Đồ Án Thiết kế mạch thí nghiệm dùng Vi điều khiển 80C51 phối ghép với LCD, ADC0809, RTC DS12887 và HEX-key

Đề tài: Thiết kế mạch thí nghiệm dùng Vi điều khiển 80C51 phối ghép với LCD, ADC0809, RTC DS12887 và HEX-keypad


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN . 6
MỞ ĐẦU . 7
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 8051. . 8

CHƯƠNG I: Cấu trúc phần cứng của 8051 . 8
I. Khái niệm chung về Vi điều khiển 8
I.1 Sự ra đời 8
I.2 Điểm khác biệt giữa vi điều khiển và vi xử lý . 8
I.3 Tiêu chuẩn lựa chọn 1 bộ vi điều khiển 9
II. Vi điều khiển 8051 9
II.1 Sơ đồ khối của 8051 9
II.2 Sơ đồ và chức năng các chân của 8051 10
II.2.1 Sơ đồ các chân . . 10
II.2.2 Chức năng của các chân . 10
I.2.3. Cấu trúc của các cổng xuất/nhập . . 13
II.3.Tổ chức bộ nhớ 8051 . . .13
II.3.1. Vùng RAM đa mục đích . 14
II.3.2. Vùng RAM định địa chỉ bit . 14
II.3.3. Các dãy thanh ghi 15
II.3.4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt 15
II.3.4.1. Từ trạng thái chương trình PSW . 15
II.3.4.2. Thanh ghi B . 16
II.3.4.3. Con trỏ stack . 17
II.3.4.4. Con trỏ dữ liệu DPTR 17
II 3.4.5. Các thanh ghi port 17
II.3.4.6. Các thanh ghi định thời TMOD và TCON 17
II.3.4.7.Thanh ghi của cổng nối tiếp 19
II.3.4.8. Các thanh ghi ngắt . 21
II.3.4.9. Thanh ghi điều khiển nguồn 22
II.4. Bộ nhớ ngoài .23
II.4.1. Truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài 24
II.4.2. Truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài 24
II.4.3. Hoạt động Reset 26
CHƯƠNG II: Tập lệnh của 8051 27
I.Mở đầu 27
II.Các kiểu định địa chỉ .27
II.1.Định địa chỉ thanh ghi .28
II.2.Định địa chỉ trực tiếp 28
II.3 Định địa chỉ gián tiếp 29
II.4 Định địa chỉ tức thời .30
II.5 Định địa chỉ tương đố.i 30
II.6. Định địa chỉ tuyệt đối 30
II.7. Định địa chỉ dài. 31
II.8. Định địa chỉ chỉ số. . 31
III.Các loại lệnh .32
III.1. Lệnh số học . . 32
III.2. Các lệnh Logic . . .33
III.3.Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu 35
III.4. Các lệnh xử lý bit . . .36
III.5. Các lệnh rẽ nhánh .37
III.6. Nhóm lệnh dịch, quay 39
III.7. Các lệnh làm việc với Stack . .40
CHƯƠNG III: Hoạt động định thời . 41
I. Hoạt động bộ định thời .41
I.1. Lập trình cho các bộ định thời của 8051 41
I.2. Thanh ghi chế độ bộ định thời TMOD 41
I.2.1. Các chế độ định thời và cờ tràn 42
I.2.1.1. Chế độ định thời 13-bit (chế độ 0) 42
I.2.1.2.Chế độ định thời 16-bit (chế độ 1) 42
I.2.1.3. Chế độ tự nạp lại 8-bit (chế độ 2) 42
I.2.1.4. Chế độ định thời chia sẻ (chế độ 3) . 42
II. Nguồn xung clock định thời . 43
CHƯƠNG IV: Hoạt động ngắt 44
I Tổ chức ngắt của 8051 44
I.1 Cho phép và không cho phép ngắt . 44
I.2. Ưu tiên ngắt 44
I.3. Chuỗi vòng 44
II. Xử lý ngắt . 45
III. Các vector ngắt . . 45
IV. Các ngắt do port nối tiếp . . 45
V. Các ngắt ngoài 46
CHƯƠNG V: Lập trình hợp ngữ (Assembly Language Programming). . 47
I.Trình dịch hợp ngữ . . 47
II.Khuôn dạng của chương trình hợp ngữ 47
III. Dịch và chạy 1 chương trình hợp ngữ 48
IV.Cấu trúc chương trình . 49
IV.1 Các phát biểu:. . 49
IV.2 Vòng lặp (Loop) . 49
IV.3.Cấu trúc lựa chọn (Choice) 50
IV.5. Tổ chức chương trình . 50
PHẦN II. THIẾT KẾ . 52
CHƯƠNG I: Thiết kế phần cứng . 52
I.Sơ đồ nguyên lý . . 53
II. Phần cứng . . 54
II.1. Đồng hồ thời gian thực DS12887 54

II.1.1. Hoạt động . 55
II.1.2 Chức năng các chân 56
II.1.3.Bản đồ địa chỉ (Address Map) 59
I.1.4 Các thanh ghi điều khiển 62
II.2. LCD 16x2 . 66
II.3 ADC0809 68
II.3.1. Sơ đồ các chân của ADC0809 68
II.3.2 Các bước lập trình cho ADC0809 69
II.4.Bàn phím HEX 70
II.5. Giải mã địa chỉ 74LS138 . 71

II.6. Chốt địa chỉ 74HC373 . 72

II.6.1.Sơ đồ chân của 74HC373 72
II.6.2.Hoạt động của 74LS373 . 72
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ PHẦN MỀM 74
I. Chuơng trình quét bàn phím HEX. 74
II. Đọc thời gian từ đồng hồ thời gian thực RTC DS12887 78
III. Thiết lập ngày/tháng/năm cho DS12887 .84
IV. Giao tiếp với ADC0809 85
KẾT LUẬN . . . 90
TÀI LIỆU THAM KHẢO. 91