Thảo luận trong 'Họ PIC > dsPIC' Đang xem chủ đề này (Thành viên: 0, Khách: 1) Moderators: THUONGDTQB Trong luồng này mình sẽ hướng dẫn những kiến thức cơ bản nhất về pic thông qua dòng pic 16f877a. Đây là những kiến thức rất sơ khai nên hy vọng sẽ giúp ích phần nào cho những bạn mới nhập môn cũng như khuyến cáo với những bạn đã có kiến thức về pic không nên tìm hiểu! Trong quá trình hướng dẫn không tránh được thiếu sót, rất mong được sự đóng góp của các pro để đây là luồng thông tin
hữu ích khi các bạn tìm hiểu về pic đến với codientu.org. Bài viết sẽ trình bày khá nhiều nên sẽ được chia làm một số phần cũng như được update liên tục vào #1 Bạn tải tài liệu đi kèm tại đây pass: codientu.org (nếu có) PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ PIC VÀ CÁC TÀI LIỆU ĐI KÈM PIC là họ vi điều khiển mạnh, giàu tài nguyên về phần cứng và được microchip hỗ trợ nhiều tài liệu. Chúng ta có thể dùng ngôn ngữ C hoặc ASM để lập trình cho vi điều khiển PIC. Tuy nhiên mình khuyên bạn nên lập trình PIC bằng ngôn
ngữ C. Ngôn ngữ C sẽ hỗ trợ bạn tiếp cận vi điều khiển PIC nhanh nhất, không cần tốn nhiều thời gian nghiên cứu cấu trúc PIC mà bạn vẫn lập trình cho PIC một cách dễ dàng và sẵn sàng chia sẽ code với mọi người trên mạng vì đa số họ cũng lập trình cho PIC bằng ngôn ngữ C. Và tất nhiên phần mềm biên dịch CCS lập trình cho họ vi điều khiển PIC bằng ngôn ngữ C. Nó là một trình biên dịch hỗ trợ ngôn ngữ C cho hầu hết các dòng vi điều khiển PIC. Bạn có thể tìm bản hướng dẫn sử dụng tại đây hoặc tài
liệu đi kèm trong luồng này. Phần mềm mô phỏng proteus 7.10 tại đây Bài 1: Hướng dẫn lập trình cho PIC bằng CCS ver3.242 1. Tổng quan về CCS 1.1. Vì sao ta sử dụng CCS? Sự ra đời của một loại vi điều khiển đi kèm với việc phát triển phần mềm ứng dụng cho việc lập trình cho con vi điều khiển đó. Vi điều khiển chỉ hiểu và làm việc với hai con số 0 và 1. Ban đầu để việc lập
trình cho VĐK là làm việc với dãy các con số 0 và 1. Sau này khi kiến trúc của Vi điều khiển ngày càng phức tạp, số luợng thanh ghi lệnh nhiều lên, việc lập trình với dãy các số 0 và 1 không còn phù hợp nữa, đòi hỏi ra đời một ngôn ngữ mới thay thế. Và ngôn ngữ lập trình Assembly. Ở đây ta không nói nhiều đến Assmebly. Sau này khi lập trình cho Vi điều khiển một cách ngắn gọn và dễ hiểu hơn đã dẫn đến sự ra đời
củangôn ngữ C ra đời, nhu cầu dùng ngôn ngữ C đề thay cho ASM trong việc mô tả các lệnh nhiều chương trình soạn thảo và biên dịch C cho Vi điều khiển : Keil C, HT‐PIC, MikroC,CCS… Tôi chọn CCS cho bài giới thiệu này vì CCS là một công cụ lập trình C mạnh cho Vi điều khiển PIC. Những ưu và nhược điểm của CCS sẽ được đề cập đến trong các phần dưới đây. 1.2. Giới thiệu về
CCS CCS là trình biên dịch lập trình ngôn ngữ C cho Vi điều khiển PIC của hãng Microchip. Chương trình là sự tích hợp của 3 trình biên dich riêng biết cho 3 dòng PIC khác nhau đó là: ‐ PCB cho dòng PIC 12‐bit opcodes ‐ PCM cho dòng PIC 14‐bit opcodes ‐ PCH cho dòng PIC 16 và 18‐bit Tất cả 3
trình biên dich này đuợc tích hợp lại vào trong một chương trình bao gồm cả trình soạn thảo và biên dịch là CCS, phiên bản mới nhất là PCWH Compiler Ver 3.227. Giống như nhiều trình biên dich C khác cho PIC, CCS giúp cho người sử dụng nắm bắt nhanh được vi điều khiển PIC và sử dụng PIC trong các dự án. Các chương trình diều khiển sẽ được thực hiện nhanh chóng và đạt hiệu quả cao thông qua việc sử dụng ngôn ngữ lạp trình cấp
cao – Ngôn ngữ C.Tài liệu hướng dẫn sử dụng có rất nhiều, nhưng chi tiết nhất chính là bản Help đi kèm theo phần mềm (tài liệu Tiếng Anh). Trong bản trợ giúp nhà sản xuất đã mô tả rất nhiều về hằng, biến, chỉ thị tiền xủa lý, cấu trúc các câu lệnh trong chương trình, các hàm tạo sẵn cho người sử dụng… 2. Tạo PROJECT đầu tiên trong CCS Để tạo một Project trong CCS có nhiều cách, có thể dùng Project Wizard, Manual Creat, hay đơn
giản là tạo một Files mới và thêm vào đó các khai báo ban đầu cần thiết và “bắt buộc”. Dưới đây sẽ trình bày cách tạo một project hợp lệ theo cả 3 phương pháp. Một điều ta cần chú ý khi tạo một Project đó là: khi tạo bắt cứ một Project nào mới thì ta nên tạo một thư mục mới với tên liên quan đến Project ta định làm, rồi lưu các files vào đó. Khi lập trình và biên dịch, CCS sẽ tạo ra rất nhiều files khác nhau, do đó nếu để chung các
Project trogn một thư mục sẽ rất mất thời gian trong việc tìm kiếm sau này. Đây cũng là quy tắcchung khi ta làm việc với bất kỳ phần mềm nào, thiết kế mạch hay lập trình. Việc đầu tiên bạn cần làm là khởi động máy tính và bật chương trình PIC C Compiler. 2.1. Tạo một PROJECT sử dụng PIC Wizard Trước hết bạn khởi động chương trình làm việc PIC C Compiler. Từ giao diện chương trình bạn di chuột
chọnProject ‐> New ‐> PIC Wizard nhấn nút trái chuột chọn.
Sau khi nhấn chuột, một cửa sổ hiện ra yêu cầu ban nhập tên Files cần tạo. Bạn tạo một thư mục mới, vào
thư mục đó và lưu tên files cần tạo tại đây. Cửa sổ Save As
Như vậy là xong bước đầu tiên. Sau khi nhấn nút Save, một cửa sổ New Project hiện ra. Trong của sổ này bao gồm rất nhiều Tab, mỗi Tab mô tả về một vài tính năng của con PIC. Ta
sẽ chọn tính năng sử dụng tại các Tab tương ứng.
Dưới đây sẽ trình bày ý nghĩa từng mục chọn trong mỗi Tab. Các mục chọn này chính là đề cập đến các tính năng của một con PIC, tùy theo từng loại mà sẽ có các Tab tương ứng. Đối với từng dự án khác nhau, khi ta cần sử dụng tính năng nào của con PIC thì ta sẽ chọn mục đó. Tổng cộng có 13 Tab đẻ ta lưa chọn. Tôi giới thiệu những Tab chính thường hay được sử dụng. 2.1.1. Tab General
Tab General cho phép ta lựa chọn loại PIC mà ta sử dụng và một số lựa chọn khác như chọn tần số thạch anh dao động, thiết lập các bit CONFIG nhằm thiết lập chế độ hoạt động cho PIC.
Tab General
‐ Device: Liệt kê danh sách các loại PIC 12F, 16F, 18F… Ta sẽ chọn
tên Vi điều khiển PIC mà ta sử dụng trong dự án. Lấy ví dụ chọn PIC16F877A. ‐ Oscilator Frequency: Tần số thạch anh ta sử dụng, chọn 20 MHz (tùy từng loại) ‐ Fuses: Thiết lập các bit Config như: Chế độ dao động (HS, RC, Internal ), chế độ bảo vệ Code, Brownout detected… ‐ Chọn kiểu con trỏ RAM là 16‐bit hay 8‐bit. 2.1.2. Tab Communications
Tab Communications liệt kê các giao tiếp nối tiếp mà một con PIC hỗ trợ, thường là RS232 và I2C, cùng với các lựa chọn để thiết lập chế độ hoạt động cho từng loại giao tiếp. Giao tiếp RS232 Mỗi một Vi điều khiển PIC hỗ trợ một cổng truyền thông RS232 chuẩn. Tab này cho phép ta lựa chọn chân Rx, Tx, tốc độ Baud, Data bit, Bit Parity… Giao tiếp I2C Để sử dụng I2C
ta tích vào nút chọn Use I2C, khi đó ta có các lựa chọn: Chân SDA, SCL, Tốc độ truyền (Fast ‐ Slow), chế độ Master hay Slave, địa chỉ cho Salve. Tab Communications
2.1.3. Tab SPI and LCD
Tab này liệt kê cho người dùng các lựa chọn đối với giao tiếp nối tiếp SPI, chuẩn giao tiếp tốc độ cao
mà PIC hỗ trợ về phần cứng. Chú ý khi ta dùng I2C thì không thể dùng SPI và ngược lại. Để có thể sử dụng cả hai giao tiếp này cùng một lúc thì buộc một trong 2 giao tiếp phải lập trình bằng phần mềm (giồng như khi dùng I2C cho các chip AT8051, không có hỗ trợ phần cứng SSP). Phần cấu hình cho LCD dành cho các chíp dòng 18F và 30F. Tab
SPI and LCD
2.1.4. Tab Timer
Liệt kê các bộ đếm/định thời mà các con PIC dòng Mid‐range có: Timer0, timer1, timer2, WDT… Trong các lựa chọn cấu hình cho các bộ đếm /định thời có: chọn nguồn xung đồng hồ (trong/ngoài), khoảng thời gian xảy ra tràn… Tab Timer
2.1.5. Tab Analog
Liệt kê các lựa chọn cho bộ chuyển đổi tương tự/số (ADC) của PIC. Tùy vào từng IC cụ thể mà có các lựa chọn khác nhau, bao gồm: ‐ Lựa chọn cổng vào tương tự ‐ Chọn chân điện áp lấy mẫu (Vref)
‐ Chọn độ phân giải: 8‐bit = 0 ~ 255 hay 10‐bit = 0~1023 ‐ Nguồn xung đồng hồ cho bộ ADC (trong hay ngoài), từ đó mà ta có được tốc độ lấy mẫu, thường ta chọn làinternal 2‐6 us. ‐ Khi không sử dụng bộ ADC ta chọn none Tab Analog
2.1.6.
Tab Other
Tab này cho phép ta thiết lập các thông số cho các bộ Capture/Comparator/PWM. Capture ‐ Bắt giữ ‐ Chọn bắt giữ xung theo sườn dương (rising edge) hay sườn âm (falling edge) của xung vào ‐ Chọn bắt giữ sau 1, 4 hay 16 xung (copy giá trị của TimerX vào thanh ghi lưu trữ CCCPx sau 1, 4 hay
16 xung). Compare ‐ So sánh ‐ Ta có các lựa chọn thực hiện lệnh khi xayư ra bằng nhau giữa 2 đối tượng so sánh là giá trị của Timer1 với giá trị lưu trong thanh ghi để so sánh. Bao gồm: o Thực hiện ngắt và thiết lập mức 0 o Thực hiện ngắt và thiết lập mức 1 o Thực hiện ngắt nhưng không thay đổi trạng thái của chân
PIC.
o Đưa Timer1 về 0 nhưng không thay đổi trạng thái chân. PWM ‐ Điều chế độ rộng xung ‐ Lựa chọn về tần số xung ra và duty cycle. Ta có thể lựa chọn sẵn hay tự chọn tần số, tất nhiên tần số ra phải nằm trong một khoảng nhất định. Comparator ‐ So sánh điện áp ‐ Lựa chọn mức điện áp so sánh Vref. Có rất nhiều mức điện áp để ta lựa chọn. Ngoài
ra ta còn có thể lựa chọn cho đầu vào của các bộ so sánh. Tab Other
2.1.7. Tab Interrupts và Tab Driver
Tab Interrupts cho phép ta lựa chọn nguồn ngắt mà ta muốn sử dụng. Tùy vào từng loại PIC mà số lượng nguồn ngắt khác nhau, bao gồm: ngắt ngoài
0(INT0), ngắt RS232, ngắt Timer, ngắt I2C‐SPI, ngắt onchange PORTB.v.v… Tab Drivers được dùng để lựa chọn những ngoại vi mà trình dịch đã hỗ trợ các hàm giao tiếp. Đây là nhưng ngoại vi mà ta sẽ kết nối với PIC, trong các IC mà CCS hỗ trợ, đáng chú ý là các loại EEPROM như 2404, 2416, 2432, 9346, 9356…Ngoài ra còn có IC RAM PCF8570, IC thời gian thực DS1302, Keypad 3x4, LCD, ADC… Chi tiết ta có thể xem trong thư mục Driver của chương trình:
\...\PICC\Drivers Tab Interrupts
Tab Driver
Sau các bước chọn trên, ta nhấn
OK để kết thúc quả trình tạo một Project trong CCS, một Files ten_project.cđược tạo ra, chứa những khai báo cần thiết cho PIC trong một Files ten_project.h.
Sau đây là ví dụ về cấu trúc 1 chương trình trong CCS : #include < 16F877 .h > #device PIC6f877 *=16 ADC=10 #use delay(clock=20000000)
. . . . Int16 a,b; . . . . Void xu_ly_ADC ( ) { . . . . . . } #INT_TIMER1 Void xu_ly_ngat_timer ( ) { . . . . . .
} Main ( ) { . . . . . . } + Đầu tiên là các chỉ thị tiền xử lý : # . . . có nhiệm vụ báo cho CCS cần sử dụng những gì trong chương trình C như dùng VXL gì , có dùng giao tiếp PC qua cổng COM không , có dùng ADC không ,
có dùng DELAY không , có biên dịch kèm các file hay không . . . + Các khai báo biến . + Các hàm con do ta viết : xu_ly_ADC () , . . . + Các hàm phục vụ ngắt theo sau bởi 1 chỉ thị tiền xử lý cho biết dùng ngắt nào. + Chương trình chính . + Một chương trình C có thể được viết
luôn tuồn trong hàm main () , nếu chúng rất ngắn và đơn giản. Nhưng khi chương trình bắt đầu dài ra , phức tạp lên 1 chút thì phải phân chia trong các hàm con . Các hàm này có thể là : 1/ Hàm không trả về trị. Ví dụ : Void xu_ly( ) { z= x+y ; } Hàm
trên chỉ thực hiện các lệnh trong thân hàm , khi gọi hàm này chỉ đơn giản viết : Xu_ly( ) ; 2/ Hàm có trả về trị. Ví dụ : int xu_ly ( int a , int b) { . . . . . . Return (a+b) ; } Hàm trên sẽ trả về tổng (a+b) .
khi sử dụng , ví dụ tính tổng 2 biến e ,f , chương trình như sau (trong hàm main() ) : Main() { Int e ,f ,g ; e=7 ; f= 4; g = xu_ly(e ,f ); // giá trị g=28 } + Mỗi hàm con nên được viết để thực hiện 1 chức
năng chuyên biệt nào đó . Bên trong 1 hàm con có thể gọi 1 hay nhiều hàm khác . Cách thức hoạt động như viết 1 chương trình C trên máy tính . + Nếu chương trình lớn hơn nữa có thể làm file c rất dài và do đó rất khó kiểm soát , nên sẽ cần phân chia ra các file c . trong đó file chính chứa hàm main sẽ được biên dịch . Các file
c khác chứa các hàm phục vụ chuyên biệt như : cho LCD , . . .Trong file chính chỉ cần thêm dòng #include < filex.c > là tất cả hàm cần dùng chứa trong file x sẽ được biên dịch vào file hex chung. Các ví dụ trong thư mục của CCS nếu có sử dụng LCD sẽ chèn 1 dòng #include <lcd.c> và do đó sẽ gọi được các hàm
trong file này mà không cần phải viết lại . điều này có nghĩa là ta có thể viết các file c chứa mã tổng quát có thể dùng chung cho nhiều project , tức là tái sử dụng mã , thay vì phải viết lại chuyên biệt cho từng project . Đây là cách làm chuyên nghiệp cho những project lớn . Bài 2: Sử dụng Biến và Hàm, Cấu trúc lệnh, Chỉ thị tiền xử lý trong CCS
I / KHAI
BÁO VÀ SỬ DỤNG BIẾN , HẰNG , MẢNG :
1 /Khai báo biến , hằng ,mảng :
+ Các loại biến sau được hỗ trợ :
int1 số 1 bit = true hay false ( 0 hay 1)
int8 số nguyên 1 byte ( 8 bit)
int16 số nguyên 16 bit
int32 số nguyên 32 bit
char ký tự 8 bit
float số
thực 32 bit
short mặc định như kiểu int1
byte mặc định như kiểu int8
int mặc định như kiểu int8
long mặc định như kiểu int16
+ Thêm signed hoặc unsigned phía trước để chỉ đó là số có dấu hay không dấu .Khai báo như trên mặc định là không dấu . 4 khai báo cuối không nên dùng vì dễ nhầm lẫn . Thay vào đó nên dùng
4 khai báo đầu .
VD :
Signed int8 a ; // số a là 8 bit dấu ( bit 7 là bit dấu ).
Signed int16 b , c , d ;
Signed int32 , . . .
+ Phạm vi biến :
Int8 :0 , 255 signed int8 : -128 , 127
Int16 : 0 ,2^15-1 signed int16 : -2^15 , 2^15-1
Int32 :
0 , 2^32-1 signed int32 : -2^31 , 2^31-1
+ Khai báo hằng :
VD :
Int8 const a=231 ;
+ Khai báo 1 mảng hằng số :
VD :
Int8 const a[5] = { 3,5,6,8,6 } ; //5 phần tử , chỉ số mảng bắt đầu từ 0 : a[0]=3
+ Một mảng hằng số có kích thước tối đa tuỳ thuộc loại VĐK:
*NếuVĐK
là PIC 14 ( VD :16F877 ) : bạn chỉ được khai báo 1 mảng hằng số có kích thước tối đa là 256byte .
Các khai báo sau là hợp lệ :
Int8 const a[5]={ . . .}; // sử dụng 5 byte , dấu . . . để bạn điền số vào
Int8 const a[256]={ . . .}; // 256 phần tử x 1 byte = 256 byte
Int16 const a[12] = { . . . }; // 12 x 2= 24 byte
Int16 const a[128] = {
. . . }; // 128 x 2= 256 byte
không hợp lệ :
Int16 const a[200] = { . . . }; // 200 x 2 =400 byte
*Nếu VĐK là PIC 18 : khai báo mảng hằng số thoải mái , không giới hạn kích thước .
+ Lưu ý : nếu đánh không đủ số phần tử vào trong ngoặc kép như đã khai báo , các phần tử còn lại sẽ là 0 . Truy xuất giá trị vượt quá chỉ số mảng khai báo sẽ làm
chương trình chạy vô tận .
VD :
int8 const a [7] = { 0 , 3,5 ,9 } // các phần tử a[4] ,a[5],a[6] đều =0
+ Mảng hằng số thường dùng làm bảng tra (ví dụ bảng tra sin ) , viết dễ dàng và nhanh chóng , gọn hơn so với khi dùng ASM để viết .
+ Khai báo 1 biến mảng : kích thước tuỳ thuộc khai báo con trỏ trong #device và loại
VDK:
*PIC 14 : Nếu bạn khai báo con trỏ 8 bit : VD: # device *=8 : không gian bộ nhớ chỉ có 256 byte cho tất cả các biến chương trình bất chấp VĐK của bạn có hơn 256 byte RAM (Vd : 368 , . . .) và biến mảng có kích thước tối đa tuỳ thuộc độ phân mảnh bộ nhớ , với 16F877 có 368 byte ram , thường thì kích thước không quá 60 byte ,có khi dưới 40 byte , nếu khai báo lớn hơn sẽ gặp lỗi vô
duyên : "not enough ram for all variable" trong khi thực sự VDK còn rất nhiều RAM . Nếu khai báo con trỏ 16 bit : VD : #device *=16 , không gian bộ nhớ là đầy đủ ( trừ đi 1 ít RAM do CCS chiếm làm biến tạm ) .VD : với 16F877 bạn dùng đủ 368 byte RAM . Nhưng kích thước mảng cũng không quá 60 byte .
* PIC 18 : kích thước mảng không giới hạn, xài hết RAM thì thôi . Với khai báo
con trỏ 8 bit , bạn chỉ được xài tối đa 256 byte RAM , nếu khai báo con trỏ 16 bit , bạn xài trọn bộ nhớ RAM thực sự . VD: Khai báo biến mảng :int16 a[125] ; // biến mảng 126 phần tử , kích thước 252 byte ram .
2 / Cách sử dụng biến :
+ Khi sử dụng các phép toán cần lưu ý : sự tràn số , tính toán với số âm , sự chuyển kiểu và ép kiểu
.
A ) Một vài ví dụ về tràn số , làm tròn :
VD :
Int8 a=275; // a =275-256=19
Int8 const a=275 //a=19
Int8 a=40 , b=7 , c;
C=a * b ; //c=280-256=24
C=a / b ; //c=5
+ Bạn có thể ép kiểu , thường là tiết kiệm ram , hay muốn tiết kiệm thời gian tính , . . .. VD
:
Int8 a =8 , b=200;
Int16 c ;
C= ( int16) a * b ;
// c= 1600 , a chuyển sang 16 bit , 16bit*8bit => b tự động chuyển sang 16 bit , kết quả là 16 bit trong c , lưu ý biến a , b vẫn là 8 bit .
+ 8bit * 8bit => phép nhân là 8 bit , KQ là 8 bit
+ 16bit * 8 bit => phép nhân là 16 bit , KQ là 16
bit
+ 32bit * 16 bit => phép nhân là 32 bit , KQ là 32 bit
+ 16bit * 16 bit => phép nhân là 16 bit , KQ là 16 bit
. . . v . v . . .
+ Có thể ép kiểu kết quả : VD : 16b*8b => 16bit , nếu gán vào biến 8 bit thì KQ sẽ cắt bỏ 8 bit cao .
B )Phạm vi sử dụng biến :
+
Giống như C trong lập trình C cho máy tính . Biến có thể được khai báo như toàn cục hay cục bộ . Biến khai báo trong hàm sẽ là cục bộ và sẽ chỉ dùng được trong hàm đó , kể cả trong hàm main() . Ngoài ra còn có thể khai báo ngay trong 1 khối lệnh , và cũng chỉ tồn tại trong khối lệnh đó . Do vậy nếu dùng MPLAB để mô phỏng , thì khi nhảy vào hàm hay khối lệnh có chứa khai báo biến đó thì biến đó mới có giá trị , có khi nhảy ra ngoài hàm thì biến đó sẽ là” out of scope” khi ta
quan sát chúng trong cửa sổ Watch.
+ Chi tiết về phạm vi biến xem tài liệu lập trình C trên máy tính .
+ CCS có hỗ trợ cả con trỏ , tuy nhiên ít dùng .
+ CCs không hỗ trợ lập trình hướng đối tượng như C++ . Tuy vậy CCS có hỗ trợ các biến cấu trúc .
3 / Các phép toán , sự thực thi và vấn đề tối ưu mã , chương trình:
 + Trên đây là thời gian cần cho 1 phép toán . + Khi chương trình của bạn nhỏ xíu và có thể kiểm soát được , và thời gian thực thi là không quan trọng ,đồng thời có thể không cần mô phỏng thì bạn có thể dùng cả kiểu
float nếu thấy tiện . + Khi chương trình lớn , cần mô phỏng , và thời gian thực thi là quan trọng thì các điều sau đây nên làm : + Không xài biến kiểu float , vì khi mô phỏng không thấy được giá trị thực của nó .Để khử số thập phân kiểu float , hãy nhân hay chia cho 2^k . VD : số kiểu float : m có thể biểu diễn ở dạng : n / 2^8 , với m biết trước , n nguyên được tính trước bằng
cách : n= m* 2^8 , lấy được 2 chữ số sau dấu phẩy (2^8=256 ) . Do đó với 1 bảng tra sin 361 phần tử từ 0->360 độ , nếu lấy chính xác tới 2 dấu phẩy thì các giá trị sin nhân thêm cho 2^8 , cắt bỏ phần thập phân và lưu vào mảng hằng số int16 , sau đó khi truy xuất tới các giá trị này để sử dụng thì hãy chia cho 256 bằng cách dịch phải 8 bit . + Các phép tính nhân chia cho 2^k rất nhanh vì
ta dùng phép toán dịch bit . VD : Z=Y*2^5 ; thì thay bởi z = y<<5 ; nhanh gấp 20 lần . Z= y / 2^5; thay bởi z = y >>5 ; nhanh gấp 20 lần . Trong đó phép dịch nguyên byte ( 8bit, 16 bit ) là nhanh nhất . VD : z= y>>8 ; z=y <<16 ; + Không dùng phép trừ mà dẫn đến kết quả có thể âm vì số âm sẽ
không hiển thị được khi mô phỏng ( số hiển thị sẽ là dương và dĩ nhiên giá trị sẽ khác hẳn ) .Biến đổi sao cho phép trừ luôn cho kết quả dương thì mới hiển thị chính xác . VD : công thức điều chế sin PWM có dạng : z = T * (1 + ma * y ) Trong đó : ma <1 , y : giá trị hàm sin : -1< y < 1 . Biến đổi như sau : y= (y +1) – 1 = y’ -1
=>
z = T* ( 1-ma ) + T * ma * y’ trong đó ( 1-ma ) >=1 . và 0< y’ <2
=> z = [ T * ( 256 – MA ) ]>>8 + [T * MA * Y’ ] >> 15
Trong đó MA = ma<<8 và Y’ = y’ << 7 ;
=> chỉ cần lập bảng tra sin trong đó là các giá trị sin là số nguyên = ( y + 1) * 128 ;
II / CÁC CẤU TRÚC LỆNH : (
statement )
+ Gồm các lệnh như: while . . do , case , . . .
Lưu ý : các mục trong [ ] là có thể có hoặc không . + while
(expr) stmt : xét điều kiện trước rồi thực thi biểu thức sau . + do stmt while (expr) : thực thi biểu thức rồi mới xét điều kiện sau . + Return : dùng cho hàm có trả về trị , hoặc không trả về trị cũng được , khi đó chỉ cần dùng: return ; ( nghĩa là thoát khỏi hàm tại đó ) . + Break : ngắt ngang ( thoát khỏi ) vòng lặp while. _Continue : quay trở về đầu vòng lặp
while .
III /CHỈ THỊ TIỀN XỬ LÝ :
+ Xem chi tiết tất cả ở phần HELP , mục pre_processor . Ở đây sẽ giới thiệu 1 số chỉ thị thường dùng nhất :
1 / #ASM và #ENDASM :
+ Cho phép đặt 1 đoạn mã ASM giữa 2 chỉ thị này , Chỉ đặt trong hàm . CCS định nghĩa sẵn 1 biến 8 bit _RETURN_ để bạn gán giá trị trả về cho hàm từ đoạn
mã Assembly.
+ C đủ mạnh để thay thế Assmemly . Vì vậy nên hạn chế lồng mã Assembly vào vì thường gây ra xáo trộn dẫn đến sau khi biên dịch mã chạy sai , trừ phi bạn nắm rõ Assembly và đọc hiểu mã Assembly sinh ra thông qua mục C/Asm list .
+ Khi sử dụng các biến không ở bank hiện tại , CCS sinh thêm mã chuyển bank tự động cho các biến đó . Nếu sử dụng #ASM ASIS thì CCS không sinh thêm mã chuyển
bank tự động , bạn phải tự thêm vào trong mã ASM .
+ Lưu ý : mã Assembly theo đúng mã tập lệnh VDK , không phải mã kiểu MPLAB .
VD :
int find_parity (int data)
{
int count;
#asm
movlw 0x8
movwf count
movlw 0
loop:
xorwf
data,w
rrf data,f
decfsz count,f
goto loop
movwf _return_
#endasm
}
2 / #INCLUDE :
+ Cú pháp : #include <filename> Hay #include “ filename”
Filename : tên file cho thiết bị *.h
, *.c . Nếu chỉ định file ở đường dẫn khác thì thêm đường dẫn vào . Luôn phải có để khai báo chương trình viết cho VĐK nào , và luôn đặt ở dòng đầu tiên .
VD :
#include <16F877.H> // chương trình sử dụng cho VĐK 16F877
#include < C:\INCLUDES\COMLIB\MYRS232.C >
3 / #BIT , #BYTE , #LOCATE và # DEFINE:
+
#BIT id = x . y
Với id : tên biến x : biến C ( 8,16,32,…bit) hay hằng số địa chỉ thanh ghi.
y : vị trí bit trong x
=> tạo biến 1 bit đặt ở byte x vị trí bit y, tiện dùng kiểm tra hay gán trị cho bit thanh ghi . Điểm khác biệt so với dùng biến 1 bit từ khai báo int1 là : int1 tốn 1 bit bộ nhớ , đặt ở thanh ghi đa mục đích nào đó do CCS tự chọn , còn #BIT thì không tốn thêm bộ nhớ do id chỉ là danh định đại diện
cho bit chỉ định ở biến x , thay đổi giá trị id ( 0 / 1 ) sẽ thay đổi giá trị bit tương ứng y -> thay đổi trị x.
VD:
#bit TMR1Flag = 0xb.2 //bit cờ ngắt timer1 ở địa chỉ 0xb.2 (PIC16F877)
Khi đó TMR1Flag = 0 => xoá cờ ngắt timer1
Int16 a=35; //a=00000000 00100011
#bit b= a.11 //b=0 , nếu b=a.0 thì b chỉ vị trí LSB ( bit
thấp nhất , bên trái)
Sau đó : b=1; //a=00001000 00100011 = 2083
+ Lưu ý không dùng được : if ( 0xb.2 ) mà phải khai báo như trên rồi dùng : if(TMR1Flag)
+ #BYTE id = x
X: địa chỉ id : tên biến C
Gán tên biến id cho địa chỉ (thanh ghi ) x , sau đó muốn gán hay kiểm tra địa chỉ x chỉ cần dùng id. Không tốn thêm bộ nhớ , tên
id thường dùng tên gợi nhớ chức năng thanh ghi ở địa chỉ đó . Lưu ý rằng giá trị thanh ghi có thể thay đổi bất kỳ lúc nào do hoạt động chương trình nên giá trị id cũng tự thay đổi theo giá trị thanh ghi đó . Không nên dùng id cho thanh ghi đa mục đích như 1 cách dùng biến int8 vì CCS có thể dùng các thanh ghi này bất kỳ lúc nào cho chương trình , nếu muốn dùng riêng , hãy dùng #LOCATE.
VD:
#byte port_b = 0xc6; // 16F877 :0xc6
là địa chỉ portb
Muốn port b có giá trị 120 thì : port_b=120;
#byte status = 0xc3;
+ # LOCATE id = x
+ Làm việc như #byte nhưng có thêm chức năng bảo vệ không cho CCS sử dụng địa chỉ đó vào mục đích khác . VD: # LOCATE temp = 0xc20 // 0xc20 :thanh ghi đa mục đích
Cách sau tương tự :
Int8 temp
;
#locate temp = 0xc20
+ Sử dụng #LOCATE để gán biến cho 1 dãy địa chỉ kề nhau ( cặp thanh ghi ) sẽ tiện lợi hơn thay vì phải dùng 2 biến với #byte .
VD : CCP1 có giá trị là cặp thanh ghi 0x15 ( byte thấp ) và 0x16 ( byte cao ) . Để gán trị cho CCP1 :
Int16 CCP1;
#locate CCP1= 0x15 // byte thấp của CCP1 ở 0x15 , byte cao của CCP1 ở 0x16
Gán
trị cho CCP1 sẽ tự động gán vào cả 2 thanh ghi
CCP1 = 1133 ; // = 00000100 01101101 => 0x15 = 00000100 , 0x16 = 01101101
+ # DEFINE id text
Text : chuỗi hay số . Dùng định nghĩa giá trị .
VD : #define a 12345
4 / # DEVICE :
#
DEVICE chip option
chip : tên VĐK sử dụng , không dùng tham số này nếu đã khai báo tên chip ở #include .
option : toán tử tiêu chuẩn theo từng chip:
* = 5 dùng pointer 5 bit ( tất cả PIC )
* = 8 dùng pointer 8 bit ( PIC14 và PIC18 )
* = 16 dùng pointer 16 bit ( PIC14 ,PIC 18)
ADC = x sử dụng ADC x bit ( 8 , 10 , . . . bit tuỳ chip ) , khi dùng hàm read_adc(
) , sẽ trả
về giá trị x bit .
ICD = true : tạo mã tương thích debug phần cứng Microchip
HIGH_INTS = TRUE : cho phép dùng ngắt ưu tiên cao
+ Khai báo pointer 8 bit , bạn sử dụng được tối đa 256 byte RAM cho tất cả biến chương trình .
+ Khai báo pointer 16 bit , bạn sử dụng được hết số RAM có của VDK .
+ Chỉ nên dùng duy nhất 1 khai
báo #device cho cả pointer và ADC .
VD : #device * = 16 ADC = 10
5 / # ORG :
# org start , end
# org segment
#org start , end { }
Start , end: bắt đầu và kết thúc vùng ROM dành riêng cho hàm theo sau , hoặc để riêng
không dùng.
VD :
Org 0x30 , 0x1F
Void xu_ly( )
{
} // hàm này bắt đầu ở địa chỉ 0x30
org 0x1E00
anotherfunc( )
{
} //hàm này bắt đầu tuỳ ý ở 0x1E00 đến 0x1F00
Org 0x30 , 0x1F { }
// không có gì cả đặt trong vùng ROM
này
+ Thường thì không dùng ORG .
6 / # USE :
# USE delay ( clock = speed )
Speed : giá trị OSC mà bạn dùng . VD: dùng thạch anh dao động 40Mhz thì :
#use delay( clock = 40000000)
+ Chỉ khi có chỉ thị này thì trong chương trình bạn mới được dùng hàm delay_us ( ) và delay_ms( ) .
#USE fast_io ( port)
Port
: là tên port :từ A-G ( tuỳ chip )
+ Dùng cái này thì trong chương trình khi dùng các lệnh io như output_low() , . . . nó sẽ set chỉ với 1 lệnh , nhanh hơn so với khi không dùng chỉ thị này.
+ Trong hàm main( ) bạn phải dùng hàm set_tris_x( ) để chỉ rõ chân vào ra thì chỉ thị trên mới có hiệu lực , không thì chương trình sẽ chạy sai .
+ Không cần dùng nếu không có yêu cầu gì đặc biệt .
VD : #
use fast_io( A )
#USE I2C ( options )
+ Thiết lập giao tiếp I2C.
Option bao gồm các thông số sau, cách nhau bởi dấu phẩy :
Master : chip ở chế độ master
Slave : chip ở chế độ slave
SCL = pin : chỉ định chân SCL
SDA = pin : chỉ định chân SDA
ADDRESS =x : chỉ định địa
chỉ chế độ slave
FAST : chỉ định FAST I2C
SLOW : chỉ định SLOW I2C
RESTART_WDT : restart WDT trong khi chờ I2C_READ( )
FORCE_HW : sử dụng chúc năng phần cứng I2C ( nếu chip hỗ trợ )
NOFLOAT_HIGH : không cho phép tín hiệu ở float high ( ??? ) , tín hiệu được lái từ thấp lên cao.
SMBUS : bus dùng không phải bus I2C , nhưng là cái gì đó tương tự .
VD :
#use
I2C ( master , sda=pin_B0 , scl = pin_B1 )
#use I2C (slave , sda= pin_C4 , scl= pin_C3 , address = 0xa00 , FORCE_HW )
#USE RS232 ( options )
+ Thiết lập giao tiếp RS232 cho chip ( có hiệu lực sau khi nạp chương trình cho chip , không phải giao tiếp RS232 đang sử dụng để nạp chip ) .
Option bao gồm :
BAUD = x : thiết lập tốc độ baud
rate : 19200 , 38400 , 9600 , . . .
PARITY = x : x= N ,E hay O , với N : không dùng bit chẵn lẻ .
XMIT = pin : set chân transmit ( chuyển data)
RCV = pin : set chân receive ( nhận data )
+ Các thông số trên hay dùng nhất , các tham số khác sẽ bổ sung sau.
VD :
#use rs232(baud=19200,parity=n,xmit=pin_C6,rcv=pin_C7)
7 /Một số
chỉ thị tiền xử lý khác :
#CASE : cho phép phân biệt chữ hoa / thường trong tên biến , dành cho những ai quen lập trình C .
#OPT n :với n=0 – 9 : chỉ định cấp độ tối ưu mã , không cần dùng thì mặc định là 9 ( very tối ưu ) .
#PRIORITY ints : với ints là danh sách các ngắt theo thứ tự ưu tiên thực hiện khi có nhiều ngắt xảy
ra đồng thời
, ngắt đứng đầu sẽ là ngắt ưu tiên nhất , dùng ngắt nào đưa ngắt đó vô . Chỉ cần dùng
nếu dùng hơn 1 ngắt . Xem cụ thể phần ngắt .
VD : #priority int_CCP1 , int_timer1 // ngắt CCP1 ưu tiên nhất
MỘT SỐ VẤN ĐỀ QUAN TRỌNG KHÁC – xem chi tiết trong phần HELP :
+ Biểu thức : xem HELP->Expressions , trong đó : biểu thị số trong
C:
123 : số decimal 0x3 , 0xB1 : số hex 0b100110 : số binary
‘a’ : ký tự
“abcd” : chuỗi , ký tự null được thêm phía sau
_Các toán tử C : xem Operators
>= , < = , = = , != ( không bằng )
&& : and || : or ! : not ( đảo của bit , không phải đảo của byte )
>>n : dịch trái n bit << n
: dịch phải n bit
++ , - - , += , - = , . . .
Bài 3: Các Hàm Xử Lý Số, Xử Lý Bit, Delay trong CCS
I / CÁC HÀM XỬ LÝ SỐ :
+ Bao gồm các hàm:
Sin() cos() tan() Asin() acos() atan()
Abs() : lấy trị tuyệt đối
Ceil(
) :làm tròn theo hướng tăng
Floor ( ) : làm tròn theo hướng giảm
Exp ( ) : tính e^x
Log ( ) :tính log
Log10 ( ) : log10
Pow ( ) : tính luỹ thừa
Sqrt ( ) :căn thức
+ Các hàm này chạy rất chậm trên các VDK không có bộ
nhân phần cứng ( PIC 14 ,12 ) vì chủ yếu tính toán với số thực và trả về cũng số thực ( 32 bit ) và bằng phần mềm .VD: hàm sin mất 3.5 ms ( thạch anh = 20Mhz )để cho KQ . Do đó nếu không đòi hỏi tốc độ thì dùng các hàm này cho đơn giản , như là dùng hàm sin thì khỏi phải lập bảng tra.
+ Xem chi tiết trên HELP CCS.
II / CÁC HÀM XỬ LÝ BIT VÀ CÁC PHÉP TOÁN :
+ Bao gồm các hàmsau
:
Shift_right() shift_left()
Rotate_right() rotate_left()
Bit_clear() bit_set() bit_test() Swap()
Make8() make16() make32()
1 / Shift_right ( address , byte , value )
Shift_left ( address , byte , value )
+ Dịch phải (trái ) 1 bit vào 1 mảng hay 1 cấu trúc .
Địa chỉ có thể là địa chỉ mảng hay địa chỉ trỏ tới
cấu trúc ( kiểu như &data) . Bit 0 byte thấp nhất là LSB .
2 / Rotate_right () , rotate_left ()
+ Nói chung 4 hàm này ít sử dụng .
3 / Bit_clear ( var , bit )
it_set ( var , bit )
+ Bit_clear ( ) dùng xóa ( set = 0 ) bit
được chỉ định bởi vị trí bit trong biến var .
+ Bit_set ( ) dùng set=1 bit được chỉ định bởi vị trí bit trong biến var .
+ var : biến 8 , 16 , 32 bit bất kỳ .
+ bit : vị trí clear ( set ) : từ 0-7 ( biến 8 bit) , 0-15 ( biến 16 bit ) , 0-31 (biến 32 bit ) .
+ Hàm không trả về trị .
VD :
Int x;
X=11 ; //x=1011
Bit_clear
( x ,1 ) ; // x= 1001b = 9
4 / Bit_test ( var , bit ) :
+ Dùng kiểm tra vị trí bit trong biến var .
+ Hàm trả về 0 hay 1 là giá trị bit đó trong var .
+ var : biến 8, 16 ,32 bit .
+ bit : vị trí bit trong var .
+ Giả sử bạn có biến x 32 bit đếm từ 0 lên và muốn kiểm tra xem nó có lớn hơn 4096 không ( 4096= 2^12 =1000000000000b) :
If ( x >= 4096)
. . . // phép kiểm tra này mất ~5 us
Trong 1 vòng lặp , việc kiểm tra thường xuyên như vậy sẽ làm mất 1 thời gian đáng kể . Để tối ưu , chỉ cần dùng : if ( bit_test ( x, 12 ) Ỉ chỉ mất ~ 0.4 us . ( 20 Mhz thạch anh ) .
+ Kiểm tra đếm lên tới những giá trị đặc biệt ( 2^ i) thì dùng hàm này rất tiện lợi.
5 / Swap ( var ) :
+ var : biến 1 byte
+ Hàm này
tráo vị trí 4 bit trên với 4 bit dưới của var , tương đương var =( var>>4 ) | ( var << 4 )
+ Hàm không trả về trị .
VD :
X= 5 ; //x=00000101b
Swap ( x) ; //x = 01010000b = 80
6 / make8 ( var , offset ) :
+Hàm này trích 1 byte từ biến var .
+ var : biến 8,16,32 bit . offset là vị trí của byte cần trích ( 0,1,2,3)
.
+ Hàm trả về giá trị byte cần trích .
VD :
Int16 x = 1453 ; // x=0x5AD
Y = Make(x, 1) ; //Y= 5 = 0x05
7 / make16 ( varhigh , varlow ) :
+Trả về giá trị 16 bit kết hợp từ 2 biến 8 bit varhigh và varlow . Byte cao là varhigh , thấp là varlow .
8 / make32 ( var1 , var2 , var3 , var4 ) :
+
Trả về giá trị 32 bit kết hợp từ các giá trị 8 bit hay 16 bit từ var1 tới var4 . Trong đó var2 đến var4 có thể có hoặc không . Giá trị var1 sẽ là MSB , kế tiếp là var2 , . . .Nếu tổng số bit kết hợp ít hơn 32 bit thì 0 được thêm vào MSB cho đủ 32 bit .
VD:
Int a=0x01 , b=0x02 , c=0x03 , d=0x04 ; // các giá trị hex
Int32 e ;
e = make32 ( a , b , c , d ); // e = 0x01020304
e
= make32 ( a , b , c , 5 ) ; // e = 0x01020305
e = make32 ( a, b, 8 ); // e = 0x00010208
e = make32 ( a ,0x1237 ) ; // e = 0x00011237
III / CÁC HÀM DELAY :
+ Để sử dụng các hàm delay , cần có khai báo tiền xử lý ở đầu file , VD : sử dụng OSC 20 Mhz , bạn cần khai báo : #use delay ( clock = 20000000
)
+ Hàm delay không sử dụng bất kỳ timer nào . Chúng thực ra là 1 nhóm lệnh ASM để khi thực thi từ đầu tới cuối thì xong khoảng thời gian mà bạn quy định . Tuỳ thời gian delay yêu cầu dài ngắn mà CCS sinh mã phù hợp . có khi là vài lệnh NOP cho thời gian rất nhỏ . Hay 1 vòng lặp NOP . Hoặc gọi tới 1 hàm phức tạp trong trường hợp delay dài . Các lệnh nói chung là vớ vẩn sao cho đủ thời gian quy định là được . Nếu trong trong thời gian delay lại xảy ra ngắt thì
thời gian thực thi ngắt không tính vào thời gian delay , xong ngắt nó quay về chạy tiếp các dòng mã cho tới khi xong hàm delay . Do đó thời gian delay sẽ không đúng .
+ Có 3 hàm phục vụ :
1 / delay_cycles (count )
+ Count : hằng số từ 0 – 255 , là số chu kỳ lệnh .1 chu kỳ lệnh bằng 4 chu kỳ máy .
+ Hàm không trả về trị . Hàm dùng delay 1 số chu kỳ lệnh cho trước .
VD : delay_cycles
( 25 ) ; // với OSC = 20 Mhz , hàm này delay 5 us
2 / delay_us ( time )
+ Time : là biến số thì = 0 – 255 , time là 1 hằng số thì = 0 -65535 .
+ Hàm không trả về trị .
+ Hàm này cho phép delay khoảng thời gian dài hơn theo đơn vị us .
+ Quan sát trong C / asm list bạn sẽ thấy với time dài ngắn khác nhau , CSS sinh mã khác nhau .
3 / delay_ms (time
)
+ Time = 0-255 nếu là biến số hay = 0-65535 nếu là hằng số .
+ Hàm không trả về trị .
+ Hàm này cho phép delay dài hơn nữa .
VD :
Int a = 215;
Delay_us ( a ) ; // delay 215 us
Delay_us ( 4356 ) ; // delay 4356 us
Delay_ms ( 2500 ) ; // delay 2 . 5 s
Bài 4: Chuyển Đổi ADC - Các
Hàm Vào/Ra trong CCS
I /XỬ LÝ ADC :
+ PIC có nhiều chân phục vụ xử lý ADC với nhiều cách thức khác nhau . Để dùng ADC , bạn phải có khai báo #DEVICE cho biết dùng ADC mấy bit ( tuỳ chip hỗ trợ , thường là 8 hay 10 bit hoặc hơn) . Bạn cần lưu ý là: 1 VDK hỗ trợ ADC 10 bit thì giá trị vào luôn là 10 bit , nhưng chia cho 4 thì còn 8 bit . Do đó 1 biến trở chiết áp cấp cho ngõ vào ADC mà bạn
chọn chế độ 10 bit thì sẽ rất nhạy so với chế độ 8 bit ( vì 2 bit cuối có thay đổi cũng không ảnh hưởng giá trị 8 bit cao và do đó kết quả 8 bit ADC ít thay đổi ) , nếu chương trình có chế độ kiểm tra ADC để cập nhật tính toán , hay dùng ngắt ADC , thì nó sẽ chạy hoài thôi . Dùng ADC 8 bit sẽ hạn chế điều này . Do đó mà CCS cung cấp chọn lựa ADC 8 hay 10 bit tùy mục đích sử dụng .
Cấu hình bộ ADC :
+ Thông dụng nhất
khi dùng ADC là sử dụng 1 biến trở , điều chỉnh bởi 1 nút vặn , qua đó thu được 1 điện áp nhỏ hơn điện áp tham chiếu ( Vref – áp max ) , đưa vào chân biến đổi ADC , kết quả cho 1 giá trị số ADC 8 bit ( 0-255 ) hay ADC 10 bit (0-1023 ) . Thường thì áp Vref lấy bằng Vdd ( 5V ).
+ Trên các PIC có ngõ AVdd và AVss ( PIC 18 ) , thường thì bạn luôn nối AVdd tới Vdd , AVss tới Vss để đảm bảo họat động cho lập trình qua ICD 2 .
Các
hàm sau phục vụ ADC :
1 / Setup_ADC ( mode ) :
+ Không trả về trị . Dùng xác định cách thức hoạt động bộ biến đổi ADC . Tham số mode tuỳ thuộc file thiết bị *.h có tên tương ứng tên chip bạn đang dùng , nằm trong thư mục DEVICES của CCS . Muốn biết có bao nhiêu tham số có thể dùng cho chip đó , bạn mở file tương ứng đọc , tìm tới chỗ các định nghĩa cho chức năng ADC dùng cho chip đó tương ứng với hàm này . Sau đây là các giá
trị mode của 16F877 , ( 1 số khác có thể không có hoặc có thêm như 16F877A có thêm 1 số thứ là ADC_CLOCK_DIV_2/4/8/16/32/64 . . .) :
ADC_OFF : tắt hoạt động ADC ( tiết kiệm điện , dành chân cho hoạt động khác ) .
ADC_CLOCK_INTERNAL : thời gian lấy mẫu bằng xung clock IC ( mất 2-6 us ) thường là chung cho các chip
.
ADC_CLOCK_DIV_2 : thời gian lấy mẫu bằng xung clock / 2 ( mất 0.4 us trên thạch anh 20MHz )
ADC_CLOCK_DIV_8 : thời gian lấy mẫu bằng xung clock / 8 ( 1.6 us )
ADC_CLOCK_DIV_32 : thời gian lấy mẫu bằng xung clock / 32 ( 6.4 us )
2 / Setup_ADC_ports ( value )
+ Xác định chân lấy
tín hiệu analog và điện thế chuẩn sử dụng . Tùy thuộc bố trí chân trên chip , số chân và chân nào dùng cho ADC và số chức năng ADC mỗi chip mà value có thể có những giá trị khác nhau. Xem file tương ứng trong thư mục DEVICES để biết số chức năng tương ứng chip đó . Để tương thích chương trình viết cho phiên bản cũ , 1 số tham số có 2 tên khác nhau ( nhưng cùng chức năng do định nghĩa cùng địa chỉ ) , ở đây dùng phiên bản 3.227 .Lưu ý : Vref : áp
chuẩn , Vdd : áp nguồn .
Sau đây là các giá trị cho value ( chỉ dùng 1 trong các giá trị ) của 16F877 :
ALL_ANALOGS .........: dùng tất cả chân sau làm analog : A0 A1 A2 A3 A5 E0 E1 E2 (Vref=Vdd)
NO_ANALOG ..............................................................: không dùng analog ,
các chân đó sẽ là chân I /O .
AN0_AN1_AN2_AN4_AN5_AN6_AN7_VSS_VREF .: A0 A1 A2 A5 E0 E1 E2 VRefh=A3
AN0_AN1_AN2_AN3_AN4 .....................................: A0 A1 A2 A3 A5
( tên thì giống nhau cho tất cả thiết bị nhưng 16F877 chỉ có portA có 5 chân nên A0 , A1 , A2 , A5 được dùng , A6 , A7 không có )
AN0_AN1_AN3
.......................................................: A0 A1 A3 , Vref = Vdd
AN0_AN1_VSS_VREF ..............................................: A0 A1 VRefh = A3
AN0_AN1_AN4_AN5_AN6_AN7_VREF_VREF ......: A0 A1 A5 E0 E1 E2 VRefh=A3 , VRefl=A2 .
AN0_AN1_AN2_AN3_AN4_AN5 ............................: A0 A1 A2 A3 A5
E0
AN0_AN1_AN2_AN4_AN5_VSS_VREF .................. : A0 A1 A2 A5 E0 VRefh=A3
AN0_AN1_AN4_AN5_VREF_VREF .........................: A0 A1 A5 E0 VRefh=A3 VRefl=A2
AN0_AN1_AN4_VREF_VREF .................................. : A0 A1 A5 VRefh=A3 VRefl=A2
AN0_AN1_VREF_VREF ...........................................: A0
A1 VRefh=A3 VRefl=A2
AN0 ..............................................................................: A0
AN0_VREF_VREF ..................................................... : A0 VRefh=A3 VRefl=A2
VD : setup_adc_ports (AN0_AN1_AN3 ) ; // A0 , A1 , A3 nhận analog , áp nguồn +5V cấp cho IC sẽ là điện áp chuẩn
.
3 / Set_ADC_channel ( channel ) :
+ Chọn chân để đọc vào giá trị analog bằng lệnh Read_ADC ( ) . Giá trị channel tuỳ số chân chức năng ADC mỗi chip .Với 16F877 , channel có giá trị từ 0 -7 :
0-chân A0, 1-chân A1, 2-chân A2, 3-chân A3, 4-chân A5, 5-chân E0, 6-chân E1, 7-chân E2
+Hàm không trả về
trị . Nên delay 10 us sau hàm này rồi mới dùng hàm read_ADC ( ) để bảo đảm kết quả đúng . Hàm chỉ hoạt động với A /D phần cứng trên chip.
4 / Read_ADC ( mode ) :
+ Dùng đọc giá trị ADC từ thanh ghi (/ cặp thanh ghi ) chứa kết quả biến đổi ADC . Lưu ý hàm này sẽ hỏi vòng cờ cho tới khi cờ này báo đã hoàn thành biến đổi ADC ( sẽ mất vài us ) thì xong hàm .
+ Nếu giá trị ADC là 8 bit như khai
báo trong chỉ thị #DEVICE , giá trị trả về của hàm là 8 bit , ngược lại là 16 bit nếu khai báo #DEVICE sử dụng ADC 10 bit trở lên .
+ Khi dùng hàm này , nó sẽ lấy ADC từ chân bạn chọn trong hàm Set_ADC_channel( ) trước đó . Nghĩa là mỗi lần chỉ đọc 1 kênh Muốn đổi sang đọc chân nào , dùng hàm set_ADC_channel( ) lấy chân đó . Nếu không có đổi chân , dùng read_ADC( ) bao
nhiêu lần cũng được .
+ mode có thể có hoặc không , gồm có :
ADC_START_AND_READ : giá trị mặc định
ADC_START_ONLY : bắt đầu chuyển đổi và trả về
ADC_READ_ONLY : đọc kết quả chuyển đổi lần cuối
#DEVCE 8 bit 10 bit 11
bit 16 bit ADC=8 0-255 0-255 00-255 00-255 ADC=10 x 0-1023 x x ADC=11 x x 0-2047 x ADC=16 0-65280 0-65472 0-65504 0-65535 + 16F877 chỉ hỗ trợ ADC 8 và 10 bit . VD : setup_adc( ADC_CLOCK_INTERNAL ); setup_adc_ports(
ALL_ANALOG ); set_adc_channel(1); while ( input(PIN_B0) ) { delay_ms( 5000 ); value = read_adc(); printf("A/D value = %2x\n\r", value); } read_adc(ADC_START_ONLY); sleep(); value=read_adc(ADC_READ_ONLY);
+ Lưu ý : trên PIC 18 , cấu trúc ADC tương đối phức tạp , đa năng hơn như là cho phép lấy 2 mẫu cùng lúc , . . . cũng sử dụng với các hàm trên , có nhiều thông số trong file *.h , sẽ đề cập sau . 5 / _ Ví dụ : + Chương trình sau lấy ADC 8 bit , đọc và xuất ra dãy led ở port B , và xuất ra màn hình máy tính . + Kết nối chân trên 16F877 : RA0 là chân lấy Analog vào , áp chuẩn là nguồn +5V , mass=0
V
#include <16F877.h > #use delay( clock=20000000 ) #device *= 16 ADC = 8 // sử dụng ADC 8 bit , giá trị ADC vào từ 0-255 #use
rs232(baud=19200,parity=n,xmit=pin_C6,rcv=pin_C7) Int8 adc ; Main( ) { Setup_ADC ( ADC_internal ) ; Setup_ADC_ports (AN0); Set_ADC_channel ( 0 ) ; Delay_us (10 ); // delay 10 us While (true ) { adc = read_adc ( ) ; Output_B ( adc ) ; //
xuat ra port B gia tri bien adc Printf( “ gia tri adc la : %u “ , adc ) ; // in ra man hinh } } // giá trị biến adc từ 0-255 , dùng chương trình Serial port Monitor trong mục Tools của CCS để giám sát giá trị . Nhớ thiết lập tốc độ là 19200 như khai báo trên . II / CÁC HÀM VÀO RA TRONG C : + Bao gồm các hàm sau
: Output_low() Output_high() Output_float() Output_bit() Input() Ouput_X() Input_X() port_b_pullups() Set_tris_X() 1 / Output_low ( pin ) , Output_high (pin ) : + Dùng thiết lập mức 0 ( low, 0V ) hay mứ c 1 ( high , 5V ) cho chân IC , pin chỉ vị trí chân . + Hàm này sẽ đặt pin làm
ngõ ra , xem mã asm để biết cụ thể . + Hàm này dài 2-4 chu kỳ máy . Cũng có thể xuất xung dùng set_tris_X() và #use fast_io. VD : chương trình sau xuất xung vuông chu kỳ 500ms , duty =50% ra chân B0 ,nối B0 với 1 led sẽ làm nhấp nháy led . #include <16F877.h> #use delay( clock=20000000) Main()
{ while(1) { output_high(pin_B0) ; Delay_ms(250) ; // delay 250ms Output_low (pin_B0); Delay_ms (250 ); } } 2 / Output_bit ( pin , value ) : + pin : tên chân value : giá trị 0 hay 1
+
Hàm này cũng xuất giá trị 0 / 1 trên pin , tương tự 2 hàm trên . Thường dùng nó khi giá trị ra tuỳ thuộc giá trị biến 1 bit nào đó , hay muốn xuất đảo của giá trị ngõ ra trước đó .
VD : Chương trình xuất xung vuông chu kỳ 500ms ,duty =50%
int1 x; // Khai báo x, mặc định = 0
Main() //Trong hàm main :
{ while (1 )
{ output_bit(
pin_B0 , !x ) ;
Delay_ms(250 );
}
}
3 / Output_float ( pin ) :
+ Hàm này set pin như ngõ vào , cho phép pin ở mức cao như 1 cực thu hở.
4 / Input ( pin ) :
+ Hàm này trả về giá trị 0 hay 1 là trạng thái của chân IC . Giá trị là 1 bit
5 / Output_X (
value ) :
+ X là tên port có trên chip . Value là giá trị 1 byte .
+ Hàm này xuất giá trị 1 byte ra port . Tất cả chân của port đó đếu là ngõ ra .
VD :
Output_B ( 212 ) ; // xuất giá trị 11010100 ra port B
6 / Input_X ( ) :
+ X : là tên port ( a, b ,c ,d e ) .
+ Hàm này trả về giá trị 8 bit là giá trị đang hiện hữu của
port đó .VD : m=input_E();
7 / Port_B_pullups ( value ) :
+ Hàm này thiết lập ngõ vào port B pullup ( điện trở kéo lên) . Value =1 sẽ kích hoạt tính năng này và value =0 sẽ ngừng .
+ Chỉ các chip có port B có tính năng này mới dùng hàm này .
8 / Set_tris_X ( value ) :
+ Hàm này định nghĩa chân IO cho 1 port là ngõ vào hay ngõ ra. Chỉ được
dùng với #use fast_IO . Sử dụng#byte để tạo biến chỉ đến port và thao tác trên biến này chính là thao tác trên port .
+ Value là giá trị 8 bit . Mỗi bit đại diện 1 chân và bit=0 sẽ set chân đó là ngõ vào, bit= 1 set chân đó là ngõ ra .
VD : chương trình sau cho phép thao tác trên portB 1 cách dễ dàng:
#include < 16F877.h >
#use
delay(clock=20000000)
#use Fast_IO( B )
#byte portB = 0x6 // 16F877 có port b ở địa chỉ 6h
#bit B0 = portB. 0 // biến B0 chỉ đến chân B0
#bit B1=portB.1 // biến B1 chỉ đến chân B1
#bit B2=portB.2 // biến B2 chỉ đến chân B2
#bit B3=portB.3 // biến B3
chỉ đến chân B3
#bit B4=portB.4 // biến B4 chỉ đến chân B4
#bit B5=portB.5 // biến B5 chỉ đến chân B5
#bit B6=portB.6 // biến B6 chỉ đến chân B6
#bit B7=portB.7 // biến B7 chỉ đến chân B7
Main()
{ set_tris_B ( 126 ) ; //portB=01111110 b
// B0 là ngõ vào , thường làm ngắt
ngoài
//B1 . . . B6 là ngõ ra , Vd làm 6 ngõ ra điều chế PWM
//B7 là ngõ vào , Vd là nhận tín hiệu cho phép chẳng hạn
if ( B7 ) //nếu ngõ vào chân B7 là 1 thì xuất 3 cặp xung đối nghịch
{ B1 = 1 ;
B2 = 0 ;
B3 = 1 ;
B4 = 0 ;
B5 = 1 ;
B6 = 0 ;
}
Else B1=B2=B3=B4=B5=B6= 0;
}
+ Lưu ý :
+ Set_tris_B (0 ) : port B =00000000 : tất cả chân portB là ngõ ra
+ set_tris_B ( 1 ) : portB = 00000001 : chỉ B0 là ngõ vào , còn lại là ngõ ra
+ set_tris_B ( 255 ) : portB=11111111: tất cả
chân portB là ngõ vào. Bạn nên dùng giá trị ở dạng nhị phân cho dễ . VD : set_tris_B ( 00110001b ) ;
+ Đến đây là bạn có thể viết nhiều chương trình thú vị rồi đó. Vd như là dùng ADC để điều chỉnh tốc độ nhấp nháy của dãy đèn led , truyền giá trị 8 bit từ chip này sang chip khác , . . .
+ VD: Chương trình sau dùng ADC qua chân A0 để điều
chỉnh tốc độ nhấp nháy dãy đèn led nối vào portB, có thể dùng fast_io hay hàm output_B () để xuất giá trị đều được . chương trình dùng hàm. Nếu ngõ vào chân C0 =0 thì tiếp tục nhận ADC và xuất ra portB, C0=1 thì không xuất
#include <16F877.h>
#device *=16 ADC= 8
#use delay( clock =20000000)
Int8 ADC_delay ;
Void
hieu_chinh ( )
{ ADC_delay = read_adc ( 0 ) ;
Output_B ( 0) ; //portB=00000000
Delay_ms ( ADC_delay );
Output_B ( 255 ) ; // portB= 11111111
Delay_ms ( ADC_delay );
}
Main()
{
setup_adc_ports(AN0_AN1_AN3); // A0 ,
A1
và A3 là chân analog , ta chỉ cần dùng A0 lấy
tín hiệu
setup_adc(adc_clock_internal);
set_adc_channel ( 0 ); // chọn đọc ADC từ chân A0
while(1)
{ hieu_chinh ( ) ;
If ( input ( pin_C0 )
{ output_B (0 );
Break ; // thoát khỏi vòng lặp while nhỏ
}
}
}
Bài 5: Truyền Thông Nối Tiếp RS232 - Xử Lý Chuỗi Trong CCS
+ Phần này sẽ giúp bạn viết chương trình có sử dụng giao tiếp với máy tính (PC) . Điều này rất cần thiết khi bạn muốn VĐK khi hoạt động có thể truyền dữ liệu cho PC xử lý , hoặc nhận giá trị từ PC để xử lý và điều khiển ( dùng PC điều khiển
động cơ , nhiệt độ , hay biến PC thành dụng cụ đo các đại lượng điện, Oscilocope , . . .) .
+ Viết chương trình lập trình cho VĐK để giao tiếp máy tính là công việc rất phức tạp khi viết bằng ASM , rất khó hiểu đối với những người mới bắt đầu lập trình . Đặc biệt là khi viết cho những con VĐK không hỗ trợ từ phần cứng ( 8951 thì phải (?) ) . Thật may là phần lớn PIC hiện nay đều hỗ trợ phần này nên việc
lập trình có dễ dàng hơn . Nhưng nếu chương trình của bạn yêu cầu truyền hay nhận nhiều loại dữ liệu ( số 8 , 16 ,32 bit , dương , âm , chuỗi , . . .) thì việc viết chương trình xử lý và phân loại chúng là điều “ kinh dị “ .
+ Nếu bạn đã lập trình ASM cho vấn đề này rồi thì bạn sẽ thấy sao dễ dàng quá vậy khi giải quyết vấn đề này với C khi dùng CCS . Rất đơn giản ! CCS cung cấp rất nhiều hàm phục vụ cho giao
tiếp qua cổng COM và vô số hàm xử lý chuỗi . Chương này sẽ giải quyết điều đó . + Một yếu tố quan trọng là khi nào thì VĐK biết PC truyền data => có thể lập trình bắt tay bằng phần mềm hay đơn giản là dùng ngắt . Các ví dụ về ngắt , xem phần ngắt . I / TRUYỀN THÔNG VỚI PC QUA CỔNG COM : + Để sử dụng giao thức này , phải có 2 khai báo như ví dụ sau : #use delay (clock = 40000000
) // nếu VDK đang dùng OSC 40Mhz #use rs232 (baud=19200 , parity=n , xmit=pin_C6 , rcv=pin_C7 ) // baud= 19200 , không chẵn lẻ , chân truyền C6 , chân nhận C7 +Các hàm liên quan : Printf ( ) Getc ( ) putc ( ) Getch ( ) putchar ( ) Getchar ( ) fputc ( ) Fgetc ( ) puts
( ) Gets ( ) fputs ( ) Fgets ( ) Kbhit ( ) Assert ( ) => mới trên CCS 3.222 Perror ( ) => mới trên CCS 3.222 Set_uart_speed ( ) Setup_uart ( ) + Tất cả các hàm trên đòi hỏi phải khai báo chỉ thị tiền xử lý #use RS232 ( . . . . .) . Chi tiết chỉ
thị này xem phần Chỉ thị tiền xử lý . + Hàm perror ( ) đòi hỏi thêm #include<errno.h > . Hàm assert() đòi hỏi thêm #include<assert.h> . 1 / printf ( string ) Printf
( cstring , values . . . ) + Dùng xuất chuỗi theo chuẩn RS232 ra PC . + string là 1 chuỗi hằng hay 1 mảng ký tự ( kết thúc bởi ký tự null ) . + value là danh sách các biến , cách nhau bởi dấu phẩy . + Bạn phải khai báo dạng format của value theo kiểu %wt .Trong đó w có thể có hoặc không, có giá trị từ 1-9 chỉ rõ có bao nhiêu ký tự
được xuất ra ( mặc định không có thì có bao nhiêu ra bấy nhiêu ), hoặc 01-09 sẽ chèn thêm 0 cho đủ ký tự hoặc 1.1-1.9 cho trường hợp số thực . còn t là kiểu giá trị . + t có thể là : C : 1 ký tự S : chuỗi hoặc ký tự U : số 8 bit không dấu x :
số 8 bit kiểu hex ( ký tự viết thường ,VD : 1ef ) X : số 8 bit kiểu hex ( ký tự viết hoa ,VD : 1EF ) D : số 8 bit có dấu e : số thực có luỹ thừa VD : e12 f : số thực Lx : số hex 16 /32 bit ( ký tự viết thường ) LX :
hex 16 /32 bit ( ký tự viết hoa ) Lu : số thập phân không dấu Ld : số thập phân có dấu % : ký hiệu % VD : Specifier Value=0x12 Value=0xfe %03u 018 254 %u 18 254 %2u 18 * %5
18 254 %d 18 -2 %x 12 Fe %X 12 FE %4X 0012 00FE * Result is undefined - Assume garbage. VD : Int k =6 ; Printf ( “ hello “ ); Printf ( “ %u “ , k ); 2 / KBHIT ( ) : +
Thường thì chúng ta dùng RC6 và RC7 cho RX và TX trong giao tiếp cổng COM , VDK PIC trang bị phần cứng phục vụ việc này với thanh ghi gởi và nhận và các bit bào hiệu tương ứng . Do đó khi dùng RS232 hỗ trợ từ phần cứng thì KHBIT ( ) trả về TRUE nếu 1 ký tự đã được nhận ( trong bộ đệm phần cứng ) và sẵn sàng cho việc đọc , và trả về 0 nếu chưa sẵn sàng . + Hàm này có thể dùng hỏi vòng xem khi nào có data nhận từ RS232 để đọc . Bài 6: Giao Tiếp SPI
I / GIAO TIẾP SPI
+ Đây là giao tiếp dễ dùng nhất , đơn giản nhất , tốc độ cao nhất trong nhóm . hoạt động theo cơ chế hand-shaking, bắt
tay . Giả sử có 2 VDK , thì 1 là master , 1 là slave . Khi master truyền 1 byte cho slave , nó phát 8 xung clock qua đường clock - SCK nối tới slave , đồng thời truyền 8 bit data từ chân SDO tới chân SDI của slave. Không kiểm tra chẵn lẻ , lỗi . Do đó Ví dụ nếu đang truyền được 3 bit mà master reset hay hở dây clock thì data bị mất , slave sẽ không nhận đủ 8 bit và do đó nếu tiếp tục nhận nó sẽ lấy 5 bit ở byte kế tiếp đưa vào thanh ghi nhận để đủ 8 bit ( và để kích
ngắt ) . Từ đó trở đi là mọi giá trị nhận là sai bét trừ phi chấm dứt và sau đó thiết lập lại giao tiếp này ( ở cả hai ) .
+ Giao tiếp này cần ít nhất 2 dây trở lên . Nếu 1 VDK chỉ cần gởi data thì chỉ cần dây clock và SDO .VDK nhận sẽ dùng SDI và dây clock . Dây clock là nối chung .
+ Nếu có gởi và nhận ở cả 2 VDK thì : dây clock chung , master có SDO nối tới SDI của slave , SDO của
slave nối tới SDI của master .
+ Nếu master cần truyền data cho nhiều slave trở lên thì SDO master nối tới các SDI của slave .
+ Chân SS là slave select .
+ SPI hoạt động từ phần cứng , vì nó có sẵn thanh ghi gởi và nhận , nhận đủ giá trị thì có cờ ngắt phục vụ .
+ Danh sách các hàm :
1 / Setup_spi (mode )
Setup_spi2 (mode )
+ Dùng thiết lập
giao tiếp SPI . Hàm thứ 2 dùng với VDK có 2 bộ SPI .
+ Tham số mode :là các hằng số sau , có thể OR giữa các nhóm bởi dấu |
I SPI_MASTER , SPI_SLAVE , SPI_SS_DISABLED
II SPI_L_TO_H , SPI_H_TO_L
III SPI_CLK_DIV_4 , SPI_CLK_DIV_16 , SPI_CLK_DIV_64 , SPI_CLK_T2
+ Nhóm I xác định
VDK là master hay slave ,slave select
+ Nhóm II xác định clock cạnh lên hay xuống .
+ Nhóm III xác định tần số xung clock , SPI_CLK_DIV_4 ngĩa là tần số = FOSC / 4 , tương ứng 1 chu kỳ lệnh / xung .
+ Hàm không trả về trị .
+ Ngoài ra ,tuỳ VDK mà có thêm 1 số tham số khác , xem file * .h .
2 / Spi_read ( data )
Spi_read2 ( data )
+ data có
thể có thêm và là số 8 bit . Hàm thứ 2 cho bộ SPI thứ 2 .
+ Hàm trả về giá trị 8 bit: value = spi_read ( )
+ Hàm trả về giá trị đọc bởi SPI . Nếu value phù hợp SPI_read ( ) thì data sẽ được phát xung ngoài và data nhận được sẽ được trả về . Nếu không có data sẵn sàng , spi_read ( ) sẽ đợi data .
+ Hàm chỉ dùng cho SPI hardware ( SPI phần cứng ) .
3 / Spi_write ( value
)
Spi_write2 ( value )
+ Hàm không trả về trị . value là giá trị 8 bit .
+ Hàm này gửi value ( 1 byte ) tới SPI , đồng thời tạo 8 xung clock .
+ Hàm chỉ dùng cho SPI hardware ( SPI phần cứng ) .
4 / Spi_data_is_in ( )
Spi_data_is_in2 ( )
+ Hàm trả về TRUE ( 1 ) nếu data nhận được đầy đủ ( 8 bit )
từ SPI , trả về false nếu chưa nhận đủ .
+ Hàm này dùng kiểm tra xem giá trị nhận về SPI đã đủ 1 byte chưa để dùng hàm spi_read ( ) đọc data vào biến .
Bài 7: Các Ngắt Trong PIC
I / CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA NGẮT :
1 / Ngắt 1 cấp : + Trên PIC 14 , 12 ,10 ,tất cả các ngắt chỉ có 1 cấp ưu tiên . Nghĩa là
ngắt nào đang được phục vụ thì không thể bị ngắt bởi 1 ngắt khác xảy ra . Cơ chế sinh mã cho ngắt của CCS như sau : nhảy đến địa chỉ ngắt , thường là 004h , sao lưu thanh ghi W, STATUS , PCLATCH , FSR, và nhiều thứ vớ vẫn khác, sau đó nó mới hỏi vòng xem cờ ngắt nào xảy ra thì nhảy đến hàm phục vụ ngắt đó . thực hiện xong thì phục hồi tất cả thanh ghi trên , rồi mới “RETFIE” – thoát ngắt . Số chu kỳ thực thi từ chỗ ngắt đến khi nhảy vào hàm ngắt
cỡ 20 chu kỳ lệnh !, nhảy ra cũng cỡ đó .
+ Điều gì xảy ra nếu chương trình dùng nhiều ngắt và khi có ngắt thì có 2 ngắt trở lên xảy ra đồng thời ? Nghĩa là : 2 ngắt xảy ra cùng lúc , hay khi ngắt A kích hoạt và CCS đang lưu các thanh ghi ( chưa tới hỏi vòng cờ ngắt ) thì ngắt B xảy ra , dĩ nhiên ngắt B không thể kích vector ngắt nhảy tới 004h vì bit cho phép ngắt toàn cục ( GIE ) bị khóa tự động khi có ngắt , chỉ có cờ ngắt B bật mà thôi. Sau
khi lưu các thanh ghi , chương trình kiểm tra cờ ngắt , rõ ràng là nếu bit nào được kiểm tra trước thì phục vụ trước , dù nó xảy ra sau . Để tránh phục vụ không đúng chỗ , bạn dùng #priority để xác định ưu tiên ngắt ( xem phần chỉ thị tiền xử lý )
. Ngắt ưu tiên nhất sẽ luôn được hỏi vòng trước .Sau khi xác định cờ ngắt cần phục vụ , nó sẽ thực thi hàm ngắt tương ứng .Xong thì xoá cờ ngắt đó và thoát ngắt . Phục vụ ngắt nào xong thì chỉ xoá cờ ngắt đó .Nếu A ưu tiên hơn B thì sau khi làm A , chương trình xoá cờ ngắt A , nhưng cờ B không xoá ( vì đâu có phục vụ ) , nên khi thoát ra ngắt A , nó sẽ lại ngắt tiếp ( vì cờ B đã bật ), lại hỏi vòng cờ ngắt từ đầu : nếu cờ A chưa bật thì xét B, lúc này B
bật nên phục vụ B , xong thì xoá cờ B và thoát ngắt .
+ Môt chương trình dùng nhiều ngắt phải lưu ý điều này , tránh trường hợp : ngắt xảy ra liên tục (tràn
ngắt ) , 1 ngắt bị đáp ứng trễ , ngắt không đúng , . . . 2 / Ngắt 2 cấp : + Chỉ có trên PIC 18 ( và dsPIC ) . Có 2 khái niệm : ngắt ưu tiên thấp (low priority) và ngắt ưu tiên cao ( high priority ) . 2 vector thực
thi ngắt tương ứng thường là 0008h (high) và 0018h ( low ) . Một ngắt thấp đang được phục vụ sẽ bị ngưng và phục vụ ngắt cao ở 0008h nếu ngắt cao xảy ra . Ngược lại , ngắt cao đang xảy ra thì không bao giờ bị ngắt bởi ngắt thấp .
+ Nếu viết hàm ngắt bình thường , không đòi hỏi ưu tiên gì thì CCS sinh mã để tất cả hàm ngắt đều là ngắt ưu tiên cao . Quy trình thực hiện ngắt sẽ như ngắt 1 cấp trên . #priority vẫn được dùng . Số chu kỳ thực thi từ
0008h đến khi nhảy vào thực thi hàm ngắt khoảng 30 chu kỳ , xong hàm ngắt tới khi kết thúc ngắt cũng mất khoảng 30 chu kỳ lệnh .
+ Để sử dụng ngắt 2 cấp , khai báo #device phải có high_ints=true . Và hàm ngắt nào muốn ưu tiên cao thì thêm FAST hay HIGH theo sau chỉ thị tiền xử lý hàm đó .
Lưu ý : khi dùng FAST thì không nên dùng HIGH cho các ngắt khác thì mới có ý nghĩa và chỉ có duy nhất
1 ngắt được ưu tiên FAST , nhưng có thể có nhiều ngắt đặt ở mức HIGH .
VD :
#int_timer1 FAST
Void xu_ly ( )
{ . . .
} #int_timer2 HIGH
Void dinh_thi ()
{ . . .
} #int_timer5 HIGH
Void
vong_lap()
{ . . .
} + Cơ chế sinh mã như sau : có ngắt thấp thì nhảy tới 0018h , sao lưu W, STATUS , FSR0/1/2 ,. . . rồi mới hỏi vòng cờ ngắt thấp . chạy xong hàm ngắt thì phục hồi tất cả và “RETFIE 0 “ .
+ Riêng ngắt cao đánh dấu FAST không sinh mã sao lưu gì cả mà nhảy thẳng vào hàm ngắt chạy luôn . PIC 18 và dsPIC có cơ chế lưu siêu tốc
là FAST STACK REGISTER ( xem datasheet ) . Khi xảy ra ngắt bất kỳ, W, S , BSR tự động lưu vào thanh ghi trên , PC counter lưu vào stack . xong ngắt thì pop ra . Vấn đề ở chỗ : khi ngắt thấp xảy ra , FAST STACK REGISTER tự động lưu W ,S , BSR , PC -> stack . Trong khi thực hiện hàm phục vụ ngắt thì trường hợp W, S , BSR thay đổi là có thể ( vì vậy mới sao lưu chứ ) . nhưng nếu xảy ra ngắt cao vào thời điểm đó ? FAST
STACK REGISTER sẽ bị ghi đè => mất data . Do đó , cơ chế sinh mã của CCS cần phải luôn đúng , nghĩa là : luôn tự sao lưu riêng W ,S , BSR, và các thanh ghi FSR nữa , khi thực thi ngắt thấp . Còn ngắt cao FAST khi chạy xong sẽ “RETFIE 1 “ – tự động phục hồi W, S , BSR từ FAST STACK REGISTER . Có 2 trường hợp : 1 là chỉ có ngắt cao , thì không có vấn đề gì . 2 là ngắt cao ngắt 1 ngắt thấp đang chạy . Phân tích sẽ thấy rằng cho dù bị ngắt trong khi đang
sao lưu ,hay chưa kịp sao lưu , hay đã sao lưu vào các biến riêng rồi , cuối cùng chương trình cũng quay ra đúng địa chỉ ban đầu với các thanh ghi W, S , BSR như cũ .
+ Tuân thủ nguyên tắc ngắt cao thực thi tức thời nên CCS chỉ cho 1 ngắt cao FAST duy nhất bất kỳ hoạt động , nên không sinh mã hỏi vòng , sao lưu thêm gì cả .
+ Nếu bạn muốn có nhiều ngắt ưu tiên cao , thì dùng HIGH , chương trình sao lưu bình
thường như với ngắt thấp , nhưng khi đó ngắt đánh dấu FAST cũng mất tác dụng , CCS xem như là HIGH và xử lý bình thường . _Như vậy dùng FAST hay HIGH đều có ý nghĩa riêng của nhà lập trình . II / KHAI BÁO NGẮT :
_Mỗi dòng VDK có số lượng nguồn ngắt ngắt khác nhau : PIC 14 có 14 ngắt , PIC 18 có 35 ngắt .
_Muốn biết CCS hỗ trợ những ngắt nào cho VDK
của bạn , mở file *.h tương ứng , ở cuối file là
danh sách các ngắt mà CCS hỗ trợ nó . Cách khác là vào CCS -> View -> Valid interrupts , chọn
VDK muốn xem , nó sẽ hiển thị danh sách ngắt có thể có cho VDK đó .
_Sau đây là danh sách 1 số ngắt với chức năng tương ứng :
#INT_GLOBAL : ngắt chung , nghĩa là khi có ngắt xảy ra , hàm theo sau chỉ thị này được
thực
thi , bạn sẽ không được khai báo thêm chỉ thị ngắt nào khác khi sử dụng chỉ thị này . CCS không sinh
bất kỳ mã lưu nào , hàm ngắt bắt đầu ngay tại vector ngắt . Nếu bật nhiều cờ cho phép ngắt , có thể
bạn sẽ phải hỏi vòng để xác định ngắt nào . Dùng chỉ thị này tương đương viết hàm ngắt 1 cách thủ
công mà thôi , như là viết hàm ngắt với ASM vậy .
#INT_AD : chuyển đổi A /D đã hoàn tất , thường thì không nên dùng
#INT_ADOF : I don’t know
#INT_BUSCOL : xung đột bus
#INT_BUTTON : nút nhấn ( không biết hoạt động thế nào )
#INT_CCP1 : có Capture hay compare trên
CCP1
#INT_CCP2 : có Capture hay compare trên CCP2
#INT_COMP : kiểm tra bằng nhau trên Comparator
#INT_EEPROM : hoàn thành ghi EEPROM
#INT_EXT : ngắt ngoài
#INT_EXT1 : ngắt ngoài
1
#INT_EXT2 : ngắt ngoài 2
#INT_I2C : có hoạt động I 2C
#INT_LCD : có hoạt động LCD
#INT_LOWVOLT : phát hiện áp thấp
#INT_PSP : có data vào cổng Parallel slave
#INT_RB : bất
kỳ thay đổi nào trên chân B4 đến B7
#INT_RC : bất kỳ thay đổi nào trên chân C4 đến C7
#INT_RDA : data nhận từ RS 232 sẵn sàng
#INT_RTCC : tràn Timer 0
#INT_SSP : có hoạt động SPI hay I 2C
#INT_TBE : bộ đệm chuyển
RS 232 trống
#INT_TIMER0 : một tên khác của #INT_RTCC
#INT_TIMER1 : tràn Timer 1
#INT_TIMER2 : tràn Timer 2
#INT_TIMER3 : tràn Timer 3
#INT_TIMER5 : tràn Timer 5
#INT_OSCF
: lỗi OSC
#INT_PWMTB : ngắt cuả PWM time base
#INT_IC3DR : ngắt đổi hướng ( direct ) của IC 3
#INT_IC2QEI : ngắt của QEI
#INT_IC1
: ngắt IC 1 + Hàm đi kèm phục vụ ngắt không cần tham số vì không có tác dụng .
+ Sử dụng NOCLEAR sau #int_xxx để CCS không xoá cờ ngắt của hàm đó . + Để cho phép ngắt đó hoạt động phải dùng lệnh enable_interrupts (
int_xxxx) và enable_interrupts (global ) .
+ Khoá FAST theo sau #int_xxxx để cho ngắt đó là ưu tiên cao , chỉ được 1 ngắt thôi , chỉ có ở PIC 18 và dsPIC .
VD : #int_timer0 FAST NOCLEAR
III / CÁC HÀM THIẾT LẬP HOẠT ĐỘNG NGẮT :
1 / enable_interrupts ( level ) + level là tên các ngắt đã cho ở trên hay là GLOBAL để cho phép ngắt ở cấp toàn cục .
+ Mọi ngắt của VDK đều có 1 bit cờ ngắt , 1 bit cho phép ngắt . Khi có ngắt thì bit cờ ngắt bị set =1, nhưng ngắt có họat động được hay không tuỳ thuộc bit cho phép ngắt . enable_interrupts (int_xxx
) sẽ bật bit cho phép ngắt . Nhưng tất cả các ngắt đều không thể thực thi nếu bit cho phép ngắt toàn cục = 0, enable_interrupts( global ) sẽ bật bit này .
VD : để cho phép ngắt timer0 và timer1 hoạt động:
enable_interrupts (int_timer0);
enable_interrupts (int_timer1 ) ;
enable_interrupts ( global ); // chỉ cần
dùng 1 lần trừ phi muốn có thay đổi đặc biệt 2 / disable_interrupts ( level ) + level giống như trên .
+ Hàm này vô hiệu 1 ngắt bằng cách set bit cho phép ngắt = 0 .
+ disable_interrupts ( global ) set bit cho phép ngắt toàn cục =0 , cấm tất cả các ngắt .
+ Không dùng hàm này trong hàm
phục vụ ngắt vì không có tác dụng , cờ ngắt luôn bị xoá tự động . 3 / clear_interupt ( level ) + level không có GLOBAL .
+ Hàm này xoá cờ ngắt của ngắt được chỉ định bởi level . 4 / ext_int_edge ( source , edge ) + Hàm này thiết lập nguồn ngắt ngoài EXTx là cạnh lên hay cạnh xuống .
+ source : nguồn ngắt . Trên PIC 18 có 3 nguồn ngắt trên 3 chân EXT0, EXT1, EXT2 ứng với source =0,1, 2 . Các PIC khác chỉ có 1 nguồn EXT nên source = 0 .
+ edge : chọn cạnh kích ngắt , edge = L_TO_H nếu chọn cạnh lên ( từ mức thấp chuyển lên mức cao ) hay H_TO_L nếu chọn cạnh xuống . IV / CÁC CHƯƠNG TRÌNH VD VỀ NGẮT :
1 / #INT_RB
: + Sau đây là 1 chương trình điển hình về sử dụng ngắt khi có sự thay đổi trên chân B4-B7 .
+ Mô tả : mỗi khi nhấn nút bất kỳ trên B4-B7 , sẽ kích ngắt RB , hàm phục vụ ngắt có tên RB_LED được thực thi , hàm này đơn giản là xuất ra LED ở vị trí tương ứng nhưng trên portD từ D4 – D7 .
+ VDK là 16F877 . #include < 16F877.h > #device PIC16F877 *=16 #use delay (clock = 20000000 ) //thêm khai báo này nếu ctrình có dùng hàm delay,OSC=20 Mhz
#byte portb = 0x06 //tạo tên danh định portb thay thế địa chỉ portB là 06h #byte portd = 0x08 //tạo tên danh định portd thay thế địa chỉ portD là 08h #INT_RB Void RB_LED ( ) // hàm phục vụ ngắt { portd=portb; } void main ( )
{ set_tris_b ( 0xF0 ) ; // portB = 11110000 , B4-B7 là ngõ vào , B0-B3 là ngõ ra set_tris_d ( 0x00 ) ; // portD = 00000000 , D0-D7 đều là ngõ ra enable_interrupts ( INT_RB ) ; // cho phép ngắt RB enable_interrupts ( GLOBAL ) ; // cho phép ngắt toàn cục // do chương trình không làm gì khác ngoài
việc chờ ngắt nên vòng while này trống không while( true ) { //có thể thêm mã xử lý ở đây . . . } } //main | 
