1.1.1.
Sơ lược về vi xử lý:

Trong những thập niên cuối thế kỉ XX, từ sự ra đời của công
nghệ bán dẫn, kĩ thuật điện tử đã có sự phát triển vượt bậc.
Các thiết bị điện tử sau đó đã được tích hợp với mật độ cao
và rất cao trong các diện tích nhỏ, nhờ vậy các thiết bị
điện tử nhỏ hơn và nhiều chức năng hơn. Các thiết bị điện tử
ngày càng nhiều chức năng trong khi giá thành ngày càng rẻ
hơn, chính vì vậy điện tử có mặt khắp mọi nơi.
Bước đột phá
mới trong công nghệ điện tử, công ty trẻ tuổi Intel cho ra
đời bộ vi xử lý đầu tiên. Đột phá ở chỗ: "Đó là một kết
cấu logic mà có thể thay đổi chức năng của nó bằng chương
trình ngoài chứ không phát triển theo hướng tạo một cấu trúc
phần cứng chỉ thực hiện theo một số chức năng nhất định như
trước đây"(trích từ dòng 17 đến 19, trang 3, 'Kĩ thuật
VI XỬ LÝ và lập trình ASSEMBLY cho hệ vi xử lý', tác giả Đỗ
Xuân Tiến, nhà xuất bản Khoa học và kĩ thuật). Tức là
phần cứng chỉ đóng vai trò thứ yếu, phần mềm (chương trình)
đóng vai trò chủ đạo đối với các chức năng cần thực hiện.
Nhờ vậy vi xử lý có sự mềm dẻo hóa trong các chức năng của
mình. Ngày nay vi xử lý có tốc độ tính toán rất cao và khả
năng xử lý rất lớn.
Vi xử
lý
có các khối chức năng cần thiết để lấy dữ liệu, xử
lý dữ
liệu và xuất dữ liệu ra ngoài sau khi đã xử
lý. Và chức năng
chính của Vi xử lý chính là xử lý dữ liệu, chẳng hạn như
cộng, trừ, nhân, chia, so sánh.v.v..... Vi xử
lý không có
khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị ngoại vi, nó
chỉ có khả năng nhận và xử lý dữ liệu mà thôi.

Để vi xử lý hoạt động cần có chương trình
kèm theo, các chương trình này điều khiển các mạch logic và
từ đó vi xử lý xử lý các dữ liệu cần thiết theo yêu cầu.
Chương trình là tập hợp các lệnh để xử
lý dữ liệu thực hiện
từng lệnh được lưu trữ trong bộ nhớ, công việc thực hành
lệnh bao gồm: nhận lệnh từ bộ nhớ, giải mã lệnh và thực hiện
lệnh sau khi đã giải mã.
Để thực hiện các công việc với các thiết bị cuối
cùng, chẳng hạn điều khiển động cơ, hiển thị kí tự trên màn
hình .... đòi hỏi phải kết hợp vi xử
lý với các mạch điện
giao tiếp với bên ngoài được gọi là các thiết bị I/O
(nhập/xuất) hay còn gọi là các thiết bị ngoại vi. Bản thân
các vi xử lý khi đứng một mình không có nhiều hiệu quả sử
dụng, nhưng khi là một phần của một máy tính, thì hiệu quả
ứng dụng của Vi xử lý là rất lớn.
Vi xử lý kết hợp với các thiết bị khác được sử trong các hệ
thống lớn, phức tạp đòi hỏi phải xử
lý một lượng lớn các
phép tính phức tạp, có tốc độ nhanh. Chẳng hạn như các hệ
thống sản xuất tự động trong công nghiệp, các tổng đài điện
thoại, hoặc ở các robot có khả năng hoạt động phức tạp
v.v...
1.1.2.Từ Vi xử
lý đến Vi điều khiển

Bộ Vi xử
lý có
khả năng vượt bậc so với các hệ thống khác về khả năng tính
toán, xử lý, và thay đổi chương trình linh hoạt theo mục
đích người dùng, đặc biệt hiệu quả đối với các bài toán và
hệ thống lớn.Tuy nhiên đối với các ứng dụng nhỏ, tầm tính
toán không đòi hỏi khả năng tính toán lớn thì việc ứng dụng
vi xử lý cần cân nhắc. Bởi vì hệ thống dù lớn hay nhỏ, nếu
dùng vi xử lý thì cũng đòi hỏi các khối mạch điện giao tiếp
phức tạp như nhau. Các khối này bao gồm bộ nhớ để
chứa dữ liệu và chương trình thực hiện, các mạch điện giao
tiếp ngoại vi để xuất nhập và điều khiển trở lại, các khối
này cùng liên kết với vi xử lý thì mới thực hiện được công
việc. Để kết nối các khối này đòi hỏi người thiết kế
phải hiểu
biết tinh tường về các thành phần vi xử
lý, bộ nhớ, các
thiết bị ngoại vi. Hệ thống được tạo ra khá phức tạp, chiếm
nhiều không gian, mạch in phức tạp và vấn đề chính là trình độ người
thiết kế. Kết quả là giá thành sản phẩm cuối cùng
rất cao,
không phù hợp để áp dụng cho các hệ thống nhỏ.
Vì một số nhược điểm trên nên các nhà chế tạo tích hợp một
ít bộ nhớ và một số mạch giao tiếp ngoại vi cùng với vi xử
lý vào một IC duy nhất được gọi là Microcontroller-Vi điều
khiển. Vi điều khiển có khả năng tương tự như khả năng của
vi xử lý, nhưng cấu trúc phần cứng dành cho người dùng đơn
giản hơn nhiều. Vi điều khiển ra đời mang lại sự tiện lợi
đối với người dùng, họ không cần nắm vững một khối lượng
kiến thức quá lớn như người dùng vi xử
lý, kết cấu mạch điện
dành cho người dùng cũng trở nên đơn giản hơn nhiều
và có khả năng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị bên
ngoài. Vi điều khiển tuy được xây dựng với phần cứng dành
cho người sử dụng đơn giản hơn, nhưng thay vào lợi điểm này
là khả năng xử lý bị giới hạn (tốc độ xử
lý chậm hơn và khả
năng tính toán ít hơn, dung lượng chương trình bị
giới hạn). Thay vào đó, Vi điều khiển có giá
thành rẻ hơn nhiều so với vi xử
lý, việc sử dụng đơn giản, do
đó nó được ứng dụng rộng rãi vào nhiều ứng dụng có chức năng
đơn giản, không đòi hỏi tính toán phức tạp.
Vi điều khiển được ứng dụng trong các dây chuyền tự động
loại nhỏ, các robot có chức năng đơn giản, trong máy giặt,
ôtô v.v... Năm 1976
Intel giới thiệu bộ vi điều khiển (microcontroller) 8748,
một chip tương tự như các bộ vi xử
lý và là chip đầu tiên
trong họ MCS-48. Độ phức tạp, kích thước và khả năng của Vi
điều khiển tăng thêm một bậc quan trọng vào năm 1980 khi
intel tung ra chip 8051, bộ Vi điều khiển đầu tiên của họ
MCS-51 và là chuẩn công nghệ cho nhiều họ Vi điều khiển được
sản xuất sau này. Sau đó rất nhiều họ Vi điều khiển của nhiều nhà chế
tạo khác nhau lần lượt được đưa ra thị trường với tính năng
được cải tiến ngày càng mạnh.
var geo_Partner = '325da841-dd3f-4a9f-972d-e6c98bc228bc'; var geo_isCG = true;