CƠ BẢN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN VÀ PIC16F877A TỪ DỄ TỚI KHÓ
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.49 MB, 112 trang )
RB7/PGD
1
RB6/PGC
1
RB5
RB4
RB
3/PGM
40
RB2
40
RB1
1
40
RB0/INT
1
V
DD
1
40
V
SS
1
40
RD7/PSP7
1
RD6/PSP6
1
RD5/PSP5
1
RD4/PSP4
1
RC7/RX/DT
1
RC6/TX/CK
1
RC5/SDO
1
RC4/SDI/SDA
1
RD3/PSP3
1
RD2/PSP2
1
RA0/AN0
MCLR/V
PP
RA1/AN1
RA3/AN3/V
REF+
RA4/T0CKI/C1OUT
RA5/AN4/SS/C2OUT
RE0/RD/AN5
RE1/WR/AN6
RE2/CS/AN7
V
DD
V
SS
OSC1/CLK
OSC2/CLKO
RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RD0/PSP0
R
D1/PSP1
RA2/AN2/V
REF
-
/CV
REF
1
40
2
39
3
38
4
37
5
36
6
35
7
34
8
33
9
32
10
31
11
30
12
29
13
28
14
27
15
26
16
25
17
24
18
23
19
22
20
21
PIC16F874A/877A
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
1/14
Tutorial 01.03
Gửi đến:
Đoàn Hiệp, Doãn Minh Đăng,
Nội dung:
BÀI 1: PIC16F877A TỪ DỄ TỚI KHÓ
MICROSOFT WORD
Tóm tắt:
Tutorial post lên luồng “PIC16F877A TỪ DỄ TỚI KHÓ” thuộc chuyên mục “CƠ BẢN VỀ VI
ĐIỀU KHIỂN VÀ PIC”. Bài đầu tiên bao gồm nội dung sau:
Ứng dụng đơn giản nhất dành cho vi điều khiển PIC16F877A, đó là xuất dữ liệu ra một port
nào đó của vi điều khiển. Các bước tiến hành bao gồm:
_ Bước 1: Xây dựng mạch test.
_ Bước 2: Xây dựng chương trình.
_ Bước 3: Nhận xét và kết lu
ận.
Một số đặc điểm về các port điều khiển của vi điều khiển PIC16F877A.
Chương trình và sơ đồ nguyên lí mạch test đi kèm.
1. Điều khiển các port I/O
Đây là một trong những ứng dụng đơn giản nhất giúp ta làm quen với vi điều khiển.
Trong ứng dụng này ta sẽ xuất một giá trị nào đó ra một PORT của vi điều khiển, chẳng
hạn như PORTB. Giá trị đưa ra PORTB sẽ được kiểm tra bằng cách gắn các LED vào các
chân I/O của PORT đó.
1.1. Xây dựng mạch test cho ứng dụng
Trước tiên ta cùng xây dựng mạch test cho ứng dụng này. Ngoại trừ vi điều khiển
PIC16F877A, các thành phần còn lại trong mạch đều rất thông dụng và dễ dàng tìm thấy
trên thị trường, do đó hãy thi công mạch test này để ta có thể xem xét các hiệu ứng cụ thể
của vi điều khiển một cách trực quan và nghiêm túc, vì sau bài này, các bạn sẽ thấy rằng ta
không thể ngồi một chỗ đọc sách hay tài liệu mà có thể lường trước được h
ết những hiệu
ứng mà vi điều khiển tạo ra, thậm chí là các hiệu ứng từ ứng dụng đơn giản nhất này.
Do đây là bài đầu tiên, cho nên các bước tiến hành sẽ rất nghiêm túc và thận trọng. Nào,
bắt đầu!
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
2/14
Ta có vi điều khiển PIC16F877A với sơ đồ chân như sau:
PIC16F877A
8
9
10
12
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
13
2
3
4
5
6
7
33
34
35
36
37
38
39
40
11
32
RE0/RD/AN5
RE1/WR/AN6
RE2/CS/AN7
GND
OSC2/CLKOUT
RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RD0/PSP0
RD1/PSP1
RD2/PSP2
RD3/PSP3
RC4/SDI/SDA
RC5/SDO
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT
RD4/PSP4
RD5/PSP5
RD6/PSP6
RD7/PSP7
GND
MCLR/VPP
OSC1/CLKIN
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/VREF-/CVREF
RA3/AN3/VREF+
RA4/TOCKI/C1OUT
RA5/AN4/SS/C2OUT
RBO/INT
RB1
RB2
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC
RB7/PGD
VDD
VDD
Hình 1.1 Vi điều khiển PIC16F877A.
Bây giờ ta hãy cấp nguồn cho vi điều khiển họat động, và câu hỏi đặt ra là cấp nguồn
như thế nào? Tất nhiên, nguồn cung cấp sẽ là nguồn 5V, vấn đề ở đây là, vi điều khiển
PIC16F877A có đến hai chân cấp nguồn V
CC và hai chân GND. Các bạn có cảm thấy bối rối
và thắc mắc là tại sao lại có đến 4 chân cấp nguồn như vậy không? Và sau đây là câu trả lời,
ta phải cấp nguồn vào tất cả các chân nguồn trên, như vậy thì vi điều khiển mới hoạt động
được. Và mạch nguyên lí sau khi cấp nguồn như sau:
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
3/14
HI
PIC16F877A
8
9
10
12
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
13
2
3
4
5
6
7
33
34
35
36
37
38
39
40
11
32
RE0/RD/AN5
RE1/WR/AN6
RE2/CS/AN7
GND
OSC2/CLKOUT
RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RD0/PSP0
RD1/PSP1
RD2/PSP2
RD3/PSP3
RC4/SDI/SDA
RC5/SDO
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT
RD4/PSP4
RD5/PSP5
RD6/PSP6
RD7/PSP7
GND
MCLR/VPP
OSC1/CLKIN
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/VREF-/CVREF
RA3/AN3/VREF+
RA4/TOCKI/C1OUT
RA5/AN4/SS/C2OUT
RBO/INT
RB1
RB2
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC
RB7/PGD
VDD
VDD
0
0
HI
Hình 1.2 Vi điều khiển PIC16F877A sau khi cấp nguồn.
Tiếp theo, ngoài nguồn cung cấp, ta cần phải cung cấp xung hoạt động cho vi điều
khiển. PIC16F877A và các vi điều khiển nói chung cho phép nhiều cách cung cấp xung hoạt
động khác nhau. Ở đây ta sẽ dùng thạch anh làm nguồn xung, và công việc của ta là gắn
thạch anh vào hai chân 13 và 14 của vi điều khiển. Tuy nhiên các bạn cũng biết rằng, các
xung dao động do thạch anh tạo ra cũng không thực sự ổn
định một cách tuyệt đối, và cách
khắc phục là gắn thêm các tụ lọc vào thạch anh. Như vậy, cần phải gắn các tụ như thế nào
và giá trị bao nhiêu? Câu trả lời nằm trong cái datasheet. Các bạn lật cái datasheet
PIC16F87xA do Microchip cung cấp ra. Trang 145, hình 4.1 hướng dẫn cách gắn các tụ C1,
C2 vào thạch anh, và trang 146, bảng 14-2 hướng dẫn cách chọn giá trị cho tụ. Ỡ đây la
dùng thạch anh 4 MHz nên tụ C1 và C2 sẽ có giá trị 15 pF. Một điểm đáng chú ý nữa là
chấ
t lượng thạch anh tại thị trường Việt Nam không thực sự tốt, cho nên để tăng sự ổn
định, ta sẽ dùng tụ 30 pF. Xong! Và sau đây là mạch nguyên lí sau khi gắn thêm thạch anh:
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
4/14
HI
PIC16F877A
8
9
10
12
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
13
2
3
4
5
6
7
33
34
35
36
37
38
39
40
11
32
RE0/RD/AN5
RE1/WR/AN6
RE2/CS/AN7
GND
OSC2/CLKOUT
RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RD0/PSP0
RD1/PSP1
RD2/PSP2
RD3/PSP3
RC4/SDI/SDA
RC5/SDO
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT
RD4/PSP4
RD5/PSP5
RD6/PSP6
RD7/PSP7
GND
MCLR/VPP
OSC1/CLKIN
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/VREF-/CVREF
RA3/AN3/VREF+
RA4/TOCKI/C1OUT
RA5/AN4/SS/C2OUT
RBO/INT
RB1
RB2
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC
RB7/PGD
VDD
VDD
C1
30 pF
0
4 MHz
0
HI
0
C2
30 pF
Hình 1.3 PIC16F877A sau khi cấp nguồn và thêm thạch anh.
Bây giờ là mạch reset cho vi điều khiển sử dụng chế độ reset từ chân MCLR của vi điều
khiển (chân số 1). Ta đã biết vi điều khiển sẽ được reset khi chân MCLR chuyển từ mức
logic 1 xuống mức logic 0 và ta sử dụng một công tắc cơ khí để thực hiện viêc chuyển đổi
đó, như vậy ta mới có thể tác động cho vi đi
ều khiển reset bằng tay. Lại một câu hỏi nữa,
phải thiết kế mạch như thế nào để thưc hiện được công việc đó? Dễ thôi, ta có thể thiết kế
như hình 1.4. Bình thường công tắc hở, chân MCLR của vi điều khiển mang mức logic 1 (vì
được nối với nguồn qua điện trở hạn dòng R1). Điện trở R1 phải có giá trị nhỏ hơn 40K để
bảo
đảm điện áp cung cấp cho vi điều khiển. Khi ấn công tắc, chân MCLR được nối với
GND nên mang mức logic 0, khi đó vi điều khiển sẽ được reset.
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
5/14
4 MHz
HI
R1
0
HI
SW1
1
2
0
0
0
HI
PIC16F877A
8
9
10
12
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
13
2
3
4
5
6
7
33
34
35
36
37
38
39
40
11
32
RE0/RD/AN5
RE1/WR/AN6
RE2/CS/AN7
GND
OSC2/CLKOUT
RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RD0/PSP0
RD1/PSP1
RD2/PSP2
RD3/PSP3
RC4/SDI/SDA
RC5/SDO
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT
RD4/PSP4
RD5/PSP5
RD6/PSP6
RD7/PSP7
GND
MCLR/VPP
OSC1/CLKIN
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/VREF-/CVREF
RA3/AN3/VREF+
RA4/TOCKI/C1OUT
RA5/AN4/SS/C2OUT
RBO/INT
RB1
RB2
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC
RB7/PGD
VDD
VDD
C1
30 pF
C2
30 pF
Hình 1.4 PIC16F877A sau khi tiếp tục thêm vào mạch seset.
Đến đây xem như ta đã hoàn thành những thành phần cơ bản nhất cho một mạch test
dành cho vi điều khiển PIC16F877A. Ta tiếp tục phát triển các thành phần tiếp theo để test
các port của vi điều khiển.
PORTB của vi điều khiển sẽ được test đầu tiên. Mục đích của mạch test là kiểm tra xem
các giá trị ta xuất ra port bằng chương trình có đúng hay không, và để phát hiện được các
giá trị đó một cách trực quan, ta sử dụng 8 LED gắn vào 8 chân trong PORTB của vi điều
khiển. Khi ta xuất giá trị mang mức logic 1 ra môt chân nào đó trong PORTB của vi điều
khiển, LED tương ứng gắn với chân đó sẽ sáng lên (do lúc này điện áp ở chân của vi điều
khiển là 5V) và ngược lại, nếu giá trị xuất ra mang mức logic 0 thì LED sẽ không sáng (do
lúc này điện áp ở chân của vi điều khiển là 0V). Tuy nhiên, ta cần chú ý
đến một điểm quan
trọng nữa, đó là để LED sáng bình thường, điện áp đặt vào hai đầu của LED vào khoảng
1,8V đến 2,2V, trong khi điện áp tại chân I/O của vi điều khiển khi ta xuất ra mức logic 1 sẽ
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
6/14
là 5V. Do đó cần mắc thêm điện trở hạn dòng cho LED (có thể dùng điện trở có giá trị 0.33
K).
Dựa vào các điểm đã phân tích ở trên ta có thể xây dựng được mạch nguyên lí hoàn
chỉnh cho ứng dụng test PORTB như sau:
R5
D2
4 MHz
HI
R6
D7
D5
D4
0
R2
R1
0
R9
D3
HI
SW1
1
2
0
R7
D8
0
D1
0
R3
HI
R4
PIC16F877A
8
9
10
12
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
1
13
2
3
4
5
6
7
33
34
35
36
37
38
39
40
11
32
RE0/RD/AN5
RE1/WR/AN6
RE2/CS/AN7
GND
OSC2/CLKOUT
RC0/T1OSO/T1CKI
RC1/T1OSI/CCP2
RC2/CCP1
RC3/SCK/SCL
RD0/PSP0
RD1/PSP1
RD2/PSP2
RD3/PSP3
RC4/SDI/SDA
RC5/SDO
RC6/TX/CK
RC7/RX/DT
RD4/PSP4
RD5/PSP5
RD6/PSP6
RD7/PSP7
GND
MCLR/VPP
OSC1/CLKIN
RA0/AN0
RA1/AN1
RA2/AN2/VREF-/CVREF
RA3/AN3/VREF+
RA4/TOCKI/C1OUT
RA5/AN4/SS/C2OUT
RBO/INT
RB1
RB2
RB3/PGM
RB4
RB5
RB6/PGC
RB7/PGD
VDD
VDD
R8
C1
30 pF
D6
C2
30 pF
Hình 1.5 Mạch nguyên lí hoàn chỉnh cho ứng dụng test PORTB.
Như vậy đến đây ta đã hoàn tất việc thiết kế phần cứng cho ứng dụng. Trong phần tiếp
theo ta tiếp tục bàn đến việc viết chương trình cho ứng dụng trên.
1.2. Xây dựng chương trình xuất dữ liệu ra PORTB vi điều khiển PIC16F877A
Trước tiên, để viết được chương trình, ta cần tìm hiểu một số đặc điểm về cấu trúc của
vi điều khiển PIC16F877A và cú pháp của một số lệnh sử dụng trong chương trình.
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
7/14
1.2.1 Một số đặc điểm về cấu trúc PORTB vi điều khiển PIC16F877A.
Ta cần chú ý đến các điểm sau:
- PORTB của vi điều khiển PIC16F877A cũng như các port điều khiển khác đều
cho phép truyền nhận dữ liệu theo hai hướng, có nghĩa là ta được phép đọc
và xuất dữ liệu ra port điều khiển. Hướng truyền nhận được thiết lập bằng
cách đưa giá trị thích hợp vào thanh ghi TRISB. Mỗi bit trong thanh ghi điều
khiển hướng xuất/nhập cho một chân của port (bit 7 của thanh ghi TRISB
điều khiển chân RB7, bit 6 của thanh ghi TRISB điều khiển chân RB6, ).
N
ếu
một bit trong thanh ghi TRISB mang mức logic 0 thì vi điều khiển sẽ hiểu
rằng chân điều khiển bởi bit đó là chân xuất dữ liệu và ngược lại,
nếu một bit
trong thanh ghi TRISB mang mức logic 1 thì vi điều khiển sẽ hiểu rằng chân
điều khiển bởi bit đó là chân nhập dữ liệu. Ví dụ, ta muốn thiết lập chân
RB3, RB2, RB1, RB0 của PORTB là nhập, chân PB7, RB6, RB5, RB4 của
PORTB là xuất, khi đó giá trị tương ứng đưa vào thanh ghi TRISB sẽ là
‘00001111’.
- Dữ liệu nhập vào hay xuất ra PORTB sẽ được chứa trong thanh ghi PORTB.
Ví dụ, giả sử như tất cả các chân của PORTB đều là chân xuất dữ liệu, khi đó
muốn đưa tất cả các chân của PORTB lên mức logic 1, ta chỉ việc đưa vào
thanh ghi PORTB giá trị ‘11111111’. Nếu tất cả các chân trong PORTB đều là
chân nhập dữ liệu, muốn biết được trạng thái mức logic của từng chân ta chỉ
việc đọc giá trị của thanh ghi PORTB.
- Trong cấu trúc bộ nhớ dữ liệu của PIC16F877A, thanh ghi PORTB nằm ở
BANK 0, còn thanh ghi TRISB nằm ở BANK 1. Ta đã biết muốn truy xuất
giá trị của một thanh ghi nào đó trong bộ nhớ dữ liệu của vi điều khiển PIC,
trước tiên cần chọn BANK dữ liệu chứa thanh ghi đó, và việc chọn BANK dữ
liệu được điều khiển bởi hai bit RP1:RP0 của thanh ghi STATUS. Cụ thể như
sau:
RP1:RP0 = 00 chọn BANK 0.
RP1:RP0 = 01 chọn BANK 1.
RP1:RP0 = 10 chọn BANK 2.
RP1:RP0 = 11 chọn BANK 3.
Các đặc điểm này sẽ là cơ sở cho việc hình thành chương trình xuất dữ liệu ra
PORTB của vi điều khiển PIC16F877A.
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
8/14
1.2.2 Các lệnh sử dụng cho chương trình
Phần này sẽ đè cập đến các lệnh sử dụng trong chương trình xuất dữ liệu ra PORTB
của vi điều khiển PIC16F877A. Ta cần sử dụng các lệnh sau:
- Lệnh BSF
Cú pháp: BSF thanhghi,bit
(tham số “bit” mang giá trị từ 0 đến 7).
Chức năng: lệnh này dùng để đưa bit có số thứ tự chứa trong tham số “bit”
của thanh ghi chứa trong tham số “thanhghi” lên mức logic 1.
Ví dụ: BSF PORTB,7
(bit 7 của thanh ghi PORTB sau lệnh này sẽ mang mức logic 1).
- Lệnh BCF
Cú pháp: BCF thanhghi,bit
(tham số bit mang giá trị từ 0 đến 7)
Chức năng: lệnh này dùng để đưa bit có số thứ tự chứa trong tham số “bit”
của thanh ghi chứa trong tham số “thanhghi” về mức logic 0.
Ví dụ: BCF PORTB,7
(bit 7 của thanh ghi PORTB sau lệnh này sẽ mang mức logic 0).
- Lệnh MOVLW
Cú pháp: MOVLW hangso
(tham số “hangso” mang giá trị từ 0 đến 255)
Chức năng: đưa giá trị của tham số “hangso” vào thanh ghi W. Ta có một số
định dạng về tham số “hangso” như sau:
Định đạng số hex: thêm kí tự “0x” vào trước tham số “hangso”.
Ví dụ: MOVLW 0x5F
(đưa giá trị hex 5F vào thanh ghi W).
Định dang số thập phân: thêm kí tự “d” vào trước tham số “hangso”.
Ví dụ: MOVLW d’15’
(đưa giá trị thập phân 15 vào thanh ghi W).
Định dạng số nhị phân: thêm kí tự “b” trước tham số “hangso”
Ví dụ: MOVLW b’10101010’
(đưa giá trị nhị phân 10101010 vào thanh ghi W).
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
9/14
- Lệnh MOVWF
Cú pháp: MOVWF thanhghi
Tác dụng: đưa giá trị chứa trong thanh ghi W vào thanh ghi được chỉ định
bởi tham số “thanhghi”.
Ví dụ: MOVWF PORTB
(đưa giá trị chứa trong thanh ghi W vào thanh ghi PORTB).
- Lệnh CLRF
Cú pháp: CLRF thanhghi
Tác dung: xóa thanh ghi được chỉ định bởi tham số “thanhghi”.
Ví dụ: CLRF PORTB
(xóa thanh ghi PORTB).
- Lệnh GOTO
Cú pháp: GOTO label
Tác dụng: nhảy tới label được chỉ định bởi tham số “label”.
Ví dụ: GOTO next
(nhảy tới label “next”).
Ta thấy rằng trong tập lệnh của vi điều khiển PIC, không có lệnh nào cho phép đưa
trực tiếp một giá trị nào đó vào một thanh ghi mà phải thông qua thanh ghi trung gian
là thanh ghi W. Ví dụ, ta muốn đưa giá trị b’00000000’ vào thanh ghi TRISB (thao tác
này có nghĩa là thiết lập tất cả các chân của PORTB là chân xuất dữ liệu), ta có thể dùng
hai lệnh như sau:
MOVLW b’00000000’
MOVWF TRISB
Tương tự ta có thể dùng “cặp lệnh” trên để đưa một giá trị 8 bit bất kì vào một
thanh ghi bất kì trong bộ nhớ dữ liệu.
Tuy nhiên đây là một trường hợp đặc biệt. Việc đưa vào thanh ghi TRISB giá trị
b’00000000’ cũng đồng nghĩa với việc xóa thanh ghi TRISB, do đó ta có thể thay thế hai
lệnh trên băng một lệnh duy nhất:
CLRF TRISB
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
10/14
Đến đây ta đã có được các thông tin cần thiết cho việc viết chương trình điều khiển.
Chương trình cụ thể được trình bày ở phần tiếp theo.
1.2.3 Chương trình test PORTB vi điều khiển PIC16F877A.
;
; Ghi chú về chương trình
;
; Chương trình 1.1
; PORTBTEST.ASM
; Chương trinh dùng đề test PORTB của vi điều khiển PIC16F877A
;
; Phần khai báo vi điều khiển
;
processor 16f877a ; khai báo vi điều khiển sử dụng chương
; trình này
include <p16f877a.inc> ; header file đính kèm
__CONFIG _CP_OFF & _WDT_OFF & _BODEN_OFF & _PWRTE_ON &
_XT_OSC & _WRT_OFF & _LVP_ON & _CPD_OFF
; khai báo “configuration bit”
;
; Chương trình bắt đầu tại đây
;
ORG 0x000 ; địa chỉ bắt đầu chương trình
GOTO start
start
BCF STATUS,RP1
BSF STATUS,RP0 ; chọn BANK 1
CLRF TRISB ; khởi tạo PORTB
; PORTB là cổng xuất dữ liệu
BCF STATUS,RP0 ; chọn BANK 0
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
11/14
MOVLW b’10001111’ ; giá trị cần xuất ra PORTB
MOVWF PORTB ; PORTB <- 8Fh
loop
GOTO loop ; vòng lặp vô hạn để dừng chương trình
END ; kết thúc chương trình
1.3. Một số nhận định
Như vậy ta đã hoàn tất một ứng dụng dành cho PORTB của vi điều khiển
PIC16F877A. Bây giờ hãy kiểm tra kết quả thực hiện của chương trình bằng cách sử
dụng mạch test ta vừa thiết kế. Theo tính toán trên lí thuyết, do ta xuất ra PORTB giá trị
b’10001111’ nên các LED gắn vào các chân RB7, RB3, RB2, RB1, RB0 sẽ sáng, còn các
LED gắn vào các chân RB6, RB5, RB4 sẽ tắt. Còn kết quả do vi điều khỉển PIC tạo ra thì
sao? Đây, các LED được khoanh tròn là các LED mà vi đ
iều khiển PIC16F877A làm cho
sáng lên:
Hình 1.6 Kết quả thự thi chương trình 1.1 của PIC16F877A.
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
12/14
Ta thấy có một điểm bất hợp lí ở đây. Đó là LED gắn vào chân RB3 của vi điều
khiển lại không sáng. Lí do tại sao? Đó là do chân RB3 của PIC16F877A còn có thêm
một chức năng là chân nạp chương trình cho vi điều khiển ở chế độ
n
ạp LVP (Low
Voltage Programming).
Khi chế độ nạp này được kích hoạt, chân RB3 của vi điều khiển
sẽ không được hoạt động như chân I/O bình thường, cho nên mặc dù ta có xuất dữ liệu
ra chân RB3 thì vi điều khiển vẫn không thể hiện tác động đó ra chân RB3. Vậy làm sao
để khắc phục? Rất đơn giản, ta chỉ cần tắt chế độ nạp LVP bằng cách khai báo
&_LVP_OFF khi khai báo các “Configuration bits” ở phần khai báo vi điều khiển.
Đến đây hẳn các bạn đã hiểu tại sao ta phải thi công mạch test và kiểm tra kết quả
thực thi chương trình của vi điều khiển một cách trực quan, cho dù chương trình ứng
dụng có đơn giản như thế nào đi nữa, có như vậy ta mới tìm hiểu sâu hơn được các
khía cạnh, các vấn đề của vi điều khiển, đồng thời san bằng khoảng cách giữa lí thuyết
và thực tế.
Bây giờ ta thử không xóa hết thanh ghi TRISB mà đưa vào thanh ghi TRISB một giá
trị khác, chẳng hạn như giá trị b’10000000’. Các bạn đã biết phải làm thế nào rồi chứ?
Chọn BANK 1 của bộ nhớ dữ liệu và sử dụng “cặp lệnh”:
MOVLW b’10000000’
MOVWF TRISB
Kết quả thực thi chương trình là LED gắn vào chân RB7 của PORTB không sáng. Lí
do như sau, ta vừa khởi tạo chân RB7 của PORTB là chân nhập dữ liệu (bit 7 của thanh
ghi TRISB mang giá trị logic 1), cho nên mặc dù ta có xuất dữ liệu ra chân RB7 (giá trị
xuất ra vẫn là b’10001111’) thì chân đó vẫn không xuất được dữ liệu ra bên ngoài,
nhiệm vụ của chân RB7 lúc này chỉ là nhập dữ liệu từ bên ngoài. Như vậy tại một thời
điểm, một chân I/O của vi điều khiển chỉ có thể thực hiên một trong hai nhiệm vụ xuất
dữ liệu (Output) hoặc nhận dữ liệu (Input) tùy theo chức năng mà ta khởi tạo (đưa dữ
kiệu thích hợp vào thanh ghi TRISB).
Tương tự ta có thể xuất ra PORTB một giá trị khác bằng cách thay đổi giá trị đưa
vào thanh ghi PORTB.
Các port còn lại của vi điều khiển PIC16F877A cũng như các vi điều khiển PIC khác
đều có cấu trúc tương tự, tức là có thanh ghi TRISx để điều khiển chức năng (Input hay
Output) và thanh ghi PORTx chứa dữ liệu của port đó. Dựa vào đặc điểm này ta có thể
viết chương trình điều khiển các port còn lại của PIC16F877A xuất dữ liệu ra bên ngoài
theo cấu trúc như chương trình 1.1. Đây là thao tác nên thưc hiện để kiểm tra lại các
đặc tính của từng port trong vi điều khiển PIC16F877A, đồng thời giúp các bạn làm
quen với cấu trúc chương trình cũng như cách viết chương trình dùng cho vi điều khiển
PIC.
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
13/14
Sau đây là một vài đặc điểm về các port của vi điều khiển PIC16F877A mà các bạn
nên chú ý:
- Chân RA4 của PORTA là chân có cực thu để hở, cho nên khi test PORTA, ta
cần gắn thêm điện trở kéo lên cho chân này để đảm bảo kết quả hiển thị ra
LED.
- PORTA và PORTE mặc định khi khởi động là các chân I/O của tín hiệu
analog, cho nên trước khi muốn sử dụng các chân này như các chân I/O bình
thường ta cần tiến hành thêm một bước khởi tạo nữa.
Tuy nhiên trong bài
đầu tiên ta chỉ xuất dữ liệu ra LED nên chưa cần quan tâm đến bước khởi tạo
này (kết quả hiển thị vẫn không có gì khác biệt so với tính toán trên lí thuyết),
ta sẽ bàn kĩ đến các bước khởi tạo và đặc tính analog của các chân trong
PORTA và PORTE trong các bài sau.
- Các chân trong PORTB, PORTC, PORTD cũng có các chức năng khác ngoài
chức năng I/O, tuy nhiên khi khởi động các chân này được mặc định là các
chân I/O bình thường nên trong quá trình test port ta không còn trở ngại gì
nữa.
Đây là bài đầu tiên đơn giản nhất nhưng hẳn các bạn cũng đã nhận thấy rằng có rất
nhiêu thông tin cần được xử lí đến nơi đến chốn một cách thực tế và với sự nghiêm túc
cần thiết. Việc thực hiện thành công ứng dụng đơn giản nhưng cũng rất quan trọng này
có thể xem là một “bước ngoặc” trong quá trình bạn làm quen với vi điều khiển
PIC16F877A nói riêng và họ vi điều khiển PIC nói chung.
Bên cạnh đó các bạn cũng nên làm quen dần với cách ghi chú chương trình, công
viẹc này có vẻ thừa thải nhưng tác dụng mà nó mang lại là rất tích cực. Thứ nhất, ta có
thể dần định hướng cho mình một cấu trúc chương trình viết cho vi điều khiển PIC.
Thứ hai, bạn có thể biết được mình vừa ra lệnh cho vi điều khiển PIC thực hiện công
việc gì với lệnh mình vừa viết ra. Thứ ba, người khác khi dọc chương trình của bạn
cũng cảm thấy thân thiện và dễ hiểu hơn.
Ứng dụng này phải được thực hiện thành công trước khi ta xây dựng các ứng dụng
khác phức tạp hơn. Đây cũng là mục đích xây dựng của loạt bài “PIC16F877A từ dễ tới
khó”, ta sẽ bắt đầu từ ứng dụng đơn giản nhất này, và lấy nó làm cơ sở để xây dựng các
ứng dụng ngày càng phức tạp hơn. Hy vọng các bạn có thể biết được thêm một số
thông tin nào đó về vi điều khiển PIC16F877A sau bài đầu tiên này.
Hết bài 1!
Người báo cáo:
Nguyễn Trung Chính
Tài liệu:
TUT01.03
Ngày:
7/12/2005
Trang:
14/14
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
1/17
Tutorial02.03
Gửiđến:
ĐoànHiệp,DoãnMinhĐăng,
Nộidung:
Bài2:CHƯƠNGTRÌNHDELAY
MICROSOFTWORD
Tómtắt:
Tutorialpostlênpicvietnam,topic“PIC16F877ATỪDỄTỚIKHÓ”thuộcluồng“CƠBẢNVỀ
VIĐIỀUKHIỂN VÀPIC”vớinộidung:
‐ Vàinétsơlượcvềmụcđíchvàtácdụngcủachươngtrìnhdelay.
- Phântíchsourcecodem ộtsốchươngtrìnhdelay.
- Tậptrung phântích,khaithácchươngtrìnhdelaycủaNigelnhưmộtdạngchươngtrìnhdelay
đượcchuẩnhóa.
TutorialnàysửdụngkhánhiềucáckiếnthứctrongtutorialcủaNigel.
1. Vàinétsơlượcvềchươngtrìnhdelay.
1.1. Chukìxungclockvàchukìlệnh
Trongphầnnàytasẽbànđếnmộtvàikiếnthứccơsởphụcvụchoviệcviếtchương
trìnhdelay.CụthểlàtìmhiểuvềchukìxungclockvàchukìlệnhtrongviđiềukhiểnPIC.
Tađãbiếtđểviđiềukhiểnhoạtđộngđượccầnphảicungcấpmộtnguồnxungclocktừ
bênngoài.ĐốivớiviđiềukhiểnPIC,nguồnxungclockcóthểlàmộtmạchdaođộngRC
đơngiản,mộtthạchanh, Tấtnhiên,yêucầucủanguồnxungclockphảilàcàngổnđịnh
càngtốt.
Thôngthường,nguồnxungsửdụngchoviđiềukhiểnnóichungvàPICnóiriênglà
thạchanhvớicácưuđiểmgiáthànhkhôngcao,kháổnđịnhvàrấtthuậntiệntrongviệc
tínhtoán,thiếtkếmạchứngdụngvàchươngtrìnhchoviđiềukhiển.Trongbàinày,ta
cũngsửdụngthạchanhlàmnguồnxungchoviđiềukhiển.
Mỗithạchanhcómộttầnsốdaođộngcốđịnh,tagọitầnsốđólàf0,thôngthườngf0có
cáctầnsố4MHz,10MHz,20MHz,
Tùytheomỗiloạiviđiềukhiểnmàyêucầu đốivới
f0cóthểkhácnhau.ĐốivớiviđiềukhiểnPIC16F877A,tầnsốdaođộngf0 phảinhỏhơn
hoặcbằng20MHz,đâycũnglàtầnsốhoạtđộngtốiđamàđasốcácviđiềukhiểnPIC
thuộcdòngmid‐rangecókhảnăngđápứngđược.Chukìdaođộngcủathạchanhtagọilà
t0vàđượctínhtheocôngthức:
t0=1/f0(1)
Rấtcơbản!Khôngcógìcầnchúthíchthêmchocôngthứcnày.
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
2/17
Tacũngđãbiếtrằngcóhailốikiếntrúcdùngđểtổch ứcmộtviđiềukhiển,đólàkiến
trúcVon‐NeumanvàkiếntrúcHavard.
ViđiềukhiểnPICđượctổchứctheolốikiếntrúc
Havard.Takhôngđisâuvàocáclốikiếntrúcnày,màchỉcầnbiếtrằng
vớilốikiếntrúc
Havard,mỗilệnhsẽđược thựcthixongtrongmột khoảngthờigianlàmộtchukìlệnh.
Khoảngthờigiannàyluôncốđịnhvàphụthuộcvàochukìcủaxungclock.
Tacómột“địnhnghĩa”mangtính đạikháinhưsau:chukìlệnhcủaviđiềukhiển
PIClàkhoảngthờigianmàviđiềukhiểnPICthựcthixongmộtlệnh.Tagọithờigiancủa
mộtchukìlệnhlàt
i.
Đểthựcthixongmộtlệnh,viđiềukhiểnPICcầnđến4chukìxungclock.Nhưvậythời
gianthựcthixongmộtlệnhsẽđượctính:
t
i=4t0 (2)
Thaycôngthức(1)vàocôngthức(2)tacóđượccôngthứctínhthờigiancủamộtlệnh
(mộtchukìlệnh)nhưsau:
t
i=4/f0(3)
Vídụ:nếutasửdụngthạchanhloại4MHzthìthờigianthựcthimộtlệnhcủaviđiều
khiểnlà:
t
i=4/(4
×
10
6
)=1
µ
s
Đểthuậntiệnchoviệctínhtoánvàthiếtkếchươngtrìnhdelay,tasẽsửdụngloạithạch
anh4MHzchomạchứngdụng,
vìnhưcácbạnđãthấy,thờigianthựcthimộtlệnhcủavi
điềukhiểnlúc
dólà1µs.Quáchẵn!
1.2. Mụcđíchvàtácdụngcủachươngtrìnhdelay
Nhưtađãthấyởmục1.1,thờigianthựcthilệnhcủam ộtviđiềukhiểnlàrấtnhanhso
vớitốcđộcảmnhậnsựvậthiệntượngcủaconngười.Điềunàygâynhiềukhókhăncho
việc“giaotiếp”giữaconngườivớimộtviđiềukhiểncũngnhưkhókhăntrongviệccảm
nhậnbằnggiácquankếtquảcácthaotáccủam ộtviđiềukhiển.
Vídu,tadùngviđiềukhiểnđểđiềukhiểnmộtLEDchớptắtliêntục.Vớithaotácnày
viđiềukhiểnchỉcầnhaichukìlệnhlàhoàntấtmộtchukìchớptắt,vàthờigiancủamỗi
chukìsẽlà2µs(khisửdụngthạchanh4MHz),vàtrongmộtgiây,LEDsẽchớptắt500000
lần.Trongkhimắtngườichỉcóthểnhậnbiếtđược24hìnhảnhtrongmộtgiây.Điềunày
cónghĩalà,mộtngườingoàihànhtinh,vớiconmắtcótốcđộxửlíhìnhảnhnhanhhơn,
khichứngkiếnhiệntươngtrênsẽnóirằng:“Eh,ngườitráiđất,tôithấycócáigìđóđang
chớptắt”.Cònngườitráiđất,vớitốcđộxửlíhìnhảnhcủamắtlà24hìnhtrong1giây,khi
chứngkiếnhiệntượngtrênsẽnóirằng:“Không,ngườingoàihànhtinh,tôithấynósáng
liêntụcđóchứ!”.
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
3/17
Nhưvậy,làmsaođểmắtngườicảmnhậnđượcLEDđangchớptắt,cáchduynhấtlà
phảigiảmsốlầnchớptắttrong1giâynhỏhơn24,cácthaotácđểviđiềukhiểnhiểnthịcho
conngườithấyđượchiệntượngtrênlầnlượtsẽlà:
- BậtLEDsánglên
- ChờmộtchútchotớikhimắtnhậnđượchìnhảnhLEDsáng.
- TắtLED
- ChờmộtchútchotớikhimắtnhậnđượchìnhảnhLEDtắt.
- Lặplạicácthaotáctrên.
Nhưtađãbiết,doviđiềukhiểnkhôngcócáilệnhgọilà“chờm ộtchủt”,chonênkhái
niệmchươngtrìnhdelaymớiđượcphátsinhđểthựchiệnquátrìnhchờđó.
Cóthểnóichươngtrìnhdelayđóngmộtvaitròquantrọngtrongcácthaotáchiểnthị.
Bêncạnhđó,chươngtrìnhdelaycòncóvaitròquantrọngtrongviệcgiaotiếpvớicácthiết
bịkhác,khimàtốcđộxửlícủaviđiềukhiểnvàcácthiếtbịkhôngđồngnhất.Ngoàira,ta
cònsử dụngchươngtrìnhdelaytrongnhiềutình huống thực t ế cầnralệnhchoviđiều
khiểnphảichờ.
2. Xâydựngchươngtrìnhdelay
2.1. Cáclệnhsửdụngchochươngtrìnhdelay
Ngoàicáclệnhđãđượcđềcậpđếntrongbài1,tacầnsửdụngthêmcáclệnhsaucho
chươngtrìnhdelay:
LệnhDECFSZ
Cúpháp: DECFSZ thanh_ghi,noi_den
Lệnh1
Lệnh2
Tácdụng:Giảmgiátrịchứatrongthamsố“thanh_ghi”vàsosánhvới0.
- Nếugiátrịsaukhigiảmkhác0,lệnh1đượcthựcthi.
- Nếugiátrịsaukhigiảmbằng0,lệnh1khôngđược thựcthivàđượcthaybằng
lệnhNOP(khônglàmgìc ả).
Thamsố“noi_den”dùngđểxácđịnhnơilưugiátrịthanhghi“thanh_ghi”saukhi
giảm.Khikhôngsửdụngthamsố“noi_den”,trìnhbiêndịchsẽmặcđịnhlàkếtquả
đượcchứatrongthanhghiW.
- Nếuthamsố“noi_den”bằng1,kếtquảđược chứatrongthanhghi“thanh_ghi”.
- Nếuthamsố“noi_den”bằng0,kếtquảđược chứatrongthanhghiW.
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
4/17
LệnhRETURN
Cúpháp: RETURN
Tácdụng: trởvềchươngtrìnhchínhtừchươngtrìnhcon.
LệnhRETLW
Cúpháp: RETLW tham_so (0≤tham_so≤255)
Tácdụng: trởvềchươngtrìnhchínhtừchươngtrìnhconvớigiátrịtham_so
đượcchứatrongthanhghiW.
2.2. Thuậttoánchochươngtrìnhdelay
Tađãbiếtởphần1,chươngtrìnhdelaylàchươngtrìnhdùngđểralệnhchoviđiều
khiển “chờmộtchút”(tạmthờiđịnhnghĩamộtcách đạikháinhưvậy).Điềunày
cũngđồngnghĩavớiviệcralệnhchoviđiềukhiểnlàmmộtcôngviệcvônghĩanàođó
trongmộtkhoảngthờigiandotaquyếtđịnh.
TrongtậplệnhcủaviđiềukhiểnPIC,tacólệnhNOP.Lệnhnàycótácdungralệnh
choviđiềukhiển khônglàmgìcả,vàthờigianthựcthilệnhnàycũnglà1chukì
lệnh.Nhuvậy,tacócầnthiếtphảixâydựngthuậttoánchochươngtrìnhdelay,vìchỉ
cần “NOP”liêntục làxong?Hoàntoànkhôngđơngiảnnhưvậy,vìkhiđótasẽgặp
phảicácvấnđềsau:
- Thứnhất,cáithuậttoáncóvẻ khôngbìnhthường.
- Thứhai,viếtchươngtrìnhnhưvậythìrấtmỏitay(muốnralệnhchoviđiều
khiểnchờ1ms,bạnphảiviếtđiviếtlạicáilệnhNOP 1000lầnnếusửdụng
loạithạchanh4MHz).
- Thứba,dunglượngbộnhớchươngtrìnhbịphíphạmmộtcách quáđáng.
Rõrànglàtakhôngthểviếtchươngtrìnhdelaytheocáchđó.Vàviệckhắcphụctất
cảcácnhượcđiểmnêutrêncũnglàcáctiêuchíđặtrachomộtchươngtrìnhdelay,đó
là:ngắngonvàthuậntiệnchoviệcsửdụng.
Mộtphươngphápthườngsửdụngđểviết cácchươngtrìnhdelaylàchoviđiềukhiển
nhảytớinhảyluimấycáilabel.Tuynhiênđểkiểmsoátđượcthờigiandelaydo
chươngtrìnhtạora,tacầntínhtoáncácgiátrịtrongchươngtrìnhmộtcáchphùhợp.
Sauđâytasẽdisâuvàocácthuậttoándùngđểviếtchươngtrìnhdelaynày.
2.2.1 Thuậttoán1
TrongthuậttoánnàytasửdụnglệnhDECFSZđểxâydựngchươngtrìnhdelay.
Đoạnchươngtrình1:xétmộtđoạncodenhưsau
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
5/17
MOVLW d’20’ ;đưagiátrị20vàothanhghiW
MOVWF delay‐reg ;delay‐reg<‐20
loop
DECFSZ delay‐reg,1 ;giảmgiátrịtrongthanhghidelay‐regvàsosánh
;với0,kếtquảchứatrongthanhghi“delay
‐reg”
GOTOloop ;nếugiátrithanhghi“delay_reg”khác0
;thìnhảytớilabel“loop”
………………… ;cáclệnhtiếptheosauđoạnchươngtrìnhdelaysau
;khigiátrịtrongthanhghi“delay‐reg”đãgiảmvề
0.
Đoạn chương trình delay được thể hiện trong vòng lặp “loop”. Ta thấy lệnh
“DECFSZ ”cầnmộtchukìlệnhđểthựcthi,lệnh“GOTO ” cần 2 chu kì
lệnh,khiđógiá
trịtrongthanhghi“delay‐reg”sẽbịgiảmđimộtđơnvị.Nhưvậyđể
giátrịtrongthanhghi“delay‐reg”giảmmộtđơnvị,tacần(1+2)=3chukìlệnhvà
quãngthời
giancầnthiếtđểgiátrịtrongthanhghi“delay‐reg”giảmmộtđơnvịs ẽlà3ti
(t
inhưđãđềcậpđếntrongphầntrênlàthờigiancủamộtchukìlệnh).
Trongvídụtrên, dotađưavàothanhghidelay‐reggiátrị20chonênsốlầngiảm
giátrịthanhghi”delay‐reg”sẽ
là(20+1)=21.TacóthểtínhđượcthờigiandelayTdo
đoạnchươngtrìnhtrêntạorasẽlà:
T=3×(20+1)×t
i
Ví dụ, nếu ta sử dụngloại thạch anh 4 MHz thì một chu kì lệnh sẽcó thời gian
ti=1µs,dođóđoạnchươngtrìnhtrênsẽtạorakhoảngthờigiandelay:
T=3×
(20+1)×1µs=63µs
Mộtcáchtổngquát,tacóthểsuyrađượccôngthứctínhthờigiandelaychođoạn
chươngtrìnhtrênnhưsau:
T=3
×
(N+1)ti (4)
TrongđóNlàgiátrịđưavàothanhghi“delay‐reg”.
Đếnđâytađãcóthểhìnhdungđượcmộtcáchsơlượccáchtínhtoánthờigiandelay
Tcủamộtchươngtrìnhdelay.ThờigianTnàysẽ
phụthuộcvàocấutrúcgiảithuật
chươngtrìnhdelayvàthờigianmộtchukìlệnht
i.
Mộtđiểmcầnchúýthôngthườngcácthanhghitasửdụnglàthanhghi8bit,cho
nêngiátrịtốiđacóthểđưavàomộtthanhghilà255.Vậythờigiandelaylớnnhất
mà
đoạnchươngtrìnhdelaytrêncóthểtạoralà:
T
max=3x(255+1)ti
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
6/17
Muốn tạo thời gian delaylâu hơn, ta phải tăng số lượng các vònglặp lên.Đoạn
chươngtrìnhsauminhhọacáchtăngsốlượngvònglặpchochươngtrìnhdelay:
Đoạnchươngtrình2:
MOVLW d’255’
MOVWF delay‐reg1 ;đưagiátrị255vàothanhghi“delay‐reg1”
loop
DECFSZ delay‐reg1,1 ;giảmgiátrịthanhghi“delay‐reg1”vàsosánhvới0
;giátrịsaukhigiảmlưuvàothanhghi“delay‐reg1”
GOTO
loop1 ;nếuchưabằng0nhảytớilabel“loop1”
GOTO next ;nếuđãbăng0chươngtrìnhdelayhoàntất
loop1
MOVLW d’255’
MOVWF delay‐reg2 ;đưavàothanhghi“delay‐reg2”giátrị255
loop2
DECFSZ
delay‐reg2,1 ;giảmgiátrịthanhghi“delay‐reg2”vàsosánhvới0
;giátrịsaukhigiảmlưuvàothanhghi“delay‐reg2”
GOTO loop2 ;nếuchưabằng0thìnhảyđếnlabel“loop2”
GOTO loop
;nếubằng0thìnhảyđếnlabel“loop”
next
………………… ; cáclệnhtiếptheosauchươngtrìnhdelay
Taxétđoạnchươngtrìnhtừlabel“loop1”trước.Đoạnchươngtrìnhnàytươngtự
nhưđoạnchương
trình1,chonêncáchtínhthờigiandelaytrongđoạnchươngtrình
nàykhôngcógìthayđổi.GiátrịNtrongcôngthức4sẽtươngứngvớigiátrịN
2đưa
vàothanhghi“delay‐reg2”(255).TagọiT
2làthờigiandelaydođoạnchươngtrìnhnày
tạorathìT
2sẽđựơctínhnhưsau:
T
2=3×(N2+1)ti (5)
Khigiátrịtrongthanhghi“delay‐reg2”giảm về0thìcáclệnhtừlabel“loop”được
thựcthi.Ởthờiđiểmnàygiátrịtrongthanhghi“delay‐reg1”sẽgiảmđimộtđơnvịvà
tiếptụcthựcthivònglặp“loop1”.NhưvậysaumộtkhoảngthờigianT
2,giátritrong
thanhghi“delay‐reg1”sẽgiảmđimộtđơnvị,vànếutagọiN
1làgiátrịđưavàothanh
ghi“delay‐reg1”thìsốlầngiảmgiátrịtrongthanhghi“delay‐reg1”sẽlà(N
1+1).Như
vậythờigiandelayTdođoạnchươngtrình2tạoralà:
T=(N
1+1)T2=3×(N1+1)×(N2+1)×ti (6)
Dựatheocácgiátrịđưavàotrongđoạnchươngtrình2tacóthểtínhđượcthờigian
delaydođoạnchươngtrìnhtrêntạoranhưsau:
T=3×(255+1)×(255+1)t
i=196608ti
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
7/17
Nếusửdụngloạithạchanh4MHzthìthờigiandelaydođoạnchươngtrìnhtrên
tạoralà196608μs.
Nhưvậy,tùyvàothờigiandelaycầnthiếtvàtùyvàoloạithạch
anhsửdụngtrong
mạchmàtacóthểđưacácgiátrịN
1vàN2vàocácthanhghi“delay‐reg1”và“delay‐
reg2”mộtcáchthíchhợpdựavàocôngthức(6).
Vídụ:tínhtoáncácgiátrịđưavàothanhghi“delay‐reg1”và“delay‐reg2”đểthờigian
delaydođoạnchươngtrình2t
ạoralà90ms.Giảsửtađangsửdụngloạithạchanh4MHz.
Tagiảibàitoánnhưsau:doloạithạchanhtasửdụngcótầnsố4MHznênt
i=1μs.
Dođótacó
(N
1+1)×(N2+1)=T/3ti=90×10
‐3
/(3×1×10
‐6
)=30×10
3
Nếuchọngiátrịđưavàothanhghi“delay‐reg2”làN2 =199thìgiátrịN1đưavào
thanhghi“delay‐reg1”sẽlà:
N
1=30×10
3
/(199+1)‐1=149
Mộtđiểm cầnchúýlàbêncạnhviệcthỏamãncôngthức(6),cácgiátrịN
1vàN2
phảithỏamãnđiềukiện:
0<N
1<256và0<N2<256 (7)
Thuậttoántrênchophéptagiảiquyếtkhátriệtđểcácvấnđềdànhchomộtchương
trìnhdelay.Tuynhiên,nhượcđiểmcủathuậttoántrênlà:trongtrườnghợp cầnnhiều
thờigiandelaykhácnhau,taphảiviếtnhiềuchươngtrìnhdelaykhácnhautươngứng.
Thuậttoán2chochươngtrìnhdelayđượcpháttriểndựatrênthuậttoán1chophép
khắcphụcnhượcđi
ểmtrênvàsẽđượctrìnhbàycụthểởphầntiếptheo.
2.2.2 Thuậttoán2
Cácbạncóthểdễdàngnhậnrađâylàthuậttoánchochươngtrìnhdelayđượcsử
dụngtrongtutorialcủaNigel.Phầnnàysẽphântích cụthểgiảithuậtvàsourcecode
củađoạnchươngtrình
delaynày.Vàđểthểhiệntháiđộtôntrọngtác giả,tutorialnày
vẫngiữnguyênmãlệnhnhưtrongtutorialcủaNigel.
Giảsửtađangsửdụngloạithạchanh4MHz.Taxétđoạncodesau:
Đoạnchươngtrình3:
MOVLW d’90’
MOVWF count1 ;đưagiátrị90vàothanhghicount1
d1
MOVLW d’199’
MOVWF counta ;đưagiátrị199vàothanhghicounta
MOVLW d’1’
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
8/17
MOVWF countb ;đưagiátrị1vàothanhghicountb
delay_0
DECFSZ counta,1 ;giảmgiátrịtrongthanghicountavàsosánhvới0
GOTO $+2 ;nếuchưabằng0,nhảytớilệnh“GOTOdelay_0”
DECFSZ countb,1 ;nếubằng0,giảmgiátrịtrongthanhghicountb
GOTO delay_0 ;countbsaukhigiảmcógiátrịbằng0nênlệnhnày
;khôngđượcthựcthi
DECFSZ count1,1 ;giảmgiátrịtrongthanhghicount1
GOTO d1 ;nhảyvềlabeld1
‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ ;cáclệnhtiếptheocủachươngtrìnhchínhsauđoạn
;chươngtrìnhdelay
Trướctiêntalưuýđếnlệnh“GOTO$+2”.Lệnhnàycótácdụngnhảytớilệnhthứ
haikểtừdònglệnh“GOTO$+2”,tứclànhảyđếnlệnh“GOTOdelay_0”.Hoàntoàn
tươngtựtacóth ểdùnglệnhcócấutrúctươngtựđểnhảyđếnbấtcứdònglệnhnào
trongchươngtrìnhthôngquaviệcthaythếhằngsốsaudấu“$”.
Taxétđoạncodebắtđầutừlabel“delay_0”trước.LệnhDECFSZcounta,1”mất
mộtchukìlệnhđểthựcthi.Nếugiátrịchứatrongthanhghicountachưabằng0thì
lệnh“GOTO$+2”đượcthựcthi.Lệnhnàymấthaichukìlệnh.Tiếptheo,lệnh“GOTO
delay_0”đượcthựcthi.Lệnhnàycũngmấthaichukìlệnh.Sauđó,giátrịtrongthanh
ghicountatiếptụcđượcgiảm.Đếnđâytanhậnthấyrằng,đểgiảmmộtgiátrịtrong
thanhghicounta,tamấthết5chukìlệnh(1chukìlệnhcholệnhDECFSZcounta,1”,2
chukìlệnhcholệnh“GOTO$+2”và2chukìlệnhcholệnh“GOTOdelay_0”),vàdo
giátrịđưavàothanhghicountalà199nênthờigiancầnthiếtđểthanhghicountagiảm
hếtgiátrịvề0là:
T
a=5×(199+1)×ti
Dotađangsửdụnglaọithạchanh4MHznênTasẽmanggiátrị1000μshay1ms.
Khigiátrịtrongthanhghicountabằng0,lệnh“GOTO$+2”sẽkhôngđượcthựcthi
màthayvàođólàlệnhNOP,tiếptheolệnh“DECFSZcountb,1”sẽđượcthựcthi.Ta
thấygiátrịđưavàothanhghicountblà1nênsaukhigiảm countbsẽbằng0nênlệnh
“GOTOdelay_0”sẽđượcthaybằnglệnhNOPvàtiếptheo,lệnh“DECFSZcount1,1”sẽ
đượcthựcthi.Sauđóchươngtrìnhquaytrởvềlabel“d1”đểthựchiệnviệcnạplạicác
giátrịchothanhghicounta,countbvàtiếptụcthựcthiđoạncoedetưlabel“delay_0”.
Nhưvậyviệcđưagiátrị1vàothanhghicountbthựcchấtchỉlàđểthựchiệnquá
trìnhchuyểntiếpmỗikhithanhghicountagiảmvề0.Vàđoạncodetừlabel“delay_0”
thựcchấtlàđểtạorathờigiandelaygầnđúng1msdotađãbỏquam ộtsốchukìlệnh
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
9/17
trongbướcchuyểntiếp(lưuýmộtlầnnữalàtađangsửdụngloạith ạchanh4MHz),
sauđógiátrịtrongthanhghicount1đượcgiảm1đơnvị.Vònglặpcứtiếp
tụcchođến
khigiátrịtrongthanhghicount1đượcgiảmvề0.Khiđólệnh“GOTOd1”không
đượcthựcthinữavàquátrìnhtạothờigiandelaykếtthúc,cáclệnhtiếptheotrong
chươngtrình
chínhsẽtiếptụcđượcthựcthi.
Đếnđâytacóthểnhậnthấyrằngcứmỗi1msthìgiátrịtrongthanhghicount1sẽ
giảmđi1đơnvị.Dođó,muốntạorabất
cứmộtthờigiandelaynàolàb ộisốcủa1ms,
tachỉviệcđưagiátrịtươngứngvàothanhghicount1.Trongvídụởđoạnchươngtrình
3,dotađưavàothanhghicount1giátrị90nên
thờigiandelaysẽlà90ms.Hoàntoàn
tươngtựchoviệctạorathờigiandelay10ms,50ms,100ms,150ms,200ms,…tacũng
dễdàngnhậnthấylàthờigiandelaytốiđa
dođoạnchươngtrìnhtrêntạoralà255ms.
Vớicácthaotácthôngthườngdànhchoviđiềukhiển,cóthểnóiđâylàthờigiandelay
đủlớnđểtacóthểsửdụng.
Thuậttoán2tuy
dàihơnvàsửdụngnhiềuthanhghihơnsovớithuậttoán1nhưng
nócónhiềuưuđiểmhơnthuậttoán1dotínhlinhđộngvàdễsửdụngcủanó.Tacóthể
s
ửdụngđoạnchươngtrìnhdelaynàynhưmộtchươngtrìnhdelaymẫuchoviệc xây
dựngcácứngdụngchoviđiềukhiểnPIC.
Trongtrườnghợpsửdụnglọaithạchanhcótần
sốcaohơn,tacóthểkếthợphai
thuậttoán1và2đểtạorathờigiandelaymongmuốn.
3. Ứngdụng
Trongcácphầntrên,tađãcóthểhìnhdungđượcmụcđích,tácdụngvàmộtsốgiải
thuậtchoviệcxâydựngmộtchươngtrìnhdelay.Bâygiờlàlúcsửdụngcáckiếnthứcđó
chocácứngdụngcụthể.
•
Ứngdụng1:
Ta sẽ phát triểnứng dụngđầu tiên cho chương trình delay từ mạch nguyên lí và
chươngtrìnhđãđượcxâydựngtrongbài1.Trongbài1,tađãthựchiệnviệtxuấtcácgiá
trịraPORTB
vàkiểmchứngbằngcácLEDgắnvàoPORTB.Bâygiờtasẽviếtchương
trìnhchotấtcảcácLEDgắnvàoPORTBchớptắtsaumỗikhoảngthờigian100ms.
Giảithuậtchochươngtrìnhchắccũngkhôngcógìphảiđángbàn,cácbướcthựchiện
lầnlượtsẽlà:
- BậttấtcảcácLEDởPORTB
- Delay100ms
- TắttấtcảcácLEDởPORTB
-
Delay100ms
- Lặplạicácthaotáctrên
Ngườibáocáo:
NguyễnTrungChính
Tàiliệu:
TUT02.03
Ngày:
2/9/2006
Trang:
10/17
Chươngtrìnhsẽđượcviếtnhưsau:
Chươngtrình2.1:
;=============================================================================
;WWW.PICVIETNAM.COM
;Laptrinh: NGUYENTRUNGCHINH
;Ngaybatdau: 23thang01nam2006
;Ngayhoanthanh: 23thang01nam2006
;Kiemtrachuongtrinh:DoanHiep,DoanMinhDang,
;
;Ngaykiemtra:
;SudungvidieukhienMicrochip:
PIC16F877A
title “chuongtrinh2‐1.asm”
processor 16f877a
include <p16f877a.inc>
__CONFIG _CP_OFF&_WDT_OFF&_BODEN_OFF&_PWRTE_ON&
_XT_OSC&_WRT_OFF&_LVP_OFF&_CPD_OFF
;Capnhatvabosung:
;Motachuongtrinh: ChuongtrinhdungdedieukhientatcacacLEDganvao
;
PORTBchoptatlientucsaumoikhoangthoigian100ms.
;Khongsudungchuongtrinhcon
;Motaphancung: 8LEDduocganvaoPORTBthongquacacdientro,cac
;thanhphandikembaogomthachanh,machresetvanguon
;=============================================================================
;‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
;Khoitaocacbien
;‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
count1EQU 0x20 ;cacbiendungchodoanchuongtrinhdelay
countaEQU 0x21
countbEQU 0x22
