Đồ án Thiết kế hệ bộ vy xử lý đo nhiệt độ sử dụng VĐK89C51 và cảm biến LM335

Mục lục Giới thiệu Đặt vấn đề Các phương pháp đo nhiệt độ Nhiệm vụ thiết kế Tổng quan về phần cứng Sơ đồ khối Giới thiệu về các thiết bị. LM335 ADC0809 Bộ vi xử lý 8051 Khối phím ấn Hiển thị Led RS 232 Nguồn Phần mềm Lưu đồ thuật toán Lưu đò thuật toán đọc ADC Lưu đồ thuạt toán phục vụ ngắt phím Lưu đồ kiểm tra Lưu đồ truyền tin Phần mềm chương trình Đánh giá sai số Kết luận,tài liệu tham khảo Giới thiệu Đặt vấn đề Nhiệt độ là một trong những đại lượng vật lý được quan tâm nhiều nhất. Bởi vì nhiệt độ có vai trò quyết định trong nhiều tính chất của vật chất. Một trong những đặc điểm tác động của nhiệt độ là làm thay đổi một cách liên tục các đại lượng chịu sự ảnh hưởng của nó,ví dụ như áp suất ,thể tích của một chất khí . Bởi vậy, trong các nghiên cứu khoa học , trong công nghiệp và đời sống hàng ngày việc đo nhiệt độ là điều rất cần thiết. Tuy nhiên, để đo được trị số chính xác của nhiệt độ lại là vấn đề không đơn giản. Cùng với sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của các hệ vi xử lý,việc đo nhiệt độ áp dụng vi xử lý,vi điều khiển đã mở ra nhiêu hướng,đưa đến nhiều phương pháp khác nhau,linh hoạt và chính xác hơn. Có nhiều cách để đo nhiệt độ , trong đó có thể liệt kê một số phương pháp sau đây: - Phương pháp quang dựa trên sự phân bố bức xạ nhiệt do dao động nhiệt (do hiệu ứng Doppler). -Phương pháp cơ dựa trên sự dãn nở của vật rắn , của chất lỏng hoặc khí (với áp suất không đổi ) , hoặc dựa trên tốc độ âm. -Phương pháp dựa trên sự phụ thuộc của đIện trở vào nhiệt độ , hiệu ứng Sêbeck , hoặc dựa trên sự thay đổi tần số dao động của thạch anh. Các phương pháp đo nhiệt độ Trước tiên nói về các cảm biến nhiệt độ,đó là các cảm biến được sử dụng vào các quá trình nhiệt như: đốt nóng, làm lạnh, trao đổi nhiệt.v.v. .Đại lượng vào của cảm biến nhiệt độ là nhiệt độ và đại lượng ra là tín hiệu điện (dòng,áp).Một số cảm biến thường sử dụng: +Nhiệt điện trở : Nguyên lý làm việc là có điện trở thay đổi theo sự thay đổi nhiệt độ của nó.Tuỳ theo tác dụng nhiệt của dòng điện cung cấp chạy qua chuyển đổi người ta phân ra: Nhiệt điện trở đốt nóng và nhiệt điện trở không đốt nóng Nhiệt điện trở đốt nóng ,dòng điện chạy qua rất lớn làm nhiệt độ của nó tăng lên cao hơn nhiệt độ môi trường(100(C -800(C), nên có sự toả nhiệt ra môi trường xung quanh, như nhiệt dẫn, đối lưu, bức xạ . Nhiệt điện trở không đốt nóng, dòng điện chạy qua rất nhỏ không làm tăng nhiệt độ của điện trở và nhệt độ của nó bằng nhiệt độ môi trường. Nhiệt điện trở loại này dùng để đo nhiệt độ và các đại lượng cơ học như đo di chuyển. Nhiệt điện trở phân làm hai loại: Nhiệt điện trở dây(nhiệt điện trở đồng,nhiệt điện trở Platin, nhiệt điện trở Niken) và nhiệt điện trở bán dẫn. +Cặp nhiệt điện:Nguyên lý làm việc dựa trên 2 hiệu ứng:Thomson và Seebek ứng dụng của cặp nhiệt điện chủ yếu để đo nhiệt độ, ngoài ra nó còn dược dùng để đo các đại lượng không điện và điện khác như: đo dòng điện ở tần số cao,đo hướng chuyển động và lưu ượng của các dòng chảy, đo di chuyển , đo áp suất nhỏ +Cảm biến nhiệt độ dùng đặc tính diode và tranzitor Đo nhiệt độ là nhiệm vụ thường gặp trong các ngành nhiệt học, hoá học ,luyện kim...Tuỳ theo nhiệt độ đo mà có thể dùng các phương pháp đo khác nhau.Thông thường nhiệt độ đo được chia thành 3 giải : Nhiệt độ thấp, nhiệt độ trung bình và nhiệt độ cao.ở nhiệt độ trung bình và thấp, phương pháp đo thường là tiếp xúc nghĩa là các chuyển đổi được đặt trực tiếp ở ngay môi trường cần đo. Đối với nhiệt độ cao,đo bằng phương pháp không tiếp xúc, nghĩa là dụng cụ đo đặt ngoài môi trường đo. Một trong số những cách đó là đo nhiệt độ không tiép xúc sử dụng cảm biến LM335 Nhiệm vụ thiết kế Thiết kế hệ bộ VXL đo nhiệt độ sử dụng VĐK89C51 và cảm biến LM335 giải quyết những vấn đề sau: - Thiết kế mạch đo nhiệt độ trong dải từ 0oC-100oC và hiển thị. - Cảnh báo khi nhiệt độ lớn hơn 80oC và khi nhỏ hơn 20oC - Kết nối truyền thông tin đo được vào máy tính - Viết chương trình phần mềm giải quyết những vấn đề trên Tổng quan về phần cứng Sơ đồ khối
 Giới thiệu về các khối Khối cảm biến LM335 LM335 là cảm biến nhiệt độ có khoảng đo từ -400C đến +1000C, độ chính xác cao, tính năng cảm biến nhiệt độ rất nhạy.Tín hiệu ngõ ra tuyến tín với tín hiệu ngõ vào. Công dụng của LM335: + LM335 có độ biến thiên theo nhiệt độ là: 10mV/KO + Có sự ổn định cao: ở 25OC chỉ có sai số 1%. + Chỉ tiêu kĩ thuật: Tiêu tán công suất thấp. Dòng làm việc từ 4.10-4A – 5.10-3A Dòng ngược 15mA Dòng thuận 10mA Sự biến thiên của điện thế theo nhiệt độ có hàm VOUT = 0.01xTOK = 2.73 + 0.01xTOC + Cấu trúc của bộ cảm biến LM335 là loại cảm biến có 3 chân tín hiệu ra tương tự Khối điều chỉnh điện áp hay mạch khuéch đại
Đầu đo dưới dạng vi mạch LM 335 là một đầu đo nhiệt độ đơn giản và chính xác ,có điện áp lối ra tỷ lệ thuận với nhiệt độ của đầu đo. Đầu đo này không cần đến linh kiện ở ngoài nên không cần chuẩn lại ở những nhiệt độ khác nhau .Trong vùng nhiệt độ phòng , độ chính xác đạt cỡ 0,250C .Dòng điện tiêu thụ cỡ 60uA nên có thể bỏ qua sự tăng nhiệt độ đầu đo dòng điện nuôi tạo ra . Tương ứng với dải nhiệt độ đo dải từ 0oC-100oC thì điện áp ra tuyến tính là 2.73-3.73V.Ta điều chỉnh biến trở R20 để ở 250C thì điện áp ra ở chân 2 của cảm biến là 2.98V. - Điện áp ra của cảm biến là từ 2.73-3.73V ,trong khi thang điện áp vào làm việc của ADC0809 là 0-5V ,do vậy ta cần tiến hành chuẩn hóa tín hiệu trước khi đưa đến ADC. .Sơ đồ mạch thực hiện việc đó như trên .Nguyên lý hoạt động của mạch đó là: + Dùng một đi ốt zener và một nguồn nuôi để tạo ra điện áp ổn định 5V. + Điện áp này được nối với một biến trở R21 nối đất. Dùng biến trở này để điều chỉnh điện áp vào bộ đệm là 2.73V. Bộ đệm dùng để hạn chế dòng điện trong mạch . + Qua bộ đệm điện áp vẫn là 2.73V . Điện áp này được đưa đến một mạch trừ. + Bộ trừ được nối với các điện trở như hình vẽ . Giá trị của các điện trở được cho như trên hình. Với cách mắc như vậy điện áp ra của bộ trừ là : Vout = Vin(+) –Vin(-) Ta có : Vin(+) = 2.73 - 3.73 V Vin(-) = 2.73V Do vậy : Vout = 0 - 1V Ta đã đạt được yêu cầu về điện áp. Và cũng để hạn chế dòng điện ta phải đưa điện áp này vào ADC qua một bộ đệm như trên hình vẽ. Ta cần hiển thị kết quả ra LED ,muốn vậy cần có sự đồng nhất : Nhiệt độ đo( 0C ) Mã nhị phân ở đầu ra của ADC + Điện áp ở lối ra của LM335 là 10mV / 0C + Do vậy vấn đề này được giải quyết bằng cách đặt điện áp ở các chân Vref của ADC thích hợp. Như ta đã biết ADC 0809 có 8 bít ở đầu ra nên có: 28 - 1 = 255 ( bậc thang ) Ta sử dụng nguồn 5V,và 1 biến trở để tạo ra Vref(+) của ADC0809 là 2.55V, Nờn suy ra điện áp Ù(ref)=2.55V . Kích cỡ bậc thang là : 2.55/ 255 =0.01(V) - Điện áp đưa tới chân vào của ADC là 0 - 1 V tương ứng với nhiệt độ đầu đo của cẩm biến là 0 - 100 0C - Tín hiệu lối ra của cảm biến 10mV / 0C. - Kích cỡ bậc thang 10mV Khối chuyển đổi ADC - sử dụng ADC0809 Có nhiều phương pháp để chuyển đổi một đại lượng tương tự sang giá trị số như: - ADC dạng sóng bậc thang :lớp ADC đơn giản này sử dụng bộ đếm nhị phân làm thanh ghi và cho phép xung nhịp đẩy bộ đếm tăng mỗi lần một bước,cho đến khi VAX # VA. ADC loại này gọi là ADC sóng bậc thang vì dạng sóng tại VAX có từng bậc đi lên . ADC dạng sóng bậc thang bao gồm một bộ đếm ,một DAC ,một bộ so sánh tương tự ,và một cổng AND điều khiển . Đầu ra bộ so sánh dùng làm tín hiệu điều khiển kết thúc chuyển đổi EOC-tớch cực mức thấp *Ưu điểm: +Tương đối đơn giản +Phù hợp với các ứng dụng tốc độ chậm. *Nhược điểm:Nếu tăng số bit để tăng độ phân giải thi khi đó chỉ cần thêm 1 bit ,thời gian chuyển đổi đã tăng gấp đôi.Như vậy tăng độ phân giải thì thời gian chuyển đổi kéo dài.Vì thế ADC loại này không phù hợp với những ứng dụng đòi hỏi phải liên tục chuyển đổi một tín hiệu tương tự thay đổi nhanh thành tín hiệu số. - ADC liên tiếp-xấp xỉ(ADC0804,ADC0809...). Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi , nhưng mạch điện có phức tạp nhưng thời gian chuyển đổi ngắn hơn . Phương pháp này có thời gian chuyển đổi không phụ thuộc vào điện áp ngõ vào . Sơ đồ khối chuyển đổi ADC dùng phương pháp xấp xỉ liên tiếp Hoạt động Khi tác động cạnh xuống của xung Start thì ADC bắt đầu chuyển đổi -Mạch logic điều khiển đặt bit có nghĩa lớn nhất của thanh ghi diều khiển lên mức cao và tất cả các bit còn lại ở mức thấp . Số nhị phân ra ở thanh ghi điều khiển được qua mạch DAC để tạo ra điện áp tham chiếu V’a . Nếu V’a > Va thì ngõ ra bọ so sánh xuống mức thấp làm cho mạch logic diều khiển xóa bit MSB xuống mức thấp Nếu V’a <Va thì ngõ ra bọ so sánh ở mức cao làm cho mạch logic điều khiển giữ bit MSB ở mức cao . Tiếp theo mạch logic điều khiển đưa bit có nghĩa kế bit MSB lên mức cao và tạo ở ngõ ra khối DAC một điện áp tham chiếu V’a rồi đem so sánh tương tự như bit MSB như trên . Quá trình này cứ tiếp tục cho đến bit cuối cùng trong thanh ghi điều khiển . Lúc đó thì V’a gần bằng Va ngõ ra của mạch logic điều khiển báo kết thúc chuyển đổi . Như vậy mạch đổi ra n bit chỉ mất n chu kì xung clock nên có thể đạt tốc độ rất cao . Tuy nhiên mạch ADC xấp xỉ liên tiếp lại không thể đáp ứng với tín hiệu tương tự vào biến đổi cực nhanh . - ADC chuyển đổi nhanh(MC10319,AD9010,... ) +Bộ chuyển đổi nhanh (fast converter)là loại ADC có tốc độ cao nhất nhưng sơ đồ mạch phức tạp hơn các loại khác.Chẳng hạn,ADC nhanh N bit cần 2N-1 bộ so sánh,2N điện trở và logic mã hoá cần thiết. + Bộ chuyển đổi nhanh không cần tín hiệu xung nhip vì tiến trình chuyển đổi xảy ra liên tục. + Thời gian chuyển đổi là thời gian cần thiết để xuất hiện một đầu ra số đáp lại một thay đổi ở đầu vào tương tự,chỉ phụ thuộc vào khoảng trễ do truyền của bộ so sánh và bộ mã hoá.Do đó ADC nhanh có thời gian chuyển đổi vô cùng ngắn ngủi: VD:MC10319(Motorola)-8 bit: tc<20ns AD9010(Analog Devices)-10 bit: tc<15ns. Ngoài ra còn một số phương pháp khác như:ADC sóng bậc thanh lên/xuống;ADC tích hợp hai độ dốc;ADC chuyển đổi điện thế thành tần số; điều biến sigma/delta. TỔNG QUAN Về ADC 0809: ADC0809 là bộ chuyển đổi tương tự-số 8 bit 8 đầu vào tương tự được dồn kênh bởi 1 bộ dồn kênh tích hợp sẵn trên chip ADC.Như vậy một mặt nó không cần bộ dồn kênh tương tự ngoài ,mặt khác lại cho phép có nhièu đầu vào hơn, Điều này rất thuận tiện cho việc đo ,giám sát các đại lương vật lý ở nhiều điểm đo khác nhau. ADC0809 có 8 kênh đầu vào tương tự .Như vậy ADC0809 cho phép giám sát đồng thời 8 bộ cảm biến,8 kênh đầu vào tương tự được dồn kênh và được chọn nhờ nhờ 3 chân địa chỉ A,B,C . ADC0809 hoạt động theo phương pháp liên tiếp-xấp xỉ. Các đặc tính: -Dễ dàng giao tiếp với các bộ vi xử lý -Bộ dồn kênh 8 đầu vào với logic địa chỉ -Dải điện áp đầu vào 5V và nguồn cấp 5 V Một vài thông số kỹ thuật chính: -Độ phân giải: 8 bit -Sai số : +/- 1LSB -Nguồn cung cấp: 5V . -Công suất: 15mW. -Tốc độ chuyển đổi: <100us Sơ đồ khối cấu trúc bên trong ADC0809:
Các chân của ADC0809
Sơ đồ chân của ADC0809 -Vcc: Chân cấp nguồn. Điện áp nguồn:5V -GND: Chân nối đất. - Vref(+) và Vref(-) Hai chân đưa điện áp tham chiếu. Thường Vref (-) nối đất.Trong bài Vref(+) được nối với nguồn 5V và một biến trở 10k để lấy ra Vref(+)=2.55V -IN0->IN7(Input):-8 kênh đầu vào tương tự. - ADDA,ADDB,ADDC là 3 chân chọn kờnh đầu vào. A,B,C la 3 bit chọn 1 trong 8 kênh đầu vào của 1 Multiplexer tương tự được tích hợp trong bộ ADC0809. -ALE(Address Latch Enable): Chân để chốt địa chỉ (kênh vào). - Start: Chân gửi tín hiệu bắt đầu chuyển đổi. - EOC(End off Convertion):Chân nay để gửi tín hiệu kết thúc chuyển đổi. - OE(Output Enable): Chân gửi tín hiệu cho phép lấy số liệu số ở đầu ra. - 01->08: là 8 chân tương ứng 8 bit đầu ra của số liệu 8 bit đã được chuyển đổi. - CLK: Chân tín hiệu Clock , để gửi tín hiệu xung đồng hồ để ADC làm việc . CHỨC NĂNG & HOẠT ĐỘNG CỦA ADC0809 * Sơ đồ khối chức năng của ADC0809:
*ADC0809 thể hiện trên sơ đồ trên có thể dược chia theo chức năng thành 2 mạch con cơ bản.Hai mạch con này là một bộ dồn kênh và một bộ chuyển đổi A/D. -Bộ dồn kênh sử dụng 8 khoá tương tự công nghệ CMOS chuẩn để cung cấp một trong 8 đầu vào tương tự.Các khoá được điều khiển chọn,tuỳ thuộc vào số liệu được chốt ở thanh ghi địa chỉ bộ dồn kênh (multiplexer address register) 3 bit. - Khối chức năng thứ hai là bộ chuyển đổi A/D liên tiếp-xấp xỉ,chuyển tín hiệu tương tự đầu ra của bộ dồn kênh thành một từ số 8 bit. Đầu ra bộ dồn kênh sẽ đi đến một trong hai đầu vào của bộ so sánh. Đầu vào kia nhân được từ 1 thang điện trở 256R được mắc vào một cây khoá dùng transistor MOSFET (MOSFET transistor switch tree).Logic điều khiển bộ chuyển đổi sẽ điều khiển switch tree, đưa điện áp tương ứng chảy ra(funneling a particular tap voltage) đến bộ so sánh. Đặt cơ sở cho kết quả của sự so sánh này,bộ logic điều khiển và thanh ghi liên tiếp xấp xỉ(SAR)sẽ quyết định điện áp được chọn để lấy ra sẽ cao hơn hay thấp hơn giá trị hiện tại trên thang điện trở.Tiến trình(algorithm)này được thực hiện 8 lần trong 1 chuyển đổi,mỗi chuyển đổi cần 8 chu kỳ đồng hồ.Như vậy tổng cộng thời gian chuyển đổi là 64 chu kỳ đồng hồ. -Khi một chu kỳ chuyển đổi hoàn thành,số liệu kết quả được đưa vào bộ chốt đầu ra 3 trạng thái.Số liệu trong bộ chốt đầu ra có thể sau đó có thể được đọc bởi một hệ thống tiếp nhận số liệu(host system) bất cứ lúc nào trước khi kết thúc chu kỳ chuyển đổi tiếp theo .Khả năng 3 trạng thỏi của bộ chốt cho phép giao tiếp dễ dàng với các hệ thống bus định hướng(bus oriented systems). -Thực hiện hoạt động của các bộ chuyển đổi này bằng một bộ vi xử lý hoặc một số logic điều khiển thì rất đơn giản.Thiết bị điều khiển đầu tiên sẽ chọn kênh vào. Để làm điều này ,một địa chỉ kênh 3 bit được áp vào các chân A,B,C;và chân ALE (Address Latch Enable) được đưa xung tích cực để khoá địa chỉ vào thanh ghi địa chỉ bộ dồn kênh. Kênh được chọn  C  B  A   IN0  0  0  0   IN1  0  0  1   IN2  0  1  0   IN3  0  1  1   IN4  1  0  0   IN5  1  0  1   IN6  1  1  0   IN7  1  1  1   - Để bắt đầu chuyển đổi,chân START được áp xung tích cực. ở sườn lên của xung này,những thanh ghi trong được xoá và ở sườn xuống sự chuyển đổi được bắt đầu. Cần 8 chu kỳ đồng hồ trong mỗi lần xấp xỉ.Dù là không có chuyển đổi trong quá trình đó,ADC0809 vẫn quay vòng ở bên trong(internally cycling) qua 8 chu kỳ đồng hồ.Một xung start có thể xuất hiện bất cứ lúc nào trong suốt quá trình này nhưng sự chuyển đổi sẽ không thật sự bắt đầu đến khi bộ chuyển đổi quay vòng bên trong đến khi bắt đầu chuỗi 8 chu kỳ đồng hồ sau.Chỉ cần chân START được giữ ở mức cao thì sẽ không có chuyển đổi,nhưng khi chân start đựơc đưa xuống thấp sự chuyển đổi sẽ bắt đầu trong khoảng thời gian 8 chu kỳ đú. -Đầu ra EOC được lật ở sườn lên của xung start.Nó cũng được điều khiển bởi chu trình gồm 8 chu kỳ đồng hồ,nên nó sẽ xuống thấp trong khoảng thời gian 8 chu kỳ đồng hồ khi xảy ra sườn lên của xung start . Sơ đồ thời gian của ADC0809:
Kết nối các chân của ADC0809 với VĐK8051 Vì chỉ dùng 1 đầu đo nên 3 chân ADDA,B,C ta đặt ở mức 0 01-08 là 8 bit đầu ra được nối với cổng P0 của 8051 EOC nối với ngắt ngoài INT0 ALE,START,EO được điều khiển bởi các tín hiệu READ/WRITE Đầu đo nhiệt độ nối vào IN0. Bộ vi xử lý 8051 Tổng quan cấu trúc 8051: MCS-51 là họ vi điều khiển của INTEL. Các nhà sản xuất IC khác như Siemens, Advanced Micro Divices, Fujitsu và Philips được cấp phép làm các nhà cung cấp thứ hai cho các chíp của họ MCS-51.Vi mach tổng quát cưa họ MCS-51 là chíp 8051, linh kiện đầu tiên của họ này được đưa ra thị trường. Chíp 8051 có các đặc trưng được tóm tắt như sau : _4KB ROM. _128 byte RAM. _ 4 port xuất nhập (I/O port ) 8- bit. _ 2 bộ định thời 16 bit. _ Mạch giao tiếp nối tiếp. _ Không gian nhớ chương trình (mã) ngoài 64K. _ Không gian nhớ dữ liệu ngoài 64K. _ Bộ xử lý bít(thao tác trên các bit riêng rẽ). _ 210 vị trí được định địa chỉ, mỗi vị trí 1 bit.
Sơ đồ khối của chíp 8051. Tổ chức chân của MCS51:
S¬ ®å ch©n cña 8051 d¹ng DIP.

Tổ chức chân của 8051 dạng PQFP/TQFP và PLCC port 0 : chức năng ở trên chân từ 32 đến 39 trong các thiết kế cỡ nhỏ (không dùng bộ nhớ mở rộng ) có hai chức năng như các đường IO. Đối với các thiết kế cỡ lớn ( với bộ nhớ mở rộng ) nó được kết hợp kênh giữa các bus ). port1 : là một port I/O trên các chân 1-8. Các chân được ký hiệu P1.0, P1.1, P1.2 ... có thể dùng cho các thiết bị ngoài nếu cần. Port1 không có chức năng khác, vì vậy chúng ta có thể dùng chúng trong giao tiếp với các thiết bị ngoài một cách tự do. Port 2 : là một port công dụng kép trên các chân 21 - 28 được dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết kế dùng bộ nhớ mở rộng. Port 3 : là một port công dụng kép trên các chân 10 - 17. Các chân của port này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tính đặc biệt của 8051 / 8031 như ở bảng sau : Bit  Tên  Chức năng chuyển đổi   P3.0  RXD  Dữ liệu nhận cho port nối tiếp   P3.1  TXD  Dữ liệu phát cho port nối tiếp   P3.2  INTO  Ngắt 0 bên ngoài   P3.3  INT1  Ngắt 1 bên ngoài   P3.4  TO  Ngõ vào của timer/counter 0   P3.5  T1  Ngõ vào của timer/counter 1   P3.6  WR  Xung ghi bộ nhớ dữ liệu ngoài   P3.7  RD  Xung đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài   Chức năng của các chân trên port3 PSEN (Program Store Enable ) : 8051 có 4 tín hiệu điều khiển PSEN là tín hiệu ra trên chân 29. Nó là tín hiệu điều khiển để cho phép bộ nhớ chương trình mở rộng và thường được nối đến chân OE (Output Enable) của một EPROM để cho phép đọc các bytes mã lệnh. PSEN sẽ ở mức thấp trong thời gian lấy lệnh. Các mã nhị phân của chương trình được đọc từ EPROM qua bus và được chốt vào thanh ghi lệnh của 8051 để giải mã lệnh. Khi thi hành chương trình trong ROM nội (8051) PSEN sẽ ở mức thụ động (mức cao). ALE (Address Latch Enable ) :Tín hiệu ra ALE trên chân 30 tương hợp với các thiết bị làm việc với các xử lí 8585, 8088, 8086, 8051 dùng ALE một cách tương tự cho làm việc giải các kênh các bus địa chỉ và dữ liệu khi port 0 được dùng trong chế độ chuyển đổi của nó : vừa là bus dữ liệu vừa là byte thấp của địa chỉ, ALE là tín hiệu để chốt địa chỉ vào một thanh ghi bên ngoài trong nữa đầu của chu kỳ bộ nhớ. Sau đó, các đường port 0 dùng để xuất hoặc nhập dữ liệu trong nữa sau chu kỳ của bộ nhớ. Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số dao động trên chip và có thể được dùng là nguồn xung nhịp cho các hệ thống. Nếu xung trên 8051 là 12MHz thì ALE có tần số 2MHz. Chỉ ngoại trừ khi thi hành lệnh MOVX, một xung ALE sẽ bị mất. Chân này cũng được làm ngõ vào cho xung lập trình cho EPROM trong 8051. EA (External Access) :Tín hiệu vào EA trên chân 31 thường được mắc lên mức cao (+5V) hoặc mức thấp (GND). Nếu ở mức cao, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ thấp (4K). Nếu ở mức thấp, chương trình chỉ được thi hành từ bộ nhớ mở rộng. Khi dùng 8031, EA luôn được nối mức thấp vì không có bộ nhớ chương trình trên chip. Nếu EA được nối mức thấp bộ nhớ bên trong chương trình 8051 sẽ bị cấm và chương trình thi hành từ EPROM mở rộng. Người ta còn dùng chân EA làm chân cấp điện áp 21V khi lập trình cho EPROM trong 8051. RST (Reset) :Ngõ vào RST trên chân 9 là ngõ reset của 8051. Khi tín hiệu này được đưa lên múc cao (trong ít nhất 2 chu kỳ máy ), các thanh ghi trong 8051 được tải những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống. Xtal1 & Xtal2 :Như đã thấy trong các hình trên, 8051 có một bộ dao động trên chip. Nó thường được nối với thạch anh giữa hai chân 18 và 19. Các tụ giữa cũng cần thiết như đã vẽ. Tần số thạch anh thông thường là 12MHz. Power: 8051 vận hành với nguồn đơn +5V. Vcc được nối vào chân 40 và Vss (GND) được nối vào chân 20. 2. Tổ chức bộ nhớ : B