuyển đổi số nhị phân
Nó không phải là cần thiết để thực hiện bất kỳ tính toán để chuyển đổi số thập lục
phân sang nhị phân. Chữ số thập lục phân chỉ đơn giản là thay thế bằng các chữ số
nhị phân thích hợp. Kể từ khi các chữ số thập lục phân tối đa là tương đương với

số thập phân 15, chúng ta cần phải sử dụng bốn chữ số nhị phân để đại diện cho
một hệ thập lục phân chữ số. Ví dụ:
Một bảng so sánh dưới đây chứa các giá trị số 0-255 trong ba hệ thống số khác
nhau. Đây có lẽ là cách dễ nhất để hiểu được logic thông thường được áp dụng cho
tất cả các hệ thống.
KÝ MÃ SỐ
Hệ thống số thập lục phân là cùng với hệ thống nhị phân và thập phân được coi là
hệ thống số quan trọng nhất đối với chúng tôi. Nó rất dễ dàng để thực hiện chuyển
đổi của bất kỳ số thập lục phân sang nhị phân và nó cũng dễ dàng để ghi nhớ
nó. Tuy nhiên, những chuyển đổi này có thể gây nhầm lẫn. Ví dụ, câu "Nó là cần
thiết để đếm 110 sản phẩm trên dây chuyền lắp ráp" những gì thực sự có nghĩa là
gì? Tùy thuộc vào cho dù đó là về hệ thống nhị phân, thập phân hoặc thập lục
phân, kết quả có thể là 6, 110 hoặc 272 sản phẩm, tương ứng! Theo đó, để tránh sự
hiểu lầm, tiền tố và hậu tố khác nhau trực tiếp thêm vào những con số. Tiền tố hoặc
0x cũng như hậu tố h đánh dấu các số trong hệ thống thập lục phân. Ví dụ, các
10AF số thập lục phân có thể nhìn $ 10AF, 0x10AF hoặc 10AFh. Tương tự như
vậy, số nhị phân thường nhận được% tiền tố hoặc 0B. Nếu một số không có cả hậu
tố cũng không tiền tố nó được coi là số thập phân. Thật không may, cách này, các
con số đánh dấu là không được chuẩn hóa, do đó phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể.
BIT
Lý thuyết nói rằng một chút là đơn vị cơ bản của thông tin Chúng ta hãy quên
điều này cho một thời điểm và có một cái nhìn vào những gì nó trong thực tế. Câu
trả lời là không có gì đặc biệt một chút chỉ là một chữ số nhị phân. Tương tự như
hệ thống số thập phân, trong đó chữ số của một số không có cùng giá trị (ví dụ các
chữ số trong số thập phân 444 là như nhau, nhưng có giá trị khác nhau), 'ý nghĩa'
của bit phụ thuộc vào vị trí của nó trong số nhị phân . Vì không có điểm nói về các
đơn vị, hàng chục trong số nhị phân, chữ số của họ được gọi là các bit số không
(ngoài cùng bên phải bit), bit đầu tiên (thứ hai từ bên phải) Ngoài ra, kể từ khi
hệ thống nhị phân sử dụng hai chữ số (0 và 1), giá trị của một bit có thể là 0 hoặc
1.

Đừng nhầm lẫn nếu bạn gặp một chút có 4 giá trị, 16 hoặc 64. Nó chỉ có nghĩa rằng
giá trị của nó được biểu diễn trong hệ thập phân. Đơn giản chỉ cần đặt, chúng tôi đã
có quá nhiều quen với việc sử dụng các số thập phân biểu thức như vậy đã trở
thành phổ biến. Nó sẽ là chính xác để nói ví dụ, giá trị của bit thứ sáu của bất kỳ số
nhị phân tương đương với số 64 số thập phân. Nhưng chúng tôi là những thói quen
của con người và cũ chết cứng Bên cạnh đó, làm thế nào nó sẽ âm thanh số 1-1
zeroone-không '?
BYTE
Một byte gồm 8 bit nhóm lại với nhau. Nếu một chút là một chữ số, nó là hợp lý
rằng byte đại diện cho số. Tất cả các hoạt động toán học có thể được thực hiện khi
đó, như khi chung số thập phân. Tương tự như các chữ số của bất kỳ số nào, chữ số
byte không có cùng một ý nghĩa. Giá trị lớn nhất có bit tận cùng bên trái được gọi
là bit quan trọng nhất (MSB). Các bit ngoài cùng bên phải có giá trị ít nhất và do
đó được gọi là các bit ít quan trọng nhất (LSB). Kể từ khi tám số không và những
người thân của một byte có thể được kết hợp trong 256 cách khác nhau, số thập
phân lớn nhất có thể được đại diện bởi một byte là 255 (một sự kết hợp đại diện
cho một số không).
Nibble được gọi là byte một nửa. Tùy thuộc vào một nửa số đăng ký chúng ta đang
nói về (trái hoặc phải), có 'cao' và nibbles 'thấp', tương ứng.
Đã bao giờ bạn tự hỏi những gì các thiết bị điện tử trong phạm vi mạch kỹ thuật số
tích hợp, vi điều khiển hoặc bộ vi xử lý giống như?Mạch gì thực hiện các hoạt
động toán học phức tạp và đưa ra quyết định trông giống như? Bạn có biết rằng
schematic của họ dường như phức tạp bao gồm chỉ có một vài yếu tố khác nhau
được gọi là mạch logic hoặc cổng logic?
1,3 PHẢI BIẾT CHI TIẾT
Các hoạt động của những yếu tố này được dựa trên các nguyên tắc thành lập một
toán học người Anh George Boole ở giữa 19 thế kỷ ngay cả trước khi bóng đèn đầu
tiên được phát minh. Ban đầu, ý tưởng chính là để thể hiện các hình thức hợp lý
thông qua chức năng đại số.Suy nghĩ như vậy đã sớm biến thành một sản phẩm
thực tế đến nay sau đánh giá trong ngày nay được biết đến như là AND, OR và

NOT mạch logic. Nguyên tắc hoạt động của họ được biết đến như là đại số
Boolean.
LOGIC mạch
Một số hướng dẫn của chương trình cung cấp cho các kết quả tương tự như cổng
logic. Nguyên tắc hoạt động của họ sẽ được thảo luận trong các văn bản dưới đây.
Và cổng
Các cổng logic 'AND' có hai hoặc nhiều đầu vào và đầu ra. Hãy để chúng tôi rằng
cổng được sử dụng trong ví dụ này chỉ có hai yếu tố đầu vào. Một logic một (1) sẽ
xuất hiện trên đầu ra của nó chỉ nếu cả hai yếu tố đầu vào (A và B) được điều khiển
cao (1). Bảng bên phải cho thấy sự phụ thuộc lẫn nhau giữa đầu vào và đầu ra.
Khi được sử dụng trong một chương trình, một logic và hoạt động được thực hiện
theo hướng dẫn chương trình, mà sẽ được thảo luận sau. Trong thời gian này, nó là
đủ để nhớ rằng logic, trong một chương trình đề cập đến các bit tương ứng của hai
sổ đăng ký.
OR GATE
Tương tự như vậy, OR cửa cũng có hai hoặc nhiều đầu vào và đầu ra. Nếu cổng chỉ
có hai đầu vào sau đây được áp dụng. Alogic một (1) sẽ xuất hiện trên đầu ra của
nó nếu một trong hai đầu vào (A OR B) là lái xe cao (1). Nếu cổng OR có hơn hai
đầu vào sau đó sau đây được áp dụng. Alogic một (1) xuất hiện trên đầu ra của nó
nếu đầu vào ít nhất một là lái xe cao (1). Nếu tất cả các yếu tố đầu vào có lý không
(0), sản lượng sẽ được tại lý không (0) là tốt.
Trong chương trình, logic OR hoạt động được thực hiện theo cách tương tự như
logic và hoạt động.
KHÔNG GATE
Các cổng logic không chỉ có một đầu vào và chỉ có một đầu ra. Nó hoạt động trong
một cách cực kỳ đơn giản. Khi logic không (0) sẽ xuất hiện trên đầu vào của nó,
một logic một (1) sẽ xuất hiện trên đầu ra của nó và ngược lại. Nó có nghĩa rằng
cửa khẩu này sẽ đảo ngược tín hiệu và thường được gọi là biến tần, do đó.
Trong chương trình, logic hoạt động không được thực hiện khi một byte.Kết quả là
một byte với bit ngược. Nếu bit byte được coi là một con số, giá trị đảo ngược thực

sự là một sự bổ sung của nó. Sự bổ sung của một số là một giá trị được thêm vào
số lượng làm cho nó đạt đến số lượng 8-chữ số nhị phân lớn nhất. Nói cách khác,
tổng của một số lượng 8-chữ số và bổ sung của nó luôn luôn là 255.
HOẶC GATE
Cổng EXCLUSIVE OR (XOR) là một chút phức tạp so với cửa khác. Nó đại diện
cho một sự kết hợp của tất cả các người trong số họ. Một logic một (1) xuất hiện
trên đầu ra của nó chỉ khi đầu vào của nó có trạng thái logic khác nhau.
Trong chương trình, hoạt động này thường được sử dụng để so sánh hai byte. Phép
trừ có thể được sử dụng cho mục đích tương tự (nếu kết quả là 0, byte bằng
nhau).Không giống như trừ, lợi thế của hoạt động này logic là nó là không thể có
được kết quả âm tính.
ĐĂNG KÝ
Trong ngắn hạn, một thanh ghi hoặc một tế bào bộ nhớ là một mạch điện tử có thể
ghi nhớ trạng thái của một byte.
SFR SỔ
Ngoài ra để đăng ký mà không có bất kỳ chức năng đặc biệt và được xác định
trước, vi điều khiển đều có một số lượng đăng ký (SFR) có chức năng được xác
định trước của nhà sản xuất. Bit của họ được kết nối (nghĩa đen) để mạch nội bộ
của vi điều khiển như giờ, A chuyển đổi / D, dao động và những người khác, có
nghĩa là họ đang trực tiếp chỉ huy các hoạt động của các mạch, tức là vi điều
khiển. Hãy tưởng tượng 8, đó chính là kiểm soát hoạt động của một mạch nhỏ
trong Đăng ký vi điều khiển đặc biệt Chức năng làm chính xác điều đó.
Nói cách khác, trạng thái của bit đăng ký được thay đổi từ bên trong chương trình,
đăng ký chạy mạch nhỏ trong vi điều khiển, các mạch thông qua các chân vi điều
khiển kết nối với các thiết bị điện tử ngoại vi được sử dụng cho Vâng, đó là vào
bạn.
Cổng vào / ra
Để làm cho các vi điều khiển hữu ích, nó đã được kết nối đến điện tử bổ sung, ví
dụ như các thiết bị ngoại vi. Mỗi vi điều khiển có một hoặc nhiều đăng ký (được
gọi là cổng) kết nối với các chân vi điều khiển. Tại sao đầu vào / đầu ra? Bởi vì

bạn có thể thay đổi một chức năng pin như bạn muốn. Ví dụ, giả sử bạn muốn thiết
bị của bạn để bật / tắt ba LED tín hiệu và đồng thời theo dõi trạng thái logic của bộ
cảm biến hoặc nút ấn. Một số các cổng cần phải được cấu hình vì vậy sẽ có ba đầu
ra (kết nối với đèn LED) và năm đầu vào (kết nối cảm biến). Nó chỉ đơn giản là
thực hiện bằng phần mềm, điều đó có nghĩa rằng một chức năng pin có thể được
thay đổi trong quá trình hoạt động.
Một trong những chi tiết kỹ thuật quan trọng của chân đầu vào / đầu ra (I / O) là tối
đa hiện tại họ có thể xử lý. Đối với hầu hết các vi điều khiển, hiện tại thu được từ
một pin là đủ để kích hoạt một đèn LED hoặc thấp hiện nay một số thiết bị khác
(10-20 mA). Các chi tiết I / O pins, tối đa hiện tại thấp hơn của một pin. Nói cách
khác, hiện tại tối đa quy định trong bảng dữ liệu chi tiết kỹ thuật cho bộ vi xử lý
được chia sẻ trên tất cả các cổng I / O.
Một chức năng pin quan trọng là nó có thể có điện trở kéo lên. Những điện trở kết
nối các chân điện áp cung cấp năng lượng tích cực và có hiệu lực khi pin được cấu
hình như một đầu vào kết nối với một chuyển đổi cơ khí hoặc một nút đẩy. Các
phiên bản mới hơn của vi điều khiển có điện trở kéo lên cấu hình bằng phần mềm.
Mỗi cổng I / O thường là dưới sự kiểm soát của SFR chuyên ngành, có nghĩa là
mỗi bit đăng ký đó xác định trạng thái của pin vi điều khiển tương ứng. Ví dụ,
bằng cách viết logic một (1) một chút về đăng ký kiểm soát (SFR), pin cổng thích
hợp tự động cấu hình như một đầu vào và điện áp mang lại cho nó có thể được đọc
như là logic 0 hoặc 1. Nếu không, bằng cách viết số không đến SFR, pin cổng thích
hợp được cấu hình như một đầu ra. Điện áp của nó (0V hoặc 5V) tương ứng với
trạng thái của bit đăng ký cổng thích hợp.
NHỚ UNIT
Bộ nhớ là một phần của vi điều khiển được sử dụng để lưu trữ dữ liệu. Cách đơn
giản nhất để giải thích nó là so sánh nó với một tủ hồ sơ với nhiều ngăn kéo. Giả
sử, các ngăn kéo được đánh dấu rõ ràng để nội dung của họ có thể được dễ dàng
tìm thấy bằng cách đọc nhãn trên mặt trước của người ký phát.
Tương tự, mỗi địa chỉ bộ nhớ tương ứng với một vị trí bộ nhớ. Các nội dung của
bất kỳ vị trí nào có thể được truy cập và đọc bằng cách giải quyết của nó. Bộ nhớ

có thể được viết hoặc đọc từ. Có một số loại bộ nhớ trong vi điều khiển:
Bộ nhớ chỉ đọc (ROM)
Read Only Memory (ROM) được sử dụng để lưu các chương trình đang được thực
thi vĩnh viễn. Kích thước của chương trình có thể được viết phụ thuộc vào kích
thước của bộ nhớ này. Ngày hôm nay của vi điều khiển thường được sử dụng 16-
bit địa chỉ, điều đó có nghĩa rằng họ có thể địa chỉ lên đến 64 Kb bộ nhớ, tức là
65.535 địa điểm. Là một người mới, chương trình của bạn sẽ hiếm khi vượt quá
giới hạn của hàng trăm hướng dẫn. Có một số loại ROM.
Masked ROM (MROM)
Masked ROM là một loại ROM nội dung được lập trình bởi nhà sản xuất. Thuật
ngữ "đeo mặt nạ 'xuất phát từ quá trình sản xuất, các khu vực của chip được đeo
mặt nạ trước khi quá trình in ảnh litô. Trong trường hợp của một sản xuất quy mô
lớn, giá là rất thấp. Quên nó
Một lập trình ROM (OTP ROM)
Một ROM thời gian lập trình cho phép bạn tải về một chương trình vào nó, nhưng,
như tiểu bang tên của nó, một lần duy nhất. Nếu một lỗi được phát hiện sau khi tải
về, điều duy nhất bạn có thể làm là để tải về các chương trình chính xác chip khác.
UV erasable lập trình ROM (UV EPROM)
Cả hai quá trình sản xuất và đặc điểm của bộ nhớ này hoàn toàn giống với OTP
ROM. Tuy nhiên, gói của vi điều khiển với bộ nhớ này có một 'cửa sổ' nhận ra trên
phía trên cùng của nó. Nó cho phép dữ liệu được xoá hoàn toàn dưới ánh sáng tia
cực tím mạnh mẽ. Sau một vài phút nó có thể tải về một chương trình mới vào nó.
Lắp đặt cửa sổ này là phức tạp, mà thường ảnh hưởng đến giá. Từ quan điểm của
chúng tôi, không may tiêu cực
Flash Memory
Loại bộ nhớ này được phát minh vào những năm 80 trong các phòng thí nghiệm
của INTEL và được biểu diễn như là sự kế thừa cho EPROM UV. Do nội dung của
bộ nhớ này có thể được viết và xóa thực tế không giới hạn số lần, vi điều khiển với
Flash ROM là lý tưởng cho việc học tập, thử nghiệm và sản xuất quy mô nhỏ. Bởi
vì rất phổ biến của nó, hầu hết các vi điều khiển được sản xuất trong công nghệ

flash ngày hôm nay. Vì vậy, nếu bạn đang đi mua một vi điều khiển, loại để tìm
kiếm chắc chắn là Flash!
Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM)
Một khi các nguồn cung cấp năng lượng là tắt nội dung của RAM sẽ bị xóa. Nó
được sử dụng cho các dữ liệu tạm thời lưu trữ và kết quả trung gian tạo ra và sử
dụng trong quá trình hoạt động của vi điều khiển. Ví dụ, nếu chương trình thực
hiện một sự thêm (bất cứ điều gì), nó là cần thiết để có một đăng ký đại diện cho
những gì trong cuộc sống hàng ngày được gọi là 'tổng hợp'. Vì lý do này, một của
sổ đăng ký của RAM được gọi là 'tổng hợp' và được sử dụng cho các kết quả lưu
trữ bổ sung.
Điện erasable LẬP TRÌNH ROM (EEPROM)
Nội dung của EEPROM có thể được thay đổi trong quá trình hoạt động (tương tự
như RAM), nhưng vẫn còn lưu vĩnh viễn ngay cả sau khi mất quyền lực (tương tự
như ROM). Theo đó, EEPROM thường được sử dụng với các giá trị lưu trữ, được
tạo ra trong quá trình hoạt động, phải được lưu vĩnh viễn. Ví dụ, nếu bạn thiết kế
một khóa điện tử hoặc báo thức, nó sẽ là tuyệt vời để cho phép người sử dụng để
tạo ra và nhập mật khẩu, nhưng nó sẽ là vô dụng nếu bị mất mỗi khi việc cung cấp
điện sẽ tắt. Các giải pháp lý tưởng là một vi điều khiển với một EEPROM nhúng.
Gián đoạn
Hầu hết các chương trình sử dụng ngắt trong thực hiện thường xuyên của họ. Mục
đích của vi điều khiển chủ yếu là để đối phó với những thay đổi xung quanh của
nó. Nói cách khác, khi một sự kiện xảy ra, vi điều khiển làm một cái gì đó Ví dụ,
khi bạn nhấn một nút trên điều khiển từ xa, các vi điều khiển sẽ đăng ký và đáp
ứng bằng cách thay đổi một kênh, bật âm lượng lên hoặc xuống Nếu các vi điều
khiển đã dành hầu hết thời gian của mình không ngừng kiểm tra một vài nút giờ
hoặc ngày , nó sẽ không được thực hiện ở tất cả.
Đây là lý do tại sao các vi điều khiển đã học được một trick trong quá trình tiến
hóa của nó. Thay vì kiểm tra mỗi pin hoặc bit liên tục, các đại biểu vi điều khiển
'chờ đợi vấn đề' một 'chuyên gia' sẽ trả lời chỉ khi sự chú ý xứng đáng một cái gì đó
xảy ra.

Các tín hiệu thông báo cho đơn vị xử lý trung tâm về sự kiện như vậy được gọi là
một gián đoạn.
CENTRAL UNIT Processor (CPU)
Như tên gọi của nó cho thấy, đây là một đơn vị giám sát và điều khiển tất cả các
quá trình trong vi điều khiển. Nó bao gồm các tiểu đơn vị khác nhau, trong đó quan
trọng nhất là:
• Hướng dẫn Decoder là một phần của các thiết bị điện tử hướng dẫn chương
trình giải mã và chạy các mạch khác trên cơ sở đó. Hướng dẫn cài đặt mà là
khác nhau cho mỗi gia đình vi điều khiển thể hiện khả năng của mạch này;
• Đơn vị logic số học (ALU) thực hiện tất cả các hoạt động toán học và logic
khi dữ liệu;
• Accumulator là một SFR liên quan chặt chẽ đến hoạt động của ALU. Nó là
một loại bàn làm việc được sử dụng để lưu trữ tất cả các dữ liệu trên đó nên
được thực hiện một số hoạt động (Ngoài ra, thay đổi / di chuyển ). Nó
cũng lưu kết quả đã sẵn sàng cho sử dụng trong chế biến tiếp. Một trong các
SFR, được gọi là Sổ hộ (PSW) , liên quan chặt chẽ accumulator. Nó cho thấy
bất cứ lúc nào 'tình trạng' của một số được lưu trữ trong ắc (số lớn hơn hoặc
ít hơn không vv). Accumulator còn được gọi là làm việc đăng ký và được
đánh dấu là W đăng ký hoặc chỉ W, do đó.
BUS
Xe buýt bao gồm 8, 16 hay nhiều dây. Có hai loại xe buýt: bus địa chỉ và bus dữ
liệu. Bus địa chỉ bao gồm như nhiều ngành, nghề cần thiết cho bộ nhớ địa chỉ. Nó
được sử dụng để truyền địa chỉ từ CPU đến bộ nhớ. Bus dữ liệu rộng như các dữ
liệu, trong trường hợp của chúng tôi nó là 8 bit hoặc dây điện rộng. Nó được sử
dụng để kết nối tất cả các mạch bên trong vi điều khiển.
Giao tiếp nối tiếp
Kết nối giữa vi điều khiển và các thiết bị ngoại vi thông qua các cổng vào / ra song
song là giải pháp lý tưởng trên khoảng cách ngắn hơn lên đến vài mét. Tuy nhiên,
trong các trường hợp khác khi nó là cần thiết để thiết lập truyền thông giữa hai
thiết bị trên khoảng cách xa hơn nó không phải là có thể sử dụng kết nối song

song. Thay vào đó, giao tiếp nối tiếp được sử dụng.
Ngày nay, hầu hết các vi điều khiển đã được xây dựng trong các hệ thống khác
nhau cho giao tiếp nối tiếp như một thiết bị tiêu chuẩn. Của các hệ thống này sẽ
được sử dụng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan trọng nhất là:
• Làm thế nào nhiều thiết bị vi điều khiển để trao đổi dữ liệu với?
• Làm thế nào nhanh chóng trao đổi dữ liệu có được không?
• Khoảng cách giữa các thiết bị là gì?
• Có cần thiết để gửi và nhận dữ liệu đồng thời?
Một trong những điều quan trọng nhất liên quan đến giao tiếp nối tiếp là Nghị định
thư cần được thực hiện đúng. Nó là một bộ các quy tắc phải được áp dụng theo thứ
tự rằng các thiết bị có thể giải thích một cách chính xác họ hai bên trao đổi dữ
liệu. May mắn thay, vi điều khiển sẽ tự động làm việc này, vì vậy mà công việc của
người sử dụng lập trình viên / giảm để viết đơn giản (dữ liệu được gửi) và đọc
(nhận được dữ liệu).
Tốc độ Baud
Thời hạn tốc độ truyền được sử dụng để biểu thị số lượng các bit được truyền tải
mỗi giây [bps]. Lưu ý rằng nó đề cập đến bit, byte. Nó thường được yêu cầu của
giao thức rằng mỗi byte được chuyển giao cùng với một số các bit điều khiển. Nó
có nghĩa là một byte trong dòng dữ liệu nối tiếp có thể bao gồm 11 bit. Ví dụ, nếu
tốc độ truyền là 300 bps sau đó tối đa là 37 và tối thiểu 27 byte có thể được truyền
tải trên mỗi giây.
Phổ biến nhất là sử dụng hệ thống giao tiếp nối tiếp là:
I
2
C (INTER mạch tích hợp)
Inter-mạch tích hợp là một hệ thống trao đổi dữ liệu nối tiếp giữa vi điều khiển và
các mạch tích hợp chuyên ngành của một thế hệ mới. Nó được sử dụng khi khoảng
cách giữa chúng là ngắn (thu và máy phát thường là trên cùng một hội đồng quản
trị in). Kết nối được thiết lập qua hai dây dẫn. One được sử dụng để truyền dữ liệu,
được sử dụng để đồng bộ hóa (đồng hồ tín hiệu). Như đã thấy trong hình dưới đây,

một thiết bị luôn luôn là một bậc thầy. Nó thực hiện địa chỉ của một con chip nô lệ
trước khi bắt đầu truyền thông. Bằng cách này, một vi điều khiển có thể giao tiếp
với 112 thiết bị khác nhau. Tốc độ truyền thường là 100 Kb / giây (chế độ tiêu
chuẩn) hoặc 10 Kb / giây (chậm tốc độ baud chế độ). Gần đây đã xuất hiện các hệ
thống với tốc độ truyền là 3,4 Mb / giây. Khoảng cách giữa các thiết bị giao tiếp
qua một chiếc xe buýt I2C được giới hạn vài mét.
SPI (SERIAL giao diện ngoại vi BUS)
Giao diện xe buýt ngoại vi nối tiếp (SPI) là một hệ thống cho giao tiếp nối tiếp
trong đó sử dụng đến bốn dây dẫn, phổ biến 3. Một dây dẫn được sử dụng cho dữ
liệu nhận được, một cho việc gửi dữ liệu, đồng bộ hóa và một cách khác để lựa
chọn một thiết bị để giao tiếp với.Đây là một kết nối song công, có nghĩa là dữ liệu
được gửi và nhận cùng một lúc.
Tốc độ truyền tối đa là cao hơn trong hệ thống giao tiếp I2C.
UART (UNIVERSAL không đồng bộ thu / phát)
Điều này sắp xếp thông tin liên lạc là không đồng bộ, có nghĩa là một dòng đặc
biệt để chuyển tín hiệu đồng hồ không được sử dụng.Trong một số ứng dụng,
chẳng hạn như kết nối vô tuyến hoặc sóng điều khiển từ xa hồng ngoại, tính năng
này là rất quan trọng. Vì chỉ có một đường truyền thông được sử dụng, thu và máy
phát hoạt động ở cùng một tỷ lệ được xác định trước để duy trì đồng bộ hóa cần
thiết.Đây là một cách rất đơn giản chuyển dữ liệu kể từ khi nó về cơ bản đại diện
cho việc chuyển đổi 8-bit dữ liệu từ song song với dạng nối tiếp. Tốc độ truyền là
không cao, lên đến 1 Mbit / giây.
Oscillator
Ngay cả xung tạo ra bởi dao động cho phép hoạt động hài hòa và đồng bộ của tất
cả các mạch bên trong vi điều khiển. Dao động thường được cấu hình để sử dụng
tinh thể thạch anh hoặc gốm cộng hưởng cho sự ổn định tần số, nhưng nó cũng có
thể hoạt động như một mạch độc lập (như dao động RC). Điều quan trọng là để nói
rằng các chỉ lệnh không được thực hiện theo tỷ giá áp đặt bởi các dao động riêng
của mình, nhưng chậm hơn nhiều lần.Nó xảy ra bởi vì mỗi lệnh được thực hiện
trong một vài bước.Trong một số vi điều khiển, cùng một số chu kỳ là cần thiết để

thực hiện tất cả các hướng dẫn, trong khi ở những người khác, số chu kỳ là khác
nhau cho các hướng dẫn khác nhau. Theo đó, nếu hệ thống sử dụng tinh thể thạch
anh với một tần số 20 Mhz, thời gian thực hiện các hướng dẫn một không phải là
50ns, nhưng 200, 400 hoặc 800 ns, tùy thuộc vào loại của MCU!
Nguồn mạch
Có hai điều đáng chú ý liên quan đến các mạch vi điều khiển cung cấp điện:
• Brown ra là một tình trạng có khả năng gây nguy hiểm xảy ra tại thời điểm
vi điều khiển tắt hoặc khi điện áp cung cấp điện giảm xuống đến mức tối
thiểu do tiếng ồn điện. Khi vi điều khiển bao gồm mạch nhau với các cấp
điện áp điều hành khác nhau, trạng thái này có thể gây ra hiệu suất out-of-
kiểm soát của nó. Để ngăn chặn nó, vi điều khiển thường có một mạch tích
hợp cho thiết lập lại ra màu nâu reset toàn bộ thiết bị điện tử ngay sau khi vi
điều khiển phải gánh chịu một tình trạng khẩn cấp.
• Pin thiết lập lại thường được đánh dấu là MCLR ( Master Clear Đặt
lại ). Nó được sử dụng để thiết lập lại bên ngoài của vi điều khiển bằng cách
áp dụng một logic không (0) hoặc một (1) nó, mà phụ thuộc vào các loại vi
điều khiển.Trong trường hợp các mạch phóng điện ra không được xây dựng
trong một mạch điện bên ngoài đơn giản nâu ra thiết lập lại có thể được kết
nối với pin MCLR.
BỒ BẤM GIỜ / THỐNG KÊ
Dao động vi điều khiển sử dụng thạch anh tinh thể cho các hoạt động của nó. Mặc
dù nó không phải là giải pháp đơn giản, có nhiều lý do để sử dụng nó. Tần số của
bộ dao động đó được xác định chính xác và rất ổn định, để xung nó tạo ra luôn
luôn cùng một chiều rộng, mà làm cho chúng lý tưởng cho đo lường thời gian. Tạo
dao động như vậy cũng được sử dụng trong đồng hồ thạch anh. Nếu nó là cần thiết
để đo thời gian giữa hai sự kiện, đó là đủ để đếm xung tạo ra bởi dao động
này. Điều này là chính xác những gì bộ đếm thời gian, không có gì.

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×