Giáo trình phân tích quy trình ứng dụng kỹ thuật xử lý các lệnh số học logic của bộ vi xử lý p5 doc

Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng Tuỳ theo loại mã được chọn dùng trong khi truyền (Baudot, Ascii,… ) độ dài cho mã ký tự có thể là 5 , 6 , 7, 8 bit. Tuỳ theo hệ thống truyền tin, bên cạnh các bit dữ liệu còn có thể tuỳ chọn có hay không có 1 bit parity để kiểm tra lỗi khi truyền có thể tuỳ chọn 1 hoăc 2 bit stop, nhưng bắt buộc phải có một bit start. Như vậy để truyền một ký tự theo phương pháp không đồng bộ, ngoài ký tự mang tin ta buộc phải truyền thêm ít nhất 2 và nhiều nhất là 4 bit phụ để tạo ra khung cho ký tự đó, vì thế phương pháp nầy tuy đơn giản nhưng có hiệu suất không cao. Tốc độ truyền dữ liệu theo phương pháp nối tiếp được đo bằng bit/s. Ngoài ra người ta cũng hay dùng đơn vò baud, đó là giá trò ngòch đảo của thời gian giữa các lần thay đổi mức tín hiệu, với dữ liệu chỉ có hai mức (0 và 1)ø và mỗi thay đổi mức tín hiệu chỉ mã hóa một bit thì có thể hiểu baud = bit/s, các tốc độ truyền thường gặp trong thực tế là 11, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 baud. Để tạo điều kiện dể dàng cho việc phối ghép đường truyền nối tiếp với hệ vi xử lý và để giảm tối đa các mạch phụ thêm ở bên ngoài người ta đã chế tạo ra các vi mạch tổ hợp cỡ lớn lập trình được có khả năng hoàn thành phần lớn các công việc cần thiết trong khi phối ghép. Đó là các mạch thu phát di bộ vạn năng IN8250/16450 của National và mạch thu phát đồng bộ – dò bộ vạn năng 8251 của Intel. II. VI MẠCH USART 8251: Trong phần này ta sẽ giới thiệu mạch 8251A đó là vi mạch USART có thể dùng cho cả hai kiểu truyền thông tin nối tiếp đồng bộ, dò bộ. Sơ đồ chân và sơ đồ thanh ghi được trình bày ở hình 5.3 1. Sơ đồ chân và sơ đồ khối a. nhóm tín hiệu ghép nối với vi xử lý gồm: - /CS nối với bộ giải mã đòa chỉ A1 An để chọn 2 thanh ghi. (A0 = 1điều khiển trạng thái, A0 = 0 đệm số liệu). - C/D nối với đường dây đòa chỉ A0 để một trong 2 cặp thanh ghi trên. - /WR nối với chân /WR của vi xử lý. - /RD nối với chân /RD của vi xử lý. - CLK nối với đường dây CLK của vi xử lý. Chiều của dòng ký tự Luôn ở mức cao Luôn ở mức thấp Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 Parity Stop Stop Mã của ký tự cần truyền HÌNH 5.2 : Khung của một ký tự để truyền không đồng bộ . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng - Reset nối với đường dây reset của vi xử lý. - D0 … D7 nối với các đường dẫn D0…D7 của VXL. b. Nhóm tín hiệu ghép nối vối Modem - /DTR - /DSR - /RTS - /CTS c. Nhóm tín hiệu gép nối với đường dây truyền – nhận và KGN: - TxEMTY thanh ghi đệm truyền rỗng. - TxR cho số liệu truyền. - TxRDy báo số liệu truyền đã sẵn sàng. - RxRDy báo số liệu nhận đã sẵn sàng. - Syn det/Break : chỉ đồng bộ/đứt dòng tin. d. Nhóm tín hiệu ghép nối với máy phát xung nhòp. - TxD : nhòp truyền. - RxC : nhòp nhận. . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 8251A D1 D0 Vcc /RxC /DTR /RTS /DSR Reset CLK TxD TxEMPTY /CTS Syndet/BR TxRDY D2 D3 RxD GND D4 D5 D6 D7 /TxC /WR /CS C/D /RD RxRDY /CS /RD /WR C/D D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 CLK RST RxRDY TxRDY TxEMTy Vcc GND /DS R /DTR /CTS /RTS Syn/BRK TxC RxC Thanh ghi truyền Thanh ghi đệm truyền Thanh ghi nhận Thanh ghi đệm nhận Thanh ghi chế độ Thanh ghi lệnh Thanh ghi trạng thái TxD RxD Hình 5.3 : Sơ đồ chân (a) và các thanh ghi (b) của 8251A (a) (b) /CS chíp chọn vi mạch /RD read – đọc /WR write – viết C/D control/data - điều khiển số liệu CLK – clock – nhòp D0 D7 data O/I – bus dữ liệu vào ra /TxC – transmit clock - nhòp truyền RxC – receiver clock RST – reset /DTR dada terminal ready /DSR – data set ready /RTS request to send /CTS clear to send TxD – transmit data RxD – receiver data TxRDy – transmit ready RxRDy – receiver ready TxEMTY – transmist register empty Syn/BRK- Break detect . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng 2. Các thanh ghi: Ở hình 5.4a và hình 5.4b mô tả bộ thanh ghi của 8251, gồm: thanh ghi trạng thái và thanh ghi điều khiển. Hai thanh ghi trên có cùng một đòa chỉ với A0 = 1, một dùng để ghi (/WR) lệnh điều khiển và một để đọc (/RD) trạng thái. Hai thanh ghi đệm số liệu ghi và đọc có cùng một đòa chỉ (A0 = 0) và dùng để ghi và đọc số liệu cần truyền và nhận của KGN. Các lệnh cho các thanh ghi trên như bảng sau: /CE C/D /WR /RD LỆNH 0 0 0 0 1 1 1 0 0 x 0 1 0 1 x 1 0 1 0 x Ghi vào thanh ghi điều khiển (chế độ, lệnh). Đọc thanh ghi trạng thái. Ghi số liệu vào thanh ghi đệm truyền. Đọc số liệu từ thanh ghi đệm nhận. Trở kháng cao (không dùng). - Thanh ghi điều khiển - Thanh ghi trạng thái . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng a. Thanh ghi điều khiển: - dùng để ghi: + lời điều khiển chế độ. Hình 5.4a D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Tốc độ truyền 00 đồng bộ 01 không đồng bộ x1 10 không đồng bộ x 16 11 không đồng bộ x64 Độ dài ký tự 00 5 bit 01 6bit 10 7bit 11 8 bit Điều khiển khung. 00 không giá trò 01 một bit dừng 10 1.5 bit dừng 11 2 bit dừng Bit chẵn lẻ X0 không kiểm tra chẳn lẻ 01 kiểm tra lẻ 10 kiểm tra chẵn . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng b. Lời lệnh: D7 D6 D5 D4 D3 D2 Cho phép phát 1= cho phép Chế độ bất đồng bộ 1= tìm ký tự đồng bộ Ngắt mềm 1= xoá các thanh ghi Yêu cầu phát 1= đưa tín hiệu Xoá cờ báo lỗi 1= xoá cờ Gửi tín hiệu cắt 1= đưa TxD = 0 Cho p hép thu 1= cho phép RxRDy Số liệu đầu cuối Sẵn sàng, DTR \ =1 EH IR RTS ER SBRK RxEN DTR TxEN HÌNH 5.4b . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng c. thanh ghi trạng thái. Dùng để đọc lời trạng thái: Chỉ modem đã Sẵn sàng để truyền số liẹäu Chỉ chữ đồng bộ đã được 8251 nhận Chỉ thanh ghi biến đổi song song - nối tiếp rỗng Chỉ 8251 sẵn sàng nhận 1 chữ hay lệnh để truyền Bit báo sai chẳn lẻ Pe= 1 khi có sai xóa bằng ER của lệnh Chỉ sẵn sàng nhận số liệu để truyền cho VXL Bit chỉ lỗi tràn Khi VXL chưa đọc lời trước, lời sau đã tới thì OE =1 xoá bằng ER của lệnh Bit chỉ sai khung (không đồng bộ) khi số bit dừng bò sai FE= 1 xoá bằng ER =1 Hình 5.4c D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DSR SYNDET FE OE PE TxEM RxRDy TxRDy . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng * Vớùi lời điều khiển chế độ: hình 5.4a - Chế độ đồng bộ: (trong, ngoài hai hay một ký tự đồng bộ SYNC) bởi nội dung ghi vào D7, D6. - Tốc độ truyền với giá trò: + D1D0 = 00: Dùng cho chế độ đồng bộ, tốc độ nơi thu bằng tốc độ nơi phát, không có sự thay đổi tần số xung nhòp. + D1D0=01 : dùng cho chế độ không đồng bộ, tốc độ giữa nơi thu và nơi phát không đổi. + D1D0=01: tốc độ thu = tốc độ truyền X1, tức tốc độ thu = tốc độ truyền. +D1D0=10: tốc độ thu =16x tốc độ truyền. + D1D0=11: tốc độ thu =64x tốc độ truyền. - Độ dài ký tự, tức độ dài một đơn vò tin SDU với các giá trò D3d2 = 00 (5bit), 01(6bit), 10(7bit) và 11(8bit) - Kiển tra chẵn lẻ D5D4 =00 (không kiểm tra), 01 (kiểm tra lẻ), 11 (kiểm tra chẵn) - Điều khiển khung, xác đònh số bit dừng. Với D7D6 = 01 – một bit dừng D7D6 = 10 – một bit rưỡi dừng D7D6 = 11 – hai bit dừng  Với lời lệnh (hình5.4b) ta có thể ghi lệnh để: - Điều khiển modem: DTR(D1=1), RTS(D5=1) - Xoá mềm( bằng chương trình có IR (D6=1) để xoá về 0 các thanh ghi nội - Xóa cờ báo lỗi ER (D4=1) - Ghi cho phép truyền TxEN (D0=1) cho phép nhận RxE(D2=1) - Gửi tín hiệu cắt ( các bit bằng 0-Break) để cắt dòng tin liên tục đang truyền. - Tìm ký tự đồng bộ EH(D7=1) trong chế độ đồng bộ  Thanh ghi trạng thái (hình 5.4c): dùng để đọc. - Sẵn sàng truyền TxRDY (D0=1), sẵn sàng nhận RXRDY( D1=1) - Thanh ghi đệm số liệu rỗng TxE (D2=1) - Tuy chỉ có một đòa chỉ (CS\=0, A1=1) nhưng ta có thể ghi được 2 lời điều khiển chế độ và lời lệnh ở 2 thanh ghi điều khiển khác nhau vì còn có chung một flip flop nội điều khiển lần lượt vào hai thanh ghi trên . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng III. ỨNG DỤNG 8251A ĐỂ TRUYỀN THÔNG TIN NỐI TIẾP: 1. Truyền thông tin nối tiếp giữa 2 kit VXL: a. Khởi phát 8251A: Muốn 8251 hoạt động đúng chế độ (không đồng bộ), tgác độ (300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600bps hoặc lớn hơn), số bit tin (5, 6, 7, 8) có kiểm tra chẵn hoặc lẻ và xác đinh số bit dừng (1; 1,5; 2 bit) ta phải ghi lời điều khiển chế độ vào thanh ghi điều khiển cuả 8251. Ví dụ: Một 8251 có điạ chỉ gốc CS\ với 0FFF0h, cần trao đổi thông tin 8 bit, tốc độ x16 không có kiểm tra Parity chẵn lẻ, 2bit stop. Lời điều khiển là: 1 1 0 0 1 1 1 0 TxD RxD DTR\ 8251 DSR\ RTS\ CTS\ TxD RxD DTR\ 8251 DSR\ RTS\ CTS\ VXL2 VXL1 HÌNH 5.5 . . Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng Lưu đồ khởi tạo 8251A 00h thanh ghi điều khiển Begin 03h AH AH - 1 AH = 0 ? Delay Nạp từ chế độ cào thanh ghi chế độ Delay End sai Đúng HÌNH 5.5 . . [...]... tiếp giữa kit VXL và máy tính: Giải mã điạ chỉ A 1 – A 11 D 0 –D 7 CS \ GND D 0 – D7 TxD Rest RxD CLK DTR C/D\ Reset CLK A0 RD \ RD \ DSR\ WR \ 5 O O O O O O O O O 6 9 WR\ RTS \ INTR 1 Xử lý ngắt (8259A hai mức) Cổng COM của máy tính TxD CTS\ RxRDy INTA \ VXL 8251 HÌNH 5.6 GVHD: Nguyễn Đình Phú SVTH: Nguyễn Trung Dũng ... Trường ĐH SPKT Luận văn tốt nghiệp chương trình khởi phát: D0 : D1: D2: D3: D4: MOV MOV OUT MOV LOOP OUT MOV LOOP OUT MOV LOOP MOV OUT MOV LOOP MOV OUT MOV LOOP END DX, 0FFF2h AL,00h DX,AL CX 2h D0 DX, AL CX,2h D1 DX, AL CX,2h D2 AL, 40h DX, AL . cặp thanh ghi trên. - /WR nối với chân /WR của vi xử lý. - /RD nối với chân /RD của vi xử lý. - CLK nối với đường dây CLK của vi xử lý. Chiều của dòng ký tự Luôn ở mức cao Luôn ở mức. phần lớn các công vi c cần thiết trong khi phối ghép. Đó là các mạch thu phát di bộ vạn năng IN8250/16450 của National và mạch thu phát đồng bộ – dò bộ vạn năng 8251 của Intel. II. VI MẠCH. kiện dể dàng cho vi c phối ghép đường truyền nối tiếp với hệ vi xử lý và để giảm tối đa các mạch phụ thêm ở bên ngoài người ta đã chế tạo ra các vi mạch tổ hợp cỡ lớn lập trình được có khả