Bài 25: Bo mạch lập trình vi điều khiển

I. GIỚI THIỆU VỀ BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

- Vi điều khiển thường có tài nguyên phần cứng tối giản nên không thể kết nối trực tiếp với các thiết bị tiêu chuẩn trên máy tính.

- Việc lập trình cho vi điều khiển thực hiện trên máy tính, sau đó mới nạp vào vi điều khiển thông qua bo mạch lập trình.

- Nhiệm vụ của một bo mạch lập trình là cung cấp các giao diện kết nối về điện và cơ khí nhằm:

+ Đảm bảo tính tương thích.

+ Thuận tiện khi kết nối vi điều khiển tới các thiết bị khác.

II. CẤU TRÚC CỦA BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

Bo mạch lập trình vi điều khiển có các thành phần chính:

- Khối nguồn gồm:

+ Giao diện với nguồn cấp điện ngoài.

+ Các mạch ổn áp.

=> Cung cấp nguồn nuôi ổn định cho các khối chức năng khác trên bo mạch.

- Vi điều khiển là thành phần chính của bo mạch lập trình:

+ Nơi lưu trữ.

+ Thực thi các chương trình phần mềm.

- Khối dao động phát ra chuỗi xung tuần hoàn để đồng bộ hoạt động của các khối chức năng bên trong vi điều khiển.

- Khối truyền thông:

+ Vi điều khiển truyền hay nhận dữ liệu theo tiêu chuẩn kết nối UART.

+ Thiết bị ngoài máy tính thường sử dụng các chuẩn kết nối khác.

- Khối tín hiệu vào/ra cung cấp giao diện thuận tiện.

=> Để kết nối các cổng vào/ra của vi điều khiển với cảm biến hay thiết bị chấp hành.

III. ỨNG DỤNG BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

Bo mạch lập trình vi điều khiển được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị đo lường và điều khiển

- Trong đo lường, bo mạch lập trình vi điều khiển được kết nối với cảm biến cho phép đọc dữ liệu thông qua lệnh đọc cổng vào tương ứng.

- Trong điều khiển, bo mạch lập trình vi điều khiển kết nối với các thiết bị chấp hành cho phép điều khiển chúng theo kịch bản định trước.

IV. CÔNG CỤ LẬP TRÌNH CHO BO MẠCH LẬP TRÌNH VI ĐIỀU KHIỂN

1. Các bước lập trình cho vi điều khiển

- Đa số các vi điều khiển được lập trình bậc cao bằng ngôn ngữ C hay các biến thể của nó.

- Mã nguồn viết bằng ngôn ngữ C, mỗi dòng vi điều khiển khác nhau có thể yêu cầu các chương trình dịch khác nhau.

=> Để dịch ra mã máy phù hợp với kiến trúc.

- Các bước lập trình cho một bo mạch gồm:

+ Biên soạn mã nguồn theo một ngôn ngữ lập trình bậc cao.

+ Kiểm tra và sửa lỗi.

+ Biên dịch mã nguồn sang mã máy.

+ Nạp mã máy vào vi điều khiển.

2. Môi trường lập trình tích hợp

- Nhà sản xuất cung cấp kèm bo mạch lập trình vi điều khiển một phần mềm cho phép hợp nhất tất cả các bước lập trình trên máy tính gọi là môi trường trình tích hợp.

- Thanh công cụ cung cấp các nút chức năng cần thiết cho việc lập trình.

- Cửa sổ lập trình thực chất là một ứng dụng soạn thảo văn bản được bổ sung tính năng hỗ trợ lập trình.

- Cửa sổ thông báo liệt kê tất cả các thông báo của chương trình biên dịch.