Đề tài Công Nghệ USB Qua Microchip 18F4550

Có thể nói, hiện nay vi điều khiển đã rất phổ biến ở Việt Nam, và được ứng dụng rất nhiều. Những sinh viên nghành Điện, Điện Tử , Cơ Điện Tử, Tin Học, Viễn Thông . hâu như ai cũng biết cách để làm việc với vi điều khiển. Ngày nay, những tiến bộ trong công nghệ bán dẫn đã thúc đẩy sự phat triển không ngừng của nghành công nghiệp tự động, các quá trình điều khiển tự đông hoá và điều khiển thời gian thực đã đặt ra yêu cầu rất lớn về việc trao đổi dữ liệu giưa các hệ thống hay giữa các bộ phân trong cùng một hệ thống. Các mục tiêu đề ra trong luận văn: Chương I: Sơ Lược Về Vi Điều Khiển Chương II: Vi Điều Khiển Microchip PIC Chương III: Vi Điều Khiển PIC 18F4550 Chương IV: Công Nghệ USB Qua Microchip 18F4550 Chương V: Chuyên Đổi Từ Thiết Bị Flash PIC 18F Sang PIC 18FXXJ Chương VI: Đồng Hồ Báo Thức

doc76 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 11/05/2013 | Lượt xem: 2977 | Lượt tải: 5download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Công Nghệ USB Qua Microchip 18F4550, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI CẢM ƠN Trước tiên chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo Trường Đại Học Công Nghệ - ĐHQGHN, bộ môn Điện Tử Viễn Thông đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí giá trong suốt bốn năm chúng tôi học đại học. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Ngô Diên Tập, đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu trong suốt quá trình thực hiện đề tài này Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tập thể lớp K49ĐB, những người đồng hành trong khóa học và có nhiều ý kiến đóng góp. Một lần nữa xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc! Hà Nội, tháng 6 năm 2008 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thế Anh MỞ ĐẦU Có thể nói, hiện nay vi điều khiển đã rất phổ biến ở Việt Nam, và được ứng dụng rất nhiều. Những sinh viên nghành Điện, Điện Tử , Cơ Điện Tử, Tin Học, Viễn Thông ... hâu như ai cũng biết cách để làm việc với vi điều khiển. Ngày nay, những tiến bộ trong công nghệ bán dẫn đã thúc đẩy sự phat triển không ngừng của nghành công nghiệp tự động, các quá trình điều khiển tự đông hoá và điều khiển thời gian thực đã đặt ra yêu cầu rất lớn về việc trao đổi dữ liệu giưa các hệ thống hay giữa các bộ phân trong cùng một hệ thống. Các mục tiêu đề ra trong luận văn: Chương I: Sơ Lược Về Vi Điều Khiển Chương II: Vi Điều Khiển Microchip PIC Chương III: Vi Điều Khiển PIC 18F4550 Chương IV: Công Nghệ USB Qua Microchip 18F4550 Chương V: Chuyên Đổi Từ Thiết Bị Flash PIC 18F Sang PIC 18FXXJ Chương VI: Đồng Hồ Báo Thức Mục lục CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 5 1.1. Sơ Lược Về Cấu Trúc Của Vi Điều Khiển 5 1.2 Một Vài Họ Vi Điều Khiển Phổ Biến: 7 1.2.1 INTEL 8051 7 1.2.3 MOTOROLA 68HCxx 7 1.2.4 MICROCHIP PIC 12Xxxx, 16Xxxx, 17Xxxx, 18Xxxx, DSPIC 8 CHƯƠNG II: VI ĐIỀU KHIỂN MICROCHIP PIC 9 2.1 Lịch Sử Phát Triển 9 2.2 Phân Loại 10 2.2.1 Họ cấp thấp (low-end) 10 2.2.2 Họ cấp chung (Mid-range) 10 2.2.3 Họ cấp cao (High-end) 17Cxxx 11 2.2.4 Họ cấp cao (High- performance) 12 2.3 Một Số Ưu Điểm Microchip PIC 12 CHƯƠNG III: VI ĐIỀU KHIỂN PIC 18F4550 14 3.1 Sơ đồ chân 16 3.2 Các Công Cụ Lập Trình 20 3.3 Đơn vị ICD-U40 23 3.4 Tiêu Thụ Năng Lượng 24 3.5 FIRMWARE 25 3.6 Các công cụ làm việc 25 3.7 Thiết bị lớp 25 3.8 Firmware HID 26 3.9 Một số đặc tính: 26 3.10 Nguyên tắc hoạt động: 26 3.11 Driver 27 3.12 Mô Tả Thực Hiện Firmware Thứ Hai 29 3.13 Kết luận 32 CHƯƠNG IV: CÔNG NGHỆ USB QUA MICROCHIP 18F4550 34 4.1 Giới thiệu 34 4.2 Vi xử lý 18f4550 34 4.3 Lắp ráp bảng phát triển 34 4.3 Truyền tải khởi động vào 18F4550 36 4.4 Phát triển ứng dụng trong MPLAB IDE 37 CHƯƠNG V: CHUYỂN ĐỔI TỪ THIẾT BỊ FLASH PIC18F SANG PIC18FXXJ 47 5.1 Chuyển đổi thiết bị 47 5.2 Giới thiệu 47 5.3 Reset Brown-out (BOR) 51 5.4 XUNG 51 5.5Tuỳ chọn dao động ký 52 5.6 Đồng hồ đo năng lượng 52 5.7 Độ trễ khởi động/reset 52 5.8 Sự khác Biệt Về Chân 53 5.9 Điện trở kéo gắn trong 54 5.10 Tỷ lệ dòng trên các chân vào/ra 54 5.11 VCAP/VDDCORE và ENVREG 55 5.12 Bộ Nhớ Chương Trình 55 5.12.1 ID thiết bị 55 5.12.2 Từ cấu hình 55 5.12.3 Các chu trình ghi 58 5.12.4 Khả năng ghi nhớ đặc tính 58 5.12.5Mô phỏng tự ghi và EEPROM 58 5.12.6 Bảo vệ mã 59 5.12.7 Vào chế độ lập trình 59 5.13 Thiết Lập Chính Xác Cho Chương Trình Thiết Bị Và Công Cụ Phần Mềm 60 5.14 KHÁC BIỆT MODULE 61 5.15 TỔNG KẾT 61 CHƯƠNG VI: ĐỒNG HỒ BÁO THỨC 62 6.1 Tóm lược 62 6.2 Chỉ thị hoạt động 62 6.2.1 Ngày tháng/thời gian hiện tại 62 6.2.2 Thời gian 12 giờ hay thời gian quân sự 63 6.2.3 Báo thức 64 6.2.4 Âm báo thức 65 6.2.5 Đồng bộ, chờ và ngừng báo thức 65 6.3 USB 67 6.4 Lập trình PIC 67 6.4.1 Đồng hồ 67 6.4.2 USB 68 6.5 Sử dụng Compact Flash 68 6.6 Chip bộ mã hoá MP3 69 6.7 Bộ chuyển đổi số - tương tự CS4334 72 6.8 Màn hình LED 72 6.9 Kết luận 73 CHƯƠNG I SƠ LƯỢC VỀ VI ĐIỀU KHIỂN 1.1. Sơ Lược Về Cấu Trúc Của Vi Điều Khiển Năm 1971 bộ vi xử lý đầu tiên ra đời đã mở ra một thời đại mới trong công nghệ điện tử và tin học, nó đã ảnh hưởng sâu sắc đến mọi lĩnh vực khoa học công nghệ. Các hẹ thống được thiết kế dựa trên nền tảng của bộ vi xử lý ( điển hình như PC) co khả năng mà các hệ thống điện tử thông thường không thể thực hiện được. Các hãng chế tạo bán dẫn đã tích hợp các mạch ngoại vi và bộ vi xử lý lên một chíp duy nhất (on chíp) để tạo ra các bộ vi điều khiển, để nhằm hạn chế tối đa các linh kiện mắc ngoài khi xây dựng hệ thống có sử dụng vi xử lý, vi điều khiển. Những bộ vi điều khiển mới hiện nay của các hãng như: ATMEL, MOTOROLA, MICROCHIP… Bên trong đã tích hợp nhiều thiết bị ngoại vi như khối ADC, khố PWM, các loại bộ nhớ, bộ đệm, các cổng truyền thông như: 12C, UART, CAN, PSP, USB, khối điều khiển LCD, thậm chí cả các khối thu phát không dây RF. Điều này khiến cho việc thực hiện các ưng dụng với vi điều khiển trở nên dễ dàng, giảm được kích thước mạch điện và chi phí. Việc thiết kế và chế tạo ra các bộ xử lý (microprocessor) hiện nay phát triển theo hai hớng chính. Hướng thứ nhất là phát triển cac bộ xử lý mạnh tốc độ cao thực hiện hàng tỷ lệnh mỗi giây, độ dài từ dữ liệu lớn 32 hoặc 64 bit, truy nhập không gian bộ nhớ đến hàng trăm Mbyte hiện nay đã lên hàng Gbyte. Các bộ xử lý này được dùng trongcác hệ thống cần có công suất tính toán cao như ở máy tính cá nhân PC (Personal Computer). các hệ điều khiển trong công nghiệp. Hướng thứ hai đó là thiết k, chế tạo các vi điều khiển (microcontroller), đó là một vi mạch đơn bên trong gồm bộ xử lý 8,12,14 hoặc 16 bit và các khối chức năng như bộ nhớ, bộ đệm, bộ biến đổi A/D, cổng nối tiếp… . Các vi điều khiển điển hình là intel 8051, ATMEL, AVR, MOTOROLA 68HC11, Microchip Pic… Điều thúc đảy việc nghiên cứu chế tạo vi điều khiển đó là tính đa dụng, dễ dàng lập trình và giá thành thấp. Vi điều khiển tỏ ra rất hấp dẫn trong các ứng dụng điều khiển điện tử vì có kích thước nhỏ, tuy nhỏ nhưng chức năng cũng rất đa dạng, dễ dàng tích hợp vào trong hệ thống để điều khiển toàn hệ thống. Các thành phần của vi điều khỉên là: CPU, RAM, ROM, các bộ đếm, bộ định thời, các cổng vào ra, giao diện truyền thông nối tiếp, các khối chuyển đổi tương tự số A/D và ngược lại số tương tự D/A. Khối xử lý trung tâm CPU thực hiện các chỉ thị được lưu trong bộ nhơ chương trinh ROM để điều khiển tất cả các thành phần còn lại. Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM được dùng để lưu các thiết lập và các biến sử dụng trong chương trình. Chương trình và các số liệu cố định được lưu trong ROM. Bộ nhớ ROM của vi điều khiển sẽ trở thành phần sụn (firmware) sau khi được nạp trình. Bộ nhớ ROM này có thể là loại ROM mặt nạ (masked ROM), với loại này chương trinh được đưa vào ngay trong quá trình chế tạo vi mạch. Hay có thể là loại OTP ROM chỉ cho phép nạp chương trình một lần, loại EFROM co thể ghi va xoá nhiều lần bằng tia cực tim, ngoài ra còn loại bộ nhớ nữa là EEFROM là loại bộ nhớ không tự bay hơi có thể được thay đổi dễ dàng bởi người lập trình. Vi điều khiển được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử: chúng có trong các thiết bị viễn thông, máy văn phòng, đồ điện tử gia dụng, đồ chơi trẻ em, thiết bị giải trí. Các thiết bị đó nói chung đều cần một cơ cấu điều khiển thông minh, có khả năng tương tác với người sử dụng. Chương trình cho vi điều khiển là một tập các lệnh đã được dịch thành mã máy thường được nạp trực tiếp vào bộ nhớ ROM của vi điều khiển từ máy tinh thông quamọt bộ nạp trình. Một phía của bộ nap được nối với cổng máy tính (COM, USB, LPT) để nhận dữ liệu từ máy tính, phía kia đưa dữ liệu tới vi điều khiển thông qua các chân nạp trình của vi điều khiển . Các chân này lại là các chân vào ra thông thường sau khi vi đièu khiển đã được nạp chương trình. Các cổng vào ra số cho các dữ liệu nhị phân di chuyển voà ra qua các chân của vi điều khiển. Các chân này được dùng để ghép nối vi điều khiển với các thiết bị vào ra số hay ghép nối với các bộ vi điều khiển khác để thực hiện các chức nang nào đó. Cổng truyền thông dữ liệu nối tiếp tạo khả năng giao tiếp của hệ thống với các hệ thống khác qua các chuẩn giao tiếp như: URAT, CAN, 12C, SPI… Các bộ đếm dùng để tạo ra các nhịp thời gian chính xác hoặc để đếm xung. Khối chuyển đổi A/D cho phép vi điều khiển giao tiếp với các thiết bị điện tử tương tụ như cảm biến tương tự nhờ đó nó có thể đưa các dữ liệu tương tự vào để xử lý và lưu trữ. Khối A/D cho phép vi điều khiển điều khiển các thiết bị không tương thích điều khiển số. 1.2 Một Vài Họ Vi Điều Khiển Phổ Biến: 1.2.1 INTEL 8051 Có 40 chân, trong đó có 32 chân vào ra 128 byte RAM Có khả năng định địa chỉ được 64Kbyte bộ nhớ ngoài Có 2 tới 3 khối timer Tần số xung nhịp 12-24MHz Có khối UART Nạp trình song song ở các phân họ có bộ nhớ chương trình 1.2.2 ATMEL AVR AT90Sxxxx Đóng vỏ 8-20-40 chân, tương ứng là 3-15-32 chân vào ra Chữ lượng bộ nhớ chương trình từ 512 byte đến 8 Kbyte. Có 128 byte đến 512 byte RAM Có khối UART trong một số loại cấo cao Có 1 đến 2 timer 8 bit một số loại có timer 16 bit Bộ ADC 10bit với 6-8 kênh vào Có bộ nhớ EEFROM dung lượng 64-512 byte Tần số xung nhịp 10 MHz Tập lệnh RISC Nạp trình nối tiếp theo chuẩn ICSP 1.2.3 MOTOROLA 68HCxx Đóng vỏ PLCC52, 68 hoặc 82 chân 38 chân vào ra Có 1 byte bộ nhớ RAM bên trong Không có hoặc tối đa 20Kbyte bộ nhớ lệnh Có khối UARTx Bộ ADC 8bit, 6-8 kênh vào 5 bộ timer 16 bit Có bộ nhớ không tự bay hơi EEFROM 512 byte Khả năng định địa chỉ 16 Kbyte bộ nhó ngoài Tần số xung nhịp 8 MHz Nạp trình song song 1.2.4 MICROCHIP PIC 12Xxxx, 16Xxxx, 17Xxxx, 18Xxxx, DSPIC Đóng vỏDip8-18-28-40 (phổ biến), tương ứng là 5-13-22-3 chân I/O Dung lượng bộ nhớ chương trình ROM 512 byte đến 8 Kbyte Có từ 25 đến 400 byte RAM Ở các loại cấp chung và cấp cao có khối UART Có 1 đến 3 timer 8 bit, 16 bit Bộ ADC 8bit, 10bit, 6-8 kênh vào Có bộ nhớ EEFROM dung lượng 64-512 byte ở các họ Fxxx và DSPIC Có khả năng định địa chỉ cho bộ nhớ ngoài ở các họ cấp cao Tần số xung nhịp từ 4-40 MHz Tập lệnh RISC Đa số nạp trình theo chuẩn ICSP CHƯƠNG II VI ĐIỀU KHIỂN MICROCHIP PIC 2.1 Lịch Sử Phát Triển Năm 1965 hãng Genneral Instrument thành lập ban vi điện tử nhằm tập trung nghiên cứu công nghệ chế tạo bộ nhớ kiểu EPROM và EEPROM, đó là các linh kiện thu hút nhiều đầu tư của các phòng thí nghiệm bán dẫn. Đầu những năm 70 Genneral Instrument cũng chế tạo vi xử lý 16 bit PC1600. Bộ xử lý này khá tốt nhưng có nhược điểm là khả năng vào ra không mạnh để thích ứng bộ xử lý PC1600 trong các ứng dụng cần có tính nâng cao. Năm 1975 Genneral Instrument thiết kế vi mạch điều khiển giao tiếp ngoại vi (Peripheral interface controler) viết tắt là PIC, đó là linh kiện hỗ trợ các tính năng vào ra cho vi xử lý PIC không cần nhiều chức năng vì chỉ xử lý các công việc vào ra do đó bộ mã lệnh của nó khó nhỏ gọn. Những vi điều khiển PIC đầu tiên có điểm yếu là chế tạo theo công nghệ n-MOS nên tiêu thụ nhiều năng lượng, bộ nhớ chương trình là loại ROM mặt nạ chỉ nạp được một lần, do đó chương trình điều khiển được nạp ngay khi chế tạo vi mạch nên chỉ thích hợp với các khách hàng đặt mua với số lượng lớn, để lắp ráp trong sản xuất những sản phẩm cụ thể. Những năm đầu thập ki 80 Genneral Instrument gặp khó khăn trong thương mại và tổ chức lại. Hãng tập trung vào chế tạo linh kiện bán dẫn công suát lớn là thế mạnh cho tới hiện nay của hãng. Genneral Instrument đã chuyển nhượng Ban vi điện tử và nhà máy tại Chandle, bang Anizona cho các nhà đầu tư. Họ lập ra một công ty mới, đặt tên là Arizona Microchip technology hiện nay là Microchip technology Inc. Chiến lược của các nhà đầu tư là tập trung vào vi điều khiển và các bộ nhớ bán dẫn. Các vi mạch PIC n-MOS được cải tiến, chế tạo dựa trên nền tảng công nghệ mới CMOS. Các sản phẩm đầu tiên của Microchip được biết tới và bán ra với số lượng lớn là các vi điều khiển PIC thuộc họ PIC16C5x. Họ này có hai biến thể với bộ nhớ chương trình là OTP và UV EPROM. Loại OTP có thể nạp trình một lần dùng cho sản xuất loại lớn. Loại UV EPROM có thể xóa được bằng tia cực tím (tia UV) dùng khi phát triển, thử nghiệm phần mềm. Năm 1983 Microchip là hãng đầu tiên đã tích hợp được bộ nhớ chương trình flash EEPROM vào những vi điều khiển mới, trong đó được biết đến nhiều nhất là PIC 16C84 và PIC16F84. Bộ nhớ chương trình flash đã loại bỏ vai trò của vi điều khiển có bộ nhớ xoá bằng tia cực tím, có vỏ bằng gốm đắt tiền và các đèn chiếu tia cực tím. 2.2 Phân Loại Tiêu chuẩn để phân nhóm dựa trên sự khác nhau về kiến trúc bộ xử lý bên trong vi điều khiển. Số các thanh ghi có thể truy cập được Có hay không có ngắt , số lượng ngắt Số lượng các phần cứng có chức năng đặc biệt Độ dài từ lệnh Dựa vào những đặc điểm đó vi điều khiển PIC được chia làm 4 họ: 2.2.1 Họ cấp thấp (low-end) Gồm các loại được ký hiệu 12C5xx, 16C5x, 16C505, 16HV540 Độ dài từ lệnh 12 bit Bố chí các thanh ghi: có 32 thanh ghi trên một bank, tối đa có 4 bank Đặc điểm chung Rất thích hợp trong các ứng dụng giao diện đơn giản với ngoại vi. Bộ nhớ chương trình kiểu OTP hoặc EPROM xoá được bằng tia cực tím. Tốc độ cao, thực hiện được 5 triệu chỉ thị/s với tần số xung nhịp 20MHz. Chỉ có một bộ đếm timer. Không có các ngắt cứng. Không có các lối ra tăng cường. Nạp trình song song, trừ PIC12C5xx và PIC16C505 được nạp trình nối tiếp theo giao thực ICSP. 2.2.2 Họ cấp chung (Mid-range) Bao gồm 12C6xx, 14C000, 16C55x, 16C6x, 16C62x, 16F62x, 16C67x, 16C8x, 16F87x và 16C9xx Độ dài từ lệnh 14 bit Là họ vi điều khiển PIC thông dụng nhất hiện nay. Bố chí các thanh ghi: 128 byte trên một bank, tối đa 4 bank. Là vi điều khiển vạn năng tinh năng mạnh. Có rất nhiều biến thể khắc nhau, với các kiểu đóng vỏ đa dạng: DIP, PLCC, SSOP… Đặc điểm: Tốc độ cao, thực hiện được 5 triệu chỉ thị /s ở xung nhịp 20MHz. Có các ngắt phần cứng. Có từ 1 đến 3 bộ đếm – timer Có rất nhiều kiểu khác nhau về chân vào/ra tăng cường bao gồm các vào/ra tương tự, giao diện truyền thông nối tiếp: đồng bộ, không đồng bộ, 12C, SPI, CAN, USB…, bộ điều khiển LCD. Bộ nhớ chương trình flash ở hầu hết các vi mạch. Khả năng nạp trình nối tiếp ICSP. Có khả năng tự ghi vào bộ nhớ chương trình (self-programming). Có phần cứng gỡ rối chương trình ICD ở một số loại. 2.2.3 Họ cấp cao (High-end) 17Cxxx Gồm các loại 17Cxxx Độ dài từ lệnh 16 bit Bố trí các thanh ghi: 224 byte trên một bank, tối đa 8 bank, 48 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR). Đặc điểm chung. Kiến trúc khác so với họ PIC cấp chung, cấp thấp. Có ác lệnh tăng cường và nhiều khả năng định địa chỉ. Vi điều khiển giao tiếp bus, truy nhập cac thiết bị song song trực tiếp. Có một số lối vào/ra tăng cường. Bộ nhớ chương trình OTP. Nạp trình kiểu song song. 2.2.4 Họ cấp cao (High- performance) Gồm những loại có ký hiệu 18Cxxx và 18Fxx2 Độ dài từ lệnh 16 bit. Bố trí các thanh ghi 256 byte trên một bank, tối đa có 16 bank. Đặc điểm chung: Kiển trúc nâng cao, dựa trên nền tảng của họ cấp trung, theo xu hướng thừa kế những tính năng của các loại cấp trung đồng thời bổ xung các tính năng mới. Do đó dần dần có khả năng thay thế toàn bộ PIC cấp trung. Có các lệnh tăng cường và nhiều khả năng định địa chỉ. Có khả năng truy nhập tới 2Mbyte bộ nhớ chương trình, 4Kbyte bộ nhớ RAM. Véctơ ngắt đơn, có thể lập trình được mức độ ưu tiên các nguồn ngắt. Khả năng vào/ra tương tự họ cấp trung. Tần số hoạt động tối đa 40MHz, có bộ nhân tần số PLL. Có bộ nhớ chương trình flash. Nạp trình nối tiếp, có khả năng tự ghi vào bộ nhớ chương trình. Hiện nay mới nhất là DSPIC với nhiều tính năng vượt trội: Kiến trúc Harvard sửa đổi, 83 lệnh đơn, với chế độ địa chỉ mềm dẻo…. 2.3 Một Số Ưu Điểm Microchip PIC Bộ nạp trình cho PIC có thể tự lắp ráp một các dễ dàng với chi phí thấp do PIC chủ yếu nạp trình theo chuẩn ICSP (In-Circuit Siral Programming) là phương thức nạp trình nối tiếp: các dữ liệu được nạp vào bộ nhớ chương trình thông qua 2 chân vào/ra được gán là cổng truy nhập đến bộ nhớ chương trình trong quá trình nạp trình. Do đó nhờ có bộ nhớ flash và nạp trình theo chuẩn ICSP mà những người nghiên cứư và sử dụng PICđã tiết kiệm được đáng kể chi phí mua các công cụ nạp. Với bộ nhớ flash thì thời gian nạp trình cũng được cải thiện đáng kể ( chỉ khoảng vài chục giây) so với UV EPROM (cỡ hơn chục phút). Microchip cung cấp rất đầy đủ và chi tiết các tài liệu kỹ thuật về tất cả các loại vi điều khiển PIC. Ngoài ra còn cung cấp phần mềm công cụ miễn phí MPLAB-IDE được đánh giá là tốt nhất so với các công cụ phát triển tương tự của các hãng sản xuất vi điều khiển khác (các tài liệu công cụ này được cung cấp miễn phí trên www.microchip.com). Ngoài ra còn có rất nhiều sách viết về PIC và các trang web nói về vi điều khiển này. Tài liệu hỗ trợ cho vi điều khiển PIC chỉ dùng sau máy tính cá nhân PC và về doanh số bán ra thi trường hiện nay. Microchip đã đứng đầu về doanh số bán PIC 8 bit, vượt lên trên cả các vi điều khiển của motorola. CHƯƠNG III VI ĐIỀU KHIỂN PIC 18F4550 PIC18F4550 là một vi xử lý cơ bản đa chức năng và rẻ. Nó là sản phẩm của họ vi xử lý PIC thông dụng của công ty Microchip của Mỹ có trụ sở đặt tại Chandler, Arizona (Mỹ).  Hình 1: PIC18F4550 Điểm riêng biệt của vi xử lý PIC18F4550 là nó là một trong những PIC hỗ trợ toàn thể cho USB, nghĩa là có USB gắn trong có sẵn các chân đầu ra để nối trực tiếp với máy tính mà không cần mạch kéo hay bất cứ mạch gắn ngoài nào khác.  Hình 2: Giao Tiếp USB Hỗ trợ tinh thể và dao động ký nhiều tần số như đầu vào và bộ cân bằng nên bộ xử lý có thể hoạt động với tần số 48 MHz của dao động ký độc lập khi kết nối. Khi kết thúc hoạt động thì chỉnh dao động ký được kết nối (thông qua các bit cấu hình). Làm việc với tốc độ 48 MHz là điều kiện tiên quyết để chuyển sang chế độ toàn tốc nhờ cổng USB. Vì vậy, driver USB chuyển sang chế độ toàn tốc (1.5 Mbyte/giây) qua USB và tương thích với chuẩn USB 2.0. Nó cũng có 35 chân vào/ra số chung (xem sơ đồ chân ở phần dưới) và có sẵn vỏ bọc gồm DIP-40 nên rất thuận tiện cho nhà phát triển và những người nghiệp dư quan tâm. Với bộ nhớ, có 32kb Flash lưu trữ chương trình, 2kb bộ nhớ SRAM bay hơi và 256 byte EEPROM (bộ nhớ không bay hơi) để lưu trữ dài hạn dữ liệu như cấu hình … Các chỉ thị dài 1 byte với một số ngoại lệ dài 2 byte (CALL, MOVFF, GOTO LSFR). Sử dụng cơ chế đường ống để thực thi mã bằng việc khiến các chỉ thị liên tiếp hoạt động trong 4 xung (độ dài xung) và có 4 lần nhảy xung được thêm vào. Các đặc tính đáng chú ý khác là có đồng hồ, ngắt (đồng hồ gắn trong và gắn ngoài) với hai mức ưu tiên và dùng cả hai mức như bộ so sánh tương tự kèm theo với bộ phát điện thế chuẩn có 16 mức (hữu ích khi dùng trigger ở mức phần cứng). Cuối cùng, CIP cũng có một bộ chuyển đổi tương tự 10 bit nhưng dao động ký không đủ yêu cầu về tốc độ cao cần thiết. Vì vậy, máy phát dao động có tốc độ 48 MHz giữa thời gian trễ do truyền tải và các ngắt khác (vòng lặp …). Không thể đạt được tốc độ lớn hơn 200 kHz. 3.1 Sơ đồ chân Sau đây là sơ đồ chân của PIC18F4550 trong hộp DIP-40. Đặc biệt, có thể nhận ra chân D- và D+ từ kết nối USB (chân 23 và 24).  Hình 3:Sơ đồ chân của PIC18F4550 trong hộp DIP-40  Hình 4: TQFP  Hình 5: QFN Bảng 1: Bảng mô tả các chức năng từng chân của PIC18F4550 Chân  Hướng  Mô tả chức năng và các đặc tính   AN0-AN12  I  13 kênh Input, Analog, AN6 và AN7 còn dùng cho lập trình dữ liệu và xung clock vào.   Avdd   Nguồn dương cho môđun tương tự.   Avss   Nguồn Ground cho modul tương tự.   CLKI  I  Lối vào của xung Clock ngoài, luôn kết hợp với chân OSC1.   CLKO  O  Lối ra của bộ dao động tinh thể, nối với tinh thể hoặc bộ cộng hưởng trong chế độ dao động thạch anh. Giống như CKLO trong chế độ RC hoặc EC. Luôn kết hợp với chân chức năng OSC2   CN0-CN7, CN17-CN18  I  Khai báo thay đổi ở lối vào.   COFS CSCK CSDI CSDO  I/O I/O I O  Cổng giao tiếp chuyển đổi dữ liệu đồng bộ khung. Cổng giao tiếp chuyển đổi dữ liệu Clock vào ra nối tiếp. Lối vào dữ liệu nối tiếp.
Luận văn liên quan