Giáo án Công nghệ 12 Điện - điện tử Cánh diều bài 24: Khái quát về vi điều khiển

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc nội dung mục I.1 và mục 1.2 trong SGK và trả lời các câu hỏi: 

1. Trình bày khái niệm vi điều khiển.

2. Vi điều khiển được phân loại như thế nào?

GV yêu cầu HS đọc nội dung mục 1.3. Ứng dụng của vi điều khiển trong SGK và trả lời câu hỏi:

Vi điều khiển thường được ứng dụng ở đâu? Lấy ví dụ minh họa?

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận: DKSP

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV chuyển sang nội dung tiếp theo . 

I. KHÁI NIỆM CHUNG

1. Khái niệm

- Vi điều khiển là một mạch tích hợp (IC) có thể lập trình được để thực hiện các chức năng tính toán và điều khiển cho một mục đích sử dụng cụ thể.

2. Phân loại

- Dựa trên độ rộng dữ liệu: vi điều khiển 8 bit, 16 bit và 32 bit,... 

- Họ vi điều khiển: 8051, PIC, AVR, ARM,... Cấu trúc CISC hay RISC.

Ngoài ra, còn có một số cách phân loại khác như theo cấu trúc thiết kế thể hiện số lượng các lệnh đơn giản và phức tạp (CISC hay RISC), theo kiến trúc sử dụng bộ nhớ riêng biệt hay bộ nhớ chung,...

3. Ứng dụng của vi điều khiển

Một số ứng dụng của vi điều khiển như:

- Trong các sản phẩm dân dụng: chuột máy tính, điện thoại, máy nghe nhạc, máy đo nhịp tim, đo huyết áp, khoá cửa, điều khiển từ xa (remote) cho các thiết bị điện, điện tử dân dụng như ti vi, quạt, máy điều hoà không khí,...

- Trong các sản phẩm công nghiệp: bộ điều khiển điện tử trong các máy sản xuất và dây chuyền sản xuất của các lĩnh vực công nghiệp khác nhau như cơ khí, luyện kim, vật liệu xây dựng, xi măng, giấy,...

HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS

DỰ KIẾN SẢN PHẨM

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS đọc nội dung mục II. Sơ đồ chức năng của vi điều khiển trong SGK và trả lời các câu hỏi:

Giải thích chức năng từng thành phần trong sơ đồ chức năng của vi điều khiển.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS đọc thông tin SGK sau đó trao đổi, thảo luận trả lời các câu hỏi mà GV đưa ra.

- GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận.

- GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. 

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ.

- GV chuyển sang nội dung tiếp theo.

II. SƠ ĐỒ CHỨC NĂNG CỦA VI ĐIỀU KHIỂN

- Chức năng của một vì điều khiển bao gồm bộ xử lí trung tâm, đầu vào, đầu ra và bộ nhớ.

1. Tín hiệu vào

- Tín hiệu vào như tín hiệu điều khiển của các nút bấm, tín hiệu của các cảm biến trong hệ thống,... có 2 dạng chính là Analog (tín hiệu tương tự) và Digital (tín hiệu số).

2. Bộ xử lí trung tâm

- Bộ xử lí trung tâm (CPU – Central Processing Unit) được lập trình để thu thập các dữ liệu từ tín hiệu vào, bộ nhớ để xử lí và gửi thông tin đến khối tín hiệu ra và bộ nhớ.

3. Tín hiệu ra

- Tín hiệu ra là tổng hợp các thông tin đầu ra của CPU sau khi xử lí. Tín hiệu ra cũng có hai dạng như tín hiệu vào nhưng thông thường là tín hiệu số.

4. Bộ nhớ

- Bộ nhớ: có tác dụng lưu trữ chương trình, thông tin, dữ liệu.

- Có hai kiểu bộ nhớ cơ bản:

+ ROM là bộ nhớ lưu trữ chương trình của vi điều khiển, được ghi khi nạp chương trình vào vi điều khiển, không bị mất khi tắt diện hoặc khởi động lại.

+ RAM là bộ nhớ lưu các dữ liệu mà CPU cần dùng dễ tính toán, dưa ra quyết định, chúng sẽ bị xóa khi mất điện.

Ví dụ SGK – tr.119