Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng kỹ thuật xử lý các lệnh số học logic của bộ vi xử lý p4 ppt

Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng BUSY = 1 BEGIN GỞI DỮ LIỆU STROBE = 1 ACK = 1 STROBE = 0 HẾT FILE THOÁT RA CHUẨN BỊ DỮ LIỆU TIẾP THEO HÌNH 3.3 LƯU ĐỒ PHÁT Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng BEGIN STROBE =1 BUSY =1 , ACK =0 ĐỌC DỮ LIỆU XỬ LÝ DỮ LIỆU ACK = 1 BUSY = 1 LƯU ĐỒ THU HÌNH 3.4 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng GIAO TIẾP QUA SLOT CARD. (có đòa chỉ từ 300 31FH). 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 bò vào nó. Mỗi slot đều có các đường dữ liệu (data), đòa chỉ (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 nhiều 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 như: do slot card giao tiếp được gắn bên trong máy nên cách giao tiếp này khó nhận được dữ liệu từ bên ngoài. Nó bò hạn chế về khoảng cách làm việc đồng thời mỗi lần sử dụng phải mở ráp máy gây bất tiện cho người sử dụng. Các rãnh cắm trong máy tính PC Ở 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). Từ máy tính 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 cắm theo tiêu chuẩn khác nhau có thể kiểm tra như sau: + Rãnh cắm 16 bit theo tiêu chuẩn ISA (Industry standard Architecture) + Rãnh 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 đều được chế tạo để đặt vào rãnh cắm theo tiêu chuẩn ISA. GIAO TIẾP NỐI TIẾP QUA CỔNG COM RS232 1. VÀI NÉT CƠ BẢN VỀ CỔNG NỐI TIẾP: Cổng nối tiếp RS232 là một loại giao diện phổ biến rộng rãi nhất, ta còn gọi là cổng COM1, 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 bò ngoại vi. Việc truyền dữ liệu qua cổng RS232 được tiến hành theo cách nối tiếp, nghóa 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 dùng 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 tỏ ra không thích ứng với khoảng cách lớn . Trên hình 3.5 là sự bố trí chân của phích cắm RS232 của máy tính PC: Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng CHÂN (loại 9 chân ) CHÂN ( loại 25 chân ) KÝ HIỆU Ý NGHĨA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 3 2 20 7 6 4 5 22 DCD RxD TxR DTR GND DSR RTS CTS RI Data carrier detect Nhận dữ liệu Phát dữ liệu Dữ liệu đầu cuối sẵn sàng Nối đất Thiết bò thông tin sn sàng Yêu cầu gửi Thiết bò thông tin sẵn sàng truyền 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 bò 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 khoảng – 12V + 12V các bit dữ liệu được đảo ngược lại. Mức điện áp ở mức 1 2 3 4 5 6 7 8 9 O O O O O O O O O H ÌNH 3.5 1 13 14 25 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng cao nằm trong khoảng – 3V và – 12V và mức thấp nằm trong khoảng từ + 3Vvà +12V . Trạng thái tónh trên đường dẫn có mức điện áp – 12V. Bằng tốc độ baud ta thiết lập tốc độ truyền dữ liệu các giá trò 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 đề nữa là khuôn mẫu (Format) truyền dữ laệu 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 giản. 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 đòa chỉ trong máy tính PC. trong trường hợp này người ta thường sử dụng những vi 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 UART: Universal Asynchronous Receiver/Transmister. Để điều khiển sự trao đổi thông tin giữa máy tính và các thiết bò ngoại vi. phổ biến nhất là vi mạch 8250 của hãng NSC hoặc các thiết bò tiếp theo, chẳng hạn như 16C550. Bộ AURT này có 10 thanh ghi để điều khiển tất cả chức năng của việc nhập vào, xuất ra dữ liệu theo cách nối tiếp liên quan đến nội dung của phần này chỉ đề cập đến `ai điều đáng quan tâm đó là: thanh ghi điều khiển modem và thanh ghi trạng thái modem. a. Thanh ghi điều khiển modem: D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 LOOP OUT2 UOT1 RTS DTR D0 =1 đưa /DTR =0 D0 =0 đưa /DTR =1 D1 =1 đưa /RTS =0 D1 =0 đưa /RTS =1 OUT1 và OUT2 điều khiển đầu ra phụ b)Thanh ghi trạng thái modem: (đòa chỉ cơ bản +6) RLSD RI DSR CTS RLSD RI DSR CTR 1 nếu RI có biến đổi 1: nếu có sự thay đổ các tín hiệu tương ứng Có các giá trò của các bít out 2 out 1 , DTR, RTS, trong MCR khi bit LOOP = 1 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng Lại cũng giống như ở cổng ghép nối với máy in, các Thanh ghi được trao đổi qua ô nhớ trong vùng vào/ra (input/output). Đòa chỉ đầu tiên có thể tới được của cổng nối tiếp gọi là đòa chỉ cơ bản (basic Address) các đòa chỉ của các thanh ghi tiếp theo được đạt tới bằng việc cộng thêm số thanh ghi đã gặp của bộ UART vào đòa chỉ cơ bản. Đòa chỉ cơ bản của cổng nối tiếp của máy tính PC được tóm tắt trong bảng sau: CỔNG ĐỊA CHỈ CƠ BẢN COM 1 COM 2 COM 3 COM 4 3F8H 2F8H 3E8H 2E8H Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng CHƯƠNG IV: GIỚI THIỆU HỆ THỐNG KIT VI XỬ LÝ 8085 I. GIỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG KIT VI XỬ LÝ 8085: 1. Tần số làm việc: + Vi xử lý 8085 của Intel với tần số hoạt động 6MHz. + Các chương trình về thời gian được viết tương ứng tại đòa c`ỉ này. 2. Tổ chức bộ nhớ: a. Bộ nhớ EPROM: Có dung lượng 16kbyte sử dụng 2 EPROM 2764, chương trình hệ thống chứa ở EPROM thứ nhất, EPROM thứ 2 chưa sử dụng được thiết kế ở dạng socket. Socket của EPROM thứ 2 có thể sử dụng được cho EPROM có dung lượng 2 kbyte, 4kbyte, 8kbyte và có thể sử dụng cho bộ nhớ RAM có dung lượng 8kbyte bằng cách chuyển đổi các Jump trên mainboard. + EPROM 1 có đòa chỉ từ 0000h – 1FFFh. + EPROM 2 có đòa chỉ từ 2000h – 3FFFh. Cách sử dụng các Jump trên main: + Khi sử dụng EPROM có dung lượng 2kbyte (IC 2716): hãy kết nối chân số 2 và chân số 3 của Jump 1. Vùng đòa chỉ của EPROM là 2000h – 27FFh. + Khi sử dụng EPROM có dung lượng 4kbyte (IC 2732): hãy kết nối chân số 2 và chân số 1 của Jump 1. Vùng đòa chỉ của EPROM là 2000h – 2FFFh. + Khi sử dụng EPROM có dung 8kbyte ( IC 2764): hãy kết nối chân số 2 và chân số 1 của Jump 1, kết nối chân số 2 và chân số 3 của Jump 2. Vùng đòa chỉ của EPROM là 2000h – 3FFFh. + Khi sử dụng RAM có dung lượng 8kbyte (IC 6264): hãy kết nối chân số 2 và chân số 1 của Jump 1, kết nối chân số 2 và chân số 1 của Jump 2. Vùng đòa chỉ của RAM là 2000h –3FFFh. b. Bộ nhớ RAM: Bộ nhớ RAM có dung lượng 16kbyte sử dụng 2 IC 6264. + RAM 1 có đòa chỉ từ 6000h – 7FFFh. +ø RAM 2 có đòa chỉ từ 8000h – 9FFFh. + Các vùng nhớ RAM đã sử dụng có đòa chỉ là 87F8h đến 87FFh. Chương trình có thể sữ dụng toàn bộ các vùng nhớ RAM còn lại. 3. Các IC ngoại vi: Trong hệ thống có sử dụng 3 IC 8255A dùng để giao tiếp với thiết bò ngoại vi Bảng đồ ô nhớ của 3 IC 8255: Đòa chỉ của các port 8255 - 1 8255 - 2 8255 - 3 Port A 00H 10H 20H Port B 01H 11H 21H Port C 02H 12H 22H Thanh ghi điều khiển 03H 13H 23H Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng a p g f e d b c + IC 8255 –3 dùng để quét bàn phím cho hệ thống máy. + Các ngõ ra của IC 8255 –1, 8255-2 được đưa ra bên ngoài bằng connect 64 chân có sơ đồ chân tra ở bảng tra. Mỗi IC 8255 có 3 port, mỗi port có 8 chân điều khiển nên số chân đưa ra bên ngoài để điều khiển là 48. 4. Khối giải mã hiển thò sử dụng IC 8279: Gồm có 8 led với thứ tự led 1 tới led 8 theo hướng từ phải sang trái như hình 4.2. LED8 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 Vùng đòa chỉ sử dụng của IC 8279 là A000H-A001H, trong đó: + Đòa chỉ A000H là đại chỉ dùng để gửi dữ liệu cần hiển thò. + Đòa chỉ A001H là đòa chỉ dùng để gởi từ điều khiển ra IC 8279. a. Cấu trúc byte dữ liệu của led: dp g f e d c b a Hệ thống sử dụng led loại Anode chung nên muốn đoạn nào sáng thì bit dữ liệu tương ứng với đoạn đó bằng 1. Đoạn nào tắt thì bit tương ứng với đoạn đó bằng 0. Ví dụ muốn sáng số "9" thì byte dữ liệu gửi ra led là: 0 1 1 0 1 1 1 1 Tương ứng với số HEX là 6FH. Sau đây là mã 7 đoạn của một số chữ số và chữ cái: P g f e d c b a Hex Số 0 0 0 1 1 1 1 1 1 3F Số 1 0 0 0 0 0 1 1 0 06 Số 2 0 1 0 1 1 0 1 1 5B Số 3 0 1 0 0 1 1 1 1 4F Số 4 0 1 1 0 0 1 1 0 66 Số 5 0 1 1 0 1 1 0 1 6D Số 6 0 1 1 1 1 1 0 1 7D Số 7 0 0 0 0 0 1 1 1 07 Số 8 0 1 1 1 1 1 1 1 7F Số 9 0 1 1 0 1 1 1 1 6F Hì nh 4.2 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng Chữ A 0 1 1 1 0 1 1 1 77 Chữ B 0 1 1 1 1 1 0 0 7C Chữ C 0 0 1 1 1 0 0 1 39 Chữ D 0 1 0 1 1 1 1 0 5E Chữ E 0 1 1 1 1 0 0 1 79 Chữ F 0 1 1 1 0 0 0 1 71 Chữ P 0 1 1 1 0 0 1 1 73 Chữ H 0 1 1 1 0 1 1 0 76 Chữ U 0 0 1 1 1 1 1 0 3E Có thể tìm các mã tương ứng còn lại. b. Có 2 cách hiển thò dữ liệu các led: + Cách 1: khi gửi dữ liệu mới ra đòa chỉ A000H thì dữ liệu này sữ hiển thò ở led 1, dữ liệu trước đó của led sẽ dòch sang trái theo chiều mũi tên trong hình 3. Riêng byte dữ liệu trước của led 8 sẽ dòch mất đi. Mũi tên nằm ngang chỉ chiều nhận dữ liệu từ vi xử lý đưa đến led 1, các mũi tên vòng cung chỉ dòch chuyển dữ liệu. Nếu muốn xoá hết màn hình 8 led thì gởi 8 byte 00 liên tiếp ra A000h. + Cách 2: Kiểu gởi dữ liệu ở cách 1 còn được gọi là kiểu dòch chuyển dữ liệu tuần tự. Bên cạnh đó 8279 còn cho phép gởi dữ liệu trực tiếp đến bất kỳ led nào trong 8 led, tổ chức của led không có gì thay đay đổi đòa chỉ gởi dữ liệu vẫn là A000H nhưng mổi led còn có thêm một đòa chỉ điều khiển như trong hình 4.4. đòa chỉ của led phải gởi ra đòa chỉ A001H trước khi gởi dữ liệu ra đòa chỉ A000H. LED8 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 Hình 4.3 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng 5. Khối giải mã bàn phím dùng 8255: Chương trình con giải mã bàn phím được viết tại đòa chỉ 0223H, sử dung các thanh ghi B, D, E, A, khi gọi chương trình con 0223H: + Nếu không ấn phím thì sau khi thực hiện xong chương trình sẽ trở về chương trình chính với nội dung thanh ghi A = FFH. + Nếu có ấn phím thì mã của phím ấ chứa trong A. Chương trình nầy nếu có ấn phím hoặc không có ấn phím điều trở về sau khi thực hiện xong và phải cất dữ liệu trong các thanh ghi khi gọi chương trình con này. Bảng mã các phím số: LED8 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 Hình 4.3 80H 81H 82H 83H 84H 85H 86H 87H Phím Mã 0 00 1 01 2 02 3 03 Phím Mã 4 04 5 05 6 06 7 07 Phím Mã C 0C D 0D E 0E F 0F Phím Mã 8 08 9 09 A 0A B 0B Bảng mã c ác phím số: Bảng mã các phím chức năng: Phím Mã T 10 G 11 R 12 13 Phím Mã S 14 15 P 16 K 17 Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m Click to buy NOW! P D F - X C h a n g e V i e w e r w w w . d o c u - t r a c k . c o m . . [...]...h a n g e Vi e c u -tr a c k w N bu y c CHƯƠNG V: GIAO TIẾP NỐI TIẾP DÙNG VI MẠCH 8251 TRUYỀN THÔNG TIN NỐI TIẾP I Vi c truyền thông tin giữa các bộ phận nằm gần nhau trong hệ vi xử lý có thể được thực hiện thông qua bus song song mở rộng hoặc các mạch phối ghép song song Trong đó các byte hoặc các từ được chuyển từ bộ phận này sang bộ phận khác trên một tập các đường mạch in hoặc dây... ở các thiết bò cách xa nhau làm sao tiết kiệm được số đường dây dẫn cần thiết cho vi c truyền Từ yêu cầu trên đã ra đời phương pháp truyền thông tin nối tiếp Ở đầu phát dữ liệu song song đầu tiên được chuyển thành dữ liêu dạng nối tiếp sau đó được truyền đi liên tiếp trên một đường dây Ở đầu thu, tín hiệu nối tiếp sẽ được biến đổi ngược lại để tái tạo tín hiệu dạng song song t`ích hợp cho vi c xử lý. .. kiểu nối tiếp: truyền đồng bộ và truyền không đồng bộ Trong phương pháp truyền đồng bộ, dữ liệu được truyền theo từng mảng với tốc độ xác đònh Mảng dữ liệu trước khi được truyền đi sẽ được gắn thêm ở đầu và ở cuối mảng các byte hoặc một nhóm bit đònh dấu đặc biệt Ở hình 5.1 biểu diễn một bản tin để truyền đồng bộ theo giao thức BISYNC (giao thức truyền thông tin hệ 2 đồng bộ, binary synchronous communication... binary synchronous communication protocal) đây thực chất là giao thức điều khiển theo byte, vì các byte (ký tự) đặc biệt được dùng để đánh dấu các phần khác nhau của bản tin Trong cách truyền không đồng bộ, dữ liệu được truyền đi theo từng ký tư Ký tự cần SYN SYN SOH HEADER STX TEXT ETX hay ETB BCC SYN : Ký tự đồng bộ SOH : Ký tự bắt đầu phần mào đầu HEADER : Phần mào đầu STX : Ký tự bắt đầu văn bản TEXT... Vì cuối ký tự được fhận dạng riêng biệt nên nó có thể được truyền đi theo phương pháp không đồng bộ, được thể hiện trên hình 5.1 GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng to k lic d o m o m w o d o Luận văn tốt nghiệp w w w w w C lic k to bu Trường ĐH SPKT C y N O W ! XC er O W F- w PD h a n g e Vi e ! XC er PD F- c u -tr a c k c . KIT VI XỬ LÝ 8085 I. GIỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG KIT VI XỬ LÝ 8085: 1. Tần số làm vi c: + Vi xử lý 8085 của Intel với tần số hoạt động 6MHz. + Các chương trình về thời gian được vi t. chân số 3 của Jump 2. Vùng đòa chỉ của EPROM là 2000h – 3FFFh. + Khi sử dụng RAM có dung lượng 8kbyte (IC 6264): hãy kết nối chân số 2 và chân số 1 của Jump 1, kết nối chân số 2 và chân số 1 của. 3FFFh. Cách sử dụng các Jump trên main: + Khi sử dụng EPROM có dung lượng 2kbyte (IC 2716): hãy kết nối chân số 2 và chân số 3 của Jump 1. Vùng đòa chỉ của EPROM là 2000h – 27FFh. + Khi sử dụng