Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG
——————————-
ISO 9001:2008
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Ngƣời hƣớng dẫn: Thạc sỹ Nguyễn Văn Dƣơng
Sinh viên : Đinh Việt Đức
HẢI PHÕNG – 2010
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG
———————————–
THIẾT KẾ BỘ ĐẾM TẦN SỐ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
NGÀNH : ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
Ngƣời hƣớng dẫn: Thạc sỹ Nguyễn Văn Dƣơng
Sinh viên : Đinh Việt Đức
Hải Phòng – 2010
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
3
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG
————————————–
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên
: Đinh Việt Đức
Mã số : 101368.
Lớp
: ĐT1001
Ngành: Điện tử viễn thông.
Tên đề tài : Thiết kế bộ đếm tần số.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
4
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (
về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán.
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
5
Công ty Thông Tin Điện Tử Hàng Hải Việt Nam
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Ngƣời hƣớng dẫn thứ nhất:
Họ và tên : Nguyễn Văn Dƣơng.
Học hàm, học vị : Thạc sỹ.
Cơ quan công tác : Trƣờng Đại học Dân lập Hải Phòng.
Nội dung hƣớng dẫn
:………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………
…..
…………………………………………………………………………………..
…..
……………………………………………………………………………..……
…..
……………………………………………………………………………..……
…..
Ngƣời hƣớng dẫn thứ hai:
Họ và tên
:…………………………………………………………………………………………………
Học hàm, học vị
:……………………………………………………………………………………….
Cơ quan công tác
:……………………………………………………………………………………..
Nội dung hƣớng dẫn
:………………………………………………………………………………….
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
6
……………………………………………………………………………..……
…..
…………………………………………………………………………..………
…..
……………………………………………………………………………..……
…..
Đề tài tốt nghiệp đƣợc giao ngày ……. tháng ……. năm 2010.
Yêu cầu phải hoàn thành xong trƣớc ngày ……. tháng ……. năm 2010.
Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN
Sinh viên
Người hướng dẫn
Hải Phòng, ngày ……. tháng ……. năm 2010.
HIỆU TRƢỞNG
GS.TS.NGƢT Trần Hữu Nghị
PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp:
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
7
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
2. Đánh giá chất lƣợng của đồ án ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong
nhiệm vụ Đ.T.T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số liệu…):
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
3. Cho điểm của cán bộ hƣớng dẫn (ghi cả số và chữ) :
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
Hải Phòng, ngày ……. tháng ……. năm 2010.
Cán bộ hƣớng dẫn
PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA NGƢỜI CHẤM PHẢN BIỆN
1. Đánh giá chất lƣợng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu
ban đầu, cơ sở lý luận chọn phƣơng án tối ƣu, cách tính toán chất lƣợng thuyết
minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài.
……………………………………………………………………………..
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
8
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
2. Cho điểm của cán bộ phản biện. (Điểm ghi cả số và chữ).
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………..
Hải Phòng, ngày ……. tháng ……. năm 2010.
Ngƣời chấm phản biện
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
9
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU …………………………………………………………………………………………
3
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VĐK VÀ HIỂN THỊ LCD ………………………..
12
1.1. Vi điều khiển
1.1.1. Sơ đồ khối và bảng mô tả chức năng các chân của PIC16F877A ……
14
1.1.2. Tổ chức bộ nhớ
…………………………………………………………………………
21
1.1.2.1. Tổ chức của bộ nhớ chƣơng trình
………………………………………….
22
1.1.2.2. Tổ chức bộ nhớ dữ liệu ………………………………………………………..
23
1.1.2.3. Các thanh ghi mục đích chung
………………………………………………
23
1.1.2.4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt ………………………………………….
24
1.1.2.5. Các thanh ghi trạng thái ……………………………………………………….
25
1.1.3. Các cổng của PIC 16F877A ……………………………………………………….
26
1.1.3.1. PORTA và thanh ghi TRISA ………………………………………………..
26
1.1.3.2. PORTB và thanh ghi TRISB ………………………………………………..
27
1.1.3.3. PORTC và thanh ghi TRISC ………………………………………………..
28
1.1.3.4. PORTD và thanh ghi TRISD ………………………………………………..
30
1.1.3.5. PORTE và thanh ghi TRISE
…………………………………………………
30
1.1.4. Hoạt động cuả định thời …………………………………………………………….
31
1.1.4.1. Bộ định thời TIMER0
………………………………………………………….
31
1.1.4.2. Bộ định thời TIMER1
………………………………………………………….
33
1.1.4.3. Bộ định thời TIMER2
………………………………………………………….
35
1.2. Hiển thị LCD
1.2.1. Hình dáng kích thƣớc. ……………………………………………………………….
37
1.2.2. Các chân chức năng.
………………………………………………………………….
38
1.2.3. Sơ đồ khối của HD44780. ………………………………………………………….
39
1.2.4. Tập lệnh của LCD. ……………………………………………………………………
43
1.2.5. Đặc tính của các chân giao tiếp.
………………………………………………….
50
Chƣơng 2: THIẾT KẾ BỘ ĐẾM TẦN SỐ ………………………………………………
51
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
10
2.1. Sơ đồ khối ……………………………………………………………………………………..
51
2.2. Thiết kế các khối
…………………………………………………………………………….
52
2.2.1. Bộ xử lý …………………………………………………………………………………..
52
2.2.2. Khối hiển thị
…………………………………………………………………………….
53
2.2.3. Mạch so sánh và hạn biên ………………………………………………………….
56
2.2.4. Khối nguồn ………………………………………………………………………………
56
2.3. Sơ đồ mạch hệ thống ………………………………………………………………………
57
Chƣơng 3: PHẦN MỀM ĐIỀU KHIỂN…………………………………………………..
59
3.1. Lƣu đồ thuật toán ……………………………………………………………………………
59
3.2. Chƣơng trình ………………………………………………………………………………….
59
KẾT LUẬN ……………………………………………………………………………………………
64
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
11
LỜI NÓI ĐẦU
Thế kỉ XXI là thế kỉ của sự bùng nổ công nghệ thông tin và sự phát triển
vƣợt bậc của các ngành khoa học kĩ thuật. Kĩ thuật điện tử là một trong những
ngành kĩ thuật nhƣ thế. Sự phát triển của kĩ thuật điện tử gắn liền với sự phát
triển của kĩ thuật vi điều khiển.
Ngày nay, kĩ thuật vi điều khiển đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực
kĩ thuật và đời sống xã hội, đặc biệt trong kỹ thuật tự động hóa và điều khiển từ
xa.
Hiện tại, vi điều khiển (VĐK) đã rất phổ biến ở Việt Nam và đƣợc ứng dụng
rất nhiều. Tuy nhiên, để có thể tìm hiểu rõ hơn về vi điều khiển và tìm hiểu một
ứng dụng cụ thể của nó em đã thực hiện đề tài “THIẾT KẾ BỘ ĐẾM TẦN SỐ
”.
Đồ án của em gồm 3 chƣơng:
Chƣơng 1. Tổng quan về VĐK và hiển thị LCD.
Chƣơng 2. Thiết kế bộ đếm tần số.
Chƣơng 3. Phần mềm điều khiển.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, do sự hạn chế về thời gian, tài liệu và
trình độ có hạn nên không tránh khỏi có thiếu sót. Em rất mong nhận đƣợc sự
đóng góp ý kiến của thầy cô trong hội đồng và các bạn để đồ án tốt nghiệp của
em đƣợc hoàn thiện hơn.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
12
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ VĐK VÀ HIỂN THỊ LCD
1.1. VI ĐIỀU KHIỂN
Thông thƣờng có 4 họ vi điều khiển 8 bit chính là 6811 của Motorola, 8051
của Intel, Z8 của Xilog và Pic 16 của Microchip Technology. Mỗi một loại trên
đây đều có một tập lệnh và thanh ghi riêng duy nhất, nên chúng thƣờng không
tƣơng thích lẫn nhau. Ngoài ra cũng có những bộ vi điều khiển 16 bits và 32 bits
đƣợc sản xuất bởi các hãng khác nhau. Với tất cả những bộ vi điều khiển khác
nhau thì tiêu chuẩn để lựa chọn là:
*) Đáp ứng đƣợc nhu cầu tính toán của bài toán một cách hiệu quả, đầy đủ chức
năng cần thiết và thấp nhất về mặt giá thành. Trong khi phân tích các nhu cầu
của một dự án dựa trên bộ vi điều khiển chúng ta phải biết bộ vi điều khiển nào
là 8 bits, 16 bits hay 32 bits có thể đáp ứng tốt nhất nhu cầu của bài toán một
cách hiệu quả. Những tiêu chuẩn đó là:
– Tốc độ: tốc độ lớn nhất mà vi điều khiển hỗ trợ là bao nhiêu.
– Kiểu đóng vỏ: Đóng vỏ kiểu DIP 40 chân hay QFP. Đây là yêu cầu quan
trọng xét về không gian, kiểu lắp ráp và tạo mẫu thử cho sản phẩm cuối cùng.
– Công suất tiêu thụ: Điều này đặc biệt khắt khe đối với các sản phẩm dùng
pin, ắc quy.
– Dung lƣợng bộ nhớ ROM và RAM trên chíp.
– Số chân vào ra và bộ định thời trên chíp.
– Khả năng dễ dàng nâng cấp cho hiệu suất cao hoặc giảm công suất tiêu
thụ.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
13
– Giá thành cho một đơn vị: Điều này quan trọng quyết định giá thành sản
phẩm mà một bộ vi điều khiển đƣợc sử dụng.
*) Có sẵn các công cụ phát triển phần mềm nhƣ các trình biên dịch, trình
hợp ngữ và gỡ rối.
*) Nguồn các bộ vi điều khiển sẵn có nhiều và tin cậy. Khả năng sẵn sàng
đáp ứng về số lƣợng trong hiện tại tƣơng lai.
Hiện nay các bộ vi điều khiển 8 bits họ 8051 là có số lƣợng lớn nhất các nhà
cung cấp đa dạng nhƣ Intel, Atmel, Philip… Nhƣng về mặt tính năng và công
năng thì có thề xem PIC vƣợt trội hơn rất nhiều so với 89 với nhiều module đƣợc
tích hợp sẵn nhƣ ADC 10bits, PWM 10bits, PROM 256 Bytes, COMPARATER,
VERF COMPARATER, một đặc điểm nữa là tất cả các vi điều khiển PIC sử
dụng thì đều có chuẩn PI tức chuẩn công nghiệp thay vì chuẩn PC (chuẩn dân
dụng). Ngoài ra PIC còn đƣợc rất nhiều nhà sản xuất phần mềm tạo ra các ngôn
ngữ hỗ trợ cho việc lập trình ngoài ngôn ngữ Asembly ra còn có thể sử dụng
ngôn ngữ C thì sử dụng CCSC, HTPIC hay sử dụng Basic thì có MirkoBasic…
và còn nhiều chƣơng trình khác nữa để hỗ trợ cho việc lập trình bên cạnh ngôn
ngữ kinh điển là Asembler. Nên trong đề tài này tôi lựa chọn sử dụng vi điều
khiển PIC làm bộ điều khiển chính, và ở đây là PIC16F877A.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
14
1.1.1. Sơ đồ khối và bảng mô tả chức năng các chân của PIC16F877A
Hình 1.1. PIC 16F877A
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
15
Hình 1.2. Sơ đồ khối của PIC16F877A
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
16
Bảng mô tả chức năng các chân của PIC16F877A
Pin Name
DIP
Pin#
PLCC
Pin#
QFT
Pin#
I/O/
P
Type
Buffer
Type
Description
OSC1/CLKIN
13
14
30
1
ST/CMOS
(4)
Đầu vào của xung
dao động thạch
anh/ngõ vào xung
clock ngoại
OSC2/CLKOUT 1
2
18
O
–
Đầu ra của xung dao
động thạch anh. Nối
với thạch anh hay
cộng hƣởng trong chế
độ dao động của
thạch anh.Trong chế
độ RC, ngõ ra của
chân OSC2.
MCLR /Vpp
1
2
18
I/P
ST
Ngõ vào của Master
Clear(Reset) hoặc
ngõ vào điện thế
đƣợc lập trình. Chân
này cho phép tín hiệu
Reset thiết bị tác
động ở mức thấp.
RA0/AN0
2
3
19
I/O
TTL
PORTA là port vào ra
hai chiều. RA0 có thể
làm ngõ vào tuơng tự
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
17
thứ 0.
RA1/AN1
3
4
20
I/O
TTL
RA1 có thể làm ngõ
vào tuơng tự thứ 1
RA2/AN2/VRE
F –
4
5
21
I/O
TTL
RA2 có thể làm ngõ
vào tuơng tự 2 hoặc
điện áp chuẩn tƣơng
tự âm.
RA3/AN3/VRE
F +
5
6
22
I/O
TTL
RA3 có thể làm ngõ
vào tuơng tự 3 hoặc
điện áp chuẩn tƣơng
tự dƣơng.
RA4/T0CKI
6
7
23
I/O
ST
RA4 có thể làm ngõ
vào xung clock cho
bộ định thời Timer0.
RA5/ SS /AN4
7
8
24
I/O
TTL
RA5 có thể làm ngõ
vào tƣơng tự thứ 4
RB0/INT
RB1
RB2
33
34
35
36
37
38
8
9
10
I/O
I/O
I/O
TTL/ST(1)
TTL
TTL
PORTB là port hai
chiều.
RB0 có thể làm chân
ngắt ngoài
RB3/PGM
36
39
11
I/O
TTL
RB3 có thể làm ngõ
vào của điện thế đƣợc
lập trình ở mức thấp.
RB4
37
41
14
I/O
TTL
Interrupt-on-change
pin.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
18
RB5
RB6/PGC
RB7/PGD
38
39
40
42
43
44
15
16
17
I/O
I/O
I/O
TTL
TTL/ST(2)
TTL/ST(3)
Interrupt-on-change
pin.
Interrupt-on-change
pin hoặc
In-Crcuit Debugger
pin .
Serial programming
clock.
Interrupt-on-change
pin hoặc
In-Crcuit Debugger
pin
Serial programming
data
RC0/T1OSO/T1
CKI
15
16
32
I/O
ST
PORTC là port vào ra
hai chiều.
RC0 có thể là ngõ
vào của bộ dao động
Timer1 hoặc ngõ
xung clock cho
Timer1
RC1/T1OSI/CC
P2
16
18
35
I/O
ST
RC1 có thể là ngõ
vào của bộ dao động
Timer1 hoặc ngõ vào
Capture2/ngõ ra
compare2/ngõ vào
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
19
PWM2.
RC2/CCP1
17
19
36
I/O
ST
RC2 có thể ngõ vào
capture1/ngõ ra
compare1/ngõ vào
PWM1
RC3/SCK/SCL
18
20
37
I/O
ST
RC3 có thể là ngõ
vào xung
RC4/SDI/SDA
23
25
42
I/O
ST
Clock đồng bộ nội
tiếp/ngõ ra trong cả
hai chế độ SPI và I2C
RC4 có thể là dữ liệu
bên trong SPI(chế độ
SPI) hoặc dữ liệu
I/O(chế độ I 2 C).
RC5/SDO
24
26
43
I/O
ST
RC5 có thể là dữ liệu
ngoài SPI(chế độ
SPI)
RC6/TX/CK
25
27
44
I/O
ST
RC6 có thể là chân
truyền không đồng bộ
USART hoặc đồng
bộ với xung đồng hồ
RC7/RX/DT
26
29
1
I/O
ST
RC7 có thể là chân
nhận không đồng bộ
USART hoặc đồng
bộ với dữ liệu.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
20
RD0/PSP0
RD1/PSP1
RD2/PSP2
RD3/PSP3
RD4/PSP4
RD5/PSP5
RD6/PSP6
RD7/PSP7
19
20
21
22
27
28
29
30
21
22
23
24
30
31
32
33
38
39
40
41
2
3
4
5
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
I/O
ST/TTL(3)
ST/TTL(3)
ST/TTL(3)
ST/TTL(3)
ST/TTL(3)
ST/TTL(3)
ST/TTL(3)
ST/TTL(3)
PORTD là port vào ra
hai chiều hoặc là
parallel slave port khi
giao tiếp với bus của
bộ vi xử lý.
RE0/ RD/AN5
8
9
25
I/O
ST/TTL(3)
PORTE là port vào ra
hai chiều.
RE0 có thể điều
khiển việc đọc
parrallel slave port
hoặc là ngoc vào
tƣơng tự thứ 5.
RE1/WR/AN6
9
10
26
I/O
ST/TTL(3)
RE1 có thể điều
khiển việc ghi
parallel slave port
hoặc là ngõ vào
tƣơng tự thứ 6.
RE2/CS /AN7
10
11
27
I/O
ST/TTL(3)
RE2 có thể điều
khiển việc chọn
parallel slave port
hoặc là ngõ vào
tƣơng tự thứ 7
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
21
Vss
VDD
12,
31
11,
32
13, 34
12, 35
7, 28
6, 29
P
P
Cung cấp nguồn
dƣơng cho các mức
logicvà những chân
I/O.
NC
1, 17,
28, 40
12,1
3
33, 4
Những chân này
không đƣợc nối bên
trong và nó đƣợc để
trống
Ghi chú: I = input; O = output; I/O = input/output; P = power
– = Not used; TTL = TTL input; ST = Schmitt Trigger input
1. Là vùng đệm có ngõ vào Trigger Schmitt khi đƣợc cấu hình nhƣ ngắt
ngoài.
2. Là vùng đệm có ngõ vào Trigger Schmitt khi đƣợc sử dụng trong chế độ
9 Serial Programming.
3. Là vùng đệm có ngõ vào Trigger Schmitt khi đƣợc cấu hình nhƣ ngõ vào
ra mục đích chung và là ngõ vào TTL khi sử dụng trong chế độ Parallel Slave
Port (cho việc giao tiếp với các bus của bộ vi xử lý).
4. Là vùng đệm có ngõ vào Trigger Schmitt khi đƣợc cấu hình trong chế độ
dao động RC và một ngõ vào CMOS khác.
1.1.2. Tổ chức bộ nhớ
Có 2 khối bộ nhớ trong các vi điều khiển họ PIC16F87X, bộ nhớ chƣơng
trình và bộ nhớ dữ liệu, với những bus riêng biệt để có thể truy cập đồng thời.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
22
Hình 1.3. Ngăn xếp và bản đồ bộ nhớ chƣơng trình PIC16F877A
1.1.2.1. Tổ chức của bộ nhớ chƣơng trình
Các vi điều khiển họ PIC16F877A có bộ đếm chƣơng trình 13 bits có khả
năng định vị không gian bộ nhớ chƣơng trình lên đến 8Kb. Các IC PIC16F877A
có 8Kb bộ nhớ chƣơng trình FLASH, các IC PIC16F873/874 chỉ có 4 Kb. Vectơ
RESET đặt tại địa chỉ 0000h và vectơ ngắt tại địa chỉ 0004h.
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
23
1.1.2.2. Tổ chức bộ nhớ dữ liệu
Bộ nhớ dữ liệu đƣợc chia thành nhiều dãy và chứa các thanh ghi mục đích
chung và các thanh ghi chức năng đặc biệt. Bit RP1 (STATUS <6>) và RP0
(STATUS <5>) là những bits dùng để chọn các dãy thanh ghi.
RP1:RP0
Bank
00
0
01
1
10
2
11
3
Chiều dài của mỗi dãy là 7Fh (128 bytes). Phần thấp của mỗi dãy dùng để
chứa các thanh ghi chức năng đặc biệt. Trên các thanh ghi chức năng đặc biệt là
các thanh ghi mục đích chung, có chức năng nhƣ RAM tĩnh. Thƣờng thì những
thanh ghi đặc biệt đƣợc sử dụng từ một dãy và có thể đƣợc ánh xạ vào những dãy
khác để giảm bớt đoạn mã và khả năng truy cập nhanh hơn.
1.1.2.3. Các thanh ghi mục đích chung
Các thanh ghi này có thể truy cập trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua thanh
ghi FSG (File Select Register).
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
24
Hình 1.4. Các thanh ghi của PIC16F877A
1.1.2.4. Các thanh ghi chức năng đặc biệt
Các thanh ghi chức năng đặc biệt (Special Function Resgister) đƣợc sử dụng
bởi CPU và các bộ nhớ ngoại vi để điều khiển các hoạt động đƣợc yêu cầu của
thiết bị. Những thanh ghi này có chức năng nhƣ RAM tĩnh. Danh sách những
Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Bộ Đếm Tần Số
Sinh viên: Đinh Việt Đức_ĐT1001
25
thanh ghi nay đƣợc trình bày ở bảng dƣới. Các thanh ghi chức năng đặc biệt có
thể chia thành hai loại: phần trung tâm (CPU) và phần ngoại vi.
1.1.2.5. Các thanh ghi trạng thái
Hình 1.5. Thanh ghi trạng thái (địa chỉ 03h, 83h, 103h, 183h)
Thanh ghi trạng thái chứa các trạng thái số học của bộ ALU, trạng thái
RESET và những bits chọn dãy thanh ghi cho bộ nhớ dữ liệu. Thanh ghi trạng
thái có thể là đích cho bất kì lệnh nào, giống nhƣ những thanh ghi khác. Nếu
thanh ghi trang thái là đích cho một lệnh mà ảnh hƣởng đến các cờ Z, DC hoặc
C, và sau đó những bit này sẽ đƣợc vô hiệu hoá. Những bit này có thể đặt hoặc
xóa tuỳ theo trạng thái logic của thiết bị. Hơn nữa hai bit TO và PD thì không
cho phép ghi, vì vậy kết quả của một tập lệnh mà thanh ghi trạng thái là đích có
thể khác hơn dự định. Ví dụ, CLRF STATUS sẽ xóa 3 bit cao nhất và đặt bit Z.
