Đồ án Thiết kế mạch quang báo và đồng hồ số

MỤC LỤC Nhận xét của giáo viên hướng dẫn 3 Nhận xét của giáo viên phản biện 4 Lời nói đầu 5 Lời cảm ơn 6 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN TRONG MẠCH Điện trở 7 Tụ điện 9 Led 10 Diode 10 IC 7805 ổn áp 5Vol 11 Reset 12 IC xử lý trung tâm 89C51 12 1.7.1 Sơ đồ chân IC 89C51 12 1.7.2 Cấu trúc bên trong IC 89C51 15 1.7.3 Tổ chức bên trong bộ nhớ 16 IC giải mã 74LS247 27 IC đệm đảo ULN2803 28 2.0 IC thời gian thực DS12C887 29 2.0.1 Sơ đồ chân 29 2.0.2 Chức năng các chân 29 2.0.3 Cấu trúc của DS12C887 32 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VÀ THI CÔNG MẠCH QUANG BÁO 2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch quang báo 37 2.2 Chức năng các khối trong mạch 37 2.2.1 Khối nguồn 38 2.2.2 Khối tạo dao động 38 2.2.3 Khối điều khiển trung tâm 38 2.2.4 Khối giải mã 39 2.2.5 Khối hiển thị 39 2.3 Lưu đồ giải thuật mạch quang báo 40 2.4 Chương trình mạch quang báo 44 2.5 Mạch in mạch quang báo 48 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VÀ THI CÔNG MẠCH ĐỒNG HỒ SỐ 3.1 Sơ đồ nguyên lý 49 3.2 Sơ đồ khối và chức năng các khối 49 3.2.1 Khối giải mã 50 3.2.2 Khối hiển thị 50 3.2.3 Khối công tắc 50 3.2.4 Khối lưu giờ 51 3.2.5 Khối kết led 7 đoạn 52 3.3 Lưu đồ giải thuật 53 3.4 Chương trình mạch đồng hồ số 58 3.5 Mạch in mạch đồng hồ số 73 Tài liệu tham khảo 74  LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Chữ ký của giáo viên hướng dẫn TP.Vinh, Ngày….tháng …..năm 2010 LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Chữ ký của giáo viên phản biện TP.Vinh, Ngày….tháng…..năm 2010 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhất là trong lĩnh vực Điện tử - Tin học - Viễn thông, việc đưa thông tin quảng cáo đến với người tiêu dùng, đến với xã hội trở nên dễ dàng và nhanh chóng. Thông qua nhiều hình thức quảng cáo khác nhau mà các doanh nghiệp giới thiệu sản phẩm của mình đến mọi người. Trong nhiều hình thức đa dạng của thông tin quảng cáo như: Báo, đài, tivi, tờ rơi, áp phích… Thì việc dùng bảng quang báo điện tử là một cách đơn giản và hiệu quả để quảng cáo. Chúng ta bắt gặp rất nhiều bảng thông tin như vậy trong thực tế. Khi đi trên đường phố lúc về đêm, bạn sẽ bắt gặp cùng với ánh đèn màu là rất nhiều các bảng quang báo lớn với các hình ảnh sinh động hay các hình ảnh, logo hiện lên với đủ kiểu (từ trên xuống, từ trái sang ….). Qua đó ta thấy rằng, bảng quang báo điện tử đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: giới thiệu sản phẩm, làm biển hiệu… Với ứng dụng rộng rãi như vậy, việc tìm hiểu và thiết kế một bảng thông tin như vậy đã thôi thúc em thực hiện đề tài “Thiết kế mạch quang báo và đồng hồ số” bằng vi xử lí sử dụng IC89C51. Tuy nhiên, do lần đầu thực hiện nên bảng quảng cáo của chúng tôi có thể còn nhiều sai sót. Vì vậy rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, giúp đỡ chân thành từ phía các thầy cô cũng như các bạn sinh viên. LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài nhóm chúng em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình cả về kiến thức chuyên ngành lẫn tinh thần của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô trong khoa công nghệ . Trước tiên nhóm chúng em muốn dành tình cảm chân thành đến giáo viên hướng dẫn Lê Thị Thanh Huyền cũng như các thầy cô trong khoa công nghệ, đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ cho chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Do kiến thức còn hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án chúng em không thể tránh khỏi những sai sót. Kính mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thí chỉ dẫn và giúp đỡ thêm. Nhóm chúng em chắc rằng cuốn đồ án này không tránh khỏi những thiếu sót trong khi làm cũng như trong suốt quá trình chúng em thực hiện đồ án. Chúng em rất cảm ơn khi nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của khoa, giảng viên để chúng em ngày càng hoàn thiện hơn. Chúng em xin chân thành cảm ơn. TP.Vinh, Ngày 06 tháng 11 năm 2010 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÁC LINH KỆN TRONG MẠCH 1.1 Điện trở Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với cường độ dòng điện đi qua nó. Hình 1: Ký hiệu của điện trở Hình 2: Hình ảnh điện trở thực tế Trong đó: U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V). I : là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ampe (A). R : là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω). Điện trở được cấu tạo từ những vật liệu có điện trở suất cao như làm bằng than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim loại, dây quấn. Để biểu thị giá trị điện trở. Người ta dùng các vòng màu để biểu thị giá trị điện trở. Mỗi màu đại diện cho một số. Có nhiều loại điện trở khác nhau nhưng được chia làm hai loại chính dựa trên cấu trúc của nó,đó là diện trở đơn và điện trở thanh . Điện trở thanh gồm nhiều diện trở đơn ghép lại với nhau. Hình 3: Các vòng màu thể hiện giá trị của điện trở Điện trở thanh thường dùng khi cần nhiều điện trở giống nhau, nhưng yêu cầu thiết kế gọn, ví dụ như kéo lên một port của vi điều khiển, hạn dòng cho dãy led, led 7 đoạn, vvv…Có 2 loại điện trở thanh thông dụng: Loại được đóng gói 1 hàng (SIP)Để ý cái chấm trên đầu, nó là chân chung, các chân còn lại nối với chân chung qua 1 điện trở, giá trị điện trở đó thường được ghi trên thânLoại đóng gói 2 hàng (DIP), nhìn giống các IC thông thường.Loại này thì 2 chân đối diện nối với nhau qua trở, giá trị cũng ghi trên thân. 1.2 Tụ điện Tụ điện là một linh kiện có tính tích trữ năng lượng điện, tụ điện được cấu tạo gồm hai bản phẳng bằng chất dẫn điện gọi là hai bản cực. Hai bản cực đặt song song với nhau, ở giữa là chất điện môi cách điện. Để đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện, ta dùng đại lượng gọi là điện dung. C=ε(s/d). Đơn vị : Fara (F) Hình 4: Kí hiệu của tụ điện Hình 5: Hình dạng thực tế Phân loại: Tụ được chia làm hai loại chính đó là tụ phân cực và tụ không phân cực, ngoài ra tụ còn được gọi theo tên vật liệu cấu tạo nên chúng như tụ gốm, tụ giấy, tụ hóa… Cường độ điện trường bên trong tụ có trị số: E = = 8.86.10-12 C2/ N.m2 là hằng số điện môi của chân không. là hằng số điện môi tương đối của môi trường, đối với chân không = 1, giấy tẩm dầu = 3,6; gốm = 5,5; mica = 4 5 Đơn vị: Có 3 đơn vị chính 1µ=10-6F 1n=10-9F 1p=10-12F Như vậy điện dung tỉ lệ thuận với tiết diện của bản tụ. Tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa hai bản tụ và phụ thuộc vào chất điện môi. 1.3 Led (Diode phát quang) Diode phát quang là Diode phát sáng khi ta phân cực thuận cho nó và có dòng điện cấp qua. Diode này có thể phát ra màu sắc khác nhau. Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát ra khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED) hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn. Hình 6: Ký hiệu của led Hình 7: Hình dạng thực tế của led LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn diode thông thường, trong khoảng 1,5 đến 3V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó, LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra. 1.4 Diode Diode bán dẫn là dụng cụ bán dẫn có một lớp tiếp xúc P-N. Bên ngoài có bọc một lớp Plastic. Hai đầu của mẫu bán dẫn có tráng kim loại để nối dây ra.Có hai cách phân cực cho diode. Là phân cực thuận, phân cực nghịch. Hình 8: Ký hiệu của diode Hình 9: Hình dạng thực của diode a. Phân cực thuận: Cực dương của nguồn nối với anot, cực âm của nguồn nối với catot. b. Phân cực nghịch Ta nối cực dương của nguồn với catot và cực âm của nguồn nối với anot. c. Diode chỉnh lưu Hình dạng to, thuộc loại tiếp mặt, hoạt động ở tần số thấp. Diode chỉnh lưu dùng để đổi điện xoay chiều sang điện một chiều, chịu dòng từ vài trăm mA đến công suất cao vài trăm A. Diode chỉnh lưu thông thường là loại Silic. IC 7805 IC ổn áp 5 Vol Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản. Các loại ổn áp thường được sử dụng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp. Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp 12V. Việc dùng các loại IC ổn áp 78xx tương tự nhau, dưới đây là minh họa cho IC ổn áp 7805 Hình 10 : Hình dạng thực tế của IC7805 IC 7805 có 3 chân: Chân số 1 là chân IN Chân số 2 là chân GND Chân số 3 là chân OUT Ngõ ra OUT luôn ổn định ở 5V dù điện áp từ nguồn cung cấp thay đổi. Mạch này dùng để bảo vệ những mạch điện chỉ hoạt động ở điện áp 5V (các loại IC thường hoạt động ở điện áp này). Điện áp đặt trước IC 78xx phải lớn hơn điện áp cần ổn áp từ 1.5V đến 2V khoảng 7V đến 9V 1.6 Reset Có tác dụng như một công tắc đóng mở. Dùng để cho hoặc không cho dòng điện đi qua. Hình 11: Ký hiệu của reset Hình 12: Hình dạng thực của reset 1.7 IC XỬ LÝ TRUNG TÂM 89C51: 1.7.1 Sơ đồ chân 89C51: 89c51 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Atmel sản xuất. IC này có đặc điểm như sau: 4k byte ROM,128 byte RAM nội. 4 Port I/O 8 bit. 2 bộ đếm/ định thời 16 bit. Giao tiếp truyền dữ liệu nối tiếp. 64k byte bộ nhớ bên ngoài dung để lưu chương trình điều khiển. 64k byte bộ nhớ bên ngoài dung để lưu dữ liệu. 210 bit có thể truy xuất từng bit.. Có các lệnh xử lý bit. Sơ lược về các chân của 89C51: Hình 13. Sơ đồ chân 89C51 Chức năng của các chân 89C51: Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với thiết kế lớn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu. Port 1: từ chân 1 đến chân 8 (P1.0 _ P1.7). Port 1 chỉ có chức năng dùng làm các đường điều khiển xuất nhập IO. Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Nếu không dùng bộ nhớ mở rộng bên ngoài thì port 2 dùng làm các đường điều khiển IO. Nếu dùng bộ nhớ mở rộng bên ngoài thì port 2 có chức năng là bus địa chỉ cao A0 – A15. Port 3: từ chân 10 đến chân 17 (P3.0 _ P3.7). Port 3 là port có 2 chức năng. Các chân port này có nhiều chức năng , các công dụng chuyển đổi có liên hệ đặc biệt của 89C51. PSEN (Program store enable): PSEN là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng thường được nối đến chân OE\ của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh. PSEN ở mức thấp trong thời gian 89C51 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình được đọc từ Eprom qua bus dữ liệu, được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 89C51 để giải mã lệnh. Khi 89C51 thi hành chương trình trong EPROM nội PSEN ở mức logic 1. ALE (Address Latch Enable): Khi 89C51 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, Port 0 có chức năng là bus địa chỉ và dữ liệu (AD7 – AD0) do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ. Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt. Tín hiệu ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là địa chỉ thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động. EA\ (External Access): Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1 hoặc mức 0. Nếu ở mức 1 thì vi điều khiển thi hành chương trình từ bộ nhớ nội. Nếu ở mức 0 thì vi điều khiển thi hành chương trình từ bộ nhớ ngoại. RST (Reset): Ngõ vào chân 9 là ngõ vào Reset. Khi cấp điện cho hệ thống hoặc nhấn nút reset thì mạch sẽ reset vi điều khiển. Khi reset thì tín hiệu reset phải ở mức cao ít nhất 2 chu kì máy. Các ngõ vào bộ dao động Xtal1, Xtal2: Bộ tạo dao động được tích hợp bên trong 89C51. Khi sử dụng 89C51, người ta chỉ cần nối thêm tụ thạch anh và các tụ. Tần số tụ thạch anh thường là 12 Mh – 24 Mh. Hình14: sơ đồ mắc thạch anh vào chân XTAL 1.7.2 Cấu trúc bên trong của 89C51 B1. Sơ đồ khối bên trong 89C51: Hình 2-3. Cấu trúc bên trong của vi điều khiển 1.7.3 Tổ chức bộ nhớ. Hình 15: Bảng tóm tắt các vùng nhớ 89C51 RAM bên trong 89C51 được phân chia như sau: Các bank thanh ghi có địa chỉ từ 00H đến 1FH. RAM địa chỉ hóa từng bit có địa chỉ từ 20H đến 2FH RAM đa dụng từ 30H đến 7FH. Các thanh ghi chức năng từ 80H đến FFH. Địa chỉ byte Địa chỉ byte 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2F 77 76 75 74 73 72 71 70 2E 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68 2D 67 66 65 64 63 62 61 60 2C 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58 2B 57 56 55 54 53 52 51 50 2A 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 29 47 46 45 44 43 42 41 40 28 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 27 37 36 35 34 33 32 31 30 26 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 25 27 26 25 24 23 22 21 20 24 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 23 17 16 15 14 13 12 11 10 22 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 21 07 06 05 04 03 02 071 00 20 Bank 3 1F 18 Bank 2 17 10 Bank 1 0F 08 Bank thanh ghi 0 (maëc ñònh cho R0-R7) 07 00 RAM ña duïng 7F 30 RAM Ñòa chæ bit 87 86 85 84 83 82 81 80 80 P0 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 81 SP khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 82 DPL khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 83 DPH khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 87 PCON 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 88 TCON khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 89 TMOD khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 8A TL0 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 8B TL1 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 8C TH0 97 96 95 94 93 92 91 90 90 P1 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 98 SCON khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 99 SBUF A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 A0 P2 AF – – AC AB AA A9 A8 A8 IE – – – BC BB BA B9 B8 B8 IP E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 E0 ACC D7 D6 D5 D4 D3 D2 – D0 D0 PSW B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 B0 P3 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 F0 B CAÙC THANH GHI CHÖÙC NAÊNG ÑAËC BIEÄT Ñòa chæ bit khoâng ñöôïc ñòa chæ hoùa bit 8D TH1 FF Hình 16: Cấu trúc bộ nhớ Ram bên trong vi điều khiển - Bộ nhớ trong 89C51 bao gồm ROM và RAM. RAM trong 89C51 bao gồm nhiều thành phần: phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ địa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi và các thanh ghi chức năng đặc biệt. - 89C51 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard: có những vùng bộ nhớ riêng biệt cho chương trình và dữ liệu. Chương trình và dữ liệu có thể chứa bên trong 8951 nhưng 8951 vẫn có thể kết nối với 64K byte bộ nhớ chương trình và 64K byte dữ liệu Ram đa dụng: Vùng nhớ Ram đa dụng gồm có 80 byte địa chỉ từ 30H – 7FH .Vùng nhớ bank thanh ghi 32 byte từ 00H – 1FH cũng có thể dùng làm vùng nhớ Ram đa dụng. Mọi địa chỉ trong vùng Ram đa dụng đều có thể truy xuất tự do dùng kiểu địa chỉ trực tiếp hoặc gián tiếp. Bộ nhớ ngăn xếp của vi điều khiển dùng bộ nhớ Ram nội nên dung lượng bộ nhớ ngăn xếp nhỏ trong khi đó các bộ vi xử lý bên ngoài làm bộ nhớ ngăn xếp nên dung lượng tùy ý mở rộng. Ram có thể truy xuất từng bit: 89C51 chứa 210 bit được địa chỉ hóa từng bit, trong đó 128 bit chứa ở các byte có địa chỉ từ 20H đến 2FH, các bit còn lại chứa trong nhóm thanh ghi chức năng đặc biệt. Ý tưởng truy xuất từng bit bằng phần mềm là một đặc tính mạnh của vi điều khiển nói chung. Các bit có thể được đặt, xóa, and, or,… với 1 lệnh đơn. Ngoài ra các port cũng có thể truy xuất được từng bít làm đơn giản phần mềm xuất nhập từng bit. Các bank thanh ghi: Bộ lệnh 89C51 hỗ trợ 8 thanh ghi có tên là R0 đến R7 và theo mặc định (sau khi reset hệ thống), các thanh ghi này ở các địa chỉ 00H đến 07H. Đây là lệnh 1 byte dùng địa chỉ thanh ghi. Tuy nhiên có thể thi hành bằng lệnh 2 byte dùng địa chỉ trực tiếp nằm trong byte thứ 2: MOV A, 05H. Lệnh dùng các thanh ghi R0 đến R7 thì sẽ ngắn hơn và nhanh hơn nhiều so với lệnh tương ứng dùng địa chỉ trực tiếp. Bank thanh ghi tích cực bằng cách thay đổi các bit trong từ trạng thái chương trình (PSW). Giả sử thanh ghi thứ 3 đang được truy xuất, lệnh sau đây sẽ di chuyển nội dung của thanh ghi A vào ô nhớ ram có địa chỉ 18H: MOV R0, A. Các thanh ghi có chức năng đặc biệt: 89C51 có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion Register) ở vùng trên của RAM nội từ địa chỉ 80H đến FFH. Các thanh ghi port xuất nhập: Các port của 89C51 bao gồm port 0 ở địa chỉ 80H, port 1 ở địa chỉ 90H, port 2 ở địa chỉ A0H, và port 3 ở địa chỉ B0H. Tất cả các port này đều có thể truy xuất từng bit nên rất thuận tiện trong khả năng giao tiếp. Các thanh ghi timer: 89C51 có chứa 2 bộ định thời đếm 16 bit được dùng cho việc định thời hoặc đếm sự kiện. Timer 0 ở địa chỉ 8AH (TL0: byte thấp) và 8CH (TH0: byte cao). Timer 1 ở địa chỉ 8BH (TL1: byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao). Việc khởi động timer được Set bởi Timer Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển timer (TCON) ở địa chỉ 88H, chỉ có TCON được địa chỉ hóa từng bit. Các thanh ghi port nối tiếp: 89C51 chứa một port nối tiếp dành cho việc trao đổi thông tin với các thiết bị nối tiếp như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi gọi là bộ đệm dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả 2 dữ liệu truyền và dữ liệu nhận. Khi truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Các mode vận hành khác nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON ở địa chỉ 98H. Các thanh ghi ngắt: 89C51 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên. Các ngắt bị cấm sau khi reset hệ thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở địa chỉ A8H, cả 2 thanh ghi được địa chỉ hóa từng bit. Thanh ghi điều khiển công suất: Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở địa chỉ 87H chứa các bit điều khiển. Tín hiệu Reset: 89C51 có ngõ vào reset RST tác động ở mức cao trong khoảng thời gian 2 chu kỳ, sau đó xuống mức thấp để 89C51 bắt đầu làm việc. RST có thể kích bằng tay bằng một phím nhấn thường mở, sơ đồ mạch reset như hình trên (hình a) sau khi reset hệ thống được tóm tắt như sau: Thanh ghi Nội dung Đếm chương trình PC Thanhghi tích lũy A Thanh ghi B Thanh ghi trạng thái SP DPTR Port 0 đến Port 3 IP IE Các thanh ghi định thời 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH XXX0000 B 0XX00000 B 00H Hoạt động thanh ghi TIMER 89C51 có hai timer 16 bit, mỗi timer có bốn cách làm việc. Người ta sử dụng các timer để: Định khoảng thời gian. Đếm sự kiện. Tạo tốc độ cho port nối tiếp trong 89C51. Trong các ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lập trình timer ở những khoảng đều đặn và đặt cờ tràn timer. Cờ được dùng để đồng bộ hóa chương trình để thực hiện một tác động như kiểm tra trạng thái của các ngõ vào hoặc gửi sự kiện ra các ngõ ra. Các ứng dụng khác có thể sử dụng việc tạo xung nhịp đều đặn của timer để đo thời gian trôi qua giữa hai sự kiện (ví dụ đo độ rộng xung ). Truy xuất các timer của 89C51 dùng sáu thanh ghi chức năng đặc biệt cho trong bảng sau: SFR Mục Đích Địa chỉ Địa chỉ hóa từng bit TCON Điều khiển Timer 88H Có TMOD Chế độ Timer 89H Không TL0 Byte thấp của Timer 0 90H Không TL1 Byte thấp của Timer 1 91H Không TH0 Byte cao của Timer 0 92H Không TH1 Byte cao của Timer 1 93H Không Các thanh ghi chức năng của timer trong 8051. Thanh ghi chế độ timer (TMOD): Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho Timer 0, và Timer 1. Bit Tên Timer Mô tả 7 GATE 1 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT1 ở mức cao 6 C/T 1 Bit chọn chế độ Count/Timer 1 = bộ đếm sự kiện 0 = bộ định khoảng thời gian 5 M1 1 Bit 1 của chế độ mode 4 M0 1 Bit 0 của chế độ mode 3 GATE 0 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT0 ở mức cao 2 C/T 0 Bit chọn chế độ Count/Timer 1 M1 0 Bit 1 của chế độ mode 0 M0 0 Bit 0 của chế độ mode Tóm tắt thanh ghi chức năng TMOD. Thanh ghi điều khiển timer(TCON) Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho Timer 1, Timer 0. Bit Ký hiệu Địa chỉ Mô tả TCON.7 TF1 8FH Cờ báo tràn timer 1. Đặt bởi phần cứng khi tràn, được xóa bởi phần mềm, hoặc phần cứng khi bộ xử lý chỉ đến chương trình phục vụ ngắt. TCON.6 TR1 8EH Bit điều khiển timer 1 chạy đặt xóa bằng phần mềm để cho timer chạy ngưng. TCON.5 TF0 8DH Cờ báo tràn Timer 0. TCON.4 TR0 8CH Bit điều khiển Timer 0 chạy TCON.3 IE1 8BH Cờ cạnh ngắt 1 bên ngoài. Đặt bởi phần cứng khi phát hiện một cạnh xuống ở INT1 xóa bằng phần mềm họăc phần cứng khi CPU chỉ đến chương trình phục vụ ngắt. TCON.2 IT1 8AH Cờ kiểu ngắt 1 bên ngoài. Đặt xóa bằng phần