PDF Vi điều khiển PIC16F và ngôn ngữ lập trình Hi–tech C

Vi điều khiển PIC16F và ngôn ngữ lập trình Hi–tech C

 

MỤC LỤC
Chương I ................................................................................................... 9
CẤU TRÚC PHẦN CỨNG PIC16F....................................................... 9
1.1. KIẾN TRÚC ................................................................................... 9
1.1.1. Kiến trúc Von Neumann .......................................................... 9
1.1.2. Kiến trúc Harvard .................................................................. 10
1.2. INSTRUCTION PIPELINING ..................................................... 11
1.3. KÍCH THƯỚC TỪ LỆNH ........................................................... 14
1.4. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG CHO PIC ........................................... 15
1.4.1. Mạch nguyên lý ..................................................................... 15
1.4.2. Chuẩn ICSP (In-Circurt Serial Programming) ...................... 16
1.4.3. Các tính năng đặc biệt, các bit cấu hình của PIC16F887 ...... 17
Chương II ............................................................................................... 28
XUẤT NHẬP I/O PORT ....................................................................... 28
2.1. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM........................................................... 28
2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 28
2.2.1. Thanh ghi qui định tín hiệu xử lý ở chân vi điều khiển ......... 28
2.2.2. Chức năng của thanh ghi TRIS .............................................. 30
2.2.3. Chức năng của thanh ghi PORT ............................................ 30
2.2.4. Những thanh ghi đặc biệt chỉ có riêng ở PORTB .................. 31
2.2.4.1. Thanh ghi hỗ trợ điện trở treo bên trong ......................... 31
2.2.4.2. Ngắt ngoài ở chân RB0 ................................................... 31
2.2.4.3. Ngắt on-change ở PORTB .............................................. 32
2.2.4.4. Bảng so sánh giữa ngắt INT và ngắt on-change ............. 34
2.3. BÀI TẬP THỰC HÀNH .............................................................. 34
2.4. BÀI TẬP TỰ GIẢI ....................................................................... 42
Chương III .............................................................................................. 44
ADC MODULE ...................................................................................... 44
6
3.1. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM............................................................ 44
3.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 44
3.2.1. Tín hiệu tương tự và tín hiệu số ............................................. 44
3.2.2. Bộ ADC của vi điều khiển PIC16F887 ................................. 46
3.2.2.1. Các chân vi điều khiển có khả năng xử lý tín hiệu analog
..................................................................................................... 46
3.2.2.2. Các thanh ghi điều khiển hoạt động chuyển đổi của bộ
ADC ............................................................................................. 47
3.2.2.3. Ngắt trong ADC .............................................................. 49
3.2.2.4. Các bước khởi tạo bộ chuyển đổi ADC .......................... 49
3.2.3. Làm việc với LCD 16x2 ........................................................ 50
3.3. BÀI TẬP THỰC HÀNH .............................................................. 53
3.4. BÀI TẬP TỰ GIẢI ....................................................................... 58
Chương IV .............................................................................................. 60
TIMER .................................................................................................... 60
4.1. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM............................................................ 60
4.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 60
4.2.1. Nguyên tắc hoạt động của timer ............................................ 61
4.2.2. Timer 0 ................................................................................... 61
4.2.2.1. Các thanh ghi khởi tạo timer 0 ........................................ 62
4.2.2.2. Công thức định thời timer 0 ............................................ 63
4.2.2.3. Ngắt trong timer 0 ........................................................... 63
4.2.2.4. Các bước khởi tạo timer 0 .............................................. 64
4.2.3. Timer 1 ................................................................................... 65
4.2.3.1. Công thức định thời timer 1 ............................................ 65
4.2.3.2.Thanh ghi điều khiển timer1 ............................................ 66
4.2.3.3. Timer1 on ........................................................................ 67
4.2.3.4. Ngắt trong timer 1 ........................................................... 67
4.2.3.5. Khởi tạo timer 1 hoạt động với chế độ đếm counter ...... 68
4.2.3.6. Khởi tạo timer 1 hoạt động với chế độ định thời timer .. 68
7
4.2.4. Timer 2 ................................................................................... 69
4.2.4.1. Công thức tín định thời timer 2 ...................................... 69
4.2.4.2. Thanh ghi điều khiển timer 2 .......................................... 69
4.2.4.3. Khởi tạo timer 2 hoạt động với chế độ định thời timer: . 70
4.3. BÀI TẬP THỰC HÀNH .............................................................. 71
4.4. BÀI TẬP TỰ GIẢI ....................................................................... 78
Chương V ............................................................................................... 79
KHỐI CCP (CAPTURE-CPMPARE-PWM) ..................................... 79
5.1. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM............................................................ 79
5.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 79
5.2.1. Thanh ghi khởi tạo khối CCP1 .............................................. 80
5.2.2. Thanh ghi khởi tạo khối CCP2 .............................................. 82
5.2.3. Capture ................................................................................... 83
5.2.3.1. Nguyên tắc hoạt động của chế độ capture ...................... 83
5.2.3.2. Các bước khởi tạo chế độ capture ................................... 83
5.2.4. Compare ................................................................................. 84
5.2.4.1. Nguyên tắt hoạt động của chế độ compare ..................... 84
5.2.4.2. Các bước khởi tạo chế độ compare: ............................... 84
5.2.5. PWM(Pulse-Width Modulated) ............................................. 85
5.2.5.1. Nguyên tắt hoạt động của chế độ PWM ......................... 85
5.2.5.2. Các bước khởi tạo chức năng PWM .............................. 85
5.3. BÀI TẬP THỰC HÀNH .............................................................. 86
5.4. BÀI TẬP TỰ GIẢI ....................................................................... 91
CHƯƠNG VI ......................................................................................... 93
GIAO TIẾP NỐI TIẾP BẤT ĐỒNG BỘ ............................................ 93
6.1. DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM............................................................ 93
6.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................... 93
6.2.1. Khái niệm về giao tiếp nối tiếp bất đồng bộ .......................... 94
6.2.2. Các thanh ghi điều khiển truyền UART ................................ 95
8
6.2.3. Các thanh ghi điều khiển nhận UART .................................. 98
6.2.4. Công thức tính tốc độ baud rate ........................................... 101
6.3. BÀI TẬP THỰC HÀNH ............................................................ 101
6.4. BÀI TẬP TỰ GIẢI ..................................................................... 106
CHƯƠNG VII ...................................................................................... 108
MUDULE ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TRONG PIC18F4431 .......... 108
7.1. MOTION FEEBACK MODULE (MFM) .................................. 108
7.1.1. Chức năng Input capture ...................................................... 109
7.1.2. Chức năng Quarature Encoder Interface (QEI) ................... 114
7.1.3. Bộ lộc nhiễu (Noise filters) .................................................. 121
7.2. POWER CONTROL PWM MODULE (PPM) .......................... 123
7.2.1. Chế độ hoạt động Free-running ........................................... 126
7.2.2. Chế độ Single – Shot ........................................................... 126
7.2.3. Chế độ hoạt động Continuous Up/Down count ................... 126
7.2.4. Độ rộng xung PWM............................................................ 127
7.2.4.1. Chế độ Edge – Aligned PWM ...................................... 128
7.2.4.2. Chế độ Center – Aligned PWM .................................... 128
7.2.5. Khối tạo thời gian nghỉ cho PWM (Dead – time generator) 129
7.3. BÀI TẬP TỰ GIẢI ..................................................................... 131
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................... 135
PHỤ LỤC ............................................................................................. 137