Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu vật chất và tinh thần của con người ngày càng tăng. Nắm bắt được điều trên, trong vài năm gần đây để thỏa mãn nhu cầu đi lại ngày càng cao để giải quyết một số vấn đề xã hội như giảm bớt lượng xe hai bánh trên đường phố, tăng vẻ mỹ quan cho đô thị. Nhà nước đã đưa vào hoạt động loại hình Taxi. Đây là loại hình đưa đón khách tương đối mới mẽ đối với nước ta nhưng lại không xa lạ gì đối với các nước. Nó tỏ ra tiện dụng cho việc đi lại và phần nào giảm bớt được ô nhiễm môi trường, an toàn cho hành khách. Muốn như vậy, xe Taxi lưu hành phải trang bị những thiết bị an toàn cho hành khách lẫn người điều khiễn phương tiện. Ngoài những thiết bị như dây an toàn, thiết bị giảm xóc và chống va đập… thì việc trang bị những thiết bị cảnh báo nhằm cung cấp thông tin về tình trạng hoạt động của xe cho người điều khiển là điều cần thiết.
DẪN NHẬP I – ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với phát triển xã hội, nhu cầu vật chất tinh thần người ngày tăng Nắm bắt điều trên, vài năm gần để thỏa mãn nhu cầu lại ngày cao để giải số vấn đề xã hội giảm bớt lượng xe hai bánh đường phố, tăng vẻ mỹ quan cho đô thò Nhà nước đưa vào hoạt động loại hình Taxi Đây loại hình đưa đón khách tương đối mẽ nước ta lại không xa lạ nước Nó tỏ tiện dụng cho việc lại phần giảm bớt ô nhiễm môi trường, an toàn cho hành khách Muốn vậy, xe Taxi lưu hành phải trang bò thiết bò an toàn cho hành khách lẫn người điều khiễn phương tiện Ngoài thiết bò dây an toàn, thiết bò giảm xóc chống va đập… việc trang bò thiết bò cảnh báo nhằm cung cấp thông tin tình trạng hoạt động xe cho người điều khiển điều cần thiết Bên cạnh vấn đề quan trọng bảo đảm an toàn trình di chuyển việc tính cước xe Taxi phải đảm bảo tính xác hợp lý nhằm tạo tâm thoải mái dễ chòu cho hành khách Xuất phát từ nhu cầu thực tế khách quan đó, kiến thức trang bò trường, người thực mạnh dạn thực đề tài “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH CẢNH BÁO TỐC ĐỘ VÀ TÍNH CƯỚC XE TAXI” II- GIỚI HẠN ĐỀ TÀI: Với đề tài mang tính thực tiễn “THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MẠCH CẢNH BÁO TỐC ĐỘ VÀ TÍNH CƯỚC XE TAXI” vấn đề thực thiết kế thi công mạch hoàn chỉnh thật ứng dụng rộng rãi điều mà người thực mong muốn đạt Tuy nhiên thời gian kiến thức có hạn hạn chế khách quan khác ý muốn mà phạm vi đồ án người thực đề cập, sâu khảo sát tính cước xe Taxi sử dụng rộng rãi xe Taxi nước ta Dù người thực cố gắng tìm hiểu nguyên lý tính cước cảnh báo tốc độ xe ôtô để đề hướng giải Theo nội dung nghiên cứu tiến hành thực vấn đề sau: Giới thiệu nguyên lý đo tốc độ, nguyên lý tính cước xe Taxi, nguyên lý cảnh báo tốc độ xe ôtô Thiết kế mạch phần cứng Thiết kế phần mềm Về thi công, với yêu cầu đề tài đặt thiết kế thi công mạch điện gần sát với thực tế để phục vụ cho việc học tập nghiên cứu Trên sở dựa khả kiến thức thu thập nhà trường, người thực cố gắng tiến hành thi công số mạch đủ để mô việc cảnh báo tốc độ tính cước xe Taxi III-MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Việc vận dụng môn điện tử ứng dụng để giải vấn đề kỹ thuật điều không mẽ tính mẽ đề tài thể chỗ người thực mạnh dạn nghiên cứu lónh vực phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội lónh vực trang bò điện tử cho xe ôtô Đề tài thực phạm vi hẹp chưa thể ứng dụng thực tiễn điều mà người thực muốn hướng đến thông qua việc thực đồ án tốt nghiệp có điều kiện vận dụng lý thuyết học để giải vấn đề mang tính thực tiễn Đồng thời chừng mực tập đồ án xem tài liệu tham khảo, học tập cho sinh viên ngành I-THỂ THỨC NGHIÊN CỨU: 1- Thời gian nghiên cứu: Quá trình nghiên cứu đề tài xem quy trình công nghệ hẳn hoi đòi hỏi phải tiến hành theo khâu bao gồm việc chọn đề tài, biên soạn đề cương, thu thập kiện, xử lý kiện, viết công trình nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp tiến hành thực khoảng thời gian tuần: Tuần : Chọn đề tài, xác hóa đề tài, soạn đề cương Tuần : Thu thập kiện tài liệu liên hệ Tuần – : Viết lý thuyết thi công Tuần : Hoàn tất nộp đồ án 2- Phương pháp thu thập kiện: Đây giai đoạn quan trọng, sử dụng phương pháp phương tiện nghiên cứu để thu thập kiện đề tài xác đònh Dữ kiện thu thập chất liệu để hình thành công trình nghiên cứu khoa học Vấn đề thu thập kiện đầy đủ, xác, phù hợp với nội dung nghiên cứu Trong phạm vi tập đồ án người thực sử dụng phương pháp tham khảo tài liệu thực nghiệm để thu thập kiện giải đề tài Việc tham khảo tài liệu giúp cho người thực bổ sung thêm kiến thức, lý luận phương pháp mà công trình nghiên cứu trước xây dựng Nhờ người nghiên cứu tập trung lực vào việc giải vấn đề tồn Tuy nhiên việc nghiên cứu tham khảo tài liệu bảo đảm tính kế thừa phát triển có chọn lọc 3- Xử lý kiện: Các kiện sau thu thập chưa thể sử dụng mà phải qua trình sàng lọc, sửa chữa, phân tích khái quát hóa thành lý luận Tài liệu người thực sử dụng tài liệu có chất lượng cao chủ yếu tài liệu gốc nên bảo đảm xác nội dung đề cập 4- Trình bày: Tốt nghiệp trình bày theo cấu trúc tập đồ tốt nghiệp để phù hợp với nội dung thời gian nghiên cứu đồng thời đáp ứng yêu cầu chương trình đào tạo trường Trình bày thành văn công trình nghiên cứu hoa học giai đoạn hoàn thành nghiên cứu, xem việc nắm vững bút pháp nghiên cứu khoa học giúp người nghiên cứu làm sáng tỏ thêm kết đạt được, phát triển chúng có thêm ý kiến II-CƠ SỞ LÝ LUẬN: Tốt nghiệp thực chất trình nghiên cứu khoa học – trình nhận thức hành động Quá trình đòi hỏi phải có thời gian đònh tương xứng với nội dung đối tượng nghiên cứu tính chất phức tạp vấn đề nghiên cứu Việc nghiên cứu khoa học giúp ta phát Cái mang tính chủ quan người nghiên cứu mà mang tính chất khách quan xã hội Nghiên cứu khoa học phải nhằm mục đích phục vụ xã hội, đáp ứng yêu cầu thực tiễn Hoạt động nghiên cứu khoa học muốn đạt kết tốt phải hội đủ yếu tố: phương tiện, phương pháp, sở vật chất máy móc thiết bò, hình thức tổ chức Các yếu tố có mối liên hệ hữu phù hợp với đối tượng nghiên cứu Các sở cho việc nghiên cứu thực đề tài: 1- Kiến thức lực người nghiên cứu: Trong trình lựa chọn thực đề tài người nghiên cứu phải cân nhắc kỹ độ khó độ phức tạp đề tài cho phù hợp với khả năng, kiến thức lực người nghiên cứu - Độ phức tạp đề tài thể mặt: lónh vực nghiên cứu rộng hay hẹp, ngành hay liên ngành, đối tượng nghiên cứu đồng hay không đồng nhất… Tuy nhiên cần lưu ý giá trò đề tài không phụ thuộc vào độ phức tạp Đề hẹp chưa đề tài giá trò Mỗi đề tài nghiên cứu khoa học có phạm vi đònh, phạm vi hẹp việc nghiên cứu sâu Do độ phức tạp đề tài thường có mối liên hệ hổ tương với độ khó - Kiến thức người nghiên cứu (đây điều kiện chủ quan người nghiên cứu) Trước hết vốn liếng, kinh nghiệm người nghiên cứu Giáo sư Hà Văn Tấn nhận xét: “Trình độ học sinh, sinh viên không cho phép họ từ đầu chọn đề tài nghiên cứu Vì phải có gợi ý thầy giáo .” Mỗi đề tài nghiên cứu khoa học có yêu cầu đònh Người nghiên cứu cần nắm vững nội dung, phương pháp nghiên cứu phù hợp với đề tài, nói khác đề tài nghiên cứu phải mang tính vừa sức - Người nghiên cứu phải thể lực nghiên cứu koa học bao gồm việc nắm vững lý thuyết khoa học lónh vực nghiên cứu mình, nắm mức độ đònh phát triển tiến thuộc lónh vực nghiên cứu Có chọn đề tài nghiên cứu có giá trò Trong tình hình tiến khoa học kỹ thuật ngày giới, khối lượng thông tin khoa học kỹ thuật gia tăng với qui mô lớn nhòp độ nhanh đòi hỏi người nghiên cứu khoa học phải tham khảo tài liệu nước Để thực điều người nghiên cứu khoa học cần có số vốn ngoại ngữ đònh Thể lòng ham mê khoa học, tâm nghiên cứu tìm tòi chân lý 2- Vấn đề thực tiễn - Người nghiên cứu phải coi thực tiễn sở, động lực nhận thức Ăng-ghen viết: “Khi xã hội có yêu cầu kỹ thuật xã hội thúc đẩy khoa học 10 trường Đại học” Mặt khác thực tiễn tiêu chuẩn để kiểm tra nhận thức - Thực tế việc có thật, tình hình cụ thể, vấn đề chưa giải sống Người nghiên cứu với kinh nghiệm thân công tác hàng ngày thường thấy mặt vấn đề, mối quan hệ phức tạp, diễn biến, phương hướng phát triển vật từ có hướng thích hợp giải đề tài - Chính thực tiễn giúp người nghiên cứu tìm thấy vấn đề cách cụ thể Người nghiên cứu phải xem thực tiễn cao nhận thức (lý luận) ưu điểm tính phổ biến mà tính thực trực tiếp Hồ Chủ Tòch dạy: “Học tập theo nguyên tắc: kinh nghiệm thực tiễn phải nhau” - Đề tài thực mang tính thực tiễn, nội dung đề tài có thật, phát triển từ thực tế khách quan - Có thể nói công trình nghiên cứu có giá trò thực tế nó, khác mức độ nhiều, phục vụ trước mắt hay lâu dài, gián tiếp hay trực tiếp 3- Tác động điều kiện khách quan đến việc thực đề tài Trong trình nghiên cứu thực đề tài người nghiên cứu yếu tố chủ quan góp phần quan trọng đến kết đối tượng nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu kể phương tiện nghiên cứu, thời gian nghiên cứu người công tác nghiên cứu người hướng dẫn nghiên cứu điều kiện khách quan ảnh hưởng trực tiếp đến việc nghiên cứu kết nghiên cứu Người nghiên cứu nắm yếu tố khách quan kết nghiên cứu khẳng đònh nhiêu A- GIỚI THIỆU I-NGUYÊN LÝ ĐO TỐC ĐỘ XE ÔTÔ 1- Mở đầu: Trong vài năm gần đây, thiết bò đo khí đèn báo có ý nghóa mang đến thông tin cần thiết hổ trợ cho người lái xe Việc đưa xử lý điện tử vào ứng dụng xe đời góp phần thúc đẩy công nghiệp ô tô phát triển mạnh theo hướng tiện nghi dễ sử dụng đồng thời đảm bảo an toàn cho người lái xe tình trạng hoạt động xe với yếu tố ngoại cảnh Nhưng dù thiết bò báo hay điện thiết bò xây dựng nên ba yếu tố là: đầu vào, xử lý đầu Chẳng hạn kiểm soát hoạt động xe phận vi xử lý máy Engine ECU (Electronic Control Unit) xử lý tín hiệu nhận từ cảm biến (sensors) đưa đến phận báo 2- Nguyên lý đo tốc độ xe ôtô: Ở xe ôtô đời cũ, tốc độ xe ôtô xác đònh khí: dùng bánh vít trục vít gắn hộp số thông qua dây công-tơ-mét dẫn động kim đồng hồ đo tốc độ quay Đây phương pháp cổ điển, đơn giản, hiệu kỹ thuật nhiên hạn chế độ bền chưa đạt độ xác cao Hiện nay, xe ôtô đời không dùng kiểu đo tốc độ khí mà dúng hệ thống xử lý tín hiệu điện lấy từ cảm biến tốc độ (Speed sensor) đặt trục thứ cấp hộp số đưa xử lý đưa đến đồng hồ báo tốc độ Sở dó xu hướng chuyển sang phương pháp yêu cầu khách quan ề điện tử hóa phận điều khiển thiết bò hổ trợ xe Phương pháp tỏ xác gọn nhẹ đồng thời thể khả mềm dẻo linh hoạt xử lý hỗ trợ tích cực cho thiết bò liên quan TRUỀ N ĐỘN G HỘP SỐ Cảm biến Tốc độ (Speed Sensor) Vi xử lý (ECU) Chỉ Báo Hình A 1: Sơ đồ khối đo tốc độ * Có hai đo tốc độ thường dùng: a- Bộ cảm biến bao gồm: IC lai HIC (Hybrid Integrated Circuit) lắp MRE xuyến từ (Magnetic Ring) Toàn cảm biến lắp đặt hộp số dẫn động bánh trục thứ cấp - Hoạt động: Khi trục số quay truyền động cho trục gắn xuyến từ quay theo tạo từ thông biến thiên liên tục Kết tạo nên tín hiệu xoay chiều liên tục khỏi MRE Tín hiệu xoay chiều qua so sánh (Comparator) cảm biến tốc độ chuyển đổi dạng sóng xoay chiều tín hiệu số Tín hiệu sau chuyển đổi transistor trớc gởi đến liên kết đo (Combination meter) Hình A.4a: Tín hiệu loại 20 cực từ Tần số sóng sin cho tùy theo số cực nam châm gắn xuyến từ Có hai loại xuyến từ (phụ thuộc vào đời xe ôtô): - Loại có 20 cực tư øsẽ cho 20 chu kỳ sóng sin (ứng với vòng quay xuyến từ) Trong trường hợp tần số tín hiệu chuyển đổi từ 20 xung cho vòng quay xuyến từ thành xung sau qua liên kết đo (Combination Meter) Sau tín hiệu gởi đến xử lý máy Engine ECU để xử lý sau đưa đến đồng hồ thò - Loại có cực từ cho chu kỳ sóng sin Sau qua khỏi cảm biến tốc độ xung chuyển qua “Combination Meter” trước đến ECU (đến ECU xung) Sau tín hiệu gởi đến ECU máy để xử lý sau đưa đến đồng hồ thò Ở trạng thái dùng toàn 24bit (8bit x cảng) cảng A, B, C để nhập hay xuất liệu Khi sử dụng cảng này, cảng A, B dùng bit chúng để nhập hay xuất liệu 8bit cảng C chia thành phần: bis cao bis thấp Trạng thái 1: Trạng thái chia thành nhóm : Nhóm A (chủ yếu cảng A) nhóm B (chủ yếu cảng B) Đối với nhóm dùng bit cảng C điều khiển Trạng thái 2: Nhóm A dùng tuyến chiều dùng bit cảng C điều khiển Còn lại 3bit cảng C bit cảng B dùng theo trạng thái trạng thái 3-Sơ đồ chân cuûa 8255: PA3 PA2 PA1 PAO RD CS GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PBO PB1 PB2 40 39 38 37 36 825 35 34 33 32 10 31 PA4 PA5 PA6 PA7 WR RESET DO D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Vcc PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 11 30 12 Hình II-2: Sơ đồ chân 8255 Bộ ghép nối song song điều khiển theo chương trình 8255 gồm có: Thanh ghi điều khiển: Đây ghi 8bis nội dung ghi điều khiển gọi từ điều khiển Từ điều khiển dùng để xác đònh chức vào/ra cho cảng (khở tạo cảng) ghi thâm nhập để ghi từ điều khiển đòa Ao A1 mức logic Cần ý thâm nhập vào ghi để đọc liệu Thanh ghi trạng thái : Cảng vào 8bit A, B, C bit cảng C sử dụng bit riêng (ở chế độ cài đặt bit nhóm thành nhóm độc lập chương trình: bit cao (PC4…PC7) thuộc nhóm A bis thấp (Pc0…PC3) thuộc nhóm B Bộ đếm bus liệu làm nhiệm vụ giao tiếp bus liệu với ghi điều khiển, ghi trạng thái cảng vào/ra, 8255 có đường điều khiển sau: - RD (read): Tín hiệu cho phép hoạt động đọc liệu đường liệu xuống mức thấp, CPU đọc liệu từ cảng đầu 8255 - WR (write): Tín hiệu cho phép hoạt động ghi liệu Khi đường liệu xuống mức thấp, CPU xuất cảng vào chọn ghi điều khiển 8255 - Reset: Đường tín hiệu hoạt động tích cực mức cao Khi chân mức cao, nội dung ghi điều khiển xóa đặt tất cảng kiểu vào - CS, A0, A1: Đây tín hiệu chọn, CS nối với giải mã đòa chỉ; A A1 nối đến đường A0 A1 CPU, CS tín hiệu cho phép 8255 hoạt động việc xác đònh đòa cho 8255 dựa vào chân tính hiệu này, tín hiệu A0 A1 dùng để chọn cảng ghi điều khiển - Tóm lại việc chọn cảng đònh đòa cho 8255 tóm tắt sau: Trạng thái A1 A0 RD WR CS Mô tả chuyển đổi Đọc Ghi Không động 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 hoaït x x x x x x 1 0 Cảng A=> Bus liệu Cảng B=> Bus liệu Cảng C=> Bus liệu Bus liệu=> Cảng A Bus liệu=> Cảng B Bus liệu=> Cảng C Bus liệu=> Thanh ghi điều khiển D7=1 Bus liệu trạng thái trở kháng cao Điều kiện không chấp nhận Bus liệu trạng thái trở kháng cao x: không quan tâm Bảng II.1 Bảng trạng thái 8255 c-Các chế độ làm việc 8255 Vi mạch tiếp song song lập trình 8255 có chế độ làm việc khác - Chế độ cài đặt xóa bit(BSR: Bit Set/Reset) - Chế độ vào/ra (I/O mode) 8255 làm việc chế độ phụ thuộc vào giá trò bit D7 ghi điều khiển: Trong chế độ I/O, việc xác đònh chế độ 0, cho nhóm B chế độ 0,1,2 cho nhóm A phụ thuộc giá trò bit D2, D5, D6 ghi điều khiển Tóm lại, với 8255 việc chọn chế độ hay chế độ phụ thuộc vào người lập trình cho Với cách chọn chế độ làm việc xác, vi mạch 8255 đáp ứng yêu cầu ghép nối tinh vi Mặt khác, biết tận dụng đặc tính chế độ người thiết kế đạt kết qủa hữu hiệu Sau miêu tả chi tiết đặc điểm chế độ làm việc: a- Chế độ BSR: Chế độ BSR liên quan đến bit cảng C Các bit cài đặt xoá độc lập với cách ghi từ điều khiển thích hợp vào ghi điều khiển Như phần trình bày trên, D7=0 có nhận biết từ điều khiển BSR không làm thay đổi từ điều khiển ghi vào trước với D7=1 Vì hoạt động cảng A B không bò ảnh hưởng từ điều khiển BSR Ở chế độ BSR, bit riêng lẽ cảng C sử dụng với ứng dụng công tắc đóng mở Nhờ tính chất này, chế độ 2, dùng bit cảng C để làm tín hiệu điều khiển ngắt Bộ 8255 cho khả lớn để lựa chọn thực ghép nối vào/ra có ngắt Điều làm đơn giản thiết kế phần cứng Từ điều khiển viết vào ghi điều khiển đặt xoá bit thời điểm nhu bảng II.2 Chọn bit 000 Bit 001 Bit 010 Bit 011 Bit 100 Bit 101 Bit 110 Bit 111 Bit Bảng II.2 : Từ điều khiển lập / xoá bit 8255 b- Chế độ I/O Hình II.3 mô tả cấu trúc từ điều khiển vào / Nếu bit D7=0, 8255 làm việc chế độ cài đặt xoá bit Nếu bit D7=1, 8255 làm việc chế độ vào/ Trong chế độ này, ghép nối 8255 chia làm chế độ bản: Chế độ (mode 0): Một cảng có chức cảng vào/ra đơn giản Chế độ 1(mode 1): Gọi chế độ vào / chốt Khi nhóm chế độ cảng bit (hoặc cảng A cảng B) dùng nhập xuất chân cảng C đïc dùng cho tín hiệu bắt tay Chế độ (mode 2) Chế độ áp dụng cho nhóm A gọi chế độ nhập xuất Bus hai chiều Ở chế độ cảng A cài đặt để truyền liệu hai chiều cách sử dụng chân chân cảng C làm tín hiệu bắt tay - Khi gõ vào Reset mức logic 1, 8255 bò Reset tất cảng đặt chế độ nhập(cả 24 đường port trạng thái tổng trở cao) Sau Reset 8255 chờ nhận từ điều khiển để khởi động(các cảng trì chế độ nhập) - Trong trình thi hành chương trình hệ thống mode hoạt động chọn lệnh đơn giản nên 8255 phục vụ nhiều loại ngoại vi khác chương trình đơn giản Dù mode cảng A B đònh nghóa riêng lẻ cảnng c chia làm hai phần (một nũa cao thấp) theo yêu cầu mode cảng A B - Tất ghi xuất bao gồm flip-flop trạng thái Reset thay đổi mode thời điểm Mỗi nhóm xác đònh mode hoạt động khác - Khả nhập/xoá (set/reset) bit Mỗi bit cảng C set/reset riêng lẻ lệnh Out Điều cho phép khả sử dụng cảng C để điều khiển thông tin trạng thái cảng A B - Điều khiển ngắt (Interrupt) Khi 8255 hoạt động mode hay mode 2, tín hiệu điều khiển có khả yêu cầu ngắt CPU Các tín hiệu yêu cầu ngắt phát sinh từ cảng C Người lập trình cho phép hay cấm ngoại vi ngắt CPU mà khônng ảnh hưởng đến ngoại khác cấu trúc ngắt Flip-flop INTE 8255 kết hợp với khả set/reset bit cảng C thực nhiệm vụ Bit set-INTE set : cho phép ngắt Bit reset-INTE reset: cấm ngắt Tất flip-flop che(mask flip-flop) reset trình chọn mode reset 8255 Hoạt động chế độ (Modes) Chế độ 0(mode 0) : Chế độ xuất nhập cảng A,B C cảng xuất nhập, tín hiệu bắt tay liệu đơn đựơc ghi vào đọc từ 8255 (đối với cảng riêng lẻ) cảng C hoạt động hai cảng bit Khi reset tất cảng vào Đặc điểm chế độ là: - Dữ liệu chốt - Dữ liệu vào không chốt - Các cảng khả bắt tay ngắt - Có 16 khả xuất nhập mode (căn vào bit D0, D3, DZ4 từ điều khiển) TỪ ĐIỀU KHIỂN D D D D D D D D NHOÙM B Cảng C:PC3 PC0 1: VÀo 0: Ra Cảng B 1: VÀo 0: Ra Chọn chế độ 0:Chế độ 1:Chọn chế độ NHÓM A Cảng D7=0: C:PC4 PC7 Chọn 1: VÀo độ 0:chế Ra Cảng A 1: VÀo 0: Ra HÌNH II.3 :từ điều khiển Chọn chế 8255 độ 00:Chế độ 01: Chế độ 1x : Chế độ Chế độ (mode 1): Xuất nhập có điều khiển: Hai cảng A B có chức cảng vào 8bis chúng cấu hình cảng vào cảng xuất nhập liệu chốt Hay nửa cảng c sử dụng đề điều khiển thông tin trạng thái cho cảng A cảng B Nửa cao sử dụng cho cảng A (nhóm A), nửa thấp sử dụng cho cảng B (nhóm B) Như nhóm gồm cảng 8bis bis cảng C Chế độ với cảng A (hoặc B): Khởi tạo vào : Trong chế độ này, cảng A sử dụng đường tín hiệu cao PC3, PC4 PC5 Cảng B sử dụng đường tín hiệu thấp lại cảng C PC0 , PC1 PC2 Các chức tín hiệu sau: STB (Strobe Input) : Tín hiệu hoạt động mức thấp, tạo thiết bò ngoại vi để thông báo cho 8255 biết byte số liệu nhập sẵn sàng 8255 đáp lại tín hiệu STB cách tạo tín hiệu IBF, INTR - IBF : (Input Buffer Full) tín hiệu báo nhận 8255 để thò ngõ vào chốt 1byte liệu Tín hiệu bò Reset CPU đọc liệu - INTR (Interrput request) : Đây tín hiệu sử dụng để ngắt CPU, tín hiệu tạo STB = 1, IBF INTE = 1, tín hiệu INTE bò xóa cạnh sau tín hiệu RD - INTE (Interrput Enable) : Đây Flip-flop bên sử dụng phép không cho phép việc tạo tín hiệu INTR (tức cho phép không cho phép yêu cầu này) Hai Flip – flop INTE A INTEB set /reset cách sử dụng chế độ BSR, cụ thể Flip-flop INTEA điều khiển PC4 INTEB điều khiển PC2 Tóm lại : Quá trình Cpu đọc liệu từ bên vào chế độ sau: Thiết bò vào bis số liệu đến A0… A7 (hoặc B0 B7) phát sinh xung STR với mức tích cực thấp để nạp liệu vào mạch chốt Như làm tín hiệu IBF có mức logic mềm Bộ vi xử lý đọc cảng C kiểm tra tín hiệu IBF để kiểm tra số liệu sẵn sàng chưa Nếu IBF = vi xử lý đọc số liệu cảng A (hoặc B) xóa cờ IBF Chế độ : Với cảng A B khởi tạo ra: Khi cảng A B khởi tạo từ điều khiển chức chân logic sau : - OBF (Output Buffer Full) tín hiệu điều khiển xuống thấp CPU ghi liệu vào mạch chốt ngõ 8255 Tín hiệu báo cho tín hiệu ngoại vi ngõ liệu sẵn sàng đọc Tín hiệu lên cao lần sau 8255 nhận tín hiệu ACK ngoại vi OBF set cạnh lên xung WR từ CPU bò reset ACK =0 ngoại vi (tức mức tích cực) - ACK (Acknowledge) : Đây tính hiệu vào từ ngoại vi, xuống mức thấp thiết bò ngoại vi nhận liệu từ cảng 8255 - INTR (Interrupt Request) : Đây tín hiệu set cạnh lên tín hiệu ACK Tín hiệu lên ngõ dùng yêu cầu ngắt CPU, ngoại vò nhận liệu từ để yêu cầu byte liệu kế xuất Tín hiệu INTR set cấp tín hiệu OBF, ACK INTE toàn mức reset cạnh xuống tín hiệu WR - INTE (Interrupt Enable) Flip-flop bên dùng để tạo tín hiệu INTR Hai Flip-flop INTE A INTEB điều khiển bis PC6, PC2 nhận biết qua chế độ BSR Tương tự cảng nhập PC4 PC5 dùng cảng vào Tóm tắt trình CPU viết liệu sau; CPU ghi liệu cảng A (hoặc B) làm cho OBF ỡ mức logic Thiết bò kiểm tra OBF để xác đònh xem liệu sẵn sàng chưa Nếu tiếp nhận liệu, thiết bò trả lời mức đầu vào ACK đồng thời xóa cờ OBS Chế độ (mode 2) : Xuất nhập liệu chiều bắt tay: Chế độ sử dụng ứng dụng truyền liệu hai máy vi tính giao tiếp với điều khiển đóa mềm Ở chế độ cảng A cấu cảng hai chiều cảng B chế độ chế độ Cảng A sử dụng tín hiệu từ cảng C tín hiệu điều khiển cho việc truyền liệu Các đường bao gồm OBF, ACK, INTR, STB, IBF Với : - INTR : Mức ngõ báo cho CPU biết yêu cầu ngắt - Hoạt động xuất: OBF xuống mức để báo cho thiết bò ngoại vi biết CPU ghi liệu cảng A ACK xuống mức để báo cho thiết bò ngoại vi cho phép đệm trạng thái cảng A mở để phát liệu INTE (liên quan với OBF)được kiểm soát set/reset PC - Hoạt động nhập: STB: Mức ngõ vào cài liệu vào mạch, cài ngõ nhập IBF : Mức thông báo cho CPU biết nạp vào mạch cài nhập INTE (liên quan đến IBF)được kiểm soát set/reset PC4 Ba đường tín hiệu lại PC0… PC2 sử dụng đường vào đơn giản tín hiệu bắt tay cảng B Dùng cảng C điều khiển cảng A,B Trong mode 0, cảng C chuyển số liệu từ 8255 đến ngoại vi hay từ ngoại vi đến 8255 Khi 8255 lập trình mode hay mode 2, cảng C tạo hay nhận tín hiệu điều khiển ngoại vi Đọc nội dung cảng C cho phép người lập trình kiểm tra xác đònh trạng thái thiết bò ngoại vi để thay đổi chương trình điều khiển cho phù hợp Các từ trạng thái cảng C mode: Mode : Nhập D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 I/O I/O IBFA INTEA INTRA INTEB IBFB INTRB NHOÙM A Mode : Xuất NHÓM B D7 -OBF D6 INTEA D5 I/O D4 I/O D3 INTRA NHOÙM A Mode : D7 D6 D5 OBFA INTE1 IBFA NHOÙM A D2 INTEB D1 OBF D0 INTRB NHÓM B D4 D3 INTÈ INTRA D2 D1 D0 NHÓM B HÌNH II.4 : Từ trạng thái cảng C III KHẢO SÁT BỘ NHỚ 1- Bộ nhớ thảo chương xoá EPROM 2764 EPROM 2764 nhớ dùng nguồn 5v, dung lượng nhớ 65.536 bit đọc xóa dễ dàng Cũng EPROM khác có hai kiểu hoạt động : bình thường chờ (Standby) Ở kiểu chờ mạch tiêu tán phần tư công suất bình thường, Thời gian truy xuất 250ns với tốc độ lựa chọn vào khoảng 200ns Thời gian truy xuất tương hợp với vi xử lý hoạt động tốc độ cao Một ưu điểm quan trọng 2764 kiểm soát riêng lẻ ngõ Sơ đồ chân cấu tạo 2764 cho hình III.1 28 A12 27 A7 26 NC A6 25 A8 A5 24 A9 A4 23 A3 A11 OE A2 A1 20 A0 10 19 D7 18 17 D0 2764 Vpp 11 D1 22 21 Vcc PGM A10 CS -CS D5 PGM Cho phép chip hoạt động Nạp chương trình NC Không nối D4 GND 14 15 D3 Sơ đồ khối: ĐIỀU Ghi : -OE ngõ đảo OE D0-D7 ĐỆM NGÕ RA MẠCH CỦA Y MA TRẬN NHỚ 65.536BIT GIẢI MÃ Y A0 Dữ liệu D6 16 A12 D0-D7 Cho pheùp D2 LOGIC KHIỂN Đòa vào -OE 12 13 -OE -OE/PGM A0-A12 GIẢI MÃ X HÌNH III.1: Sơ đồ chân cấu tạo EPROM 2764 Bảng trạng thái hoạt động chân CHA ÂN -CE (20) -OE (22) -PGM (27) VPP (1) VCC (28) D0 – D (11 – 13 15 – 19) KIỂU Đọc VIL VIL VCC Chờ VIH VCC Nạp VIL VIL VPP chương trình Kiểm tra VIL VIL VIH VPP chương trình Cấm VIH VPP nạp chương trình X VIL VIH Bảng III.1: Bảng trạng thái 2764 VCC VCC VCC DOUT Z cao DIN VCC DOUT VCC Z cao 2- Boä nhờ tónh SRAM 6264 : 6264 RAM tónh tốc độ cao, dung lượng nhớ 8192 word x 8bit Đặc tính 6264 : - Sử dụng nguồn 5V - Thời gian truy xuất nhanh, tối đa đạt 150 ns - Công suất tiêu tán trạng thái chờ thấp: 0.1mW - Ngõ vào / liệu chung, ngõ ba trạng thái - Ngõ vào, tương hợp với họ TTL - Thời gian vòng truy cập - Chân tương thích với họ EF ROM 64k - Sơ đồ khối tiêu chuẩn 28 chân * Bảng trạng thái: -WE -CS1 CS2 -OE Trạng Chân D thái X H X X Z cao Không chọn X X L X Z cao H L H H Không Z cao xuất H L H L Đọc D xuất L L H H Dnhập Ghi L L H L Dnhập X : không quan tâm Bảng III.2 Bảng trạng thái 2764 Sơ đồ chaân RAM 6264 28 A12 27 A7 26 CS A6 25 A8 A5 24 A9 A4 23 A3 A11 OE A2 A1 20 A0 10 19 D7 18 17 D6 D0 D1 11 626 NC 22 21 Vcc WE A10 CS1 D2 12 13 16 D4 GND 14 15 D3 D5 D0-D7 A0-A12 D0-D7 Đòa vào Dữ liệu -OE Cho pheùp -CS1, CS -WE2 Cho pheùp chip hoạt động Cho phép ghi NC Không nối Ghi : -OE ngõ đảo OE Hình III.2 : Sơ đồ chân SRAM 6264 IV KHẢO SÁT VI MẠCH GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ IC giải mã thường chọn cho mạch vi xử lý IC 74LS 138 Đây giải mã đa hợp giải đường đường IC 74LS 138 gồm có đường từ Y0 -> Y7, đường liệu vào A, B, C đường điều khiển Trạng thái hoạt động IC 74LS 138 phụ thuộc vào điều kiện ba chân hai chân G2A G2B tác động mức thấp (mức 0) G1 tác động mức cao (mức 1), IC 74LS 138 thiết kế để hoạt động với tốc độ cao, thường dùng cho giải mã đòa chỉ, nhớ hệ thống truyền liệu Sơ đồ chân IC 74LS 138 : A B C G2A G2B G1 Y7 GND 1 6 74LS 138 1 HÌNH IV : Sơ đồ chân cuûa IC 74 LS138 Vcc YO Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Bảng trạng thái cuả IC74LS138 Điều Dữ liệu Dữ liệu khiển vào G1 G2 C B A Y0 Y1 Y2 X X X X 1 X X X X 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 X: Không quan tâm Bảng IV.1 : bảng trạng thái IC Y3 1 1 1 1 Y4 1 1 1 1 74LS138 Y5 1 1 1 1 Y6 1 1 1 1 Y7 1 1 1 1 ... đo tốc độ, nguyên lý tính cước xe Taxi, nguyên lý cảnh báo tốc độ xe ôtô Thiết kế mạch phần cứng Thiết kế phần mềm Về thi công, với yêu cầu đề tài đặt thiết kế thi công mạch điện gần sát với... VII-THIẾT KẾ MẠCH TẠO TÍN HIỆU TỐC ĐỘ: Việc thiết kế mạch tạo tín hiệu tốc độ phần quan trọng toàn hệ thống Nó cung cấp tín hiệu đầu vào cho vi xử lý thực việc tính cước cảnh báo tốc độ Do việc thiết. .. Interface) cho thiết kế mạch vi mạch giao tiếp có đệm liệu, có Port ta khởi tạo vào ra, điều khiển phần mềm (PPI) nên linh hoạt Đồng thời vi mạch thông dụng có thò trường 2- Thiết kế mạch giao