Tổng quan về Vi Điều Khiển 8051

Tổng Quan về Vi Điều Khiển 8051

• Vi điều khiển 8051 có tổng cộng 40 chân.
• Port 0 có chức năng kép, vừa là port I/O đa năng, vừa là bus địa chỉ và dữ liệu được ghép kênh.
• Port 1 của 8051 nằm ở các chân 1-8.
• Port 2 có thể được sử dụng làm port I/O đa năng hoặc byte cao của bus địa chỉ.
• Chân P3.0 có chức năng đặc biệt là INT0 (Ngắt ngoài 0).
• Chân P3.6 (WR) của Port 3 điều khiển ghi bộ nhớ dữ liệu bên ngoài.
• Tần số crystal danh định cho 8051 thường là 12MHz.
• Chức năng của chân EA (External Access) là chọn bộ nhớ ngoài.
• PSEN (Program Store Enable) cho phép bộ nhớ chương trình bên ngoài.
• Chân PSEN thường được kết nối với chân Output Enable (OE) của EPROM.
• ALE (Address Latch Enable) dùng để giải ghép kênh bus địa chỉ và dữ liệu.
• Chân RST (Reset) là chân số 9 của 8051.

Các Thanh Ghi và Bộ Nhớ

• Sau khi reset, giá trị của các port P0, P1, P2, P3 là FFH (logic 1).
• Điện áp nguồn Vcc cho 8051 là +5V.
• Vùng địa chỉ RAM nội của 8051 là 00H - 7FH.
• Vùng địa chỉ của các thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR) là 80H - FFH.
• Các bank thanh ghi nằm ở vùng địa chỉ 00H - 1FH của RAM nội.
• Mỗi bank thanh ghi có 8 thanh ghi.
• Vùng địa chỉ RAM có thể định địa chỉ bit nằm ở 20H - 2FH.
• 8051 có 128 bit địa chỉ hóa được.
• Vùng RAM đa năng (general purpose RAM) nằm ở địa chỉ 30H - 7FH.
• Kiến trúc 8051 cung cấp 64K không gian bộ nhớ code (ROM) bên ngoài.
• PSW là viết tắt của Program Status Word.
• Địa chỉ 00H – 1FH trong RAM nội được sử dụng cho các bank thanh ghi.
• Địa chỉ 20H – 2FH trong RAM nội được sử dụng cho RAM có thể định địa chỉ bit.
• Địa chỉ 30H – 7FH trong RAM nội được sử dụng cho RAM đa năng.
• Thanh ghi PSW chứa các bit trạng thái Carry, Auxiliary Carry, Overflow, và Parity.
• Thanh ghi DPTR là một thanh ghi 16-bit.

Hoạt Động và Chức Năng

• Nếu EA=0, chương trình sẽ được thực thi từ bộ nhớ ngoài.
• Nếu EA=1, chương trình sẽ được thực thi từ bộ nhớ ROM nội.
• Chân P3.1 có chức năng đặc biệt là TxD (Truyền dữ liệu cho cổng nối tiếp).
• Chân P3.7 (RD) của Port 3 được sử dụng để điều khiển đọc bộ nhớ dữ liệu bên ngoài.
• XTAL1 và XTAL2 là các chân dùng để kết nối với crystal để tạo xung clock.
• Tần số xung clock danh định thường được sử dụng cho 8051 là 12 MHz.
• Chân PSEN cho phép đọc bộ nhớ chương trình bên ngoài.
• Khi Port 0 được sử dụng làm bus dữ liệu, chân ALE có vai trò chốt địa chỉ vào một thanh ghi bên ngoài trong nửa đầu của chu kỳ bộ nhớ.
• Sau khi reset, giá trị của thanh ghi SP (Stack Pointer) là 07H.
• Vcc có chức năng cấp nguồn cho 8051.
• GND có chức năng nối đất.
• RAM nội của 8051 được chia thành các vùng: RAM, băng thanh ghi, và các thanh ghi chức năng đặc biệt.
• Thanh ghi B thường được sử dụng trong các phép toán nhân và chia.
• Bit C (Carry flag) trong PSW được set khi có borrow vào bit 7 trong phép trừ.
• Bit OV (Overflow flag) trong PSW được set khi có tràn số học trong phép cộng hoặc trừ số có dấu.
• Thanh ghi SP (Stack Pointer) chứa địa chỉ của dữ liệu hiện tại trên đỉnh stack.
• Thanh ghi DPTR (Data Pointer) được sử dụng để truy cập bộ nhớ code hoặc dữ liệu bên ngoài.
• Port 0 vừa là port xuất/nhập dữ liệu thông thường, vừa là bus địa chỉ và dữ liệu được ghép kênh.
• Các chân của Port 2 trên 8051 có số thứ tự từ 21-28.
• Thanh ghi TMOD cho phép chọn chế độ hoạt động của timer.