Tài liệu Chuông báo tiết học -đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ thông tin

ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP KHOA ĐIỆN TỬ Bộ môn: KỸ THUẬT MÁY TÍNH ĐỒ ÁN MÔN HỌC MÔN HỌC HỆ THỐNG NHÚNG Nhóm sinh viên : Chu Anh Nguyễn Trần Đức Hoàng Nguyễn Thị Nhung Lớp : K43ĐĐK Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Văn Huy Thái Nguyên – 2011 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 1 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20. . . Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Nhận xét của giáo viên chấm ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................................................................................................ Thái Nguyên, Ngày Tháng Năm 20. . . Giáo Viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Bộ môn Kỹ thuật máy tính 2 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy LỜI MỞ ĐẦU - Ngành điện tử ngày càng phát triển, đã dần thay thế các thiết bị thô sơ, bằng các thiết bị điện tử có độ tự động rất cao, tiết kiệm công sức cho con người. Hiện nay với sự phát triển của vi điều khiển thì chỉ cần động tác nhẹ nhàng các thiết bị đã được điều khiển một cách nhanh chống - Người ta thường nói: “Học đi đôi với hành, vì thế để tạo nền tảng, tăng thêm hiểu biết cũng như đi vào thực tế em đã lựa chọn đề tài “Chuông Báo Tiết Học”. - Trong quá trình thực hiện đề tài này, chúng em đã rất cố gắng, nhưng có lẽ do vốn kiến thức cũng như những nguyên nhân chủ quan khác mà đề tài chắc chắn sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Chúng em rất mong sự đóng góp ý kiến, phê bình và hướng dẫn thêm của thầy cô và các bạn đọc. Sinh viên thực hiện Chu Anh Nguyễn Trần Đức Hoàng Nguyễn Thị Nhung Bộ môn Kỹ thuật máy tính 3 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy MỤC LỤC MỤC LỤC..........................................................................................................Trang A. PHẦN MỞ ĐẦU................................................................................................ 6 1. Đặt vấn đề......................................................................................................6 2. lý do chọn đề tài............................................................................................ 6 3. giới hạn của đề tài.........................................................................................6 3. 1. Phân tích...................................................................................................6 3. 2. Xây dựng phương án.............................................................................. 7 3. 3. Phạm vi của đồ án và phương hướng mở rộng....................................7 B. PHẦN NỘI DUNG.............................................................................................8 CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI................................................................................... 8 1. Sơ đồ tổng quát............................................................................................. 8 2. Chức năng các khối...................................................................................... 8 2. 1 Khối nguồn................................................................................................. 8 2. 2. Chức năng của khối RTC....................................................................... 8 2. 3. Chức năng của khối điều chỉnh............................................................. 9 2. 4. Khối âm thanh......................................................................................... 9 2. 5. Khối hiển thị.............................................................................................9 2. 6. khối xử lý (vi điều khiển 89c51)............................................................. 9 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG...............................................................10 1. Sơ đồ callgraph........................................................................................... 10 2. Sơ đồ đặc tả................................................................................................. 11 3. các linh kiện sử dụng trong mạch.............................................................11 3. 1 giới thiệu cấu trúc của vi điều khiển MCS-51......................................11 3. 1. 1. Mô tả các chân............................................................................... 14 3. 1. 2 Các chế độ đặc biệt..........................................................................17 3. 1. 3 Các bít khoá bộ nhớ chương trình................................................ 19 3. 1. 4 . Tóm tắt tập lệnh của AT89c51.....................................................20 3. 2. Tìm hiểu IC thời gian thực DS1307.....................................................20 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 4 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy 3. 2. 1 Giới thiệu chung về DS1307........................................................... 21 3. 2. 2 Cơ chế hoạt động và chức năng của DS1307................................21 3. 2. 3 Sơ đồ địa chỉ RAM và RTC........................................................... 24 3. 3 Giới thiệu LCD........................................................................................ 25 3. 3. 1 Chức năng các chân của Module LCD 16x2................................ 26 3. 3. 2 các bit viết tắt trong mã lệnh......................................................... 37 3. 3. 3 Mã Hex LCD...................................................................................30 CHƯƠNG III : THIẾT KẾ MẠCH.................................................................... 31 1. Sơ đồ nguyên lý...........................................................................................31 2. Khối nguồn.................................................................................................. 32 3. Khối hiển thị LCD...................................................................................... 32 4. Khối xử lý AT89C51.................................................................................. 33 5. Khối thời gian thực.....................................................................................34 6. khối thao tác...............................................................................................35 7. Khối chấp hành...........................................................................................35 8. Sơ đồ thuật toán..........................................................................................36 Chương IV :Thi công mạch...................................................................................37 1. Sơ đồ mạch in..............................................................................................37 2. Sơ đồ bố trí linh kiện..................................................................................37 Chương V : Thiết kế phần mềm.......................................................................... 38 1. Các phần mềm dùng trông đồ án............................................................. 38 2. Chương trình cho vi điều khiển................................................................ 38 C. KẾT LUẬN.......................................................................................................40 1. Kết luận....................................................................................................... 40 2. Tài liệu tham khảo......................................................................................40 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 5 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy A. PHẦN MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề - Hiện nay với sự phát triển của vi điều khiển. Các hệ thống cần thiết đều được hoạt động một cách tự động. Đơn giản như hệ thống chuông hẹn giờ, hệ thống báo động, báo giờ trường học, báo giờ công sở... Vấn đề báo tiết học là vấn đề cần thiết ở bất cứ trường học nào, giúp thầy cô điều chỉnh được thời gian dạy học của mình. Sẽ mất thời gian khi ta phải canh thời gian cho tiết học. Chính vì thế chúng em thiết kế mạch chuông báo tiết học tự động cho các trường học 2. Lý do chọn đề tài - Đây là vấn đề thực tế, được ứng dụng nhiều trong các trường học. Nhằm để củng cố kiến tức lập trình vi xử lý vừa mới học và rèn luyện khả học hỏi nên em đã chọn đề tài này 3. Giới hạn của đề tài 3.1. Phân tích - Trước tiên chúng ta phải xác định rõ mục đích và yêu cầu của bài toán Mục đích: - Hệ thống báo chuông tại các thời điểm vào, ra của tiết học của trường. + Hệ thống có khả năng chỉnh lại giờ. + Thời gian kéo dài chuông vào tiết và nghỉ giải lao là khác nhau. + Hệ thống chuông được dùng đi dây điện đồng bộ 220V Yêu cầu: -Hệ thống làm việc ổn định. -Có khả năng đưa vào ứng dụng trong thực tế. Với thực tế bài toán này chúng ta phải thiết kế 2 thành phần cơ bản: -Hệ thống điều khiển và đồng hồ số -Mạch đi dây và chuông báo Bộ môn Kỹ thuật máy tính 6 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy 3.2. Xây dựng phương án - Sau khi nghiên cứu thực tế các thời điểm vào ra của các tiết học trường học, chúng ta có những nhận xét sau. - Mỗi ngày có 2 buổi học mỗi buổi kéo dài 6 tiết. Thời gian của mỗi tiết là 45 phút. Thời gian nghỉ giải lao là 5 phút. Sau tiết thứ 3 của mỗi buổi nghỉ giải lao 10 phút từ đó ta xây dựng được thời khóa biểu như sau: Tiết Vào Ra Tiết Vào Ra 1 6h45 7h30 7 12h30 13h15 2 7h35 8h20 8 13h20 14h05 3 8h25 9h10 9 14h10 14h55 4 9h20 10h05 10 15h05 15h50 5 10h10 10h55 11 15h55 16h40 6 11h00 11h45 12 16h45 17h30 - Thời gian báo: + Thời gian báo là 10 giây đối với những tiết bắt đầu, ra tiết thứ 3 vào tiết thứ tư của mỗi buổi, kết thúc của mỗi buổi + Còn lại thời gian báo cho các thời điểm khác là 5 giây - Cách báo: sử dụng chuông điện 220V - Phạm vi báo: Tất cả khu vực trong trường bằng cách xây dựng hệ thống chuông đến từng khu nhà, từng giảng đường. 3.3. Phạm vi của đồ án và phương hướng mở rộng - Vì đồ án môn học nên chúng em mới chỉ xây dựng mô phỏng và thiết kế hệ thống trong phạm vi hẹp. cố định một thời khóa biểu - Phương hướng mở rộng đồ án môn học thành đồ án tốt nghiệp: + Thiết kế hệ thống chuông báo cho thời khóa biểu 2 mùa mùa đông và mùa hè. Trong đó giờ mùa hè buổi sáng vào sớm hơn 15 phút, buổi chiều vào Bộ môn Kỹ thuật máy tính 7 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy muộn hơn 30 phút so với giờ mùa đông và thêm thời kháo biểu buổi tối cho các trường học theo hệ thống tín chỉ. + Thiết kế Module điều chỉnh bằng quét phím ma trận hoặc giao tiếp bàn phím máy tính có thể lập trình thời khóa biểu theo ý muốn và giờ giấc của từng trường cũng như nơi làm việc + Xây dựng Hệ thống chuông báo không dây sử dụng bộ thu phát sóng B. PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I : SƠ ĐỒ KHỐI 1. Sơ đồ tổng quát -Sơ đồ khối tổng quát Khối nguồn alam Nút nhấn Vi XỬ LÝ AT89C51 Hiển Thị LCD 16x2 Thời Gian Thực DS1307 Hình 1: Sơ đồ khối tổng quát 2. Chức năng các khối 2. 1 Khối nguồn -Cung cấp nguồn nuôi tất cả linh kiện trong mạch 2. 2. Chức năng của khối RTC - Khối này thực chất là một chíp thời gian thực (Real Time Clock), được sử dụng với ý nghĩa thời gian tuyệt đối mà con người đang sử dụng. Nó có pin cấp riêng, như vậy nếu như mất nguồn điện thì RTC vẫn có thể hoạt động bình thường và chính xác theo thời gian đã được thiết lập ban đầu. Trong sơ đồ này nó sẽ đảm Bộ môn Kỹ thuật máy tính 8 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy nhiệm chức năng cấp time chính xác cho vi điều khiển xử lý các công việc mà người sử dụng yêu cầu. 2. 3. Chức năng của khối điều chỉnh -Chức năng của khối này là sử dụng ngắt của 89c51 để yêu cầu việc điều chỉnh time theo ý của người sử dụng, cài đặt time ban đầu cho đồng hồ thời gian thực RTC. Tác động bởi các phím bấm (BUTTON). 2. 4. Khối âm thanh -Khối này gồm có transistor thông dòng cho loa kêu khi có mức điện áp thay đổi liên tục ở chân ra của vi điều khiển 2. 5. Khối hiển thị - Khối này thực chất là LCD 16x2 để hiển thị time và các thông tin mà lập trình viên cần hiển thị . 2. 6. khối xử lý (vi điều khiển 89c51) -Vi điều khiển 89C51 là trung tâm xử lý các thông tin của mạch. Cụ thể là : AT89C51 đảm nhiệm việc đọc thời gian từ DS1307, chuyển đổi dữ liệu qua lại giữa RTC với LCD để có thể hiển thị lên LCD, đồng thời cập nhật time từ DS1307 Điều khiển LCD Kiểm tra phím bấm Điều khiển loa - Nói tóm lại là, VĐK làm nhiệm vụ đọc time trên DS1307 sau đó nó kiểm tra xem ngắt được tác động hay không? nếu có thì điều chỉnh time, hiển thị time lên LCD, kiểm tra xem giờ hiện tại có bằng giờ báo chuông hay không? nếu có thì gọi chương trình điều khiển chuông kêu ! Bộ môn Kỹ thuật máy tính 9 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy CHƯƠNG II: THIẾT KẾ HỆ THỐNG 1. Sơ đồ callgraph Chương Trình Điều Khiển Module Xử Lý Điều Chỉnh Nút Ấn Module xử lý chương trình Chấp Hành Hình 2: Sơ đồ Callgraph 2. Sơ đồ đặc tả Bộ môn Kỹ thuật máy tính 10 Hiển Thị ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Bật/Tắt Chuông Hiển Thị Gửi thông tin Tác động Gửi thông tin KIỂM TRA THỜI GIAN Điều khiển Điều Chỉnh Gửi dữ liệu Kiểm Tra thời gian thực Hình 3: Sơ đồ Đặc tả 3. Các linh kiện sử dụng trong mạch 3. 1 Giới thiệu cấu trúc của vi điều khiển MCS-51 -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: + 4K Bytes Flash rom + 128 Bytes Ram + 4 port 8 bit + 2 bộ định thời 16 bit + Có port nối tiếp + Có thể mở rộng bộ nhớ chương trình ngoài 64 K Byte + Bộ xử lý bit - AT89C51 là một bộ vi xử lý 8 bit, loại CMOS, có tốc độ cao và công suất thấp với bộ nhớ Flash có thể lập trình được. Nó được sản xuất với công nghệ bộ nhớ không bay hơi mật độ cao của hãng Atmel, và tương thích với họ MCS-51TM về chân ra và tập lệnh. Bộ môn Kỹ thuật máy tính 11 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - AT89C51 có các đặc trưng cơ bản như sau: 4 K byte Flash, 128 byte RAM, 32 đường xuất nhập, hai bộ định thời/đếm 16-bit, một cấu trúc ngắt hai mức ưu tiên và 5 nguyên nhân ngắt, một port nối tiếp song công, mạch dao động và tạo xung clock trên chip. - AT89C51 được thiết kế với logic tĩnh cho hoạt động có tần số giảm xuống 0 và hỗ trợ hai chế độ tiết kiệm năng lượng được lựa chọn bằng phần mềm. Chế độ nghỉ dừng CPU trong khi vẫn cho phép RAM, các bộ U1 định thời/đếm, port nối tiếp và hệ thống ngắt tiếp tục hoạt động. - Chế độ nguồn giảm duy trì nội dung của RAM nhưng không cho mạch dao động cung cấp xung clock nhằm vô hiệu hoá các hoạt động khác của chip cho đến khi có reset cứng tiếp theo. 39 38 37 36 35 34 33 32 1 2 3 4 5 6 7 8 19 18 31 9 P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 XTAL1 XTAL2 VCC P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD ALE/PROG EA/VPP PSEN RST GND AT89C51 Hình 4: Hình dạng IC AT89C51 Bộ môn Kỹ thuật máy tính 12 40 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 30 29 20 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 5: Sơ đồ khối của AT89C51 3. 1. 1. Mô tả các chân Bộ môn Kỹ thuật máy tính 13 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 6: Sơ đồ các chân Như vậy AT89C51 có tất cả 40 chân với các chức năng như sau: - Vcc (40) Chân cung cấp điện (5V) - GND (20) Chân nối đất (0V) - Port 0 (32-39: Port 0 là port xuất nhập 8-bit hai chiều. Port 0 còn được cấu hình làm bus địa chỉ (byte thấp) và bus dữ liệu đa hợp trong khi truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài và bộ nhớ chương trình ngoài. Port 0 cũng nhận các byte mã trong khi lập trình cho Flash và xuất các byte mã trong khi kiểm tra chương trình (Các điện trở kéo lên bên ngoài được cần đến trong khi kiểm tra chương trình). - Port 1(1-8): Port 1 là port xuất nhập 8-bit hai chiều. Port 1 cũng nhận byte Bộ môn Kỹ thuật máy tính 14 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy địa chỉ thấp trong thời gian lập trình cho Flash. - Port 2 (21-28): Port 2 là port xuất nhập 8-bit hai chiều. Port 2 tạo ra các byte cao của bus địa chỉ trong thời gian tìm nạp lệnh từ bộ nhớ chương trình ngoài và trong thời gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài sử dụng các địa chỉ 16-bit. Trong thời gian truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài sử dụng các địa chỉ 8-bit, Port 2 phát các nội dung của thanh ghi chức năng đặc biệt P2. Port 2 cũng nhận các bít địa chỉ cao và vài tín hiệu điều khiển trong thời gian lập trình cho Flash và kiểm tra chương trình. - Port 3 (10-17): Port 3 là Port xuất nhập 8-bit hai chiều. Port 3 cũng còn làm các chức năng khác của AT89C51. Các chức năng này được liệt kê như sau: Chân Tên Chức năng P3. 0 RxD Ngõ vào Port nối tiếp P3. 1 TxD Ngõ ra Port nối tiếp P3. 2 INT0 Ngõ vào ngắt ngoài 0 P3. 3 INT1 Ngõ vào ngắt ngoài 1 P3. 4 T0 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 1 P3. 5 T1 Ngõ vào bên ngoài của bộ định thời 0 P3. 6 WR Điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài P3. 7 RD Điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài Port 3 cũng nhận một vài tín hiệu điều khiển cho việc lập trình Flash và kiểm tra chương trình. - RST (9) Ngõ vào reset. Mức cao trên chân này trong 2 chu kỳ máy trong khi bộ dao động đang hoat động sẽ reset AT89C51. RST Bộ môn Kỹ thuật máy tính 15 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy Hình 7: Mạch reset tác động bằng tay và tự động reset khi khởi động máy - ALE/ PROG (30) ALE là một xung ngõ ra để chốt byte thấp của địa chỉ trong khi truy xuất bộ nhớ ngoài. Chân này cũng làm ngõ vào xung lập trình ( PROG ) trong thời gian lập trình cho Flash. Khi hoạt động bình thường, xung ngõ ra ALE luôn có tần số không đổi là 1/6 tần số của mạch dao động, có thể được dùng cho các mụch đích định thời từ bên ngoài vµ tạo xung clock. Tuy nhiên, lưu ý là một xung ALE sẽ bị bỏ qua trong mỗi một chu kỳ truy xuất bộ nhớ dữ liệu ngoài. Khi cần, hoạt động ALE có thể được vô hiệu hoá bằng cách set bit 0 của thanh ghi chức năng đặc biệt có địa chỉ 8Eh. Khi bit này được set, ALE chỉ tích cực trong thời gan thực hiện lệnh MOVX hoặc MOVC. Ngược lại, chân này sẽ được kéo lên cao. Việc set bit không cho phép hoạt động chốt byte thấp của địa chỉ sẽ không có tác dụng nếu bộ vi điều khiển đang ở chế độ thực thi chương trình ngoài. - PSEN (29) : PSEN (Program Store Enable) là xung điều khiển truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài. Khi AT89C52 đang thực thi chương trình từ bộ nhớ chương trình ngoài, PSEN được kích hoạt hai lần mỗi chu kỳ máy, nhưng hai hoạt động PSEN sẽ bị bỏ qua mỗi khi truy cập bộ nhớ dữ liệu ngoài. - EA /Vpp (31): EA (External Access Enable) là chân cho phép truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài (bắt đầu từ địa chỉ từ 0000H đến FFFFH). EA = 0 cho phép truy xuất bộ nhớ chương trình ngoài, ng-ỵc l¹i EA =1 sẽ thực thi chương trình bên trong chip Tuy nhiên, lưu ý rằng nếu bit khoá 1 (lock-bit 1) được lập trình, EA sẽ được chốt bên trong khi reset. Chân này cũng nhận điện áp cho phép lập trình Vpp=12V khi lập trình Flash (khi đó ®iƯn áp lập trình 12V được chọn). Bộ môn Kỹ thuật máy tính 16 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy - XTAL1 và XTAL2 XTAL1 và XTAL2 là hai ngõ vào và ra của một bộ khuếch đại đảo của mạch dao động, được cấu hình để dùng như một bộ dao động trên chip. Hình 8: Xung clock Không có yêu cầu nào về chu kỳ nhiệm vụ của tín hiệu xung clock bên ngoài do tín hiệu này phải qua một flip-flop chia hai trước khi đến mạch tạo xung clock bên trong, tuy nhiên các chi tiết kỹ thuật về thời gian mức thấp và mức cao, điện áp cực tiểu và cực đại cần phải được xem xét. 3. 1. 2 Các chế độ đặc biệt 3. 1. 2. 1Chế độ nghỉ 1. Trong chế độ nghỉ, CPU tự đi vào trạng thái ngủ trong khi tất cả các ngoại vi bên trong chip vẫn tích cực. Chế độ này được điều khiển bởi phần mềm. Nội dung của RAM trên chip và của tất cả các thanh ghi chức năng đặc biệt vẫn không đổi trong khi thời gian tồn tại chế độ này. Chế độ nghỉ có thể được kết thúc bởi một ngắt bất kỳ nào được phép hoặc bằng cách reset cứng. 2. Ta cần lưu ý rằng khi chế độ nghỉ được kết thúc bởi một reset cứng, chip vi điều khiển sẽ tiếp tục bình thường việc thực thi chương trình từ nơi chương trình bị tạm dừng, trong vòng 2 chu kỳ máy trước khi giải thuật reset mềm nẵm quyền điều khiển. 3. Ở chế độ nghỉ, phần cứng trên chip cẫm truy xuất RAM nội nhưng cho phép truy xuất các chân của các port. Để tránh khả năng có một thao tác ghi Bộ môn Kỹ thuật máy tính 17 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy không mong muốn đến một chân port khi chế độ nghỉ kết thúc bằng reset, lệnh tiếp theo yêu cầu chế độ nghỉ không nên là lệnh ghi đến chân port hoặc đến bộ nhớ ngoài. 3. 1. 2. 2 Chế độ nguồn giảm - Trong chế độ này, mạch dao động ngừng hoạt động và lệnh yêu cầu chế độ nguồn giảm là lệnh sau cùng được thực thi. RAM trên chip và các thanh ghi chức năng đặc biệt vẫn duy trì các giá trị của chúng cho đến khi chế độ nguồn giảm kết thúc. Chỉ có một cách ra khỏi chế độ nguồn giảm, đó là reset cứng. Việc reset sẽ xác định lại các thanh ghi chức năng đặc biệt nhưng không làm thay đổi RAM trên chip. Việc reset không nên xảy ra (chân reset ở mức tích cực) trước khi Vcc được khôi phục lại mức điện áp bình thường và phải kéo dài trạng thái tích cực của chân reset đủ lâu để cho phép mạch dao động hoạt động trở lại và đạt trạng thái ổn định. -Trạng thái của các chân trong thời gian tồn tại chế độ nghỉ va chế độ nguồn giảm được cho trong bảng sau: Bộ nhớ Chế độ Chương ALE PSEN trình PORT O PORT 1 PORT 2 PORT 3 Nghỉ Bên trong 1 1 Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Nghỉ Bên ngoài 1 1 Thả nổi Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Nguồn Bên trong 0 0 Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu giảm Bên ngoài 0 0 Thả nổi Dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu 3. 1. 3 Các bít khoá bộ nhớ chương trình - Trên chip có ba bit khoá, các bít này có thể không cho phép lập trình hoặc cho phép lập trình, các bit này cho ta thêm một số đặc trưng nữa của AT89C51 như sau. Khi bit khoá 1 LB1 được lập trình, mức logic ở chân EA được lấy mẫu và được chốt trong khi reset. Nếu việc cấp nguồn cho chip không có Bộ môn Kỹ thuật máy tính 18 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy công dụng reset, mạch chốt được khởi động bằng một giá trị ngẫu nhiên và giá trị này được duy trì cho đến khi có tác động reset. Điều cần thiết là giá trị được chốt của EA phải phù hợp vơi mức logic hiện hành ở chân này. Các bit khóa chương trình Chế Loại bảo vệ LB1 LB2 LB3 1 U U U Không có đặc trưng khóa chương trình 2 P U U Các lệnh MOVC được thực thi từ bộ nhớ chương độ trình ngoài không được phép tìm nạp lệnh từ bộ nhớ nội, EA được lấy mẫu và được chốt khi reset, hơn nữa việc lập trình trên Flash bị cấm 3 P P U Như chế độ 2, cấm thêm việc kiểm tra chương trình 4 P P P Như chế độ 3, cấm thêm việc thực thi chương trình ngoài 3. 1. 4 . Tóm tắt tập lệnh của AT89c51 - Tập lệnh Mcs-51 có 255 lệnh gồm 139 lệnh 1 byte, 92 lệnh 2 byte và 24 lệnh 3 byte. 3. 1. 4. 1 Các chế độ định địa chỉ: Địa chỉ thanh ghi, Địa chỉ trực tiếp, Địa chỉ gián tiếp, Địa chỉ tức thời, Địa chỉ tương đối, Địa chỉ tuyệt đối, Địa chỉ dài 3. 1. 4. 2 Các nhóm lệnh của Mcs-C51: Nhóm lệnh số học: ADD A, soure; cộng toán hạng vào A SUBB A, soure; trừ bớt A bởi toán hạng nguồn INC A; tăng giá trị A lên 1 DEC A; giảm A xuống 1 MUL AB; nhân A với B DIV AB; chia A bởi B Bộ môn Kỹ thuật máy tính 19 ĐAMH Hệ Thống Nhúng GVHD Nguyễn Văn Huy DA ; hiệu đính Nhóm lệnh logic. ANL A, soure ; lệnh nhân logic ORL A, soure; lệnh cộng logic XRL A, soure; lệnh xor logic RL A; quay trái RR A; quay phải CLR A; xóa A Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu: MOV A, soure; di chuyển toán hạng nguồn đến đích. MOVC A, @A+DPTR; di chuyển từ bộ nhớ chương trình. MOVX A, @Ri; di chuyển từ bộ nhớ dữ liệu PUSH direct; cất vào stack POP direc; lấy ra stack XCH A, soure; trao đổi các byte. XCHD A, @Ri; trao đổi các digit thấp. Nhóm lệnh rẽ nhánh: ACALL addr; gọi chương trình con RET ; quay chương trình con RETI ; quay về từ chương trình phục vụ ngắt JMP addr; lệnh nhảy CJNE A, direct, rel; so sánh và nhảy 3. 2. Tìm hiểu IC thời gian thực DS1307 3. 2. 1 Giới thiệu chung về DS1307 -IC thời gian thực là họ vi điều khiển của hãng dalat DS1307 có một số đặc trưng cơ bản sau - DS1307 là IC thời gian thực với nguồn cung cấp nhỏ dùng để cập nhật thời gian và ngày tháng - SRAM: 56bytes Bộ môn Kỹ thuật máy tính 20