Thiết kế mạch quang báo giao tiếp máy tính qua cổng máy in

Để làm được điều này vi xử lý phải có các mạch logic cho việc xử lý dữ liệu và cần phải có chương trình.. Vì xử lý thực hiện một lệnh với trình tự như sau: Khi nài đến năng lực của Mier

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

HIET KE MACH QUANG BAO GIAO TIEP MAY TINH QUA CONG MAY |

GVHD: NGUYEN XUAN DONG SVTH: NGUYEN THANH TUAN

NGUYEN NGOC KHANH

a 2

SKLOC

TP Hồ Chí Minh, tháng 3/2000

Lats ttn Cl ng

ĐH QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG DH SU PHAM KY THUA1 ĐỘC LẬP -TỰ DO- HẠNH PHÚC

THIẾT KE MẠCH QUANG BÁO GIAO

TIEP MAY TINH QUA CONG MAY IN

4.Các bản vẽ:

Š.Giáo viên hướng dẫn

6.Ngày giao nhiệm vụ:

7 Ngày hoàn thành nhiệm

Ngày Ì Tháng { Năm 2000

WqugsE Xuâ Đầu

loan win Ut nghiths

NHAN XET CUA GIAO VIEN DUYET

LOI CAM ON

Ứng dụng vi xử lý là một công việc hết sức quan trọng đối với

sinh viên ngành điện tử Dưới sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Xuân

Đông chúng em đã hoàn thành để tài thiết kế mạch quang báo giao

tiếp máy tính qua cổng máy im đúng thời gian qui định

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Xuân Đông đã

ứng em trong suốt thời gian làm luận vần

guip đỡ tần tình ch

Chúng em sin chân thành cảm ơn quí thấy c6 trong khoa điện

da day dé, chi dần tần tình trong suốt thới gian học tập,

Nin chan thành cắm ơn các bạn sinh viền đã đóng góp ý kiến

trong qua tinh hoc tip và thực hiện để tài này

Chương 1: Tổng quan về vi xử lý -

1.1.Lịch sử phát triển của vi xử lý -——

12 Các khái niệm cơ bản về cấu trúc vi xử lý

13 Cấu trúc bên trong của bộ vi xử lý

1.4 Cấu trúc CPU Z80

1.5 Bộ nhớ bán dẫn-

16 Khảo sát các IC ngoại vi và ứng dụng~

Chương 2 ; Phương pháp giao tiếp với thiết bị ngoại vi

I1 Giao tiếp qua cống nối tiếp RS232

11.2, Giao tiếp qua Khe cẩm mấy tính(Slot

HÍ.3, Giáo tiếp qua cổng máy in (LPT)-

1IL.10 Chọn phương án thiết kí

THỊ.11 Thiết kế mạch giao tiếp

TI.12.Sơ đổ nguyên lý hệ thống quang bá:

IV.3 Giới thiệu ngôn ngữ PASCAL-

1V.4 Lưu đổ đọc chuỗi mã hóa chuỗi

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển của xã hội cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật , cho nên nhu cầu về thông tỉn trở nên thiết yếu đối với con người trong cuộc sống cũng như trong hoạt động sản xuất kinh doanh Để đáp ứng nhu cầu trên, quang baó là hình thức cung cấp thông tin hữu ích không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày Vì vậy, quang báo ngày càng phát triển tỉnh vi hơn, đa dạng hơn, từ việc thiết kế quang báo với

văn bản được ghi chết trong ROM, đến việc thiết kế một KỊT vi xử lý để điều khiển

Bên cạnh đơ: với sự ra của máy tính điện tử, đặc biệt là máy vi tính chúng có

những tính năng ưu việt như : khả năng xử lý dữ liệu nhanh, lưu trữ được lượng thông tin

lđn, độ tìn cây cao và quan trọng hơn cả là máy tính có thể kết hợp được với nhiều thiết bị

ngoại VÌ Tây mục đích ứng dụng cụ Uiể mà ta chọn phương ấn giáo tiếp thích hợp Dựa vio tinh da dạng và mềm déo của máy tính người tá tin cách ứng dụng nó vào mục đích

quang bảo đế việc thiết kế phản cứng cho quang báo ưở nén đơn giản hơn và độ tin cậy

cao hein

Mạch quảng bảo gõ tiếng việt có dấu đã được nhiều sinh viền thiết kế nhưng qua

thực tế chúng em nhận thầy rằng thao tác gõ chữ có dấu rất khó khán cho người sử dụng

VÀ độ tin cây không cao, Xuất phát từ những nhược điểm đó chúng em phát triển đề tài đó

trổ thành quang bào kết hợp giữa máy tính và KIT vị xử lý nhám khác phục những nhược

điểm trên và quảng bảo trở nên đa đạng hơn, linh hot hơn Ngoài ra KIT vi xử lý và máy

tinh cò thể làm việc một cách độc lập với nhau khi điều kiện thực tế khóng cho phép

Vì thời gian có hạn và dé tài khá rộng gồm thiết kế phần cứng và phần mềm tên ở đề tài phân cứng do sinh viên Nguyễn Ngọc Khánh thiết kế và thi công, phần mềm

do sinh viên Nguyễn Thanh Tuấn thiết kế

Luận văn tốt nghiệp này đặt nền tầng trên cơ sở đó nên chúng em hết sức cố gắng đem tất cả khả năng của mình để hoàn thành luận văn đúng thời gian qui định Tuy nhiên,

dù cố gắng thế nào cũng không thể tránh khỏi thiếu sót, chúng em mong nhận được những

lời góp ý chân thành của quí thầy cô và các bạn sinh viên

Sinh viên thực hiện :

Nguyễn Thanh Tuấn

Nguyễn Ngọc Khánh

CHƯƠNG 1

TỔNG QUANG KỸ

THUẬT VI XỬ LÝ

TỔNG QUAN KỸ THUẬT VI XỬ LY

CHƯƠNG 1:

1.1.Lịch sử phát triển vi xử lý

1.1.1.Giới thiệu chung về hệ thống vi xử lý

Vi xử lý là sự kết hợp của hai kỹ thuật công nghệ quan trọng:Đó là máy tính dùng kỹ

thuật số và các vi mạch điện tử Hai công nghệ này kết hợp lại với nhau và các nhà nghiên

cứu đã chế tạo ra vi xử lý

Chức năng chính của vi xử lý là xử lý dữ liệu chứa trong bộ nhớ Để làm được điều

này vi xử lý phải có các mạch logic cho việc xử lý dữ liệu và cần phải có chương trình Chương trìng là tập hợp các lệnh Vì xử lý thực hiện một lệnh với trình tự như sau:

Khi nài đến năng lực của Mieroprocessor có nghĩa là nói đến khả náng xử lý dữ liệu,

có 3 thông số để đành nang lye cla Microprocessor

® Chiều dài của từ dữ liệu của Microprocessor

® Số hùjng các 6 nhớ mà Microprocessor có thể truy xuất được

® Töc độ mà Microprocessor có thể thực hiện một lệnh

L.3.Cúc khái niệm cơ bản về cấu trúc của vi xử lý

1.3.1.Chiều đài từ dữ liệu

Microprocessor đầu tiên có chiều dài từ dữ liệu là 4 bit, tiếp theo là các

Microprocessor 8 bit, 16 bit, 32 bit và 64 bit Mỗi Microprocessor có chiều đài từ dữ liệu

khác nhau có một khả năng ứng dụng khác nhau, các Microprocessor có chiều dài từ dữ liệu lớn, tốc độ làm việc nhanh, khả năng truy suất bộ nhớ lớn được dùng trong các công

việc xử lý dữ liệu, điều khiển phức tạp, các Microprocessor có chiều dài từ dữ liệu nhỏ hơn, khả năng truy suất bộ nhớ nhỏ hơn, tốc độ làm việc thấp hơn được sử dụng trong các công việc điều khiển và xử lý đơn giản chính vì thế các Microprocessor này vẫn tổn tại

1.2.2.Khả năng truy suất bộ nhớ

Dung lượng bộ nhớ mà Microprocessor làm việc quyết định đến tốc độ làm việc của Mieroprocessor Các Microprocessor dau tiên bị giới hạn về khả năng truy xuất bộ nhớ Microprocessor 4004 có 14 đường điạ chỉ nên có thể truy xuất được 2= 16.384 ô nhớ, vi xử lý 8 bit có 16 đường dia chỉ nên có thể truy xuất được 2! = 65.536 ô nhớ, Microprocessor 16 bit có 20 đường dia chỉ nên có thể truy suất 2”? = 1.024.000 ô nhớ, Microprocessor 32 bit như 386 hay 68020 có thể truy suất 4 G ô nhớ, Microprocessor có khả _ năng truy xuất bộ nhớ càng lớn nên có thể xử lý các chương trình lớn Tùy theo ứng dụng cu thể mà chọn một Microprocessor thích hợp

1⁄2.3.Tốc độ làm việc của microprocessor

Tân số xung clock cung c&p cho Microprocessor lam việc quyết định đến tốc độ

lam viéc clia Microprocessor Microprocessor c6 t6c độ làm việc càng lớn thì khả năng xử

lý lệnh càng nhanh Tần số xung Clock làm việc của các Microprocessor được cho bởi các

nhà chế tạo

1.2.4 Các thanh ghi của Microprocessor,

Các thanh ghi là một phần quan trọng trong cấu trúc của Microprocessor Các thanh ghi bên trong của Microprocessor ding để xử lý dữ liệu Nếu Microprocessor có số lượng thanh ghi nhiều thì người lập chương trình có thể viết các chương trình điều khiến Microprocessor đơn giản hơn, làm tăng tốc độ xử lý chương trình Nếu Microprocessor có số

lượng thanh ghi ít thì chương trình sẽ phức tạp hơn, tốc độ xử lý chương trình chậm hơn Vậy

số lượng các thanh ghi bèn trong Microprocessor cling Anh hưởng đến tốc độ và khả năng

xử lý chương trình

1.3.5.Các lệnh của Microprocessor

“Tập lệnh của Microproeessor là một trong những yếu tố cơ bản để đánh giá tốc độ

lầm việc của Mictopteeessor Nếu Mieroproeessor có nhiều mạch điện logic bên trong để

thực hiện thì số lệnh điều khiển của Microprocessor cảng nhiều, khi d6 Microprocessor càng lớn và độ phúc tạp càng lớn, Ví dụ so sánh 2 tập lệnh của 2 Microprocessor 8 bit là OST va Z⁄R0 thì ROSI có LỊT lệnh khác nhau còn Z0 có 15% lệnh Tập lệnh của một Mieroiocessor càng nhiều rất có ích khi láp trình bay viết chương trình cho

Microprocessor

1.2.6.C Au trúe truy xuất bộ nhớ,

Một phần quyết định sự mềm dềo trong lập trình là số lượng các kiểu truy suất bộ

hd khac nhau cia Microprocessor, Mieroprocessor có nhiều kiểu truy suất bộ nhớ sẽ có

khá nàng xử lý càng nhanh và cấu trúc các mạch điện bến trong càng phức

tạp.Mieroprosesor có chiều dài từ đữ liệu càng lớn thì có số lượng các kiểu truy xuất bộ nhớ

càng lớn

1.2.7.Các mạch điện giao tiếp bên ngoài của Microprocessor

Ngoài giao tiếp với bộ nhớ, Microprocessor có các mạch điện giao tiếp với các mạch điện bên ngoài để điều khiển hay mở rộng khả năng điều khiển Các mạch điện bên

ngoài là các IC và được gọi là IC ngoại vi Mỗi IC có một chức năng riêng, tùy thuộc vào

yêu cầu điều khiển mà chọn các IC ngoại vi

Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát của một hệ thống ví xử lý

1-3.Cẩu trúc bèn trong của bộ vi xử lý

Một bộ vì xử lý gồm có hai phân chính là đơn vị thực hanh EU (execution unit) va đứn vị tường thích BUS là BIU

+ EU thực hiện tất cả các phép tính toán số học và logic

+ BIU thì thu nhận lệnh và dữ liệu từ bộ nhớ Các lệnh này dùng để điều khiển

hoạt động CPU

1.3.1.Don vị thực hiện

EU là nơi xây ra các quá trình xử lý dữ liệu trong bộ vi xử lý Ơ đây có đơn vị số hoc va logic (ALU — ARITHMETIC LOGIC UNIT) cộng với các thanh ghi xử lý số liệu và

lưu trữ các kết quả trung gian EU nhận dữ liệu và các lệnh do BIU thu được rồi xử lý các

thông tin đó Dữ liệu đã được xử lý trong EU lại được chuyển ra bộ nhớ hoặc thiết bị ngoại

vi thông qua BIU Như vậy EU không liên hệ trực tiếp với bên ngoài mà không phải thông qua BIU

1.3.2.Đơn vị tương thích Bus

BIU gồm các mạch phát đia chỉ và điều khiển Bus, dãy chứa lệnh và con trỏ lệnh

Nó có nhiệm vụ bảo đảm cho Bus được sử dụng hết dung lượng để tăng tốc độ các thao tác 1.3.3, Bus dia chi, Bus dữ liệu, Bus điều khiển

a> Bus dia chi

Một địa chỉ ứng với một vị trí duy nhất trong bộ nhớ Địa chỉ rất cân thiết để có thể

truy xuất chính xác đến vị trí cần thao tác Mỗi bộ vi xử lý đều có số Bus địa chỉ khác nhau tương ứng dung lượng nhớ mà CPU có thể truy suất tới

b> Bus đữ liệu

Bus dữ liệu (Data Bus) để chuyển thông tin từ CPU đến bộ nhớ và các bộ phận

khác (thao tác ghi), nhận dữ liệu vào CPU (thao tác đọc) Bus dữ liệu vừa thu vừa phát thông tin nên

được xem là Bus dữ liệu hai chiều Tuy nó không thể đồng thời thu và phát thông tín cùng

một lúc

c> Bus điều khiển

Các đường day cia Bus điều khiển dùng để xác định một lệnh thực hiện vào lúc nào và như thế nào, xác định các thao tác đọc, viết bộ nhớ, xác định chế độ hoạt động của

CPU,

1.4.Cấu trúc CPU Z80,

1.4.1.Cấu tạo cần bản CPU Z80

CPU Z80 có những đặc điểm sau:

®- R bi(1ác đông song song

6 1S5R loại bệnh cần bản

Có 22 thành phì bên trong,

© CO tinh nang ngat Gaterrupt),

* C6 thé noi wue tiếp với RAM nh hoc RAM đóng mã hấu như không cần

mạch phụ trợ bên ngoài

© Toe dd vtia Wah Fetch 18 16s (Z — 80), Iụs (Z ~ 80A), 0,76 us (Z~ 80B)

in diing m@t ngudn dién +5V duy nhất

« — TL cả các chân xuất tín hiệu ra và nhập tín hiệu vào đều thuộc loại TTL

® Cấu trúc bên trong của CPU Z80

Thanh ghi chủ yếu Thanh ghỉ bổ trợ —

Accumulator Flag Accumulator Flag

a> Cúc thanh ghỉ đa nàng: Bao gôm A, B, C, D,E, H, L

Cúc thành phì đa nàng có độ dài bằng số bit của BUS đữ liệu, chúng có những chức

nang sau

ta

«_ Là nơi chứa các toán hạng, kết quả của một phép toán

b>Thanh ghi F (8bit):

Đây là thanh ghi cờ, và còn một thanh ghi cờ phu la F’ Khác với các thanh ghi trên, mỗi bịt của thanh ghi cờ độc lập với nhau và được CPU phần ánh tình trạng của kết

quả sau một phép toán nào đó Mỗi bit được gọi là một cờ và người sử dụng có thể kiểm tra bằng cờ

§ Z x H x P/V |N Ị|C

Cấu trúc thanh ghi cờ CPU Z80

+ Cờ ZERO (cờ Z):

Sau một phép toán kết quả bằng 0 thì cờ Z = 1 và nếu kết quả khác 0 thì cờ Z = 0

+ Cờ CARRY (cờ C):

Cờ này phản ánh số nhớ hay số mượn sau một lệnh cộng hoặc trừ Cờ này là cờ

hiệu ở bit cao nhất của bộ tích lũy

+ Cờ SIGN (cờ S):

Đây là cờ dấu hay cờ âm, phản ánh được đặt tính về dấu

Nếu S= 1 :Kết quả phép toán là âm

ờ S chính là giá trị của bit MSB của thanh ghi

Nói cách khác

+ Cờ PARITY hay cờ OVER LOW (cờ P hay cờ V):

Đây là cờ cực tính hay cờ âm, cờ này tùy theo tác vụ thực hiện mà có ý nghĩa P hay V

Nếu phép tính là lý luận thì cờ này là P

Nếu phép tính là số học cờ thì này là V,

Tất cả các cờ trên, người sử dụng có thể kiểm tra được Ngoài ra thanh ghi còn có

hai cờ người sử dụng không thể kiểm tra được, các cờ này dùng cho phép tính BCD

+ Cờ CPU (cờ H):

Cờ này có tác dụng nhờ cờ Carry nhưng nó chỉ phẩn ánh số nhớ hay số mượn sinh

ra ở bit thứ tư,

+ Cờ SURTRACT (cờ N):

Cỡ này dùng cho phép tính DAA, cho cả hai phép cộng hoặc trừ

> Nhém ede thank ghi phu: A’, B’, C’, DB, IP, L?

Sáu thanh phí còn lat không phải là bộ tích lũy có thể được sử dụng riêng như

những thành phí 8 bit BL, D, G, H, L Hay chúng có thể được ghép cáp và sử dụng như những thành ghi Tobit BOS DB, HL

d> 280 con có hai nhóm thanh ghỉ đặt biệt: có chức năng cố định người lập trình không

thể dụng nó cho môi vhúe nàng khác,

* Nhom thành gầu đặt biệt thứ nhất gồm có: thanh ghí vector ngất (L), thanh ghi lam

ti bộ nhữ (R), thanh ghi chỉ số (ÍX) và (TY), con trổ ngán xếp (SP), thanh ghi PC (bộ đếm

elinp trình), thanh phí I và thanh ghỉ R là các thanh ghi có độ dài 8 bít, các thanh ghi còn

lại có đồ đài Lobit

+ Thunh phì PC (program count©r) :

nyên tắc đối với một bộ vi xử lý và thi hành một lệnh đặt tại địa chỉ là nội dung củu thanh ghi PC Như vậy, thanh ghi PC chứa địa chỉ của lệnh tại một thời điểm nào đó

địa chỉ dé CPU bat dau thi hành chương trình Thanh ghi PC sẽ tự động tăng 1 sau mỗi

byte, đặt biệt giá trị của một thanh ghi PC có thể được nạp theo ý muốn của người sử dụng

Điều này cho phép chương trình điều khiển có thể nạp lại

+Thanh ghi SP (stack pointer) :

Đây là thanh con trỏ nhà hầm

Nhà hầm (STACK): trong quá trình làm việc của CPU có thể xuất hiện một yêu

cầu như cất một thanh ghi hoặc một giá trị nào đó Nó sẽ cất những giá trị này được chọn

là một vùng nhớ này gọi là nhà hầm

+Thanh ghi vector ngắt I (interrupt vecror) :

Dùng trong khi phục vụ ngắt quãng cho phép chương trình phục vụ ngắt quãng đặt

ở trong bộ nhớ Thanh ghi vector ngắt sẽ lưu trữ byte địa chỉ cao của một vector ngắt và byte địa chỉ thấp sẽ được cung cấp từ thiết bị yêu cầu ngắt bên ngoài Người lập trình phải

nap byte địa chỉ cao vào thanh ghi I trước khi sử dụng ngắt Thanh ghi I có độ đài từ dữ

liệu 8 bit

+Thanh ghi R (memory refresh) :

Đây là thanh ghi phục vụ việc làm tươi bộ nhớ Trong CPU Z 80 có chứa một bộ

nhớ đệm để có làm tươi dễ dàng bộ nhớ động Thanh ghi R sẽ tự động tăng sau mỗi lần lấy

EEECLTTTETELTUETETETETETOTEDI

233177 TẾ ie KG na

lệnh Dữ liệu trong thanh R được gửi ra phần thấp của Bus địa chỉ cùng với tín hiệu làm

tươi trong khi CPU giải mã và thực hiện lệnh vừa được lấy ra Do đó việc làm tươi không làm chậm chương trình và đối với người lập chương trình thì điều đó coi như không có

+Thanh ghi IX va thanh ghi IY (index register) :

Đây là các thanh ghi chỉ sử dụng trong kiểu định vị chỉ số, hai thanh ghi này kết hợp với một giá trị tương đối có độ dài 8 bit làm tăng khả năng truy xuất bộ nhớ có dia chỉ

khác với dia chi đang chứa trong thanh chỉ số

* Nhóm thanh ghi đặt biệt thứ hai là các flipflop điều khiển ngắt

Z80 có hai ngắt NMI và INT, ngất NMI là ngắt không thể ngăn được, ngất INT là ngất có thể ngăn được bởi người lập trình,

Ngắt không ngần được NMI được tác động bởi yêu cầu ngắt NMI từ bên ngoài, khi

tác động đến ngõ vào ngắt này, vi xử lý sẽ nhấy đến địa chỉ 0066, để thực hiện chương

trình, địa chỉ này cổ định

Ngất có thể ngân được INT bởi lệnh DỊ và có thể cho phép bởi lệnh E1 Trạng thái hiện tại

của ngất nây được thiết lấp trong thp flop INF, Khi người láp trình cho phép ngất TNT,

TAL diate set ở niữc logic 1, khí người lập trìng không cho phép ngất [NT thì IFF1 được

LOGICAL AND: Lệnh AND thực hiện phép AND

LOGICAL OR: Lệnh OR thực hiện phép logic OR

LOGICAL EXCLUSIVE OR ( Lệnh XOR): thực hiện phép logic XOR

COMPARE: Phép so sánh

LEFT OR RIGHT SHIFTS OR ROTATOR: Lệnh quay vòng và dịch

INCREMENT: Lénh tang 1

DECREMENT: Lệnh giảm 1

SET BIT: Lệnh thiết lập bit trạng thái

RESET BIT: Lénh dat lai bit trang thái

TEST BIT: Lénh kiém tra bit

1.4.4 Sơ đô chân CPU Z80

1.5.2.Hoạt động tổng quát của một bộ nhớ

® Nhận địa chỉ để lựa chọn đúng ô nhớ cân truy xuất

® Nhận tín hiệu điều khiển để thực hiện việc truy xuất có nghĩa là nhận dữ liệu

vào hay gởi đữ liệu ra

® Nhận dữ liệu để lưu trữ vào ô nhớ khi thực hiện chức năng ghi

® Kiểm tra tín hiệu cho phép để biết bộ nhớ này có được phép truy xuất hay

không

1.5.3.Phân loại bộ nhổ

Thông thường bộ nhớ có thể được phân thành hai loại tổng quát là:

* ROM(read only memory): b6 nhé chi doc

* RAM(random access memory): b6 nhé truy suất ngẫu nhiên

a>ROM

Đây là loại bộ nhớ không thay đổi thì các dữ liệu được lưu trữ trong ROM không bị

mất đi hay hư hỏng khi bị mất nguồn điện ROM cũng có nhiều dạng khác nhau người ta

en vin tit nghiape oa 1 phân chúng thành 3 loại tiêu biểu :

+ MASKABLE ROM (ROM mặt nạ): Đây là loại ROM do nhà sản xuất nap san chương trình, khi đã nạp chương trình thì các bit trong ROM này không thay đổi được nữa

+ PROGRAMMABLE ROM (PROM): Loại ROM này người sử dụng có thể nạp

chương trình bằng một thiết bị gọi là thiết bị đốt PROM Khi đã nạp chương trình thì các

bịt dữ liệu trong PROM không thể thay đổi được

+ ERASABLE PROGRAMMABLE ROM (EPROM): Đây là loại ROM mà người

sử dụng có thể nạp chương trình và các chương trình đó có thể xoá hay thay đổi được bằng

một thiết bị chuyên dùng

b> RAM (RANDOM ACCESS MEMORY)

RAM là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên có nghĩa là bất kỳ ô nhớ nào cũng dễ dàng

truy xuất như những ô nhớ khác,

RAM được dùng trong tráy ví tính để lưu trữ tạm thai chương trình và dữ liệu, nội

dụng các ô nhữ trong RAM thấy đổi liên tục khi Mieroprocessor thực hiện chương trình

Điều này đi hồi chủ kỳ đọc, ghí phải nhanh để RAM không làm giảm tốc độ hoạt động

của hệ thống

Khuyet điểm của RAM là dữ liệu lưu ưữ trong RAM sẽ mất đi khi máy tính mất

điện, điểu này có thể được vắt thiện bằng cách dùng nguồn pin

Độ nhậ RAM đước chúa lần hai loại SRAM và DRAM

+ STATIC RAM(SRAM): Day 1a loai RAM luu trữ dữ liệu mãi mãi nếu nguồn nuôi Không bị mắt dì, SRAM thực chất là hàng flip flop, trong đó mỗi flip flop là một phân tử

nbd daa dig cho Tb bit,

+ DYNAMIC RAM (DRAM) : Day là loại RAM luôn được lam tươi Cấu trúc cơ sở

của 1 tế bào nhớ của DRAM là một tụ điện giữa cực chấn va cực nên của một Transistor Dười tác dụng của dòng rỉ, điện thế trong tụ bị giảm dần vì vậy phải luôn nạp điện cho

mỗi tụ với chu kỳ nạp là 2ns Việc nạp điện cho tụ như vậy gọi là quá trình làm tươi

DRAM Quá trình làm tươi DRAM bao gồm việc đọc dữ liệu ra khỏi ô nhớ rồi viết trở lại

“Trong thời gian làm tưới thì không được truy xuất ô nhớ nào đó

a> Cầu trúc của SR&AM

SRAM được chế tạo theo kỹ thuật MOST Dữ liệu trong SRAM sẽ tổn tại nếu không ngắt nguồn nuôi RAM Dung lượng SRAM cũng phụ thuộc vào số đường địa chỉ

“Tương tự như bộ nhớ ROM, bộ nhớ RAM cũng có một số thanh ghi, mỗi thanh ghi

lưu trữ một từ đữ liệu duy nhất và có một địa chỉ duy nhất

b> So dé chân va so dé logic SRAM 6264

Ninh L5: Sơ đồ chân và sơ đồ logic RAM 6264

Hẳng sau cho tà các chế độ hoạt động, cán bản của BAM 6264 phụ thuộc vào

trạng thái của các chân điều khiển,

Not Select x x L x | High Z

1.6.Khảo sát các ic ngoại vi và ứng dụng

1.6.1.Khảo sát khảo sát vi mach giao tiếp 8255A

a> Cấu trúc phần cứng 8255A

8255A là TC ngoại vi được chế tạo theo công nghệ LSI dùng để giao tiếp song song giữa Microprocessor và thiết bị điều khiển bên ngoài

pas C1 40[]PA4 PA2 LÏ [7 PAS

Hình 1.6:Sơ đồ chân và sơ đồ logic 8255A

Tên các chân 8255A:

nee eee

t

“Trong sơ đồ khối của 8255A, các Port ƯO của 8255A chia ra làm 2 nhóm: Nhóm A

gồm Port A và 4 bit cao của Port C, nhóm B gồm Port B và 4 bit thấp của Port C Để sử dụng các Port của 8255A người lập trình phải gởi từ điều khiển ra để thanh ghi điều khiển 8255A định cấu hình cho các Port đúng theo yêu cầu mà người lập trình mong muốn

MODE SELECTION 0=MODE0

GROUP A PORT C (UPPER) 1=INPUT

MODE SET FLAG 1= ACTIVE

hình 1.7: Cấu trúc từ điều khiển

co T1

sim win tel 204 ` : : : 1

1.6.2.Cấu trúc phần mềm 8255A

a> Các nhóm A và B được cấu hình ở Mode 0:

Từ điều khiển khi 2 nhóm A và B làm việc ở Mode 0:

i 0 |1 D¿ | D; 1 Di Do

6 Mode 0 cde Port A, Port B, Port C thip ca Port C cao là các Port xuất hoặc nhập

dữ liệu độc lập Do có 4 bit dé lựa chọn nên có 16 từ điểu khiển khác nhau cho 16 trạng

thái xuấtnhập của 4 Port,

b> Các nhóm A và B được cấu hình ở Mode I:

` Nhám A làm việc ô cẩu hình Mode 1

® Port A được cấu hình là Part nhập dữ liệu

Chức nãng của các đường tín hiệu được trình bảy ở hình vẽ 1.8

Các đường tín hiệu cia Port C tr thành các đương điều khiển/dữ liệu của Port A

Bit PC4 trở thành bit STB, ( Strobe Input, tác động mức thấp nhất), được dùng để

chốt đữ liệu ở ngõ vào PA7 ~ PA0 vào mạch chốt bên trong 8255A

Bit PC5 trở thành bit IBF, (Input Buffer Full, tác động mức cao), dùng để báo cho thiết bị bên ngoài biết dữ liệu đã được chốt vào bên trong

Bịt PC2 trở thành bit INTRA (nterrupt Request, tác động mức cao), bit này có mức logic 1 khi 2 bit STB, = 1, IBF = 1 va bit INTE, (Interrupt Enable) 6 bén trong 8255A

bằng 1 Bit INTEa được thiết lập mức logic 1 hay 0 dưới sự diéu khiển của phần mềm

dùng cấu trúc bit SeReset của 8255A Ở hình vẽ 1.8, bit INTE, = 1 ding dé cho phép tin

hiệu IBF xuất hiện tại ngõ ra của INTEa cổng AND Tín hiệu INTRẠ tác động đến ngõ

vao ng&t cilia Microprocessor để báo cho Microprocessor biết: dữ liệu mới đã xuất hiện ở

Đến se 2y : : saad

Port A Chương trình phục vụ ngắt đọc dữ liệu vào và xóa yêu cầu ngắt

trong từ điều khiển hình 1.9 Các bit xxx dùng để thiết lập cho nhóm B

© Port A duge cấu hình là Port xuất dữ liệu

Chức năng của các đường tín hiệu được trình bày ở hình vẽ 1.9

Các đường tín hiệu của Port C trở thành các đường điều khiển/dữ liệu của Port A

Hình 1.9: Chế độ làm việc PORT A xuất dữ liệu

BiL PC7 trở thành bit OBFA (Output Buffer Full, tác động mức thấp), khi có dữ liệu

Microprocessor gdi ra Port A, tín hiệu OBFa sẽ yêu cầu thiết bị bên ngoài nhận dữ liệu

Bit PC6 trd thành bit ACKa (AcknowLEDge Input, tác động mức thấp), thiết bị

nhận dữ liệu dùng tín hiệu này để báo cho 8255A biết tín hiệu đã được nhận và sắn sàng

nhận dữ liệu tiếp theo

Bit PC3 trở thanh INTRa (Interrupt Request, tic dng mifc cao), bit nay cé mite logic 1 khi 2 bit OBF, = 1, ACK, = 1 va bit INTE, (Interrupt Enable) ở bên trong 8255A

bằng 1 Tín hiệu INTRạ tác động đến ngõ vào ngắt của Microprocessor để báo cho

Microprocessor biết: thiết bị bên ngoài đã nhận đữ liệu ở Port A

Các bit còn lại của Port C: PC4, PC5 là các bit xuất/nhập bình thường tùy thuộc vào

bit D3 trong từ điều khiển hình 1 8 Các bit xxx được dùng để thiết lập nhóm B

* Nhóm B làm việc ở cấu hình mode 1:

© Port B duge cấu hình là Port nhập dữ liệu

Chức năng của các đường tín hiệu được trình bày ở hình vẽ 1.10

Các đường tín hiệu Port C trở thành các đường diéu khiển /dữ liệu của Port B

Hình 1.10: chế độ làm việc khi port B nhập dữ liệu

Chức nàng của các bịt điều khiển giống như nhóm A hoạt động ở Mode 1

Chưc năng của đường tín hiệu được trình bày ở hình vẽ 1.11

Các đường tín hiệu Port C trở thành các đường điều khiển/dữ liệu của Port B

Chức năng của các bit điều khiển giống như nhómA hoạt động ở Mode 1

Các bit xxx được dùng để thiết lập cho nhóm A, bit D0 không có tác dụng trong trường hợp

cả 2 nhóm làm việc ở mode 1

e> Nhóm A của 8255A làm việc ở Mode 2

Mode 2 là kiểu hoạt động Strobed Bi — directional 10, sự khác biệt với các Mode 1

là Port có hai chức năng xuất nhập dữ liệu

Từ điểu khiển khi hai nhóm A hoạt động ở Mode 2:

1 L x |x |x |x|x|x

Chức năng của các đường tín hiệu được trình bây ở hình vẽ 1.12

Cúc đường tín hiệu cúa PortC trở thành các đường điều khiển/dữ liệu của Port A

lo [t Ji Ip [x Tx [x]

Hình 1.12: Nhóm A làm việc ở chế độ xudvnhap dữ liệu

Bit PC7 trở thành bit OBF,, PC6 trở thành ACKA, PC4 thành bit STBạ, PC5 thành bit IBF, va bit PC3 trở thành bit INTRa khi OBF, = 1, INTE = 1 hoặc IBFa = 1, INTE;=

1

Các bit PC¿¡o còn lại có thể là các bit LO tùy thuộc vào các bit điều khiển của

nhóm B Chú ý khi nhóm A làm việc ở Mode2, nhóm B chỉ được phép hoạt động ở Mode

0

Cấu hình này còn cho phép Set / Reset từng bit của Port C từ điều khiển này khác

với từ điều khiển cấu hình là bit D7 = 0

SKL 000 356

Bit D0 dùng để SeVReset bit INTE, khi D0 = 1 thi INTE = 1 (cho phép ngắt), khi

Dạ = 0 thì INTE = 0 (hông cho phép ngắt) 3 bit DID2D3 ding để chọn 1 bit của Port C, gần mức logic của bit D0 cho bit của Port đã chọn

Trong thực tế Port A và Port B thường được cấu hình với mode khác nhau Ví dụ

nhóm A hoạt động ở Mode 2, nhóm B làm việc ở Mode 0

EZ káLbácai 23042 LáoxöG§oe40axi2uLgkaLaiekiCl0aidu.,dàlue ibias¿dAcuáosg

Em s24 56:88: ¬

CHƯƠNG 2:

PHƯƠNG PHÁP GIAO TIẾP VỚI THIẾT BỊ NGOẠI VI

Giao tiếp giữa máy tính với thiết bị ngoại vi là việc trao đổi dữ liệu giữa máy tính

với một hay nhiều thiết bị ngoại vi (với môi trường ngoài) Máy tính có nhiều cổng vào ra (VO) để thực hiện chức năng trên Các cổng vào ra gồm:

~_ cổng nối tiếp ( port com)

~_ Cổng song song ( cổng máy in)

~_ Khe cắm trong máy tính (Slot card)

1I.1/Giao tiếp qua cổng nối tiếp RS232

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

COM 1, con eng COM 2 thudng dùng tự do cho ứng dụng khác Cổng này truyền dữ liệu

dưới đạng nổi tiếp theo một tốc độ do người lấp trình quy định ( thường là 1200,2400;4800,9600 bps) Loai truyén nay có khả náng dung cho những khoảng cách

lần

Cổng nội tiếp R332 không phái là một hệ thống bus, nó cho phép dễ dang tạo ra

liên kết thất hình thước điểm giữa hai máy cắn trao đổi thong Un với nhau,

Chiêu dài dữ liệu truyền đi có thể là 5,6,7 hoặc § bít, và kém theo các bịt start,

xiop, parity để tạo thành một khung truyền (frame) Do việc truyền dữ liệu là nối tiếp nên

tốc độ tuyển bị hạn chế nên nó thường không được sử dụng torng những ứng dụng cần

“Tsun [D0 [DI [D2 [D3 [D4 [ps [D6 |D7 | Parity | Stop

bit bit bit

Chân (loại 9 chân) | Chân (loại 25 chân) | Chức năng

BANG I: chân của cổng nối tiếp máy tính os

EESEEETrirrrtrrcrrororrrrrrni

~_ Địa chỉ cơ bản của cổng nối tiếp COM 1 1a 3F8h

112/Giao tiếp qua khe cắm máy tính (Slot-card)

Trong máy vi tính trên board mạch hệ thống thường chế tạo sẵn các khe cắm nhằm

mụch đích mở rộng bộ nhớ cũng như mở rộng phạm vi ứng dụng của máy vi tính bằng,

cách gắn thêm các board mạch mở rộng vào các khe cắm này

Mỗi slot đều có các bus dữ liệu , bus địa chỉ và các đường tín hiệu điều khiển như

:CLK,IOW,IOR,AEN,ALE,RESET.Do đó việc thiết kế các Slot-Card từ các đầu cắm Slot

sẽ đơn giản, số linh kiện kèm theo ít, và tận dụng được các nguồn điện của máy tính

(#5v,-5v,+l2v,-12v) nên giá thành sẽ rẻ đi, dễ dàng đưa tín hiệu điều khiển ra ngoài và

tốc độ truyền nhanh,

Bên cạnh những tà điểm đó, Slot cũng có một số những nhược điểm như sau:

Slot Cant phat cdin vào các Slot trên board mach hệ thống nên phải gỡ

nap may

Phạm vì tuyển tín hiệu gắn và cáp truyền phức tap Trong một số trường

hup khong thuếc hiện được

VỊ vậy khi xử dụng Slot- Card để giao tiếp với thiết bị ngoại ví cần cán nhắc kỹ ưu

khuyết điểm, Ty theo much dich sit dung ma ta chọn phương án thích hợp nhất

trong máy tình, địa chỉ dùng để sử dụng card mở rộng là từ 309h - 3Fh

NI.À/Giao tiếp qua cổng máy in ( LPT)

Cổng nội giữa máy tính và máy ïn còn gọi là cổng song song Việc nối máy ín với

tmuAy tính được thực hiện hiện qua ổ cắm 25 chân ở phía sau máy tính, nhưng đây không chỉ là chổ nối với máy in mà khi sử dụng may tính vào việc điều khiển thiết bị ngoại vi thì

việc ghép nối cũng được thực hiện qua ổ cắm này Cổng này truyền dữ liệu song song, tốc

độ truyển cao Cổng có các đường dẫn tương thích với TTL

II.3.1/Mô tả cổng máy in

Cổng máy in có tất cả 17 đường dẫn bao gồm 12 đường dẫn ra và 5 đường dẫn vào

Các đường dữ liệu từ D0 - D7 là những đường dẫn một chiều và là đường dẫn ra Các

đường tín hiệu vào ra có chốt

- _ hình đạng của cổng máy in:

Hình2.1: Cổng máy in

-các đường dẫn tín hiệu được mô tả như sau:

chân số 1(STROBE):Chân ra, khi máy tính đưa tín hiệu này ra thì nó báo cho máy in đọc

dữ liệu vào để in.Xung tác động ở mức thấp

Chân 2 - 9 (DATA): các chân ra dữ liệu của máy tính

[Leen vam til aghit he , Ti

Chân 10 ( ACK) : chân vào để báo cho máy tính biết là dữ liệu đã nhận được và yêu cầu

máy tính gởi dữ liệu tiếp theo

Chân 11 (BUSY) : chân vào để báo cho máy tính biết là máy in đang bận không thể nhận tiếp dữ liệu từ máy tính gởi ra Chân này tác động ở mức cao

Chân 12 (PE) :chân vào để báo cho máy tính biết là máy in hết giấy Chân này tác động ở mỨC Cao

Chân 13 (SLCT): chân vào để báo máy tính đang ở trạng thái lựa chọn.Chân này tác động

ở mức cao

Chân 14 (AF) :chân ra tác động ở mức thấp,Khi tác động thì máy tự động dịch thêm một

dòng sau khi in

Chân 15 (ERROR) : chân vào tác động mức thấp để báo máy in đang bị lỗi

Chân 16 (INIT): chan ra tá g mức thấp để đát lại máy in

Chân 174 SLCTIN) - chân ra tác động mức thấp để báo máy in đưa dữ liệu vào

Chan 18-25 (GND) ta chan adi mass

"ong T7? đường dẫn tín biệu thì có 5 vào, vì vậy việc bất tay giữa máy tính và máy in

Cúc đườn An tin hiệu của cổng máy in được sấp xếp thành 3 thanh ghi:thanh ghi dữ liệu,

ng thấy và thánh ghí điều khiển, Thông quá 3 thanh ghí này cho phép trao đổi

thông th giữa mỗi thể*ng ngoài và bộ nhớ máy tính,

thanh gÌn

địa chỉ thanh phì dữ liệu với địa chỉ cơ bắn của cổng máy ïn 378h

địa chỉ thành gìn trạng thấi là 379h

-— đa chỉ thanh ghi điều khiển là 37Ah

Muốn truy xuất dữ Hiệu quá cổng máy ín thì ta phải biết được địa chỉ cơ bản của các thanh phi di héu gọi là địa chí cơ bản của cổng máy in

Địa chỉ cơ bản của cổng máy in LPTI là 378h địa chỉ cơ bản của cổng máy ín LPT2 là

378h

11.4/Chọn cổng giao tiếp với KIT vi xt ly

Tuy có nhiều phương pháp giao tiếp với thiết bị ngoại vi được trình bày ở trên,

nhưng chúng em chọn phương pháp giao tiếp song song qua cổng máy in LPT1,vì phương pháp này đơn giản, dễ thiết kế phần cứng, tốc độ truyền nhanh, thích hợp truyền dữ liệu

trong khoảng cách gan, các đường tín hiệu vào ra ở mức TTL tương thích với KTT vi xử lý

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ VÀ THỊ CÔNG

PHAN CUNG

TÍNH TIẾP > XULY BANG

DEN

A.QUANG BAO

HAL Khal nig ee bin:

Quang báo là thiết bị thông tn văn ban So dé khối cơ bản quang báo gồm 3 đơn

Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống quang báo

Thông tin cần hiển thị quang báo được đưa vào hệ thống quang báo từ đơn vị nhập

thông tin Đơn vị này có thể là bàn phím, bộ nhớ ngoài Đơn vị nhập thông tin có nhiệm vụ

biến đổi thông tin dưới dạng số và cung cấp cho hệ vi xử lý

Đơn vị xử lý có thể là KIT vi xif ly hoặc là máy tính hay kết hợp cả hai Đơn vị xử lý

thông tin quy định chế độ hiển thị của hệ quang báo

Đơn vị hiển thị thường là ma trận LED Đồng thời có thể là một bảng quang báo với

đơn vị hiển thị là các bóng đèn đốt tim,hay là các bóng đèn neon

HI.2.Phân loại quang báo:

Quang báo có thể chia thành các loại như sau dựa trên cơ sở là đơn vị nhập thông,

tỉn và xử lý

- Loại quang báo mà nội dung hiển thị được ghi chết trong ROM Đơn vị xử lý

của quang báo nàydễ dàng nhận thấy là khi thay đổi nội dung cần hiển thị thì phải nap

Jai ROM, rat bat tién, không có tính kinh tế

- Quang báo có giao tiếp với bần phím:

Loại này dùng một bàn phím để nhập thông tin cẩn hiển thị Đơn vị xử lý là KIT vi

Bá vin “s4 ete TT

xử lý hoặc máy vi tính có ngõ giao tiếp với bàn phím Quang báo loại này cho phép thay đổi nội dung hiển thị tương đối thuận lợi

- Quang báo giao tiếp với máy vi tinh:

Đây là loại quang báo được điều khiển bằng máy vi tính nên chế độ hiển thị rất đa

dạng, phong phú Thông thường quang báo loại này được thiết kế truy xuất từng điểm(chế

độ graphic) Với sự phát triển của phần mềm hiện nay được máy tính vừa điều khiển vừa

làm việc khác

- Quang baó kết hợp giữa KT vi xử lý và máy tính:

Loại quang báo này đa dạng hơn , chúng vừa có thể làm việc độc lập vừa kết hợp

nhau, có tính lưu trữ (RIT vi xử lý), có thể kiểm tra nội dung cẩn hiển thị một cách dễ

dang(man hình máy tính), nội dung hiển thị chính xác,

Ngoài việc phân loại trên, các hệ thống quang báo còn có thể được phân loại theo kích thước của mà trần hiển thị,

HLA.Phidng pháp multiplex điều khiển mà trận led

Để điển khiển mã Han LED clin co mach chốt dữ liệu, xuất dữ liệu các mạch này

phải kết húp chật chế với nhàu, Số mạch chốt tỷ lệ với số lượng LED

Vật một ma trân hiển thị, số lượng LED rất lớn, kéo the số mạch chốt nhiều,dẫn

đến phần hiển thị quang bạo ưrở nên phức tạp, công kénh, khó kết nối, khó vẽ mach in, không có tính kình tế

Phuátng pháp MUUTIPLEX cho phép ta điều khiển ma trận LED với số lượng đường đây và mach in giám đẳng kể

Theo phương pháp này tại mỗi thời điểm chỉ duy nhất có một LED sáng Các LED phảt sảng theo tần số đủ nhanh để mắt người cảm thấy LED sáng liên tục, nhờ hiện tượng

ưu ảnh trên võng mạc của mắt, nhưng chú ý làm sau cho các LED sáng rõ không có cảm

giúc rung,

Do LED được cấp dòng phát sáng trong thời gian ngắn, nén để LED thấy rõ biên độ

dòng xung phải lớn hơn nhiều lần so với dòng DC trung bình qua LED Với chế độ làm việc biên độ dòng khá lớn, LED có thể bị hư nếu thời gian quá lâu Vì vậy các ma trận LED phải được bảo vệ thích hợp tránh hư hồng

Phương pháp MULTIPLEX được dùng trong phương pháp truyển data nối tiếp hay

song song, được chia thành hai loại thường dùng : quét hàng hay quét cột trên bang LED

Việc chọn hàng hay chọn cột cần có một mạch chọn lệnh -để chọn hàng hay cột thích hợp

- Về phần cứng gồm mạch dao động và mạch giải mã cho các cột các hàng

- Dùng phẩn mễm để xử lý chọn hàng hay chọn cột Tần số quét quy định bằng phần mềm

TIL.4.B6 hiển thị

Trong một hệ thống vi xử lý bộ hiển thị đóng một vai trò hết sức quan trọng, nó là nơi dùng để giao tiếp giữa máy và người sử dụng Từ màn hình hiển thị người sử dụng có

thể quan xác Cảm nhận được quá trình làm việc của hệ thống Khi người sử dụng muốn

viết một chương trình nào đó trên mạch KTT sau khi đưa dữ liệu vào, nhờ có màn hình hiển thị mà ta có thể kiểm tra lại dữ liệu nhập vào đã đúng hay chưa

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại màn hình hiển thị như hiển thị màn hình Video,

Selena

3 win Ct 242 5 Am einen ng

bằng Ma Trận LED, bằng LED 7 đoạn Trong các cách hiển thị trên, việc hiển thị bằng

LED 7 đoạn có cấu trúc đơn giản và dể sử dụng Thật ra, dù là loại LED đi nữa thì cấu tạo

của chúng cũng từ nhiều phần tử LED rời qua công nghệ sản xuất chúng sẽ có những hình

dạng khác nhau

Và như ta đã biết nguyên lý hoạt động của Diod Phát Quang là sẽ phát sáng khi có

dòng điện chạy qua cỡ ( 5 ~ 30)mA Do đó nó có thể chỉ thị được:

+Tín hiệu 1: khi có dòng điện chạy qua, diod sáng

+Tín hiệu 0: khi không có dòng điện chạy qua, điod tắt

1I.4.1.Sơ đô chan ma tran LED va IC thanh ghi dich 74164

a.Ma Trén LED,

Cấu tạo Ma Trân LED gồm có 40 điểm LED nhỏ , được chia thành 8 hàng và 5 cột

(tùy từng loại Mã Trần 1 ED ma ta sé có loại quét cột ở mức cao hay

Hinh 3.2: So dé chan Ma Tran LED

mức thấp) Trong hệ thống này 8 hàng này là 8 hàng Anod và 5 cột là 5 cột Katod Như

vậy muốn 40 điểm LED đều sáng cùng một lúc thì ta chỉ việc cung cấp mức cao cho 8 hàng và mức thấp cho 5 cột còn nếu muốn điểm LED nào sáng thì ta cấp mức 1 và mức 0 tương ứng với Anod và Katod của điểm LED đó

Như vậy mỗi chữ hay số cần hiển thị trên Ma Trận LED thì phải được tổ hợp bởi 8

hàng và'5 cột và để hiển thị hết một chữ hay số ta phải quét tới 8x5 lần

8461/0:00g1001ii0/99210967400.209908900983.0230/2208đ08E09830-

Các thông sổ 60 bản của ÍC họ 741,5 loại thành ghỉ dịch

Vi xử lý xuất dữ liệu ra PORT A này, dữ liệu xuất ra sẽ quyết định điểm LED nào sáng

Với 16 Ma Trận LED ta sẽ có 80 cột LED ( 16x5 ), 80 cột này kết hợp với 80 ngõ ra từ 10 1C 74164 để quét màn hình, các Transitor D468 được sử dụng để thúc dòng cho cột LED Các cột LED được mắc lần lượt theo dạng nối tiếp nghĩa là chân Q„ của 74164 thứ nhất

sẽ nối vào chân AB 74164 thứ hai cứ thế tiếp tục cho đến IC 74164 thứ chín, chân CK của

10 IC 74164 được nối chung lại với nhau và đưa ra PORT B _8255A thứ hai như vậy tân

số quét của màn hình sẽ được tạo ra từ phần mềm, chân AB của IC 74164 thứ nhất được

nối vào chân PBI_PORT B của 8255A thứ hai

Với cách mắc mạch như trên tại một thời điểm bất kỳ chỉ có một cột LED được

sáng do đó muốn hiển thị một chữ (số) hay một hàng chữ thì ta phải quét làm nhiều lần nhưng do tân số quét nhanh ta cảm thấy các chữ xuất hiện cùng một lúc

HI.4.3.Tính toán mạch đèn LED

Đơn vị hiển thị của hệ thống quang báo dùng Ma Trận LED và được thiết kế 8 hàng 80 cột, có thể cùng một lúc hiển thị 13 ký tự trên bộ hiển thị

-Dồng cấp cho led là dòng xung, biên độ phải đủ lớn để led sáng thấy rõ

cael

M

-Mỗi lần quét chỉ có một led sáng, chọn dòng qua led là 30mA

Vay mach didi n hàng phải có dòng:

SLN, Ic=50mA, P=400 mW, Vcso=30 volt, Veso=7 volt, hre=130-520

Dòng điện cực B khi các transitor quét hàng dẫn là:

In = Ic/B = 30/150 = 0.2mA

ầy được cung cấp bởi PORT giao tiếp 8255 có đệm ngõ ra TTL có

đồng điện tà long, = Ö.2 MA nn tri số trên chấp nhận được

Dòng điện n

'Tương tự với điều khiển hàng, điều khiển cột Transitor cũng phải làm việc ở chế

độ bảo hoà Tại mỗi thời điểm sẽ có một cột được chọn cho nền dòng qua Transitor sẽ là :

lạ = 30mA 8 =240mA

Ta chọn Transitor Q2 là D468 với các thông số như sau:

SI-NPN, Ic=1A, B = 85 — 240, Vcso=25volt, Veso= 5volt

Để Transitor Q2 dẫn bão hòa Ta chọn lạ =4mA

'Vạp = 5V — 0.7V =4.3V

Vậy: R3 =4.3V/4mA ~ 1KQ

* Chon ddng cung cấp cho mạch KTT :

+ Dòng cung cấp cho 74LS04: 2,4mA

+ Dòng cung cấp cho 74LS14: 10mA

+ Dòng cung cấp cho 74L§74: 4mA

+ Dòng hoạt động của EPROM 2764: 150 mA

+ Dòng hoạt động của RAM 6264: 100mA

+ Dòng hoạt động của 8255A: 30mA

Dòng điện cần cung cấp cho mạch KIT là : l«r = 800mA

Nhu vay để cho hệ thống làm việc được thì nguồn cung cấp cho hệ thống phẩi có các tiêu chuẩn: điện áp cung cấp +5v, dòng tối _ thiểu 1A

II.5.Bảng kiểu ký tự

Việc thực hiện kiểu ký tự trong thưc tế có nhiều cách thực hiện tuỳ thuộc vào yêu

cầu, mục đích hiển thị Có thể đó là việc hiển thị dòng thông báo bằng tiếng ANH, lúc này kiểu chữ cần thể hiện gọi là ký tự không dấu, ta có thể dùng Ma Tran LED 5x8 để

hiển thị Ngoài ra, cần muốn thể hiện cả ký tự có dấu, như dòng thông báo tiếng VIỆT, ta

có thể dùng các ma trận ký tự có độ phân giải cao như 8x12, 8x14 hoặc ta có thể sứ dụng

luôn ma trận 5x8 để thể hiện văn bản tiếng VIỆT Để cho kiểu chữ thể hiện ký tự có dấu đẹp hơn , dễ nhìn hơn, ở để tài này chúng em chỉ thể hiện ký tự có dấu ở dạng chữ hoa

Bảng kiểu chữ được thể hiện trong các hình vẽ sau:

Để thực hiện kiểu ký tự trên bảng đèn LED, nhóm thực hiện vẽ dạng chữ trên các

hình vẽ, tương ứng với các ô màu đen là mức logic 1( LED sáng ) như vậy tổng hợp các ô

màu đen trên mặt LED sẽ tạo ra kiểu chữ mong muốn

Với § đường của PORT A_8255A( ID) thì tại một thời điểm sẽ có 8 bit dữ liệu gởi đến LED Như vậy với ký tự [1] ở trên hình vẽ thì dữ liệu cần nạp vào vùng nhớ là : DEFB 84H, 82H, FFH, 80H, 80H

Va cũng làm như vậy đối với các ký tự khác Sau khi chạy chương trình thường trú,

ban tra kiểu ký tự này sẽ được nạp vào vùng nhớ RAM mang tên DISTBL

Các hình vẽ sau giới thiệu cách mã bóa ký tự của một số ký tự của một số ký tự có

dấu và không đấu