DO AN 2 - Dong Ho Thoi Gian Thuc pptx

TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA ĐẠI HỌC LIÊN THÔNG VÀ VỪA HỌC VỪA LÀM NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên sinh viên : Tạ Tấn Vàng : Nguyễn Tấn Vinh : Nguyễn Mạnh Tú Ngành : Điện tử Lớp : DHDT6LTA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Nguyễn Tất Bảo Thiện Nhận Xét Của Giáo Viên Hướng Dẫn:  Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 1 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 Ngày tháng năm 2009 Giáo viên hướng dẫn Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 2 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA ĐẠI HỌC LIÊN THÔNG VÀ VỪA HỌC VỪA LÀM NHẬN XÉT ĐỒ ÁN CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT Họ và tên sinh viên : Tạ Tấn Vàng : Nguyễn Tấn Vinh : Nguyễn Mạnh Tú Ngành : Điện tử Lớp : DHDT6LTA GIÁO VIÊN DUYỆT ĐỒ ÁN : Nhận Xét của Giáo Viên duyệt:  Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 3 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 Ngày tháng năm 2009 Giáo viên duyệt Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 4 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 MỤC LỤC trang Lời mở đầu 6 PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU VỀ 8051,DS12887,74154 VÀ LED 7 ĐOẠN 7 I. VÀI ĐIỂM CƠ BẢN VỀ 8051: 7 1. Chức năng các chân của chip 8051 8 2. Tổ chức bộ nhớ 12 II. DS12887: 18 III. IC 74154: 28 IV. LED 7 ĐOẠN: 30 PHẦN HAI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 31 1. Thiết kế phần cứng 31 2.Thiết kế phần mềm 33 3. Thi công 54 PHẦN BA: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 5 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 LỜI MỞ ĐẦU  -Trong thời đại phát triển của thế giới cũng như sự phát triển của đất nước chúng ta đã và đang có và sử dụng rất nhiều những thành tựu từ ngành công nghệ thông tin – khoa học kĩ thuật, có thể nói ngành công nghệ này trong tương lai gần nó sẽ chiếm một vị trí rất quan trọng trong nền kinh tế cũng như sự góp phần vào việc phát triển của đất nước. Hiện nay, trên tất cả các nước phát triển kể cả các nước đang phát triển đã ứng dụng rộng rãi các sản phẩm công nghệ cao của ngành vào việc sản xuất cũng như sinh hoạt hàng ngày không thể thiếu.Vì thế mà sản phẩm điện tử ngày nay được sử dụng rộng rãi hầu hết trong các lĩnh vực. - Điện tử là một lĩnh vực vô cùng rộng lớn, hầu như mọi công cụ hay thiết bị ngày nay phục vụ cho đời sống tiện nghi hiện nay đều liên quan đến điện tử. Qua đó ta thấy được sự phát triển mạnh mẽ và ảnh hưởng sâu sắc của lĩnh vực điện tử đến cuộc sống như thế nào. Các ứng dụng của điện tử hầu như trên mọi lĩnh vực, trong mọi ngành nghề: sân khấu, y tế, giáo dục, quốc phòng, tài chính -ngân hàng… - Qua đó cùng với những kiến thức đã học về điện tử em xin giới thiệu một ứng dụng trong lĩnh vực các thiết bị thời gian nhu đồng hồ thời gian. Có tác dụng giúp ta biết được thời gian để có thể sắp xếp công việc tốt hơn,…đó là mạch đồng hồ thời gian thực, sự dụng vi xử lý và một số linh kiện tích cực và thụ động được thiết kế đơn giản. Tuy vậy, việc hoàn thiện đồ án cũng không thể tránh khỏi sự thiếu sót, mong được sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài được hoàn thiện hơn. Cuối cùng, em chân thành cảm ơn sự tận tình chỉ bảo của thầy phụ trách và các bạn sinh siên trong quá trình hoàn thành đồ án. Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 6 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 PHẦN MỘT: GIỚI THIỆU VỀ 8051, DS12887, 74154 VÀ LED 7 ĐOẠN I. VÀI ĐIỂM CƠ BẢN VỀ 8051: 8051 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Intel sản xuất. IC này có đặc điểm như sau: - 4k byte ROM,128 byte RAM - 4 Port I/O 8 bit. - 2 bộ đếm/ định thời 16 bit. - Giao tiếp nối tiếp. - 64k byte không gian bộ nhớ chương trình mở rộng. - 64k byte không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng. - Một bộ xử lý luận lý (thao tác trên các bít đơn). - 210 bit được địa chỉ hóa. - Bộ nhân / chia 4µs. Sơ lược về các chân của 8051: Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 7 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 1. Chức năng các chân của chip 8051 1.1. Port 0: Port 0 ( P0.0 – P0.7) có số chân từ 32 – 39. Port 0 có 2 chức năng: + Port xuất nhập dữ liệu (P0.0 – P0.7) → không sử dụng bộ nhớ ngoài. + Bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 - AD7) → có sử dụng bộ nhớ ngoài. Ở chế độ mặc định thì các chân Port 0 (P0.0 – P0.7) được cấu hình là port dữ liệu. Muốn các chân Port 0 làm Port nhập dữ liệu thì cần lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao (mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi bắt đầu nhập dữ liệu từ port ( vấn đề này được trình bày ở phần kế tiếp). Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 0 đóng vai trò là ngõ vào của dữ liệu (D0 – D7). 1.2. Port 1: Port 1 (P1.0 – P1.7) có số chân từ 1-8. Port 1 có một chức năng: là port xuất nhập dữ liệu (P1.0 – P1.7) → sử dụng hoặc không sử dụng bộ nhớ ngoài. Ở chế độ mặc định (khi reset) thì các chân Port 1 (P1.0 – P1.7) được cấu hình là port xuất dữ liệu. Muốn các chân Port 1 làm port nhập dữ liệu thì cần phải lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao (mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi bắt đầu nhập dữ liệu từ port . Khi lập trình cho ROM trong chip thì Port 1 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte thấp (A0 – A7). 1.3. Port 2: Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 8 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 Port 2 (P2.0 –P2.7) có số chân từ 21-28. Port 2 có 2 chức năng: + Port nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) → không sử dụng bộ nhớ ngoài + Bus địa chỉ byte cao (A8 – A15) → có sử dụng bỗ nhớ ngoài. Ở chế độ mặc định ( khi reset) thì các chân Port 2 (P2.0 – P2.7) được cấu hình là port xuất dữ liệu. Muốn các chân port 2 làm port nhập dữ liệu thì cần phải lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao ( mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi nhập dữ liệu từ port. Khi lâp trình cho ROM trong chip thì port 2 đóng vai trò là ngõ vào của địa chỉ byte cao (A8 – A11) và các tín hiệu điều khiển. 1.4. Port 3: Port 3 (P3.0 – P3.7) có số chân từ 10 -17. Port 3 có 2 chức năng: Port xuất nhập dữ liệu (P3.0 – P3.7) → không sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc các chức năng đặc biệt. Các tín hiệu điều khiển →có sử dụng bộ nhớ ngoài hoặc chức năng đặc biệt. Ở chức năng đặc biệt thì các chân port 3 (P3.0 – P3.7) được cấu hình là port xuất dữ liệu. Muốn các chân port 3 làm port nhập dữ liệu thì cần phải lập trình lại, bằng cách ghi mức logic cao (mức 1) đến tất cả các bit của port trước khi bắt đầu nhập dữ liệu từ port. Khi lập trình cho ROM trong chip thì port 3 đóng vai trò là ngõ vào của các tín hiệu điều khiển. Chức năng các chân của port 3: Bit Tên Chức năng chuyển đổi P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 RXD TXD INT0\ INT1\ Ngõ vào dữ liệu nối tiếp. Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp. Ngõ vào ngắt cứng thứ 0. Ngõ vào ngắt cứng thứ 1. Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 9 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 T0 T1 WR\ RD\ Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ 0. Ngõ vào của TIMER/ COUNTER thứ 1. Tín hiệu ghi dữ liệu lên bộ nhớ ngoài. Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài. 1.5. Chân PSEN: PSEN (Program Store Enable ): cho phép bộ nhớ chương trình, chân số 29. Chức năng: + Là tín hiệu cho phép truy xuất (đọc) bộ nhớ chương trình (ROM) ngoài. + Là tín hiệu xuất, tích cực mức thấp.  PSEN\= 0 → trong thời gian CPU tìm – nạp lện từ ROM ngoài.  PSEN\= 0 → CPU sử dụng ROM trong ( không sử dụng ROM ngoài). Khi sử dụng bộ nhớ chương trình bên ngoài, chân PSEN\ thường được nối với chân OE\ của ROM ngoài để cho phép CPU đọc mã lệnh từ ROM ngoài. 1.6. Chân ALE: ALE (Address Latch Enable): cho phép chốt địa chỉ, chân số 30. Chức năng: Là tín hiệu cho phép chốt địa chỉ để thức hiện việc giải đa hợp cho bus địa chỉ byte thấp và bus dữ liệu đa hợp (AD0 – AD7). Là tín hiệu xuất, tích cực mức cao.  ALE = 0 → trong thời gian AD0 – AD7 đóng vai trò là bus D0 – D7.  ALE = 1 → trong thời gian AD0 – AD7 đóng vai trò là bus A0 – A7. Khi lập trình cho ROM trong chip thì chân ALE đóng vai trò là ngõ vào của xung lập trình (PGM\) 1.7. Chân EA: EA (External Access): Truy xuất ngoài, chân số 312. Chức năng: Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Nguyễn Mạnh Tú Trang 10 [...]... 5C 5B 5A 59 58 2 thanh ghi chức năng đặc biệt (80H–FFH) 7FH) và các B 57 56 55 54 53 52 51 50 A A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2 2 0 A 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 29 28 47 46 45 44 43 42 41 40 99 không được địa chỉ hóa bit SBUF 98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON 27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 26 37 36 35 34 33 32 31 30 90 97 96 95 94 93 92 91 90 P1 25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 24 27 26 25 24 23 22 21 20 không được địa... 3 4 6 2 2 3 4 5 6 7 8 9 IP 9 3 3 3 3 3 3 3 3 1 1 1 3 R 19 R R 20 R R 21 1 R R 22 1 R 1 1 1 1 9 8 7 6 5 4 3 2 2 6 7 0 P P P P P P P P P P P A 0 0 0 0 0 0 0 0 3 3 3 L J7 40 31 R 24 0 1 2 3 4 5 6 7 2 6 7 E /A D 0 /A D 1 /A D 2 /A D 3 /A D 4 /A D 5 /A D 6 /A D 7 /IN T 0 /W R /R D P P P2 P2 P2 P2 P2 P2 VC C EA C 5 24 C 4 VC C R 16 R 2 0 /A 2 1 /A 2 /A 1 3 /A 1 4 /A 1 5 /A 1 6 /A 1 7 /A 1 8 9 0 1 2 3 4 5... P3 P3 X1 C 2 Y 1 1 2 0 0 0 K H z1 8 3 5 4 1 0 /IN T 1 /T 1 /T 0 /T XD /R XD 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 C 1 C C O N 8 R ST PSEN 3 5 4 1 0 9 2 2 2 2 2 2 2 2 P P P P P P P P 1 1 1 1 1 1 1 1 7 6 5 4 3 2 1 0 R 18 R SW 1 9 29 J8 8 7 6 5 4 3 2 1 R 17 R 1 2 3 4 5 6 7 8 X2 C 3 C O N 8 8051 Khối vi xử lý được kết nối 3 port để điều khiển quét các led 7 đoạn và để giao tiếp với RTC(DS 128 87) b Khối... byte thứ 2 là bit chỉ đọc Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh Nguyễn Mạnh Tú GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Trang 22 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 Hình 2. 2 Sơ đồ địa chỉ của DS12C887 Thời gian và lịch đã có bằng cách đọc các bytes bộ nhớ hiện có Thời gian, lịch và báo giờ được đặt ho c gán giá trị bằng cách ghi giá trị bytes RAM thích hợp Nội dung của 10 bytes chứa thời gian, lịch và... gồm có 2 2 ngõ vào, cho ra 24 ngõ ra Chúng ta dùng nó để mở rộng port xuất cho vi xử lý Căn bản gồm có chân ngõ vào A (23 ),B (22 ),C (21 ),D (20 ) là các chân để chọn ngõ ra tương ứng với các ngõ ra tích cực mức thấp là các chân Y0(1), Y1 (2) , Y2(3), Y3(4), Y4(5), Y5(6), Y6(7), Y7(8), Y8(9), Y9(10),Y10(11), Y11(13), Y 12( 14),Y13(15), Y14(16), Y15(17) Cho phép IC hoạt động... được từng bit 128 bit có chứa các byte có địa chỉ từ 00H -1 FH cũng có thể truy xuất như các byte ho c các bit phụ thuộc vào lệnh được dùng 2. 1.3 Các bank thanh ghi : 32 byte thấp của bộ nhớ nội được dành cho các bank thanh ghi Bộ lệnh 8951 hổ trợ 8 thanh ghi có tên là R0 -R7 và theo mặc định sau khi reset hệ thống, các thanh ghi này có các địa chỉ từ 00H - 07H Các lệnh dùng các thanh ghi RO - R7 sẽ ngắn... ngắn hơn và nhanh hơn so với các lệnh có chức năng tương ứng dùng kiểu địa chỉ trực tiếp Các dữ liệu được dùng thường xuyên nên dùng một trong các thanh ghi này Do có 4 bank thanh ghi nên tại một thời điểm chỉ có một bank thanh ghi được truy xuất bởi các thanh ghi RO - R7 để chuyển đổi việc truy xuất các bank thanh ghi ta phải thay đổi các bit chọn bank trong thanh ghi trạng thái 2. 2 Các thanh ghi chức... R O W J6 1 2 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q 11 Q 12 Q 13 Q14 A 1015 A1015 A 1015 A1015 A1015 A 1015 A1015 A1015 A 1015 A1015 A1015 A1015 A 1015 A 1015 Q 15 VC C _AR R O W CON 2 A1015 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 9 R 1 R0 1 R1 1 R2 1 R3 1 R4 1 5 R R R R R R R R R R R R R R R U 16 19 G2 74154 5 4 3 2 1 23 22 21 20 18 A B C D G1 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 Y8 Y9 Y10 Y11 Y 12 Y 13 Y 14 Y 15 1 2 3 4 5 6 7... SET ở thanh ghi B Khi bit SET ở thanh ghi B được đặt lên 1, bộ phận sao chép từ bộ đệm các bytes thời gian, lịch, báo giờ sẽ không ho t động và sẽ không cập nhật thời gian khi thời gian tăng lên Tuy nhiên, quá trình đếm giờ vẫn tiếp tục để cập nhật bộ nhớ nội để sao chép vào bộ đệm Hành động này cho phép thời gian vẫn duy trì độ chính xác mà không phụ thuộc quá trình đọc ho c ghi bộ đệm thời gian, lịch... Tất Bảo Thiện 08 82 không được địa chỉ hóa bit DPL Nguyễn Mạnh Tú0 Trang 12 81 không được địa chỉ hóa bit SP 07 Bank thanh ghi (mặc định cho R0-R7) 00 80 87 86 85 84 83 82 81 80 P0 RAM CÁC THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Tạ Tấn Vàng SVTH: Nguyễn Tấn Vinh Nguyễn Mạnh Tú Nhóm 3 GVHD: Nguuyễn Tất Bảo Thiện Trang 13 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 Tóm . 30 26 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 25 27 26 25 24 23 22 21 20 24 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 23 17 16 15 14 13 12 11 10 22 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 21 07 06 05 04 03 02 07 1 00 20 Bank 31F 18 Bank 2 17 10 Bank. Trang 8 TÊN ĐỀ TÀI: MẠCH ĐỒNG HỒ THỜI GIAN THỰC Nhóm 3 Port 2 (P2.0 –P2.7) có số chân từ 21 -2 8 . Port 2 có 2 chức năng: + Port nhập dữ liệu (P2.0 – P2.7) → không sử dụng bộ nhớ ngoài + Bus. bit Parity trước khi phát đi ho c kiểm tra bit Parity sau khi thu. 2. 2 .2. Thanh ghi B : 2. 2 .2. Thanh ghi B : Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi A cho các phép toán nhân chia.