thiết kế máy chấm bài trắc nghiệm, chương 3

Chương 3:SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA NHÓM A CHỨC NĂNG NHẬP DỮ LIỆU Bit PC 4 trở thành bit STB A (Strobe Input, tác động mức thấp nhất), được dùng để chốt dữ liệu ở ngõ vào PA 7 PA 0 vào mạch chốt bên trong. Bit PC 5 trở thành bit IBF A (Input Buffer Full, tác động mức cao), dùng để báo cho thiết bò bên ngoài biết dữ liệu đã được chốt vào bên trong. Bit PC 3 trở thành bit INTR A (interrupt Request, tác động mức cao), bit này có mức logic 1 khi STB A , IBF A và INTE A (Interrupt Enable) ở bên trong PPI 82C55A bằng 1. Bit INTE A được thiết lập mức logic 1 hay 0 dưới sự điều khiển của phần mềm dùng cấu trúc bit Set/Reset của PPI 82C55A. Bit INTE A dùng để cho phép tín hiệu IBF A xuất hiện tại ngõ ra. Tín hiệu INTR A tác động đến ngõ vào ngắt của hệ thống trung tâm để dữ liệu mới đã xuất hiện ở Port A. Chương trình phục vụ ngắt đọc dữ liệu vào và xóa yêu cầu. Các bit còn lại của Port C: PC6, PC7 là các bit xuất hay nhập bình thường và tùy thuộc vào bit D3 trong từ điều khiển.  Cấu hình Port A được là Port xuất dữ liệu: Tương tự cấu hình nhập dữ liệu, cấu hình xuất dữ liệu chỉ khác ở từ điều khiển: SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA NHÓM A CHỨC NĂNG XUẤT DỮ LIỆU Quá trình thực hiện chức năng, vi mạch làm việc theo sự diều khiển trực tiếp của từ điều khiển. Bit D 0 dùng để Set/Reset bit INTE A , khi D 0 =1 thì INTE A =1 (cho phép ngắt), khi D 0 = 0 thì INTE = 0 (không cho phép ngắt). Ba bit D 1 D 3 dùng để chọn 1 bit của Port C, gán mức logic của bit D 0 cho bit của Port đã chọn. 1 0 1 0 X X X X Về nguyên lý, ba (03) bit D 4 D 6 là không cần quan tâm đến, các bit này dùng để điều khiển cho nhóm B. Nhưng trong thực tế, để tránh tranh chấp giữa hai nhóm làm việc này, Port A và Port B thường được cấu hình với mode khác nhau. (Ví dụ nhóm A hoạt động ở Mode 2, nhóm B làm việc ở Mode 0.) f. Nhóm A của PPI 82C55A làm việc ở Mode 2. SƠ ĐỒ CỦA NHÓM A LÀM VIỆC Ở MODE 2 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 BIT SET/RESET 1 = SET 0 = RESET 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 2 0 1 1 3 1 0 0 4 1 0 1 5 1 1 0 6 1 1 1 7 Không quan tâm Mode 2 là kiểu hoạt động Strobed Bi – directional 10, sự khác biệt với Mode 1 là Port có hai chức năng xuất và nhập dữ liệu. Các đường tín hiệu của Port C trở thành các đường tín hiệu điều khiển hay dữ liệu của Port A. Port làm việc ở chế độ nhập hay xuất là tùy thuộc vào bit D 4 của từ điều khiển. Từ điều khiển khi nhóm A hoạt động ở Mode 2: Trong cấu hình này bit PC 7 trở thành tín hiệu OBF A , PC 6 trở thành tín hiệu ACK A , PC 5 thành tín hiệu IBF A, PC 4 thành tín hiệu STB A , và bit PC 3 trở thành tín hiệu INTR A . Khi OBF A =1, INTE A1 =1 hoặc IBF A =1, INTE A2 =1. Các bit PC 0 PC 2 còn lại có thể là các bit I/O tùy thuộc vào các bit điều khiển của nhóm B. Chú ý khi nhóm A làm việc ở Mode2, nhóm B chỉ được phép hoạt động ở Mode 0. 1 1 X X X X X X Cấu hình này còn cho phép Set / Reset từng bit của Port C. Từ điều khiển này khác với từ điều khiển cấu hình Mode 1 là bit D 7 = 0. g. Nhóm B làm việc ở cấu hình mode 1: Trong cấu hình này, Port B có khả năng trở thành cổng nhập hay xuất dữ liệu, công việc này tùy thuộc vào bit điều khiển D 1 . Các đường của Port C trở thành các đường tín hiệu điều khiển hay đường dữ liệu của Port B. Từ điều khiển của mode này là: SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA NHÓM B CHỨC NĂNG NHẬP DỮ LIỆU Bit PC 2 biến thành tín hiệu STB B (tác dụng mức thấp), bit PC 1 thành bit IBF B (tác dụng mức cao) và bit PC 0 trở thành tín hiệu INTR B (tác dụng mức cao). Chức năng của các bit điều khiển giống như nhóm A hoạt động ở Mode 1. 1 X X X X 1 X X SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA NHÓM A CHỨC NĂNG XUẤT DỮ LIỆU Khi làm việc ở mode 0, cả hai nhóm hợp lại làm ba (03) cổng xuất nhập riêng biệt và công việc của các Port này tùy thuộc vào thanh ghi lệnh điều khiển. 3. Ứùng dụng của vi mạch trong thực tế và hình thức giao tiếp của PPI 82C55A được sử dụng trong thiết kế: IC giao tiếp IO PPI 82C55A được ứng dụng trong nhiều hệ thống điều khiển vi mạch; dùng chung Microprocessor, vi mạch PPI 82C55A đóng vai trò là IC giao tiếp giữa Microprocessor và đối tượng điều khiển, ngoài ra 82C55A còn có khả năng mở rộng tín hiệu điều khiển (bằng hai nhóm trạng thái A và B). Các ứng dụng của vi mạch PPI 82C55A là tryền dữ liệu, giải mã hiển thò, giải mã bàn phím, giao tiếp điều khiển tùy theo yêu cầu. Như đã biết, PPI 82C55A là một vi mạch với ba (03) cổng giao tiếp và một thanh ghi điều khiển nên khi sử dụng chỉ cần hai (02) đường đòa chỉ. Do đó, có thể giao tiếp kiểu IO hay kiểu bộ nhớ. Về chức năng của PPI 82C55A không có gì thay đổi trong hai kiểu giao tiếp này, chỉ thay đổi về đòa chỉ truy xuất. Kiểu IO, đòa chỉ của Port hay thanh ghi có độ dài 8 bit, kiểu bộ nhớ, đòa chỉ của Port hay thanh ghi sẽ có độ dài 16 bit giống như bộ nhớ nên gọi là kiểu bộ nhớ. Khi thiết kế giao tiếp theo kiểu bộ nhớ thì mỗi Port hay mỗi thanh ghi điều khiển của PPI 82C55A được xem là ô nhớ. Khi đó Microprocessor giao tiếp với vi mạch giống như bộ nhớ và 2 lệnh IN và OUT không còn tác dụng. Kiểu bộ nhớ chỉ được sử dụng trong các hệ thống nhỏ, đơn giản. Do tính chất là một hệ thống tuy đa năng nhưng sử dụng những kiến thức cơ bản nên mạch giao tiếp được thiết kế theo kiểu đơn giản nhất. Mạch thiết kế theo kiểu giao tiếp bộ nhớ. Trước hết, cảm biến là bộ phận thu nhận các tín hiệu không điện như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, sóng âm thanh, điện từ, … và biến chúng thành các đại lượng có thể cân, đo, đếm được (nói chung, là các đại lượng khá tường minh). Vậy cảm biến quang điện chính là bộ phận biến đổi ánh sáng thành đại lượng điện. Khái niệm về cảm biến quang điện là vậy, còn nguyên lý hoạt động của chúng là dựa vào đònh luật bảo toàn năng lượng và đònh luật bảo toàn vật chất, vất chất không mất đi mà chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Ở đây, năng lượng cũng không mất đi mà chỉ biến đổi từ dạng này sang dạng khác. Đối với cảm biến quang điện, năng lượng ánh sáng (quang năng) dưới dạng các hạt Photon được linh kiện cảm biến quang điện hấp thụ và chuyển đổi thành các chuyển động có hướng của các Electron tự do bên trong vật liệu làm nên linh kiện. Tùy thuộc vào cường độ thu nhận các Photon mà sự chuyển dời của các Electron là mạnh hay yếu, điều này cũng có nghóa là dòng phát (hay áp) sinh ở đầu tín hiệu ra là cao hay thấp. Trên là nguyên lý hoạt động chung, dựa vào tính chất riêng của từng nguyên lý mà người ta phân linh kiện cảm biến quang thành các loại sau:  Cảm biến điện trở.  Cảm biến Diod.  Cảm biến BJT.  Cảm biến Opto-coupler.  … Trong tầm nghiên cứu của đề tài, linh kiện cảm biến quang dựa trên các bức xạ chính là đònh hướng chính cho việc tìm hiểu và nghiên cứu. Trong nhiều lónh vực khoa học kỹ thuật, con người đã và đang sử dụng các bức xạ thuộc những dải khác nhau của phổ điện từ, phổ biến nhất là:  Bức xạ thuộc phổ tần quang học bao gồm: ánh sáng thấy được, tia hồng ngoại và tia tử ngoại.  Tia X, tia Y, hạt  cũng như hạt . . sử dụng những kiến thức cơ bản nên mạch giao tiếp được thiết kế theo kiểu đơn giản nhất. Mạch thiết kế theo kiểu giao tiếp bộ nhớ. Trước hết, cảm biến là. Buffer Full, tác động mức cao), dùng để báo cho thiết bò bên ngoài biết dữ liệu đã được chốt vào bên trong. Bit PC 3 trở thành bit INTR A (interrupt Request,