Thiết kế module giao tiếp máy tính 32 ngõ vào ra số 2 ngõ vào ra tương tự thông qua card pc

ận án này người nghiên cứu sử dụng phương pháp tham khảo tài cae tham khảo tài liệu giúp người thực hiện bổ liệu để thu thập dữ kiện giải quyết để tài.. Tăi liệu được sử dụng lă những

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

HGMUIIE

ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP NGÀNH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP

THIET KE MODULE GIAO TIEP MAY TINH

32 NGÕ VÀO RA SÓ - 2 NGÕ VÀO RA

TƯƠNG TỰ THÔNG QUA CARD PC

GVHD: NGUYEN XUAN ĐÔNG SVTH: NGUYEN KIEN

SKLOO

TP H6 Chi Minh, thang 03/2002

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA : ĐIỆN _ ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN : ĐIỆN KHÍ HÓA - CUNG CẤP ĐIỆN

GVHD_ : Nguyễn Xuân Đông

‘TP HỒ CHÍ MINH 03 - 2002

$KL 0044115”

Trường ĐH SPKT

Luận án tốt nghiệp

Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật

Khoa: Dién - Dién Tit

Bộ Môn: Điện Khí Hóa - Cung Cấp Điện

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

lao Tiếp Máy Tính 32 Ngõ Vào Ra Số :

*gõ Vào Ra Tương Tự Thông Qua Card PC

- Cơ sở ban

3- Cán bộ hướng dã Nguyễn Xuân Đôn,

6- Ngày giao nhiệm v Ngày 7 tháng 1 năm 2002

7- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày 2 tháng 3 năm 2002

Thông Qua Bộ Môn Ngày 2 tháng năm 2002

x2 A

Trường ĐH SPKT

Luận án tốt nghiệp

Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập Tự Do Hạnh Phúc

-O0000 -

Khoa: Điện - Điện Tử

Bộ Môn: Điện Khí Hóa - Cung Cấp Điện

NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

ao Tiếp Máy Tính 32 Ngõ Vào Ra Số F

2 Ngõ Vào Ra Tương Tự Thông Qua Card PC

6- Ngày giao nhiệm vì

Nguyễn Xuân Đôn,

Ngày 7 tháng 1 năm 2002

7- Ngày hoàn thành nhiệm vị Ngày 2 tháng 3 năm 2002

Thông Qua Bộ Môn

Ngày 2 tháng năm 2002

x⁄

GVHD: Nguyễn Xuân Đông SVTH: Nguyễn Kiên

Ỉ Trường ĐH SPKT _ can Min huểnu = tử = “Luan án tốt nghiệp _

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA : ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN: ĐIỆN KHÍ HÓA CUNG CẤP ĐIỆN NHẬN XÉT LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Nguyễn Xuân Đông

.GVHD: Nguyễn Xuân Đông i fe SVTH: Nguyễn Kiên

K Trưng ĐỤ SP se Seo coun, Ladin dn tt nghiep 7

BO GIAO DUC VA ĐÀO TẠO

NG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA : ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN: ĐIỆN KHÍ HÓA _ CUNG CẤP ĐIỆN TRƯỜ)

NHẬN XÉT LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT

_-Trường ĐHSPKT_””^^”=>= "

7 oon Luận án tốt nghiệp

Ngày thang năm 2002

GIÁO VIÊN DUYỆT

T SVTH: Nguyễn Kiên

F GVHD: Nguyễn Xuân Đông ssa

Trường ĐH SPKT Luận án tốt nghiệp

Lời cằm tạ

Cuốn luận án này được hoàn thành tốt đẹp theo đúng thời gian quy định của nhà Trường cũng như của Khoa Việc đạt được kết quả như trên không chỉ là sự nỗ lực của em

mà còn sự giúp đỡ, chỉ bảo của thây hướng dẫn, của quý thây cô và các bạn sinh viên

Em xin chân thành cám ơn:

Sự dạy dỗ, chỉ bảo và góp ý của quý thầy cô trong khoa, đặc biệt là các thầy cô ở

các xưởng thực tập đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho _em hoàn thành luận án

Sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của Thây hướng dẫn Nguyễn Xuân Đông trong quá trình làm luận án

Xin cấm tín cha mẹ đã nuôi dạy con ăn học đến ngày hôm nay

XI cám on cée bạn sinh viên trong khoa đã giúp đỡ chúng tôi rất nhiều mặt: như

phương tiện, sách vớ, ý kiến

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

Chương I:Dẫn Nhập

1 Đặt vấn dé

II Thể thức nghiên cứu

II Cơ sở lý luận

IV Co sé cho việc nghiên cứu để tị

Chương II: Cơ Sở Lý Thuyết

A, Giao tiếp máy tính

1 Giao tiẾp song song ~ giao tiếp qua cổng máy in

II.Giao tiếp qua slotcard

HÍL, Giao tiếp qua cổng comRS232

1 Modul bus 8 ngõ ra göép nối với rơ le

IL Modul bus 8 ngỏ váo ghép nối với opto

II Bộ biến đổi A / D § bít một kênh dùng IC 0804

1V Modul biến đổi D/A 8 bit ding IC 0808

B Modul giao tiếp máy tính 32 ngỏ vào ra số

— 2 ngồ vào ra tương tự,

.Trang 38 Trang 38

Phần II Thiét ké phan mém

quá trình sắn xuất giẩm đi sức lao động bằng chân tay của người lao động

Đặc biết lá sự giáo tiếp của máy tính với thiết bị ngoại vi

Có nhiều cách giao tiếp nhưng ở đây ta chọn cach giao tiếp qua slot card và để nghị thực ten dé tan “MET KE MODUL GIAO TIẾP MÁY TÍNH 32 NGÕ VÀO RA SỐ _ 2 NGÔ VÀO RA TƯỜNG TỰ 1HÓNG QUA CARD PC"

II THỂ THỨC NGHIÊN CỨU:

1 Thời gian nghiên cứu:

Quá trình nghiên cứu đề :2¿ được xem là một qui trình công nghệ hẳn hoi vì đòi hỏi

phải tiến hành theo các khâu nhau bao gồm việc chọn để tài, biên soạn để cương,

thu thập dữ kiện, xử lý dữ kiện viết cóng trình nghiên cứu

Luận án tốt nghiệp đức sảnh thực hiện trong khoảng thời gian là 6 tuần:

Tuân 1 : Chọn đề t¿i ác hóa để tài, soạn để cương, thu thập kiện và tài liệu liên hệ

Tuân 2 : Biên soạn nội dung phân lý thuyết

Tuân 3 : Thiết kế mạch trên giấy

“Tuần 4 : vẽ mạch

“Tuần 5 : Viết chương trình test Tuần 6 : Cân chỉnh phần lý thuyết để in và nộp luận án

2 Phương pháp thu thập dữ kiện:

Đây là giai đoạn quan trọng, sử dụng các phương pháp và phương tiện nghiên cứu

để thu thập các dữ kiện về để tài đã xác định Dữ kiện đã thu thập được sẽ là chất liệu để

hình thành công trình thực hiện để tài Vấn để là làm sao thu thập được dữ kiện đầy đủ,

chính xác, và phù hợp với nội dung nghiên cứu

ận án này người nghiên cứu sử dụng phương pháp tham khảo tài

cae tham khảo tài liệu giúp người thực hiện bổ

liệu để thu thập dữ kiện giải quyết để tài Việc

GVHD: Nguyễn Xuân Đông 1 « SVTH: Nguyễn Kiên

Trường ĐH SPKT Luận ân tốt nghiệp

sung thím kiến thức, lý luận cũng như phương phâp mă những công trình nghiín cứu trước

đó đê xđy dựng Nhờ đó người nghiín cứu tập trung giải quyết vấn để còn tổn tại Tuy

nhiín việc nghiín cứu tham khảo tăi liệu luôn bảo đảm tính kế thừa vă phât triễn có chọn

lọc

3 Xử lý dữ kiện:

Câc dữ kiện sau khi được thu thập chưa thể sử dụng được ngay mă phải qua quâ

trình săng lọc, sửa chữa, phđn tích khâi quât thănh lý luận Tăi liệu được sử dụng lă những

tăi liệu có chất lượng cao chủ yếu lă tăi liệu gốc nín bảo đảm chính xâc về nội dung để

4, Trình băy đồ ân:

Đề tăi tốt nghiệp được trình băy theo cấu trúc một tập luận ân tốt nghiệp để phù

họp với nội dung vă thời gian nghiín cứu đông thời đâp ứng đúng yíu cđu về chương trình

đăo tạo của trường,

Trình băy thănh vân cẩsg trình nghiín cứu khoa học lă giai đoạn hoăn thănh nghiín cứu, do đó không được xem đó lê quâ trình kỹ thuật mă lă một quâ trình sâng tạo

sđu sắc Chính việc nắm vững 5ú: giâp trong nghiín cứu khoa học giúp người nghiín cứu lăm sâng tỏ thím những kết quĩ dat được, phât triễn chúng vă có thím những kiến thức

mới

II CƠSỞLÝ LUẬN:

Đô ân tốt nghiệp thực chế: i¿ mât quâ trình nghiín cứu khoa học - quâ trình nhận

thức vă hănh động Quâ trình năy đời hỏi phải có thời gian nhất định tương xứng với nội

dung của đối tượng nghiín cứu vă tính chất phức tạp của vấn để nghiín cứu

'Việc nghiín cứu khoa học giúp ta tìm ra câi mới Câi mới ở đđy không những mang tính chủ quan của người nghiền cứu mă còn mang tính khâch quan đối với xê hội Nghiín

cứu khoa học phải nhằm mục đích phục vụ xê hội, đâp ứng yíu cầu thực tiễn

Hoạt động ngiín cứu khoa học muốn đạt kết quả tốt phải hội đủ câc yếu tố:

Phương tiện, phương phâp, cơ sở vật chất, mây móc thiết bị, hình thức tổ chức Câc yếu tố năy có mối quan hệ hữu cơ vă phù hợp với đối tượng nghiín cứu

TY CÂCCƠSỞCHO VIỆC NGHIÍN CỨU ĐỀ TĂI:

1 Kiến thức vă năng lực người nghiín cứu:

Trong quâ trình nghiín cứu vă thực hiện để tăi người nghiín cứu cần phải cđn nhắc

kỹ độ khó vă độ phức tạp của để tăi sao cho phù hợp với khả năng, kiến thức vă năng lực

của người nghiín cứu

Trường ĐH SPKT ` ˆ

Độ phức tạp của đề tài thể hiện ở các mặt: lĩnh vực nghiên cứu rộng hay hẹp, ở một

ngành hay liên ngành, đối tượng nghiên cứu là đồng nhất hay không đồng nhất Tuy nhiên

cần lưu ý rằng giá trị của để tài không phụ thuộc vào độ phức tạp của nó Đề tài hẹp chưa hẳn là để tài kém giá trị Mỗi để tài nghiên cứu khoa học có một phạm vi nhất định, phạm

vi này càng hẹp thì sự nghiên cứu càng sâu Độ khó của để tài nói lên tính vừa sức đối với người nghiên cứu Do đó độ phức tạp của để tài thường có mối liên hệ tương hổ với độ khó

của nó

Kiến thức của người nghiên cứu (đây là điều kiện chủ quan ở người nghiên cứu)

“Trước hết đó là vốn liếng, kinh nghiệm của người nghiên cứu

Giáo sư Hà Văn Tấn đã nhận xét: “Trình độ học sinh, sinh viên hiện nay không

cho phép họ ngày từ đầu chọn được để tài nghiên cứu Vì vậy phải có sự gợi ý của thầy cô

giáo” Mối để tài nghiên cứu khoa học có những yêu cầu nhất định của nó Người nghiên

cứu cần nấm vững nội dung, phương pháp nghiên cứu phù hợp với để tài, nói khác đi để tài

nghiên cứu phải mang tính vữa sức

Người nghiên cứu phải tứiể hiến nang luc nghiên cứu khoa học bao gồm việc nắm vững lý thuyết cơ bản của kizz bưzc trong lĩnh vực nghiên cứu của mình, nắm được mức độ nhất định về sự phát triển và trếz 52 thuộc lĩnh vực nghiên cứu Có như thế mới chọn được

để tài có giá trị Trong tình bì bộ của khoa học kỹ thuật hiện nay trên thế giới, khối

lượng thông tin khoa học g với quí mồ lớn và nhịp độ nhanh đòi hồi người nghiên cứu phải tham khảo tài liệu nude ngoai Dé thực hiện được vấn để này người nghiên cứu người nghiên cứu khoa học cân có số vốn ngoại ngữ nhất định

"Thể hiện lòng ham mê khø học và quyết tâm nghiên cứu tìm tòi chân lý

2-Van dé thực tiễn:

Người nghiên cứu phải coí thực tiễn làm cơ sở, là động lực của nhận thức

Ang - ghen viết: “Khi xã bội có những yêu cầu kỹ thuật thì xã hội thúc đẩy khoa

học hơn mười trường đại học” Mặt khác thực tiễn cũng là tiêu chuẩn để kiểm tra nhận

Chính thực tiễn giúp người nghiên cứu tìm thấy vấn để một cách cụ thể Người

nghiên cứu phải xem thực tiến cao hơn nhận thức (lý luận) vì nó có tu điểm không những

có tính phổ biến mà còn có tính hiện thực trực tiếp Hồ Chủ Tịch cũng đã dạy: “Học tập thì

theo nguyên tắc: kinh nghiệm và thực tiễn phải đi cùng nhau”

ÏGVHD: Nguyễn Xuân Đông

SVTH: Nguyễn Kiên

Trung DH SPKT ctlicdldolladeg

li6ikaauandr Luận án tốt nghiệp

Để tài thực hiện mang tính thực tiễn, nội dung của để tài i

dung của để'tài là có thật, phát triển từ

Có thể nói hầu như mọi công trình nghiên cứu điều có giá trị thực tế của nó, chỉ khác nhau ở mức độ ít nhiễu, phục vụ trước mắt hay lâu dài, gián tiếp hay trực tiếp

A.GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH

Có 4 hình thức giao tiếp với máy tính

Giáo ĐIẾp song song bất đông bộ

Giáo Uếp song song đông bộ,

Giao tiếp nối tiếp đổng 2

Giao tiếp nối tiếp bất ởi

I GIÁO TIẾP SONG SONG-GIAO TIẾP QUA CONG MAY IN:

Giao tiếp song song là giao tiếp m2 các bít tín hiệu được gởi trên các đường dây riêng lẽ nếu có n bit cần giao tiếp thì cẩn có n +1 đường dây truyền Do đó đối với gìao tiếp song song chỉ áp dụng trong khoảng cácÈ gan

1 Vài nét cơ bản về cổng máy ín:

Việc nối máy in với máy tính được thực hiên qua ổ cắm 25 chân ở phía sau máy tính Nhưng đây không phải chỉ là chỗ nối với máy in mà khi sử dụng máy tính vào việc khác, như truyền dữ liệu từ máy tính tới một thiết bị khác, hay điều khiển thiết bị bằng máy tính thì việc ghép nối cũng được ghép nối qua cổng máy in

Qua cổng này dữ liệu được truyền đi song song, nên đôi khi còn được gọi là cổng

ghép nối song song và tốc độ truyền cũng đạt đến mức đáng kể Tất cả các đường dẫn của

cổng máy in đêu tương thích với TTL Nghĩa là chúng đều cung cấp mức điện áp nằm giữa

0V đến 5V Do đó ta cần lưu ý là các đường dẫn vào cổng này không được đặt mức điện

Chân Ký hiệu | Quưin hức nắng

ĩ Strobe Out Byte duge in

2.9 |D0 D7 Out Các đường dữ liệu D0 D7

10 ACK In Ph2n thu báo cho phần phát biết đã thu xong một kí tự

11 Busy In | Phin tin hiéu do phẩn thu báo cho phan phát biết là

phần thu dang bận

13 SLCT tí Báo chọn máy in

14 AF Out Máy tính báo ra máy in tự nạp giấy

15 ERROR In Báo các lỗi của máy in

Trường ĐH SPKT ee Tu Toe Ss b4 Ass —_ Luận án tốt nghiệp

2 Trao đổi với các đường dẫn tín hiệu:

LPTI: Gồm có 3 thanh ghi: Thanh ghi dữ liệu, Thanh ghỉ trạng thái và Thanh ghi điều

ERROR SLCT

PE ACK BUSY

c.Thanh ghi điểu khiển có địa chỉ: 37AH

trường ĐHLSEXT ececcaxcee s z = aeons E Luận án tốt nghiệp

3 Hoạt động của việc trao đổi dữ liệu:

a Hoạt động của phần phát:

+ Đọc Busy cho đến khi /Busy = 1

+ Gửi dữ liệu ra bus dữ liệu

+ Cho Strobe = 0

+ Chuẩn bị dữ liệu tiếp theo

+ Quay vé bước 1

b Hoạt động của phần thu;

+ Đọc Strobe cho đến khi Strobe = 1

Trong máy tính người ta chế tạo sẵn các slot cho phép người sử dụng tính năng của máy

vi tính bằng cách gắn thêm các thiết bị vào nó

ý tự tiếp theo

Mỗi slot đều có các đường dữ liệu (data), dia chi (address), các đường +5V, - 5V, +

12V, -12V và các đường điều khiển như : CLK, IRQ, RESET, /IOW, IOR vì vậy nếu thiết

kế mạch giao tiếp qua slot sẽ giảm được rất nhiễu linh kiện, giảm được bộ nguồn bên

ngoài, dễ điều khiển, giá thành thấp nên đồng thời tốc độ truyền dữ liệu cũng nhanh

Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm nó cũng có những nhược điểm nhu: do slot card giao

tiếp được gắn bên trong máy nên cách giao tiếp này khó nhận được dữ liệu từ bên ngoài

Nó bị hạn chế về khoảng cách làm việc đông thời mỗi lần sử dụng phải mở ráp máy gây

bất tiện cho người sử dụng

Các rãnh cắm trong máy tính PC:

6 máy tính PC/XT rãnh cắm trong máy tính chỉ có 1 loại với độ rộng

là 8 bit và tuân

theo tiêu chuẩn ISA (Industry Standard Architecture): TY may tinh AT trở đi việc bố trí

chân trên rãnh cắm trở lên phức tạp hơn, tùy theo tiêu chuẩn khi lựa chọn máy tính, các

loại rãnh cấm theo tiêu chuẩn khác nhau có thể kiểm tra như sau:

T7GVHD: Nguễn Xuân Đông _ _

SVTH: Nguyễn Kiên

Trường ĐH SPKT Luận án tốt nghiệp

+ Rãnh cắm 16 bit theo tiéu chudn ISA (Industry standard Architecture)

+ Ranh cắm PS/2 với 16 bit theo tiêu chuẩn MCA (Micro Channel Architecture)

+ Rãnh cắm PC/2 với 32 bit theo tiêu chuẩn MCA

+ Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn EISA (Extended Micro Channel Architecture)

+ Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn VESA

+ Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn PCI

Cho đến nay phần lớn các card ghép nối dùng trong kỹ thuật đo lường và điều

khiển đếu được chế tạo để đặt vào rãnh cắm theo tiêu chuẩn ISA

Ul, GIÁO TIẾP NỐI TIẾP QUÁ CỔNG COM R§232

1 Vải Nét Cơ Hàn Về Cổng Nối Tiếp:

HÌNH 2.5

Trường ĐH SPKT ˆ Luận án tốt nghiệp

Cổng nối tiếp RS232 là một loại giao diện phổ biến rộng rãi nhất, ta còn gọi là cổng

COMI, COM2 để tự do cho các ứng dụng khác nhau

Giống như cổng máy in, cổng nối tiếp RS232 cũng được sử dụng rất thuận tiện trong việc ghép nối máy tính với các thiết bị ngoại vi Việc truyền dữ liệu qua cổng RS232 được

tiến hành theo cách nối tiếp, nghĩa là các bit dữ liệu được gởi đi nối tiếp với nhau trên một

đường dẫn

Trước hết loại truyền này có khả năng dùng cho những khoảng cách lớn hơn, bởi vì khả năng gây nhiễu là nhỏ đáng kể hơn là khi dòng một cổng song song Việc dùng cổng song song có một nhược điểm đáng kể là cáp truyền nhiều sợi và vì vậy rất đắt tiền, hơn nữa

mức tín hiệu nằm trong khoảng 0 5V đã tổ ra không thích ứng với khoắng cách lớn

tiền bình 2.5 là sự bố trí chân của phích cắm RS232 của máy tính PC:

doại 9 chân ) | (loại 25 chắn )

2 3 | Rad Nhận dữ liệu

3 2 | TxR Phát dữ liệu

5 kì | GND Nối đất

8 5 CTS Thiết bị thông tin sẵn sàng truyền

9 2 RI Ring in dicator

Việc truyền dữ liệu xẩy ra trên 2 đường dẫn qua chân cắm ra TxD, gửi dữ liệu của

nó đến thiết bị khác trong khi đó dữ liệu mà máy tính nhận được dẫn đến chân RxD Các tín hiệu khác đóng vai trò như tín hiệu hỗ trợ khi trao đổi thông tin và vì thế không phải trong mọi ứng dụng đều dùng đến

Mức tín hiệu trên chân ra RxD tùy thuộc vào đường dẫn TxD và thông tin thường nằm trong khoầng - 12V + 12V cdc bit di liệu được đảo ngược lại Mức điện áp ở mức

cao nằm trong khoảng - 3V và — 12V và mức thấp nằm trong khoảng từ + 3Vvà +12V Trạng thái tĩnh trên đường dẫn có mức điện áp - 12V

“Trường DASPKT

“ Luận án tốt nghiệp

Bằng tốc độ baud ta thiết lập tốc độ truyền dữ liệu các giá trị thông thường là 300,

600, 1200, 2400, 4800, 9600, và 19200 baud, Ký hiệu baud là số lượng bit truyền trong 1s

Còn một vấn để nữa là khuôn mẫu (Format) truyền dữ liệu cần phải được thiết lập như nhau cả bên gửi cũng như bên nhận các thông số truyền có thể được thiết lập trên máy

tính PC bằng các câu lệnh trên DOS Ngày nay Windows cũng có các chương trình riêng

để sử dụng, khi đó các thông số truyền dữ liệu như: tốc độ baud, số bit dữ liệu, số bit dừng, bit chẵn lẻ (parity) có thể được thiết lập một cách rất đơn giẩn

2 Sự Trao Đổi Của Các Đường Tín Hiệu:

Cũng như ở cổng máy in, các đường dẫn tín hiệu riêng biệt cũng cho phép trao đổi

qua lại các địa chỉ trong máy tính PC trong trường hợp này người ta thường sử dụng những

vị mạch có độ tích hợp cao để có thể hợp nhất nhiều chức năng trên 1 chip

Ở máy tính PC thường có một bộ phát / nhận không đồng bộ vạn năng gọi tắt là

UAR'T: Universal Asynchronous Receiver / Transmister Dé diéu khién su trao đổi thông

un giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi phổ biến nhất là vi mach 8250 của hãng NSC

hoặc các thiết bị tiếp theo, chẳng hạn như 16C550 Bộ AURT này có 10 thanh ghi để điều

khiển tất cả chức năng của việc nhập vao, xuất ra dữ liệu theo cách nối tiếp liên quan đến nội dung của phần này chỉ đề c$p đến hai điều đáng quan tâm đó là: thanh ghỉ điểu khiển

modem va thanh ghi tang th4i modem, ‘

a Thanh ghi diéu khién modem:

b)Thanh ghi trạng thái modem: (địa chỉ cơ bản +6)

RLSD RI DSR CTS ARLSD | ARI ADSR |ACTR

Ỷ

DTR, RTS, trong MCR khi bit LOOP = 1 ¿ 2 ầ

1: nếu có sự thay đổ các tín hiệu tương ứng

Lại cũng giống như ở cổng ghép nối với máy in, các Thanh ghi được trao đối qua ô nhớ trong vũng vào/ra (input/output), Địa chí đầu tiên có thể tới được của cổng nối tiếp gọi

là địa chỉ cơ bẩn (basic Address) các địa chỉ của các thanh ghi tiếp theo được đạt tới bằng

việc công tiêm số thanh ghí đã gặp của bộ UART vào địa chỉ cơ bản Địa chỉ cơ bẩn của

vống nổi tiếp của máy tính PC được tóm tắt trong bắng sau:

8255 là một thiết bị I/O giao tiếp song song, lập trình được, được sử dụng rộng rãi

do intel chế tạo Nó có thể được lập trình để truyền dữ liệu dưới các điều kiện khác nhau,

từ VO don giản đến LO có ngắt Nó khá linh hoạt, đa nặng và tinh tế (khi có nhiễu cổng

O được đòi hỏi) nhưng cũng khá phức tạp Nó là một thiét bi VO phổ dụng có thể được sử

dụng với hầu hết bất kì bộ vi xử lí nào

8255 có 40 chân dạng DIP về cơ bần có thể được phân nhóm thành hai cổng (port) song

song 8 bit: A va B, với 8 bit còn lại là của cổng C 8bit của cổng C_có thể được sử dụng độc lập hoặc theo nhóm hai céng 4 bit :Cy (upper : cao) va C, (lower: thấp) Hình 2.2 (vẽ hình) trình bày tất cả các chức năng của 8255, được xếp loại theo hai mode: mode đặt /

Dat lai bit(BSR) va mode J/O

© GVHD: Neuyén Xuan Dong

SVTH: Nguyễn Kiên

Trường ĐH SPKT A oe Luận án tốt nghiệp

Mode 0 model mode2

VO đơn pian W/O bắt tay Tuyến dữ liệu cho các Cho các cổng hai chiều

A,Bva C A, và /hoặc B cho cổng A

Các bitcổngC CổngB:

được sử dụng hoặc ở mode

để bắt tay 0 hoặc 1

Hình 2.1 các cổng ƯO và các Mode của 8255

Mode BSR được sử dụng để đặt hoặc đặt lại các bit trong cổng C Mode I/O được chia thành ba mode: mode0, model, mode2 Ở mode0 tất cả các cổng có chức năng như các cổng I/O đơn giản Model 1 mode bat tay (hand shake mode) nhờ đó các cổng A và/hoặc

B sử dụng các bit từ cổng C như là tín hiệu bắt tay Ở mode bắt tay hai dạng truyền dữ

liệu ƯO có tể được thì hành, đó là: kiểm tra trạng thaí và ngắt Ở mode 2, cổng A có thể

được đặt để truyền dữ liệu hai chiều nhờ sử dụng các tín hiệu bắt tay từ cổng C và cổng B

có thể được đặt ở mode 0 hoặc model

Sơ đồ khối trên hình 2.3 trình bày hai cổng 8bit (AvàB) và hai cổng 4bit (Cụ và C)) ,bộ đệm tuyến dữ liệu và logic điều khiển Sơ đỗ khối này chứa tất cả các phần tử của một

thiết bị lập trình, cổng C thực hiện chức năng tương tự chức năng của thanh ghi trạng thái,

ngoài ra còn cung cấp các tín hiệu bat tay

f GVHD: Nguyễn Xuân Đông to bí đua Min —SVTH: Nguyễn Kiên

Trường ĐH SPKT ˆ Luận án tốt nghiệp

a LOGIC DIEU KHIEN

`-_ Phần điều khiển có 6 đường Chức năng và việc kết nối của chúng như sau:

* RD (Read) : đọc Tín hiệu điều khiển này cho phép hoạt động đọc Khi tín hiệu

này ở mức logic thấp, vi xử lí đọc dữ liệu từ cổng ƯO được chọn của 8255

* WR (Write) : ghỉ Tín hiệu này cho phép hoạt động ghi Khi tín hiệu này ở mức thấp vi xử lí ghi vào thanh ghi hoặc cổng I/O được chọn

- Hình 2.2 Sơ đỗ khối của 8255

Đối với hệ thống của chúng ta, hai chận này có thể được nối trực tiếp với hai chan RD

¡ Xuân Đông _

§VTH: Nguyễn Kiên _

Trường ĐH SPKT Peale: —._ kuận án tốt nghiệp

RESET (Reset) : Đặt lại Đây là một tín hiệu tác động mức cao, nó xóa thanh ghỉ điều khiển và đặt lại toàn bộ các cổng ở mode nhập Chân này có thể được nối trực tiếp với

chân RESET OUT của 8085

*CS, A0 và A1: đây là tín hiêu chọn thiết bị, CS được nối đến một địa chỉ giải mã,

cụ thể là chân O; của 74LS138 giải mã ngoại vi Ao và A¡ thường được nối đến các đường địa chỉ Ao và Ai của vi xử lí một cách tương ứng

Trang thái tổ hợp của CS, Ao và A¡ như sau :

cổng Thanh ghi này có thể được x4m shập để ghi từ điều khiển Khi A0 và A1 ở mức

logic 1 như đã để cập ở trên Thanh ghi nay khong thể xâm nhập đối với hoạt động đọc

D; của thanh ghỉ điều khiển nêu rõ hoặc chức năng ƯO hoặc chức năng Đặt / Đặt lại

bit Nếu D¿ =1 các bit Dạ- Dạ quyết định các chức năng O ở các mode khác nhau, như

trình bày ở hình 2.3

Nếu bịt D; =0, cổng C hoạt động ở mode Đặt /Đặt laibit (BSR) Ty điều khiển BSR khong

ảnh hưởng đến các chức năng của các cổng A và B

Để thông tin với các ngoại vi thông qua 8255, ba bước sau đây là cần thiết:

(1) Xác định được địa chỉ các cổng A,B và C và của thanh ghi điều khiển theo logic

chọn chip (CS) và các đường địa chỉ Ao, Ai

(2) Ghi từ điều khiển vào thanh ghỉ điều khiển

(3) Ghi các lệnh I/O để thông tín với các thiết bị ngoại vi qua cổng A, B và C

` SVTH: Nguyễn Kiên

Chon Mode 0= Mode 0

Hình 23 : Dạng từ điều khiển đối với Mode I /O của 8255

GVHD: Nguyễn Xuân Đông 16 SVTH: Nguyễn Kiên

Trường ĐH SPKT Luận án tốt nghiệp

Đối với hệ thống của chúng ta , cho 8255 làm việc ở Mode 0 là tốt nhất.Các đặc điểm vào

ra Mode 0 như sau: :

1 Các ngõ ra được chốt

2 Các ngõ vào không được chốt

3 Các cổng không có khả năng bắt tay

Để A là cổng xuất (8 bit), B, C là hai cổng nhập (16 bi: từ điều khiển phải gởi vào thanh

ghi điều khiển của 8255 có giá trị là 8Bu

" Mode 0 Model Mode2

Hình 2.4 : Tóm tắt các Mode W/O của 8255

2 Vi mạch ULN 2803 :

IC này có dòng tải tới 500mA, tác động mức cao, ghép kiểu darlington, tướng thích

với tất cả các mạch logic mức thấp và nhiều tải công suất Các loại tải có công suất toàn phần giới hạn bởi 260 W (350mA x 8.95V ) có thể điều khiển bằng chu kỳ làm việc, cụ thể

phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và số lượng linh kiện đồng thời hoạt động Các tải bao

g6m: role, van khí nén, động cơ bước, led đa hợp, màn hình nóng sáng, và sợi nung Tất cả

Trường ĐH SPKT Luận án tốt nghiệp

Đối với hệ thống của chúng ta , cho 8255 làm việc ở Mode 0 là tốt nhất.Các đặc điểm vào

ra Mode 0 như sau: :

1 Các ngõ ra được chốt

2 Các ngõ vào không được chốt

3 Các cổng không có khả năng bắt tay

Để A là cổng xuất (8 bit), B, C là hai cổng nhập (16 biU: từ điều khiển phải gởi vào thanh

ghi điều khiển của 8255 có giá trị là 8By

Cong B | " | |INTRs INTRs vO

phan giới hạn bởi 260 W (350mA x 8.95V ) có thể điều khiển bằng chu kỳ làm việc, cụ thể

phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và số lượng linh kiện đồng thời hoạt động Các tải bao

gồm: rơle, van khí nén, động cơ bước, led đa hợp, màn hình nóng sáng và sợi nung Tất cả

Trường ĐH SPKT Luận án tốt nghiệp

ULN 2803 có 18 dạng DIP( hậu tố A), hai hàng chân đối xứng, để bo mạch dễ

Dòng ra đối với tải thuần, I c = 500Ma

Dòng vào thuần, I;y =25mA,

Công suất tiêu thụ là 1W

Nhiệt độ làm việc: ~20°C + + 80C

-Khoảng nhiệt độ cho phép: -55” C++150%C

Trường ĐH SPKT Luận án tốt nghiệp

+ _ Thành Phần Thiết Bị( Deviee Part Number Desingation)

3 Vi mạch LM358, LM358A:

3.1 Mô tả chung:

LM358 là bộ khuếch đại thuật toán hay còn gọi là opamp(operational amplifier), là bộ

khuếch đại DC có hệ số khuếch đại A, rất cao và được chế tạo dưới dạng tích hợp

Các dạng vỏ ngoài và sơ đồ chân chức năng của nó minh hoại trên hình 2.3.1, KĐTT vốn thường được dùng để thực hiện các thuật toán trong máy tính tương tự cho nên có tên gọi như vậy Ngày nay, KĐTT được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, với tâm tân số rất rộng từ DC đến hàng GHz

Cấu trúc cơ bản của bộ khuếch đại thuật toán như hình 2.3.2, ngồ vào là tầng khuếch đại vi sai; tiếp theo là các tầng khuếch đại trung gian ( có thể là tâng khuếch đại đệm hoặc vi sai), tầng dịch mức DC để dịch mức phân cực DC ở ngồ ra; cuối cùng là tầng

GVHD: Nguyễn Xuân Đông 19 SVTH: Nguyễn Kiên

Trường DH SPKT Luận án tốt nghiệp

đệm để khuếch đại dòng và có trở kháng ra thấp, tạo tín hiệu bất đối xứng ở ngỗ ra Các

tầng khuếch đại đều ghép trực tiếp với nhau

Hinh 2.3.2: so đồ khối của bộ KĐTT

Hình 2.3.3 Giới thiệu sơ đô chỉ tiết của bộ khuếch đại thuật toán

Trường ĐH SPKT Luận án tốt nghiệp

Đặc tuyến đơn nhất:

° Trong chế độ tuyến tính đơn nhất dải điện áp ngõ vào ở chế độ chung bao gồm nối

đất và áp ngõ ra cũng có thể nối đất, tuy nhiên ngay cả vận hành từ chỉ một nguồn cấp điện áp đơn

#* Ưu điểm(advantages)

© 2opamps duge bi trong

© Két hyp duge vdi tat ca cdc hinh thiic logic

® - Dụng được 5 bộ nhớ phụ SMD vi mô gói trong phạm vi mạch tổ hợp.(SMD: serface

mount device),

© He 56 khuéch dai didn 4p de In: 100 dB

© DO rOng bang thong IMM

© Dai ngudn cung c&p:

lives Hoac line Ta=25°C,

Hệ số suy giám nang Mang | +

nền fs HN NBN NOPE.) sy den 30 V, Ta=25°C | 65 | 100 đB

ngõ vào

Sự trôi đạt đòng lệch ngõ | p_ 99, 10 | 300 | pA/°C vào

Dâi điện áp ngõ vào chung | V'=30V(note 7) = —

GVHD: Nguyễn Xuân Đông 2

SVTH: Nguyễn Kiên