Giới thiệu vi mạch lập trình 8255A. Đây là vi mạch vào ra theo chương trình rất thông dụng thường có trong các vi tính PC/XT, PC/AT và các thiết bị trao đổi thông tin khác (xem phần phụ lục 1). 4.4.1.2 Kết nối 8255A với hệ thống. Vi mạch lập trình 8255A có 3 Port xuất nhập trong đó: Port A được sử dụng để cho việc nhập xuất dữ liệu 8 bit song song. Port C được sử dụng thực hiện trao đổi các tín hiệu bắt tay...
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:46 4.4.1.1 Giới thiệu vi mạch lập trình 8255A Đây vi mạch vào theo chương trình thông dụng thường có vi tính PC/XT, PC/AT thiết bị trao đổi thông tin khác (xem phần phụ lục 1) 4.4.1.2 Kết nối 8255A với hệ thống Vi mạch lập trình 8255A có Port xuất nhập đó: Port A sử dụng việc nhập xuất liệu bit song song Port C sử dụng thực trao đổi tín hiệu bắt tay Port B sử dụng để xuất tín hiệu cấp cho LED đơn để thị chế độ thi hành :Tx/Rx, STEP, CYCLE, PATTERN, BURST, BREAK PIONT, HANDSHAKE Trong port A va port B kết nối đến đầu nối chuẩn DB _25F để thực việc trao đổi thông tin với thiết bị khác 4.4.1.3 Lập trình cho 8255A Để thực chế độ trên, việc lập trình cho vi mạch 8255A thực Mode 4.4.2 Thu phát liệu nối tiếp bit đồng bất đồng (dị bộ) Truyền liệu nối tiếp đầu phát liệu dạng song song chuyển thành liệu nối tiếp Tín hiệu tiếp nối sau truyền liên tục bit đường dây đầu thu tín hiệu biến đổi ngược lại để tái tạo tín hiệu dạng song song thích hợp cho việc xử lý Hãng Intel cho đời vi mạch chuyên dụng thực hai kiểu truyền thông tin 8251A hay gọi mạch USART Một dạng vi mạch thứ hai dùng rộng rãi thiết bị thông tin nối tiếp vi mạch USAT 8250A/16450, UART 6402, ACIA 6850… Để đáp ứng yêu cầu đặt nên lựa chọn vi mạch USART 8251A (Intel) 4.4.2.1.Giới thiệu vi mạch USART 8251A Đây vi mạÏch thu phát đồng không đồng bộ,có thể sử dụng để trao đổi trao đổi thông tin nối tiếp với máy vi tính ,hay thiết bị ngoại vi nào, (xem phần phụ lục 1) Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:47 4.1.2.2.Lập trình cho USART 8251A Trong hệ thống này, vi mạch 8251A khởi tạo để làm việc hai mode bản: Mode nối tiếp bất đồng bộ: Mode nối tiếp đồng Công việc chọn tần số xung Clock thực phím UNIT bàn phím 4.4.3.Các chuẩn giao tiếp vi mạch kích chuẩn thu – phát liệu Tương tự thiết bị ngoại vi khác, (máy vi tính, máy in…) việc trao đổi liệu điều phải theo chuẩn giao tiếp định Có nhiều dạng chuẩn khác sử dụng để phối ghép thường gặp thiết bị như: RS – 232C, RS – 449, RS – 423AS vaø RS – 422AS… Để thống cho việc giao tiếp tương thích giữ thiết bị với hệ thống khác nên chuẩn RS – 232C, sử dụng 4.4.3.1.Giới thiệu chuẩn RS – 232C i./ Chuẩn nối dây DB – 25 F (25 chân) Chuẩn dùng cho việc trao đổi liệu bit song song có bắt tay ii./ Chuẩn nối dây DB – 9F (9 chân) Chuẩn phục vụ cho việc thông tin nối tiếp khoảng cách xa iii./ Vi mạch kích chuẩn thu phát RS – 223C Thông tin thiết bị với hệ hống khác truyền tải thông qua cáp chuẩn RS – 232C Tuy nhiên trở kháng tín hiệu TTL vi mạch USART không thích hợp để phát lên đường dây xoắn đôi cáp đồng trục nên thường đòi hỏi vi mạch kích phát thu Hãng MOTOROLA cho đời hai loại vi mạch đáp ứng yêu cầu là: Vi mạch kích phát MC 1488 Vi mạch kích thu MC 1489 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:48 Hình 4.17 Sơ đồ kết nối USART 8251A với vi xử lý RS -232C 4.4.4.Bộ tạo xung Clock Trong hệ thống tạo xung Clock có vai trò: Cung cấp xung Clock chuẩn cho khối thu phát liệu nối tiếp mà cụ thể cấp cho vi mạch USART 8251A (TxC RxC) để đạt tốc độ thu phát chuẩn (baud) yêu cầu Tạo xung ngắt cho vi xử lý 8085A để kiểm soát tốc độ truyền/nhận Cung cấp xung clock cho thiết bị khác bên Để tạo xung Clock chuẩn có nhiều cách để thực a) Dùng phần mềm b) Dùng phần cứng: sử dụng vi mạch chuyên dụng để tạo xung Clock như: i Các họ vi mạch 555 ii Vi mạch đếm/định thời lập trình 8253, 8254 (Intel) Đặc biệt vi mạch 8253 dùng phổ biến định thời, yêu cầu thiết bị cần có nguồn xung Clock thay đổi từ đơn vị HZ đến MHZ, nhằm đáp ứng cho tốc độ chuẩn Do 8253 chọn để cấp xung Clock cho hệ thống 4.4.4.1.Giới thiệu vi mạch định thời 8253 8253 vi mạch định thời đa sử dụng làm đếm kiện, taọ xung lập trình 8253 có chứa đếm (0,1và 2) Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:49 4.4.2.Lập trình khởi tạo cho 8253 Vi mạch 8253 có tất đếm (0,1 2) mode hoạt động, (xem phần phụ lục 1) Trong tạo xung Clock sử dụng đếm để thực việc chia tần số Bộ đếm 0: chia tần số đơn vị MHZ Bộ đếm 1: chia tần số đơn vị KHZ Bộ đếm 2: chia tần số đơn vị HZ Muốn vi mạch 8251A thu/phát liệu tốc độ (75, 110, 300, 1200, 2400, 4800 hay 9600 bit/s) cần lập trình cho vi mạch 8253 phát xung Clock có tần số tương ứng Việc khởi tạo đếm thực bước sau: Ghi từ điều khiển vào ghi điều khiển Nạp byte thấp số đếm vào ghi đếm Nạp byte cao số đếm vào ghi đếm Trong hệ thống đếm khởi tạo để hoạt động Mode 4.4.5.Mạch chọn đơn vị xung Clock Để thực việc chọn đơn vị xung Clock HZ, KHZ, MHZ, mạch sử dụng vi mạch tạo xung clock đơn ổn 74LS221 vi mạch 4017 để thực việc chọn Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:50 Hình 4.18 Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung clockï Trong hệ thống để kiểm tra trạng thái trước mạch chọn đơn vị xung Clock, hành đơn vị Hz, KHz, MHz, mạch dùng vi mạch cho phép 74244 để đọc trạng thái hành mạch chọn xung Clock, đồng thời báo lên hình hiển thị đơn vị tần số hành chọn Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:51 4.4.6.Sơ đồ nguyên lý hoàn chỉnh mạch điện khối giao tiếp ngoại vi Hình 4.19 Sơ đồ mạch điện khối giao tiếp ngoại vi Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:52 Hình 4.20 Sơ đồ mạch điện nguyên lý khối xử lý Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:53 Hình 4.21 Sơ đồ nguyên lý mạch bàn phím hiển thị Do sơ đồ nguyên lý mạch điện hoàn chỉnh máy thu phát ký tự bit chiếm diện tích mạch in lớn Do đó, để đãm bảo tính kỹ thuật, thẩm mỹ thiết bị nên lúc chạy mạch in(board), người thực Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:54 định tách sơ đồ nguyên lý mạch điện toàn phần thiết bị thành hai mạch điện riêng biệt bao gồm: Mạch điện bàn phím hiển thị chứa LED hiển thị bàn phím (hình 4.23) Mạch điện xử lý (CPU) chứa cáctòan linh kiện lại (hình 4.22) Hai bo mạch liên hệ với bus dây Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:55 CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MONITOR Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:56 5.1.GIỚI THIỆU Như biết chương trình Monitor phần mềm điều khiển thiết bị hoạt động theo yêu cầu Để cho thiết bị hoạt động mạnh mẽ, dễ dàng sử dụng nên người thực đề tài ứng dụng kỹ thuật vi xử lý thiết kế máy thu phát ký tự bit Vi mạch xử lý sử dụng 8085A (Intel) Phần cứng cố định, cổ máy, muốn hoạt động phải có công nhân lành nghề điều khiển để tạo sản phẩm có chất lượng Từ nhận muốn phần cứng hoạt động đòi hỏi phải có can thiệp người, mà chủ yếu thông qua phần mềm điều khiển.Do hoạt động linh hoạt thiết bị phụ thuộc nhiều vào kỹ lập trình phần mềm cho hệ thống Như phần mềm phần cứng hai phận biệt lập tách rời Trong hệ thống, chúng hổ trợ cho để hình thành nên hoạt động thiết bị Trong thiết bị phần mềm điều khiển xây dựng sở tản tập lệnh vi xử lý 8085A để đáp ứng chức hoạt động thiết bị 5.2.CƠ SỞ XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MONITOR Công việc xây dựng chương trình Monitor thực dựa sở yêu cầu chức hoạt động đặt thiết bị kết hợp với cấu trúc phần cứng thiết kế Để thực công việc trên, nhóm thực tiến hành sử dụng kit vi xử lý 8085A trường kết hợp với kit mở rộng bàn phím hiển thị, tạm gọi kit vi xử lý 8085A mở rộng để viết thử nghiệm chương trình riêng biệt phục vụ cho chức thiết bị.Tiến hành kiểm nghiệm điều lại cho với yêu cầu đặt Cuối liên kết với chương trình lại theo trình tự hợp lý nạp vào EPROM hệ thống để quản lý điều khiển hoạt động thiết bị 5.3 CÁC BƯỚC XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MONITOR Xây dựng lưu đồ khối cho hệ thống Viết chương trình mã ngữ Dịch chương trình sang mã máy Nạp chương trình vào nhớ Kiểm tra xem liệu nạp có không Cho chạy chương trình Giám định kết Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:57 5.4 MỘT SỐ YÊU CẦU ĐỐI VỚI CHƯƠNG TRÌNH MONITOR Xuất phát từ việc giới hạn đề tài để đặt yêu câu chương trình Monitor sau: Cách thức hoạt động tương tự máy phát từ 16 bits (Word Generator) phần mềm mô mạch EWB 5.0 Làm việc chế độ thu phát liệu song song, nối tiếp bất đồng Các chương trình trình bày dạng lưu đồ giải thuật Các nhãn sử dụng để đại diện cho địa ô nhớ Các chương trình có giải thuật giống trình bày lần Theo thứ tự chương trình Monitor chương trình xuất trước trình bày trước 5.5.CẤP PHÁT VÙNG NHỚ: Bộ nhớ hệ thống có dung lượng 16 KByte cấp phát sau ROM KByte dùng để lưu trữ toàn có liên quan đến chương trình Monitor hệ thống RAM 8KByte sử dụng dùng để lưu trữ chương trình soạn thảo liệu người sử dụng, dùng ngăn xếp, vùng nhớ tạm thời, vùng đệm liệu 5.6.XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MONITOR: 5.1.1.Khởi tạo ngăn xếp Ngăn xếp định nghóa vùng nhớ hay ô nhớ RAM sử dụng dùng để lưu trữ thông tin cách tạm thời suốt trình thi hành chương trình Thông tin trao đổi với ngăn xếp có tính chất: vào sau trước (LIFO: Last in, First out) Thông thường ngăn xếp khởi tạo địa đáy vùng nhớ RAM Trong hệ thống ngăn xếp khởi tạo địa 3FFFH 5.6.2.Khởi tạo ngoại vi Để ngoại vi hệ thống hoạt động ổn định tất ngoại vi khởi tạo để tránh hoạt động sai lệch số ngoại vi không khởi tạo Điều có nghóa ghi điều khiển ghi liệu nhận giá trị ngẩu nhiên hiểu giá trị khởi tạo Trong hệ thống công việc thực chương trình Monitor phần lớn thực tập trung vào công việc hiển thị quét phím vi mạch 8279 khởi tạo nhiều lần Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:58 5.6.3.Khởi tạo ngắt Trong phần cứng hệ thống sử dụng hết ngắt vi xử lý 8085A RST 7.5: dùng cho 8253 RST 6.5 RST 5.5 dùng cho 8251A để ngắt vi xử lý thực thi chương trình truyền liệu 5.7 LƯU ĐỒ KHỐI CHƯƠNG TRÌNH MONITOR Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:59 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:60 ... vi Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:52 Hình 4.20 Sơ đồ mạch điện nguyên lý khối xử lý Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:53 Hình 4.21 Sơ đồ nguyên... Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:55 CHƯƠNG XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MONITOR Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:56 5.1.GIỚI THIỆU Như biết chương trình Monitor... thực thi chương trình truyền liệu 5.7 LƯU ĐỒ KHỐI CHƯƠNG TRÌNH MONITOR Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:59 Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự Bit Trang:60