Giáo trình Vi xử lý 1 - ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM

Tác giả	Ths. Nguyễn Đình Phú
Số trang	342
Tải về	Mega

Vi xử lý có rất nhiều loại bắt đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi xử lý 4 bit hiện nay không còn  nhưng vi xử lý 8 bit vẫn còn mặc dù đã có vi xử lý 32 bit.

Lý do sự tồn tại của vi xử lý 8 bit là phù hợp với 1 số yêu cầu điều khiển của các thiết bị  điều khiển trong công nghiệp. Các vi xử lý 32 bit thường sử dụng cho các máy tính vì khối lượng  dữ liệu của máy tính rất lớn nên cần các vi xử lý càng mạnh càng tốt.

Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp sử dụng các vi xử lý 8 bit để điều khiển như hệ  thống điện của xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản xuất,…

Khi sử dụng vi xử lý cần phải thiết kế một hệ thống gồm có:

- Vi xử lý.

- Có bộ nhớ.

- Các IC ngoại vi.

Bộ nhớ dùng để chứa chương trình cho vi xử lý thực hiện và chứa dữ liệu xử lý, các IC ngoại  vi dùng để xuất nhập dữ liệu từ bên ngoài vào xử lý và điều khiển trở lại. Các khối này liên kết với nhau tạo thành một hệ thống vi xử lý.

Yêu cầu điều khiển càng cao thì hệ thống càng phức tạp và nếu yêu cầu điều khiển có đơn  giản ví dụ chỉ cần đóng mở 1 đèn led theo một thời gian yêu cầu nào đó thì hệ thống vi xử lý cũng  phải có đầy đủ các khối trên.

Để kết nối các khối trên tạo thành một hệ thống vi xử lý đòi hỏi người thiết kế phải rất hiểu  biết về tất cả các thành phần vi xử lý, bộ nhớ, các thiết bị ngoại vi. Hệ thống tạo ra khá phức tạp,  chiếm nhiều không gian, mạch in, và vấn đề chính là đòi hỏi người thiết kế, người sử dụng hiểu  thật rõ về hệ thống. Một lý do chính nữa là vi xử lý thường xử lý dữ liệu theo byte hoặc word trong  khi đó các đối tượng điều khiển trong công nghiệp thường điều khiển theo bit.

Chính vì sự phức tạp nên các nhà chế tạo đã tích hợp một ít bộ nhớ và một số các thiết bị  ngoại vi cùng với vi xử lý tạo thành một IC gọi là vi điều khiển – Microcontroller.

Khi vi điều khiển ra đời đã mang lại sự tiện lợi là dễ dàng sử dụng trong điều khiển công  nghiệp, việc sử dụng vi điều khiển không đòi hỏi người sử dụng phải hiểu biết một lượng kiến thức  quá nhiều như người sử dụng vi xử lý – dĩ nhiên người sử dụng hiểu biết càng nhiều thì càng tốt , nhưng đối với người bắt đầu thì việc sử dụng vi xử lý là điều rất phức tạp trong khi đó mong muốn  là sử dụng được ngay.  Các phần tiếp theo chúng ta sẽ khảo sát vi điều khiển để thấy rõ sự tiện lợi trong vấn đề  điều khiển trong công nghiệp.

Có rất nhiều hãng chế tạo được vi điều khiển, hãng sản xuất nổi tiếng là ATMEL. Hãng  Intel là nhà thiết kế. Có thể truy xuất để lấy tài liệu của hãng bằng địa chỉ  “http://www.atmel.com/”

Có nhiều họ vi điều khiển mang các mã số khác nhau, một trong họ nổi tiếng là họ MCS-51.

• Trong họ MCS-51 thì vi điều khiển đầu tiên là 80C31 không có bộ nhớ bên trong là do  chưa tích hợp được.
• Vi điều khiển 80C51 tích hợp được 4 kbyte bộ nhớ Prom. Chỉ lập trình 1 lần không thể  xóa để lập trình lại được.
• Vi điều khiển 87C51 tích hợp được 4 kbyte bộ nhớ EPROM. Cho phép lập trình nhiều lần  và xóa bằng tia cực tím.
• Vi điều khiển 89C51 tích hợp được 4 kbyte bộ nhớ flash rom nạp và xóa bằng điện một  cách tiện lợi và nhanh chóng. Có thể cho phép nạp xóa hàng ngàn lần.
• Song song với họ MCS-51 là họ MCS-52 có 3 timer nhiều hơn họ MCS-51 một timer và dung  lượng bộ nhớ nội lớn gấp đôi tức là 8kbyte.

Hiện nay có rất nhiều vi điều khiển thế hệ mới có nhiều đặc tính hay hơn, nhiều thanh ghi  hơn, dung lượng bộ nhớ lớn hơn.

Ứng dụng của vi điều khiển rất nhiều trong các hệ thống điều khiển công nghiệp, các dây  chuyền sản xuất, các bộ điều khiển lập trình, máy giặt, máy điều hòa nhiệt độ, máy bơm xăng tự  động… có thể nói vi xử lý và vi điều khiển được ứng dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực tự động.