Thiết kế mô hình bảng LED điện tử gồm 2 ma trận LED đơn sắc sử dụng cổng nối tiếp

Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Lời Nói Đầu Ngày nay, thiết bị máy móc, hệ thống nhằm phục vụ đời sống ngời sinh hoạt nh sản xuất phát triển nhanh ngày thông minh Sở dĩ có đợc điều nhờ ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật Một vô số thành tựu khoa học kỹ thuật nói chung, khoa học kỹ thuật điện tử nói riêng vi điều khiển, ghép nối máy tính Trong thiết bị điện điện tử dân dụng, vi điều khiển điều khiển hoạt động ti vi, máy giặt, đầu đọc laser, điện thoại, lò vi ba hệ thống sản xuất tự động, vi điều khiển đợc sử dụng ro bốt, dây truyền tự động, hệ thống thông minh vai trò hệ vi điều khiển quan trọng Đây nói đến vi điều khiển, ghép nối máy tính có có nhiều ứng dụng có liên quan đến vi điều khiển Ghép nối máy tính với máy in, máy quét, máy ảnh, máy quay phim qua cổng ghép nối máy tính Qua học tập nghiên cứu chúng em tìm hiểu đề tài : Thit k mụ hỡnh bng LED in t gm ma trn LED n sc s dng cng ni tip. Đợc hớng dẫn tận tình cô: Vũ Thị Thu Hơng, thầy giáo khác môn, em nắm vững đựơc cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách thức lập trình ứng dụng vi điều khiển đo lờng, tự động hoá nhằm nâng cao kết đề tài em chọn Do thời gian nghiên cứu kinh nghiệm hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong góp ý bảo thầy cô bạn Chúng em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 28 Tháng 05 Năm 2010 Giáo viên hớng dẫn :Vũ Thị Thu Hơng Nhóm sinh viên thực hiện: Lê Đức Biên Nguyễn Ngọc Lơng Lớp : CĐ-ĐH-Điện Tử K3 Khoa Điện Tử Tự Động Hoá Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Phần I: sở lý thuyết Chơng i Giới thiệu chung ghép nối máy tính I Giới thiệu Sự phát triển ghép nối máy tính mở rộng đáng kể lĩnh vực ứng dụng máy tính, đặc biệt đo lờng điều khiển Thực tế cho thấy, công ty xí nghiệp ứng dụng kỹ thuật ghép nối nhiều, Ví Dụ: Những điều khiển CNC, dây truyền công nghệ sản xuất xi măng, điều khiển thiết bị khác nh phần cứng chơng trình ngời sử dụng viết, ngôn ngữ giao tiếp là: Pascal, C++, ASM, VB, VB.net có khả ghép nối máy tính có độ xác cao, thời gian thu nhập số liệu ngắn quan trọng mức thu thập xử lý kết Đề tài, xây dựng bảng mã font hệ thống thị dòng chữ chạy từ bàn phím đề tài tơng đối khó nhiều ứng dụng vi điều khiển II Sự giao tiếp máy tính khối ghép nối Nh biết cấu trúc máy tính đợc chia làm phần chính: Khối xử lý trung tâm CPU làm nhiệm vụ thu thập xử lý mội liệu Khối nhớ (Memory): Lu trữ loại liệu khác đa vào lấy lấy CPU Khối vào (I/O): Làm nhiệm vụ tơng thích với thiết bị bên đờng Bus máy tính Các dạn tin trao đổi máy tính a Dạng số (Digital) Đây chuỗi bit đợc biểu diễn theo hệ đếm nh: nhi phân, hệ thập lục phân Các tín hiệu có thẻ dạng nối tiếp song song mức RS TTL b Dạng chữ (Text) Đây dạng biểu diễn ký tự dới dạng số, giới thông dụng biểu diễn ký theo mã ACCII Theo cách ký tự đợc biểu diễn bit 0,1 hệ thập lục phân, ví dụ: Mã ký tự A 41h Dạng tín hiệu coi tìn hiệu số c Dạng tơng tự (Analog) Đây dòng điện hay điên áp biến đổi liên tục theo thời gian Điển hình đại lợng vật lý thu thập từ cảm biến (sensor) Muốn xử lý đợc tín hiệu này, máy tính (khối ghép nối) phải chuyển sang dạng số biến đổi ADC d Dạng âm tần Đây dạng tổng hợp nhiều tín hiệu tơng tự với tín hiệu số với biên độ khác Cũng có thẻ coi dạng tín hiệu Analog Các dạng thông tin trao đổi máy tính Trong trình gửi tin từ thiết bị ngoại vi vào máy tính có dạng tín hiệu sau: Tin trạng thái thiết bị ngoại vi Tin mạng liệu cần trao đổi Trong trình ngợc lại Tin liệu trao đổi Tin mang lệnh điều khiển Các phơng thức trao đổi tin máy tính Trao đổi theo chơng trình (Asembly, Pascal, C++, VB, VB.net ) Trao đổi trực tiếp với khối nhớ (DMA Direct Memory Access) a Chế độ trao đổi tin theo chơng trình Đây chế độ trao đổi tin máy tính trao đổi với thiết bị ngoại vi lệnh vào Lệnh dịch chuyển liệu ghi Trong chế độ trao đổi theo chơng trình có phơng pháp: Phơng pháp trao đổi đồng Khoa Điện Tử Tự Động Hoá Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính phơng pháp này, máy tính tiến hành trao đổi tin vơi thiết bị khởi động xong mà không cần biết trạng thái trạng thái đờng dây nh thiết bị Để thực đợc phơng pháp yêu cầu là: + Tốc độ trao đổi tin thiết bị lớn tốc độ trao đổi tin máy tính + Thiết bị cần phải trạng thái sẵn sàng máy tính khởi động xong + Phơng pháp có u điểm tốc độ trao đổi tin nhanh nhng có nhợc điểm dễ bị tin thiết bị cha trạng thái sãn sàng Phơng pháp không đồng Trong phơng pháp này, trớc trao đổi tin, máy tính tiến hành đọc, kiểm tra trạng thái thiết bị ngoài, nên thiết bị trạng thái sẵn sàng tiến hành trao đổi tin ngợc lại chờ Ngoài trình trao đổi, tin bị lỗi yêu câu truyền lại Phơng pháp có độ tin cậy cao nhng tốc độ chậm phơng pháp đồng Phơng pháp trao đổi ngắt chơng trình Phơng pháp lợi dụng đợc u điểm, khắc phục đợc nhợc điểm hai phơng pháp trên: + Khi thiết bị có yêu cầu trao đổi gửi tin tín hiệu theo yêu cầu (ngắt) đến máy tính + Máy tính dừng chơng trình phục vụ (nếu thiết bị yêu cầu có mức yêu tiên cao hơn) nhớ lại dừng đồng thời gửi tín hiệu xác nhận, yêu cầu thiết bị trao đổi tin + Máy tính thiết bị trao đổi tin theo chơng trình (gọi chơng trình phục vụ ngắt) + Kết thúc trình trao đổi tin, máy tính trở lại chơng trình từ điểm dừng + Phơng pháp trao đổi theo ngắn chơng trình khắc phục đợc nhợc điểm hai phơng pháp đồng không đồng bộ, cho phép tận dụng tối đa thời gian làm việc máy tính b Trao đổi MDA Đây phơng thức trao đổi trực tiếp với khối nhớ máy tính mà không thông qua CPU Khi CPU trạng thái treo nhờng quyền điều khiển bù cho ghép nối Thiết bị khối nhớ máy tính tiến hành trao đổi (đọc/ghi liệu) Sau trình kết thúc nhờng lại quyền điều khiển Bus cho CPU Khoa Điện Tử Tự Động Hoá Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Chơng ii Tổng quan họ 8051 I Tóm tắt lịch sử phát triển 8051 Năm 1981, hãng Intel cho mắt vi điều khiển đợc gọi 8051 Bộ vi điều khiển có 128 byte RAM, 4K byte ROM, hai định thời, cổng nối tiếp cổng vào bit Tất đợc tích hợp chip Lúc giờ, vi điều khiển nh đợc coi Hệ thống chip 8051 xử lý bit, tức CPU làm việc với bit liệu Dữ liệu lớn bit đợc chia thành liệu bit để xử lý 8051 có tất cổng vào - (I/O), cổng rộng bit 8051 có ROM chip cực đại 64 K byte Tuy nhiên, lúc nhà sản xuất cho xuất x ởng 4K byte ROM chip 8051 trở nên phổ biến sau Intel cho phép nhà sản xuất khác sản xuất bán dạng biến thể 8051 mà họ muốn với điều kiện họ phải để mã chơng trình tơng thích với 8051 Từ dẫn đến đời nhiều phiên 8051 với tốc độ khác dung lợng ROM chip khác Tuy nhiên, điều quan trọng có nhiều biến thể 8051 (nh khác tốc độ dung lợng nhớ ROM chip), nhng tất lệnh tơng thích với 8051 ban đầu Điều có nghĩa là, chơng trình đợc viết cho phiên 8051 chạy đợc với phiên khác không phụ thuộc vào hãng sản xuất II Bộ vi điều khiển 8051 Bộ vi điều khiển 8051 thành viên họ 8051 Hãng Intel ký hiệu MCS51 Bố trí bên sơ đồ khối 8051 EXTERNAL INTERRUPTS I/O PORTS SERIAL PORT COUNTER INPUTS ON - CHIP RAM INTERRUPT CONTROL ETC TIMER TIMER CPU OSC BUS CONTROL P P P P III Các thành viên khác họ 8051 8052 8031 ADDRESS/DATA Có hai vi điều khiển thành viên khác 0của1 họ2 8051 IV Các phiên 8051 cải biên Gồm có phiên UV-PROM(8751), Flash ROM(AT89C51) NVRAM(DS5000) còncó phiên OTP ( lập trình lần) đợc nhiều hãng sản xuất TXD Khoa Điện Tử Tự Động Hoá RXD Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội Chơng iii ghép Nối Máy Tính lập trình cho cổng vào ra(i/O) I Mô tả chân 8051 Mặc dù thành viên họ 8051 (ví dụ 8751, 89C51, DS5000) có kiểu đóng vỏ khác nhau, chẳng hạn nh hai hàng chân DIP (Dual In-Line Pakage) dạng vỏ dẹt vuông QFP (Quad Flat Package) dạng chíp chân đỡ LLC (Leadless Chip Carrier) chúng có 40 chân cho chức khác nh vào I/0, đọc RD , ghi WR , địa chỉ, liệu ngắt Cần phải lu ý số hãng cung cấp phiên 8051 có 20 chân với số cổng vào-ra cho ứng dụng yêu cầu thấp Tuy nhiên, hầu hết nhà phát triển sử dụng chíp đóng vỏ 40 chân với hai hàng chân DIP nên ta tập trung mô tả phiên Vcc 40 P0.0 (AD0) 39 P0.1 (AD1) 38 P0.2 (AD2) 37 P1 36 P0.3 (AD3) 3P1.4 P0.4 (AD4) 35 P1.5 34 P0.5 (AD5) P1.6 33 P0.6 (AD6) P1.7 8051 RST P0.6 (AD6) (8031) 32 10 (RXD) P3.0 EA/CPP 31 ALE/PROG 11 (TXD) P3.1 30 PSEN 12 (NT0) P3.2 29 P2.7 (A15) 13 (NT1) P3.3 28 P2.6 (A14) 14 27 (T0) P3.4 P2.5 (A13) (T1) P3.5 15 26 P2.4(A12) (WR) P3.6 16 25 Hình 2.1: Sơ đồ bố trí chân 8051 P2.3 (A11) (RD) P3.7 17 24 P2.2 (A10) XTAL2 23 18 Trên hình 2.1 sơ đồ bố trí19 chân 8051.22 Ta thấyP2.1 40 chân có 32 XTAL1 (A9) chân dành cho cổng P0, P1, P2 P3 với cổng có P2.0 chân Các chân lại đợc GND các20chângiao động21XTAL1 và(AB) dành cho nguồn V , đất GND, XTAL2 tái lập RST cho P1.0 P1.1 P1.2 CC phép chốt địa ALE truy cập đợc địa EA , cho phép cất chơng trình PSEN Trong chân chân VCC , GND, XTAL1, XTAL2, RST EA đợc họ 8031 8051 sử dụng Hay nói cách khác chúng phải đợc nối hệ thống làm việc mà không cần biết vi điều khiển thuộc họ 8051 hay 8031 Còn hai chân khác PSEN ALE đợc sử dụng chủ yếu hệ thống dựa 8031 Chức chân: Các chân cổng vào chức chúng Bốn cổng P0, P1, P2 P3 sử dụng chân tạo thành cổng bít Tất cổng RESET đợc cấu hình Vccnh đầu ra, sẵn sàng để đợc sử dụng nh cổng đầu Muốn sử dụng cổng số cổng làm đầu vào 10K phải đợc lập trình Cổng Port0(P0): Cổng P0 chiếm tất chân (từ chân 32 đến 39) Xem hình 2.1 P0.0 P0.1 P0.2 Port DS5000 8751 8951 P0 3P0.4 P0.5 P0.6 Khoa Điện Tử Tự Động P0.7 Hoá Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Hình 2.1: Cổng P0 với điện trở kéo Nó đợc dùng nh cổng đầu ra, để sử dụng chân cổng vừa làm đầu ra, vừa làm đầu vào chân phải đợc nối tới điện trở kéo bên 10 K Điều thực tế cổng P0 màng mở khác với cổng P1, P2 P3 2.Cổng Port1(P1): Cổng P1 chiếm tất chân (từ chân đến chân 8) đợc sử dụng nh đầu vào đầu So với cổng P0 cổng không cần đến điện trở kéo có điện trở kéo bên Trong trình tái lạp cổng P1 đợc cấu hình nh cổng đầu Cổng P1 nh đầu vào: Để biến cổng P1 thành đầu vào phải đợc lập trình cách ghi đến tất bit 3.Cổng Port2(P2): Cổng P2 chiếm chân (các chân từ 21 đến 28) Nó đ ợc sử dụng nh đầu vào đầu giống nh cổng P1, cổng P2 không cần điện trở kéo có điện trở kéo bên Khi tái lập, cổng P2 đợc cấu hình nh cổng đầu 4.Cổng Port3(P3) Cổng P3 chiếm tổng cộng chân (từ chân 10 đến chân 17) Nó đợc sử dụng nh đầu vào đầu Cống P3 không cần điện trở kéo nh P1 P2 Mặc dù cổng P3 đợc cấu hình nh cổng đầu tái lập, nhng cách đợc ứng dụng phổ biến Cống P3 có chức bổ xung cung cấp số tín hiệu quan trọng đặc biệt chẳng hạn nh ngắt 5.Chân VCC chân GND(Chân 40 chân 20):Chân V CC chân cấp điện áp nguồn cho chíp Nguồn điện áp +5V.Chân GND: Chân GND chân nối mass 6.Chân XTAL1 XTAL2: 8051 có giao động chíp nhng yêu cầu có xung đồng hồ để chạy Bộ giao động thạch anh thờng xuyên đợc nối tới chân đầu vào XTAL1 (chân 19) XTAL2 (chân 18) Bộ giao động thạch anh đợc nối tới XTAL1 XTAL2 cần hai tụ điện giá trị 30pF Một phía tụ điện đợc nối xuống đất 7.Chân RST Chân số chân tái lập RESET Nó đầu vào có mức tích cực cao (bình thờng mức thấp) Khi cấp xung cao tới chân vi điều khiển tái lập kết thúc hoạt động Điều thờng đợc coi nh tái bật nguồn Khi kích hoạt tái bật nguồn làm giá trị ghi Lu ý giá trị đếm chơng trình PC tái lập để ép CPU nạp mã lệnh từ nhớ ROM vị trí ngăn nhớ 0000 Điều có nghĩa ta phải đặt dòng mã nguồn vị trí ngăn nhớ ROM mã CPU tĩnh thức tìm lệnh Hình 2.5 trình bày hai cách nối chân RST với mạch bật nguồn Vcc Vcc 30àF + -10àF 8.2K 30àF 31 EA/Vpp 19 X1 11.0592 MHz 18 X2 RST Khoa Điện Tử Tự Động Hoá 10àF 8.2K 31 EA/Vpp X1 X2 RST Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Hình2.5: a)Mạch tái bật nguồn RESET b)Mạch tái bật nguồn với Debounce Nhằm làm cho đầu vào RESET có hiệu phải có tối thiểu chu kỳ máy Hay nói cách khác, xung cao phải kéo dài tối thiểu chu kỳ máy trớc xuống thấp Trong 8051 chu kỳ máy đợc định nghĩa 12 chu kỳ dao động 8.Chân EA : Cất chơng trình vào ROM đợc nối với Vcc phiên 8751, 89C51 đợc nối đất thành viên nh 8031 8032 9.Chân PSEN : Đây chân đầu cho phép cất chơng trình (Program Store Enable) hệ thống dựa 8031 chơng trình đợc cất nhớ ROM chân đợc nối tới chân OE ROM Chân ALE: Chân cho phép chốt địa ALE chân đầu đợc tích cực cao Khi nối 8031 tới nhớ cổng đợc cấp địa liệu Hay nói cách khác 8031 dồn địa liệu qua cổng để tiết kiệm số chân Chân ALE đợc sử dụng để phân kênh địa liệu cách nối tới chân G chíp 74LS373 Chơng IV đếm/bộ định thời 8051 8051 có hai định thời/ đếm Chúng đợc dùng nh định thời để tạo trễ thời gian nh đếm để đếm kiện xảy bên VĐK 3.1 Các ghi sở định thời Cả hai định thời Timer Timer có độ dài 16 bít đợc truy cập nh hai ghi tách biệt byte thấp byte cao 3.2 Các ghi Timer Thanh ghi 16 bít Timer đợc truy cập nh byte thấp byte cao Thanh ghi byte thấp đợc gọi TL0 (Timer bow byte) ghi byte cao TH0 (Timer High byte) Các ghi đợc truy cập nh ghi khác chẳng hạn nh A, B, R0, R1, R2 v.v TH0 TL0 D15 D14D13 D12 D11D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Hình 3.1: Các ghi Timer 3.3 Các ghi Timer Bộ định thời gian Timer dài 16 bít ghi 16 bít đợc chia thành hai byte TL1 TH1 Các ghi đợc truy cập đọc giống nh ghi Timer TH1 TL1 D15 D14D13D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Hình 3.2: Các ghi Timer 3.4 Thanh ghi TMOD (chế độ định thời) Khoa Điện Tử Tự Động Hoá Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Cả hai định thời Timer Timer dùng chung ghi đợc gọi IMOD để thiết lập chế độ làm việc khác định thời Thanh ghi TMOD ghi bít gồm có bít thấp đợc thiết lập dành cho Timer bít cao dành cho Timer Trong hai bít thấp chúng dùng để thiết lập chế độ định thời, bít cao dùng để xác định phép toán (MSB) (MSB) GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 Timer1 Timer0 Hình 3.3: Thanh ghi TMOD 3.5 Các bít M1, M0: Là bít chế độ Timer Timer Chúng chọn chế độ định thời: 0, 1, Chế độ định thời 13, chế độ định thời 16 bít chế độ định thời bít Chúng ta tập chung vào chế độ thờng đợc sử dụng rộng rãi chế độ Các chế độ đợc thiết lập theo trạng thái M1 M0 nh sau: M1 M0 0 1 1 Chế độ Chế độ hoạt động Bộ định thời 13 bít gồm bít định thời/ đếm bít đặt trớc Bộ định thời 16 bít (không có đặt trớc) Bộ định thời bít tự nạp lại Chế độ định thời chia tách Hình 3.4: Các bit M1, M0 3.6 C/T (Đồng hồ/Bộ định thời) Bít ghi TMOD đợc dùng để định xem định thời đợc dùng nh máy tạo độ trễ hay đếm kiện Nếu bít C/T = đợc dùng nh định thời tạo độ trễ thời gian Nguồn đồng hồ cho chế độ trễ thời gian tần số thạch anh 8051 3.7 Nguồn xung đồng hồ cho định thời Nh biết, định thời cần xung đồng hồ để giữ nhịp Vậy nguồn xung đồng hồ cho định thời 8051 lấy đâu? Nếu C/T = tần số thạch anh liền với 8051 đợc làm nguồn cho đồng hồ định thời Điều có nghĩa độ lớn tần số thạch anh kèm với 8051 định tốc độ nhịp định thời 8051 Tần số định thời 1/12 tần số thạch anh gắn với 8051 Mặc dù hệ thống dựa 8051 khác với tần số thạch anh từ 10 đến 40MHz, song ta tập trung vào tần số thạch anh 11,0592 MHz Lý đằng sau số lẻ nh hải làm việc với tần suất boud truyền thông nối tiếp 8051 Tần số XTAL = 11,0592MHz cho phép hệ 8051 truyền thông với IBM PC mà lỗi 3.8 Bít cổng GATE Một bít khác ghi TMOD bít cổng GATE Để ý hình 9.3 ta thấy hai định thời Timer0 Timer1 có bít GATE Vậy bít GATE dùng để làm gì? Mỗi định thời thực điểm khởi động dừng Một số định thời thực điều phần mềm, số khác phần cứng số khác vừa phần cứng vừa phần mềm Các định thời 8051 có hai Việc khởi động dừng định thời đợc khởi động phần mềm bít khởi động định thời TR TR0 TR1 Khởi động ngừng định thời phần cứng từ nguồn cách đặt bít GATE = ghi TMOD Tuy nhiên, để tránh lẫn lộn từ ta đặt GATE = có nghĩa không cần khởi động dừng định thời phần cứng từ bên Để sử dụng phần mềm để khởi động dừng định thời phần mềm để khởi động dừng định thời GATE = 3.9 Lập trình cho đếm phần ta sử dụng định thời 8051 để tạo độ trễ thời gian Các định thời đợc dùng nh đếm kiện xảy bên 8051 Công dụng đếm/ định thời nh đếm kiện Đối với định thời/ đếm dùng nh định thời nguồn tần số tần số thạch anh Khoa Điện Tử Tự Động Hoá Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính 8051 Tuy nhiên, đợc dùng nh đếm nguồn xung để tăng nội dung ghi TH TL từ bên 8051 chế độ đếm, ghi Chơng v ghép nối truyền tin nối tiếp I khái niệm truyền tin nối tiếp khái niệm Truyền tin nối tiếp phơng thức truyền tin bit mang thông tin đợc truyền đờng dẫn vật lý Tại thời điểm phía bên truyền bên nhận truyền ( nhận) bit Ưu điểm truyền tin nối tiếp : + tiết kiệm đờng dẫn + có khả truyền xa Nhợc điểm + tốc độ chậm thiết bị thờng phải có khối chuyển đổi nối tiếp song song, song song nối tiếp sử dụng phơng pháp để trao đổi tin Các phơng thức truyền tin nối tiếp Có phơng thức truyền tin nối tiếp : + Phơng thức đồng : byte chứa bit thông tin đợc truyền liên tiếp đờng truyền đợc ngăn cách ( phân biệt ) bit đồng khung (SYN) Hình + Phơng thức không đồng : byte chứa bit thông tin đợc chứa khung khung đợc bắt đầu bit start, bit mang thông tin, bit kiểm tra chẵn lẻ kết thúc bit stop Khoảng cách khung bit dừng , đờng truyền đợc lấy lên mức cao (hình ) + phơng thức lai : phơng thức kết hợp hai phơng pháp , bit khung đợc truyềng theo phơng thức không đồng byte đợc truyền theo phơng thức đồng Hình Hình II Cổng nối tiếp Giới thiệu cổng nối tiếp RS232 giao diện phổ biến rộng rãi , ta gọi cổng com ,com2 , để tự cho ứng dụng khác , giống nh cổng máy in , cổng nối tiếp RS232 đợc dử dụng thuận tiện việc ghép nối máy tính với thiết bị ngoại vi Việc truyền liệu qua cổng RS232 đợc tiến hành theo cách nối tiếp nghĩa bit liệu đợc gửi nối tiếp với đờng dẫn Cấu trúc cổng nối tiếp Khoa Điện Tử Tự Động Hoá Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính ý nghĩa chân tín hiệu nh sau : Mức tín hiệu chân cổng nối tiếp thờng nằm khoảng -12v_+12v Các bit liệu đợc đảo ngợc lại mức điện áp mức logic : -12v _ -3v mức điện áp mức logic : +3v _ +12v trạng thái tĩnh đờng dẫn có mức điện áp -12v tốc độ baund ta thiết lập tốc độ truyền liệu giá trị thông thờng : 300, 600, 1200, 2400,4800, 9600 địa cổng nh sau : Com1: địa : 3F8H Com2: địa : 2F8H Com3: địa : 3E8H Com4: địa : 2E8H Sự trao đổi đờng dẫn tín hiệu : Trên máy tính có vi mạch đảm bảo việc truyền (nhận) liệu thông qua cổng nối tiếp, vi mạch gọi UART ( truyền nhận nối tiếp không đồng ) UART để điều khiển trao đổi thông tin máy tính thiết bị ngoại vi , phổ biến vi mạch 8250 hãng NSC thiết bị , nh 16C550 , UART có 10 ghi để điều khiển tất chức việc nhập vào xuất liệu theo cách nối tiếp ghi điều khiển a) ghi điều khiển modem(3F8 +4) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 LOOP OUT2 OUT1 RTS DTR D0=1 : đa DTR=0 D0=0 : đa DTR =1 D1=1: đa RTS =0 D1=0: đa RTS =1 OUT1 , OUT2 điều khiển đầu phụ b) ghi trạng thái modem(3F8+6) RLSD RI DSR CTS RLSD1 RI1 DSR1 CTR1 Thanh ghi nhiệm vụ thông báo trạnh thái đờng dẫn bắt tay điều ý ghi : D4, D5 ,D6 lối vào đờng dẫn CTS , DSR , RI đợc đảo c) ghi điều khiển đờng truyền( 3F8+3) Khoa Điện Tử Tự Động Hoá 10 Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội C7 C6 C5 C4 ghép Nối Máy Tính C3 C2 C1 C0 C1, C0 : đặt số bit từ 00: bit 01: bit 10 : bit 11: bit C2 : bit dừng : bit dừng 1: 1,5 bit dừng C3 : bit kiểm tra chẵn lẻ : không kiểm tra : có kiểm tra C4 : loại chẵn lẻ 0: bit lẻ 1: bit chẵn C5 : stick bit 0: stick bit 1: stick bit C6 : đặt break 0: normal output 1: gửi break C7 ( DLAB) : bit phân chia truy nhập cho ghi địa d) ghi trạng thái đờng truyền (3F8+5) S6 S5 S4 S3 S2 S1 S0 S0=1: có byte nhận đợc S1=1: ký tự trớc không đợc đọc ký tự đến xoá ký tự cũ đệm S2=1: có lỗi chẵn lẻ S3=1: có lỗi khung truyền S4=1 : có gián đoạn đờng truyền S5=1 : truyền rỗng cổng nối tiếp truyền nhận S6=1: đệm truyền rỗng S7=0: không sử dụng e) ghi cho phép ngắt ( 3F8+1) D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D0=1 : cho phép ngắt nhận ký tự D1=1 : cho phép ngắt đệm truyền rỗng D2=1: cho phép ngắt thay đổi trạng thái đờng truyền D3=1: cho phép ngắt thay đổi trạng thái modem D4=0 D5=0 D6=0 D7=0 f) ghi nhận dạng ngắt ( 3F8+2) D7 D2 D6 D5 D4 D1 D0 Mức u tiên Khoa Điện Tử Tự Động Hoá D3 Nguồn gây ngắt 11 D2 D1 đặt lại ngắt D0 Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính 1 Không kiểm tra ngắt Cao Lỗi đờng nhận liệu 0 Thứ Có liệu nhận 0 0 Thứ Thứ Thanh ghi đệm truyền rỗng đọc ghi trạng thái đờng truyền đọc ghi đệm g) ghi chứa số chia tốc độ baud (byte thấp - địa sở ) ghi gồm có bit , chứa phần thấp số chia tốc độ baud số chia tốc độ baud tính theo công thức : số chia tốc độ baud = 1843200/( 16*tốc đọ baud cần thiết lập ) h) ghi chứa số chia tốc độ baud( byte cao 3F8+1) i) ghi đệm đọc viết ( 3F8) iii Nối ghép 8051 với RS232 Chuẩn RS232 không tơng thích với mức logic TTL, nên cần bổ sung thêm điều khiển đờng truyền, chẳng hạn nh chip MAX232 để chuyển đổi mức điện áp RS232 mức TTL ngợc lại nối ghép 8051 với đầu nối RS232 thông qua chip MAX232 a Chân RxD TxD 8051 8051 có hai chân đợc dùng chuyên cho truyền nhận liệu nối tiếp Hai chân RxD TxD phần cổng P3 (đó P3.0 P3.1 tơng ứng) P3.0 chân số 10 8051, P3.1 chân số 11 Các chân tơng thích với mức logic TTL Do cần có thêm điều khiển đờng truyền để chúng tơng thích với RS232 Bộ điều khiển nh chip MAX232 b Bộ điều khiển đờng truyền MAX232 Vì RS232 không tơng thích với vi xử lý vi điều khiển nên ta cần điều khiển đờng truyền (bộ chuyển đổi điện áp) để chuyển đổi tín hiệu RS232 mức điện áp TTL đợc chân TxD RxD 8051 chấp nhận Một ví dụ chuyển đổi nh chip MAX232 hãng Maxim Bộ MAX232 chuyển đổi từ mức điện áp RS232 mức TTL ngợc lại Một điểm mạnh khác chip MAX232 dùng điện áp MAX232 có gán T1 in T1out chân số 11 tơng ứng Chân T1in phía TTL đợc nối tới chân RxD vi điều khiển, T1out phía RS232 đợc nối tới chân RxD đầu nối DB RS232 Bộ điều khiển đờng R1 có gán R1in R1out chân số 13 12 tơng ứng Chân R1in (chân số 13) phía RS232 đợc nối tới chân TxD đầu nối DB RS232 chân R1 out (chân số 12) phía TTL đợc nối tới chân RxD vi điều khiển, chân TxD bên phát đợc nối với RxD bên thu ngợc lại MAX232 cần có tụ điện giá trị từ đến 22àF giá trị thờng dùng 22àF Khoa Điện Tử Tự Động Hoá 12 Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Phần 2: Nội dung THIT K I Chơng trình cho vi điều khiển #include #include unsigned char Mem[80]; unsigned char k,tg,sokt; char j; char n=0; unsigned int x,d; unsigned char code MaLed[] ={ /// Quet cot 0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF, //Dau cach 0xFF,0x07,0x03,0xB9,0x03,0x07,0xFF,0xFF, //A 0xFF,0x01,0x01,0x6D,0x01,0x93,0xFF,0xFF, //B 0xFF,0x83,0x01,0x7D,0x19,0x9B,0xFF,0xFF, //C 0xFF,0x01,0x01,0x7D,0x01,0x83,0xFF,0xFF, //D 0xFF,0x01,0x01,0x6D,0x6D,0xFF,0xFF,0xFF, //E 0xFF,0x01,0x01,0xed,0xED,0xFF,0xFF,0xFF, //F 0xFF,0x83,0x01,0x7D,0xAD,0x09,0x0B,0xFF, //G 0xFF,0x01,0x01,0xEF,0x01,0x01,0xFF,0xFF, //H 0xFF,0xFF,0x7D,0x01,0x01,0x7D,0xFF,0xFF, //I 0xFF,0xBF,0x3F,0x7D,0x01,0x81,0xFD,0xFF, //J 0xFF,0x01,0x01,0x83,0x19,0x7D,0xFF,0xFF, //K 0xFF,0xFF,0x01,0x01,0x3F,0x3F,0xFF,0xFF, //L 0x01,0x01,0xC7,0x0F,0xC7,0x01,0x01,0xFF, //M 0xFF,0x01,0x01,0xE3,0x8F,0x01,0x01,0xFF, //N 0xFF,0x83,0x01,0x7D,0x01,0x83,0xFF,0xFF, //O 0xFF,0x01,0x01,0xDD,0xC1,0xE3,0xFF,0xFF, //P 0xFF,0x83,0x01,0x7D,0x5D,0x01,0x83,0x7F, //Q 0xFF,0x01,0x01,0xCD,0x01,0x23,0xFF,0xFF, //R 0xFF,0xB3,0x21,0x6D,0x09,0x9B,0xFF,0xFF, //S 0xFF,0xF9,0xF9,0x01,0x01,0xF9,0xF9,0xFF, //T 0xFF,0x81,0x01,0x7F,0x01,0x81,0xFF,0xFF, //U 0xFF,0xE1,0x81,0x3F,0x81,0xE1,0xFF,0xFF, //V 0xE1,0x81,0x3F,0x87,0x87,0x3F,0x81,0xE1, //W 0xFF,0x39,0x11,0xC7,0xC7,0x11,0x39,0xFF, //X 0xFF,0xF9,0xE1,0x07,0x07,0xE1,0xF9,0xFF, //Y 0xFF,0x3D,0x1D,0x4D,0x65,0x71,0x79,0xFF //Z }; // [ b a b y i l o v e y o u ] > void convert(unsigned char kytu) // Ham chuyen ky tu sang ma Matrix LED { // Va dua vao mot mang unsigned int temp,i; if (kytu>64) temp = (kytu-64)*8; else temp = 0; for(i=temp; i[...]... R1in (chân số 13) là ở phía RS2 32 đợc nối tới chân TxD đầu nối DB của RS2 32 và chân R1 out (chân số 12) là ở phía TTL và đợc nối tới chân RxD của bộ vi điều khiển, chân TxD bên phát đợc nối với RxD của bên thu và ngợc lại MAX2 32 cần có 4 tụ điện giá trị từ 1 đến 22 àF giá trị thờng dùng là 22 àF Khoa Điện Tử Tự Động Hoá 12 Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội ghép Nối Máy Tính Phần 2: Nội dung THIT K I Chơng trình... với RS2 32 Bộ điều khiển nh vậy có thể là chip MAX2 32 b Bộ điều khiển đờng truyền MAX2 32 Vì RS2 32 không tơng thích với các bộ vi xử lý và vi điều khiển hiện nay nên ta cần một bộ điều khiển đờng truyền (bộ chuyển đổi điện áp) để chuyển đổi các tín hiệu RS2 32 về các mức điện áp TTL đợc các chân TxD và RxD của 8051 chấp nhận Một ví dụ của bộ chuyển đổi nh vậy là chip MAX2 32 của hãng Maxim Bộ MAX2 32 chuyển... đổi từ các mức điện áp RS2 32 về mức TTL và ngợc lại Một điểm mạnh khác của chip MAX2 32 đó là dùng điện áp của MAX2 32 có gán T1 in và T1out trên các chân số 11 và 1 tơng ứng Chân T1in là ở phía TTL và đợc nối tới chân RxD của bộ vi điều khiển, còn T1out là ở phía RS2 32 đợc nối tới chân RxD của đầu nối DB của RS2 32 Bộ điều khiển đờng R1 cũng có gán R1in và R1out trên các chân số 13 và 12 tơng ứng Chân... một bộ điều khiển đờng truyền, chẳng hạn nh chip MAX2 32 để chuyển đổi các mức điện áp RS2 32 về các mức TTL và ngợc lại do vậy nối ghép 8051 với đầu nối RS2 32 thông qua chip MAX2 32 a Chân RxD và TxD của 8051 8051 có hai chân đợc dùng chuyên cho truyền và nhận dữ liệu nối tiếp Hai chân này là RxD và TxD và là một phần của cổng P3 (đó là P3.0 và P3.1 tơng ứng) P3.0 là chân số 10 của 8051, còn P3.1 là... xoa du lieu tren cot P0 = x %25 6; P2 = x /25 6; Khoa Điện Tử Tự Động Hoá 14 ghép Nối Máy Tính Trờng ĐH Công Nghiệp Hà Nội P1 = Mem[n]; x64) temp = (kytu-64)*8; else temp = 0; for(i=temp; i