Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu cách tạo các cổng giao tiếp trong các thiết bị ngoại vi phần 10 docx

LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 16 Hình 6: Cấu trúc từ điều khiển của IC ngoại vi 8255. Căn cứ vào từ điều khiển của 8255, có thể klhởi tạo 8255 ở các mode 0 hoặc mode 1 hoặc mode 2, và có thể xác đònh hướng vào ra dữ liệu cho mỗi port. Để trao đổi thông tin với các ngoại vi (ở đây là các mô - đun vào ra) thông qua 8255, ba bước sau đây là cần thiết : (1) Xác đònh được đòa chỉ các cổng A, B và C và của thanh ghi điều khiển theo logic chọn chip (CS) và các đường đòa chỉ A 0 , A 1 . (2) Ghi từ điều khiển vào thanh ghi điều khiển. (3) Ghi các lệnh I/O để thông tin với các ngoại vi thông qua cổng A,B và C. Hệ thống Kit đã được đặt cho 8255 làm việc với các ngõ vào / ra ở mốt 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 và ngắt. Ví dụ: Để A, C là cổng nhập (8 bít), B là cổng xuất(8bít), và chọn ngoại vi có đòa chỉ từ 00 – 03 thì phải làm như sau: PORT C (LOWER) 1=INPUT 0=OUTPUT D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 PORT B 1=INPUT 0=OUTPUT MODE SELECTION 0=MODE 0 1=MODE 1 PORT C (UPPE R) 1=INPUT 0=OUTPUT PORT A 1=INPUT 0=OUTPUT MODE SELECTION 00=MODE 0 01=MODE 1 1X=MODE 2 GROUP B GROUP A MODE SET FLAG 1=ACTIVE . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 17 Gởi từ điều khiển 99hex vào thanh ghi điều khiển. Xuất từ điều khiển ra thanh ghi điều khiển có đòa chỉ 03hex. I.3. IC GIẢI MÃ HIỂN THỊ 8279: I.3.1. Cấu trúc 8279 I.3.1.1. Phần cứng: 8279 là một phương pháp phần cứng để giao tiếp với bàn phím ma trận và hiển thò đa hợp. Bất lợi của phương pháp dùng phần mềm là vi xử lí bò bận trong lúc kiểm tra và làm tươi hiển thò. 8279 sẽ thay thế vi xử lí đảm trách hai nhiệm vụ này. 8279 (Hình ) là một thiết bò dạng DIP _ 40, có hai phần chính : bàn phím và hiển thò. Phần bàn phím có thể được nối với một ma trận tối đa 64 phím, sự gõ phím được giải nẩy và mãphím được lưu trữ vào bộ nhớ FIFO bên trong (First _ In _ First _ Out : Vào trước, ra trước) , và một tín hiệu ngắt được phát ra mỗi lần gõ phím. Phần hiển thò có thể cung cấp một hiển thò có quét tối đa 16 Led. Phần này có bộ nhớ RAM 16 x 8, có thể được sử dụng đọc / ghi thông tin cho các mục đích hiển thò. Phần hiển thò có thể được khởi tạo ở dạng ghi phải (right entry) hoặc ghi trái (left entry). Tần số xung đồng hồ cấp cho 8279 tối đa là 3,125MHz Hình 7: Sơ đồ chân logic của 8279 Bảng 3: Chức năng các chân IC 8279 Tên chân Số chân Mô tả và chức năng DB0 – DB7 8 Bi-directional databus:Đường dữ liệu 2 . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 18 chiều. Tất cả các lệnh và dữ liệu giữaCPU và 8279 được truyền trên những đường dữ liệu này. CLK 1 Clock input: ngõ vào xung clock. Xung clock có tần ố tối đa là 3,125MHz. RESET 1 Reset in: dùng để đặt lại trạng thái làm việc của 8279 khi ngõ vào này ở mức cao. Sau khi được reset, 8279 có thể làm việc ở chế độ:  Hiển thò 16 ký tự lối vào trái.  Lập mã quét phím khóa ngoài 2 phím. CS\ 1 Chip select: tác động mức thấp cho phép 8279 thực hiện các chức năng kết nối với CPU để truyền và nhận dữ liệu. A0 1 Buffer address: đường đòa chỉ này thương được kết nối với đ5a chỉ A0 của vi xử lý dùng để phân biệt lệnh hay dữ liệu.  A0=[1]: tín hiệu vào ra là lệnh.  A0=[0]:tín hiệu vào ra là dữ liệu. RD\, WR\ 2 Read, Write:ch phép đọc hay ghi dữ liệu lên bus dữ liệu, thanh ghi điều khiển hay bộ nhớ RAM hiển thò. . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 19 IRQ 1 Interrupt Request: đường tín hiệu yêu cầu ngắt (output). Ngõ ra này sẽ ở mức cao nế có dữ liệu ở trong bộ nhớ FIFO hay SensorRAM, ngõ ra này sẽ ở mức thấp mỗi khicó sự đọc bộ nhớ FIFO/SensorRAM và trởlại mức cao khi d4có dữ liệu chứa trong RAM. Vss, Vcc 2 Cấp nguồn 0Vvà +5V cho 8279. SL0 – SL3 4 Scan lines: 4 đường scan line nàycó thể giải mã ra 16 đường hay mã hóa thành 1 đường, được dùng để quét phím hay ma trận cảm biến và hiển thò. RL0 – RL7 8 Return line: được nối với đường scan line thông qua các phím hay công tắc cảm biến. Ở chế độ quét phím, sẽ kết hợp với các đường scan lines tạo thành mã của phím được nhấn. SHIFT CTRL/STB 1 1 Shift, Control / Strobe input Mode: trong chế độ quét phím, mức logic của từng ngõ vào này sẽ được lưu trữ với vò trí của phím để tạo ra 1 giá trò của phím được nhấn. OUT A0 – A3 OUT B0 – B3 4 4 Đêy là 2 portngõ ra của thanh ghi hiển thò 16 x 4 bit. Dữ liệu từ những thanh ghi này sẽ được đưa ra đồng bộ kết hợp với các . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 20 đường quét scan lines để đa hợp thành số hiển thò. Hai ngõ ra 4 bit này có thể xóa độc lập và có thể kết hợp với nhau để tạo thành một ngõ ra 8 bit. BD\ 1 Blanking display: dùng để xóa hiển thò trong quá trình chuyển đổi giữa các số hay khi gặp lệnh xóa hiển thò. Sơ đồ khối logic (Hình 8) trình bày bốn phần chính của 8279 : bàn phím, quét, hiển thò và giao tiếp vi xử lí. Các chức năng của các phần này được miêu tả như dưới đây : IR BD CL RESE DB0- Data Buffer Control and Timing Registers Timing and Control Internal Data Bus (8) Display Address Registers 16 x 8 Display RAM 8 x 8 FIFO/Sensor RAM Keyboard Debounce and Control OUT A0-A3 OUT Display Registers SL0- Scan Counter RD WR CS A0 I/O Control 8 FIFO/Sensor RAM Status RL0-RL7 SHIF Return Hình 8: Sơ đồ khối của 8279 Để giao tiếp với vi xử lý, 8279 cần tám đường dữ liệu hai chiều (BD 0 _ BD 7 ), một đường yêu cầu ngắt (IRQ), và sáu đường giao tiếp, kể cả đường đòa chỉ của bộ đệm (A 0 ) Khi A 0 ở mức cao, các tín hiệu được hiểu như là các từ điều khiển và trạng thái. Khi A 0 ở mức thấp, các tín hiệu được hiểu là dữ liệu. . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 21 Đường IRQ lên mức cao bất kì lúc nào việc ghi nhận dữ liệu vào FIFO. Tín hiệu này được sử dụng để ngắt vi xử lí nhằm chỉ thò tính khả dụng của dữ liệu. I.3.1.2. Lập trình cho 8279 Để có sử dụng 8279, cần biết các từ điều khiển của 8279. 8279 có tất cả tám từ điều khiển, tùy theo mục đích sử dụng mà sẽ chọn từ điều khiển thích hợp.  Đặt mốt hiển thò / bàn phím MSB LSB Mã 0 0 0 D D K K K Trong đó, D D là mốt hiển thò và K K K là mốt bàn phím D D 0 0 Hiển thò 8 kí tự 8 bit _ ghi trái 0 1 Hiển thò 16 kí tự 8 bit _ ghi trái 1 0 Hiển thò 8 kí tự 8 bit _ ghi phải 1 1 Hiển thò 16 kí tự 8 bit _ ghi phải K K K 0 0 0 Bàn phím quét có lập mã _ Khóa ngoài 2 phím 0 0 1 Bàn phím quét có giải mã _ Khóa ngoài 2 phím 0 1 0 Bàn phím quét có lập mã _ Xoay vòng N phím 0 1 1 Bàn phím quét có giải mã _ Xoay vòng N phím 1 0 0 Ma trận cảm biến, quét có lập mã 1 0 1 Ma trận cảm biến, quét có giải mã 1 1 0 Ngõ vào Strob, quét hiển thò có lập mã 1 1 0 Ngõ vào Strob, quét hiển thò có giải mã Trong suốt thời gian RAM hiển thò đang bò xoá ( 160 S), nó không thể được ghi vào. Bit có trọng số cao nhất (MSB) của từ trạng thái được đặt trong suốt thời gian này. Khi RAM hiển thò trở nên khả dụng trở lại, bit này tự động được đặt lại. . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 22  Khởi tạo 8279 Mặc dù 8279 có tới tám từ điều khiển, nhưng không phải lúc nào cũng sử dụng hết tất cả tám từ này. Khi khởi tạo một 8279, thứ tự các từ điều khiển sau đây là cần thiết : + Đặt mốt hiển thò / bàn phím + Lập trình xung đồng hồ + Xoá RAM hiển thò, hoặc FIFO hoặc cả hai Các từ điều khiển còn lại có thể được gởi ra thanh ghi điều khiển trong lúc này hoặc khi cần. II. CÁC THAM SỐ CẦN THIẾT CỦA KIT: Trên đây, đã giới thiệu các IC quạn trọng để có thể kết nối Kit với máy tính. Ngoài ra, các thông số về đòa chỉ cũng không kém phần quan trọng. Bảng : Bảng đồ đòa chỉ bộ nhớ của kit Bộ nhớ A 15 A 14 A 13 A 12  A 0 Vùng đòa chỉ bộ nhớ 0 0 0 0  0 0000 H ROM1 0 0 0 1  1 1FFF H 0 0 1 0  0 2000 H ROM2 0 0 1 1  1 3FFF H 0 1 0 0  0 4000 H RAM1 0 1 0 1  1 5FFF H 0 1 1 0  0 6000 H RAM2 0 1 1 1  1 7FFF H 1 0 0 0  0 8000 H RAM3 1 0 0 1  1 9FFF H 1 0 1 0  0 A000 H 8279 1 0 1 1  1 BFFF H  3 bit ứng với 6 trạng thái của 6 vùng nhớ . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 23 Dựa vào 3 bit A13, A14, A15 để xác đònh các vùng ROM, RAM như sau: Bảng 4 : Bảng đồ đòa chỉ I/O của kit Bộ nhớ A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Vùng đòa chỉ bộ nhớ 0 0 0 0 0 0 0 0 00 8255A 0 0 0 0 0 1 1 1 07 0 0 0 0 1 0 0 0 08 8255B 0 0 0 0 1 1 1 1 0F 0 0 0 1 0 0 0 0 10 8253A 0 0 0 1 0 1 1 1 17 0 0 0 0 1 0 0 0 18 8253B 0 0 0 1 1 1 1 1 1F 0 0 1 0 0 0 0 0 20 8259 0 0 1 0 1 1 1 1 27 0 0 1 0 1 0 0 0 28 8251 0 0 1 0 1 1 1 1 2F 0 0 1 1 0 0 0 0 30 ADC0809 0 0 1 1 0 1 1 1 37 0 0 1 1 1 0 0 0 38 DAC0808 0 0 1 1 1 1 1 1 3F  3 bit ứng với 6 trạng thái của 6 vùng nhớ 74138 A 13 A 14 A 15 A B C O 0 O 1 O 2 O 3 O 4 O 5 O 6 O 7 CS \ ROM1 CS\ROM2 CS\RAM1 CS\RAM2 CS\RAM3 CS\8279 No use No use Hình 9 : chọn bộ nhớ . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 24 Dựa vào 3 bit A3, A4, A5 có thể xác đònh ngoại vi sử dụng như sau: III. SỬ DỤNG KIT: Chức năng các phím:  Phím RESET hoặc Q: khởi động lại toàn bộ hệ thống Kit, các thanh ghi, các điểm dừng, các khởi tạo, đều được reset.  Phím A hoặc Address hoặc S: đặt lại đòa chỉ ô nhớ để tác động vào: xem dữ liệu, thay đổi nội dung.  Phím UP hoặc  : lưu trữ dữ liệu ở 2 led trái vào đòa chỉ ghi ở 4 led phải.  Phím Down hoặc  : để xem lại dữ liệu đã nạp.  Phím P hoặc PC: đặt đòa chỉ chạy chương trình.  Phím G hoặc GO: chạy chương trình tại đòa chỉ đã chọn sẳn.  Phím I hoặc INTR: ngắt chương trình, khởi động nóng hệ thống, các khởi tạo, điểm dừng đều vẫn còn. Các thao tác nhập liệu trên là để đưa các dữ liệu, các lệnh vi xử lý đã được mã hóa ra dạng mã máy, vào những đòa chỉ yêu cầu của người thảo chương. Vàsau đó, kết quả kiểm tra, chạy thử chương trình sẽ cho biết chương trình đúng hay sai. Mục đích chủ yếu của đề tài là rút ngắn thời gian dòch sang mã máy và thời gian nhập liệu, nghóa là phải nạp được dữ liệu vào bộ nhớ RAM mà không tốn thời gian nhập liệu. A B C O 0 O 1 O 2 O 3 O 4 O 5 O 6 O 7 74138 A 3 A 4 A 5 CS\8255A CS\8255B CS\8253A CS\8253B CS\8259 CS\8251 CS\ADC0805 CS\DAC0808 Hình 10: Chọn I/O . LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP 25 Chương IV: GIAO TIẾP MÁY TÍNH VỚI KIT THỰC TẬP VI XỬ LÝ 8085 . . thò trong quá trình chuyển đổi giữa các số hay khi gặp lệnh xóa hiển thò. Sơ đồ khối logic (Hình 8) trình bày bốn phần chính của 8279 : bàn phím, quét, hiển thò và giao tiếp vi xử lí. Các. cho 8255 làm vi c với các ngõ vào / ra ở mốt 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 và ngắt. Ví dụ: Để A, C là cổng nhập (8. trúc 8279 I.3.1.1. Phần cứng: 8279 là một phương pháp phần cứng để giao tiếp với bàn phím ma trận và hiển thò đa hợp. Bất lợi của phương pháp dùng phần mềm là vi xử lí bò bận trong lúc kiểm