🌱 Bài 3. Sơ đồ chân 8051
Vi điều khiển 8051 có tất cả 40 chân – tương ứng với 4 cổng, mỗi cổng 10 chân. Các phép toán đọc/ghi dữ liệu được thực hiện thông qua 32 chân trên 4 cổng (Port 0, 1, 2, 3). Trong khi 8 chân còn lại là các chân: Vcc, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA, ALE, PSEN.
🧐🧐 4 Port I/O
4 cổng từ P0 đến P3 sử dụng 8 chân I/O => 8 bit.
Sau khi thiết bị reset, tất cả các cổng được mặc định là input.
- Nếu muốn 1 port/1 chân bất kỳ thành input, ta gán nó = 1. Ví dụ: P1_1 = 1;
- Nếu muốn nó là output, ta gán nó = 0.
👀 Port 0 - chân 32-39
Khác với 3 Port còn lại, Port 0 của 8051 được thiết kế tích cực thấp (Floating Input & Open drain Output). Nên khi sử dụng ta thường nối nó với điện trở pullup bên ngoài (thường là thanh điện trở).
Các chế độ GPIO có trong bài viết này!
Port 0 cũng được thiết kế vừa được dùng cho dữ liệu, vừa dùng cho địa chỉ (AD0 - AD7). Để điều chỉnh giữa 2 chế độ dữ liệu và địa chỉ, ta thay đổi giá trị chân ALE – chân số 31. ALE = 0 tức Port 0 đang ở chế độ dữ liệu, ALE = 1 thì Port 0 ở chế độ địa chỉ.
👀 Port 2 – Chân 21-28
8 chân của port 2 là 8 GPIO được tích hợp pull-up resistor. Port 2 cần được kết hợp với Port 0 để cung cấp các giá trị địa chỉ 16-bit cho bộ nhớ ngoài. 8 chân I/O của Port 2 cũng tương ứng với A8-A15.
👀 Port 1 – Chân 1-8
Tương tự port 2, 8 chân của port 1 là 8 GPIO được tích hợp pull-up resistor.
👀 Port 3 – chân 10-17
Tương tự port 1 và 2, 8 chân của port 2 là 8 GPIO được tích hợp pull-up resistor. Bên cạnh đó, các chân này cũng có những chức năng đặc biệt khác:
- P3.0 và 3.1 là 2 chân RxD và TxD của kết nối serial.
- P3.2 và P3.3 dùng cho external interrupt.
- P3.4 và 3.5 dành cho 2 bộ định thời T0, T1. P3.6.
- 3.7 là 2 chân WR – ghi và RD-đọc. 2 phép toán ghi và đọc này tác động lên ROM gắn ngoài.
🧐🧐 Các chân khác
- Vcc: chân thứ 40, nối với cực dương nguồn điện nuôi chip, điện thế chuẩn là 5V
- Gnd: chân thứ 20, nói với cực âm nguồn.
- XTAL1, XTAL2: chân 18-19: Là nơi nối với thạch anh ngoài để cấp xung đồng hồ cho 8051.
- RST – chân 9: dùng để reset 8051. Cụ thể, khi truyền điện áp mức cao, 8051 sẽ reset. Quá trình này gọi là POR – Power On Reset, nó dẫn đến dữ liệu trên tất cả thanh ghi sẽ “bay hơi”. PC được set về 0.
- EA – External Access – chân 31: đây là chân input. Chân này thuộc loại active low, tức là khi đưa mức điện áp thấp vào EA thì nó nhận giá trị 1 (điện áp thấp ~ 0v).
- EA được nối với Vcc do 8051 có ROM tích hợp trên chip. Khi nối EA với GND, nó nhận điện áp mức thấp và do đó sẽ enable kết nối tới bộ nhớ ngoài.
- PSEN – Program Store Enable – chân 29: Chân này cũng thuộc kiểu active low. Sử dụng kết hợp với EA
- ALE – Address Latch Enable: Đây là chân output, kiểu active high. Nó đóng vai trò chuyển đổi giữa chế độ I/O và chế độ địa chỉ cho Port 0. Nếu ALE = 1, Port 0 là cổng I/O, dữ liệu, nếu ALE = 0, Port 0 là cổng địa chỉ.