CHƯƠNG MỞ ĐẦU I _ KHÁI QUÁT VẤN ĐỀ Hệ thống điều khiển máy khoan bằng máy tính điện tử là một tập hợp các thiết bị và phụ kiện liên quan. Để nắm được hết các nguyên lý hoạt động và cấu tạo của chúng rõ ràng là một vệc không đơn giản. Thậm chí ngay cả tên gọi của một số bộ phận trong hệ thống cũng gây phiền hà cho người sử dụng. Trước những tiến bộ như vũ bảo của ngành công nghiệp ngày nay và nhu cầu ứng dụng máy tính vào mọi lĩnh vực, hệ thống điều khiển tự động ngày càng được phát triển một cách hoàn hảo và có độ chính xác cao. Hoạt động cơ bản của hệ thống điều khiển máy khoan bằng máy tính được thực hiện cũng giống như các loại giao tiếp khác. Dữ liệu được chứa trong bộ nhớ của máy tính, sau đó được xuất ra qua cổng giao tiếp nối tiếp đưa đến máy khoan để điều khiển động cơ định vị đúng vị trí cần khoan, và cứ thế hết vị trí này đến vị trí khác đến khi nào mà máy tính gởi lệnh dừng thì động cơ không hoạt động nữa. Khi ấy hệ thống khoan mạch in hoàn thành. II_ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Do thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài chỉ giới hạn trong vòng 6 tuần, với vốn kiến thức và việc tìm hiểu về hệ thống điều khiển và cơ cấu cấu tạo, cũng như các bộ phận chi tiết trong hệ thống điều khiển còn hạn chế, luận văn này chỉ thực hiện trong phạm vi ứng dụng phần mềm PalEl để khoan mạch in bao gồm các phần sau: Phần I : Cơ sở lý thuyết về giao tiếp Giao tiếp với máy tính Giới thiệu về chuẩn RS232 Phần II : Các khái niệm về máy điều khiển theo chương trình số Đại cương về điều khiển theo chương trình số Truyền động bằng động cơ bước Phần III : Phần mềm Ứng dụng phần mềm PALEl để khoan mạch in III _ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Dựa trên tài liệu và thiết bị điều khiển, đặt biệt máy khoan có sẵn, cũng như phần mền điều khiển được dịch từ tài liệu PAL_EP ….. để viết một chương trình ứng dụng thực tế đơn giản nhằm góp phần phong phú thêm cho việc hiểu biết về lĩnh vực này đồng thời có thể mở rộng và định hướng cho những đề tài sau CHƯƠNG I GIAO TIẾP MÁY TÍNH I _ CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH Trải qua một thời gian dài từ phát minh đầu tiên ra máy tính cho đến nay, máy tính đã không ngừng nâng cao và phát triển qua nhiều thế hệ. Tuy nhiên hầu hết máy tính đang phổ biến hiện nay đều có nguồn gốc xuất phát từ họ PC (Personal Computer). Đầu tiên là kiểu máy PCXT do hãng IBM chế tạo với bộ xử lý (CPU) 8088 của hãng Intel. Đây là hệ thống xử lý dữ liệu 16 bit nhưng dùng bus dữ liệu 8 bit. Tiếp theo đó là máy AT ra đời với bộ xử lý 80286 có tính năng hơn hẳn chip 8088 của máy PC XT. Nó có khả năng tạo ra bộ nhớ ảo, đa nhiệm vụ, tốc độ nhanh, độ tin cậy cao và dùng bus dữ liệu 16 bit. Đa nhiệm (Multitasking) là khả năng thực hiện một lúc nhiều nhiệm vụ: Vừa in một tài liệu Vừa tính toán một phép tính Công việc này thực hiện được nhờ hoán chuyển nhanh theo sự theo dõi của CPU đến các chương trình mà nó đang nắm quyền điều khiển .Việc này được thực hiện ngay bên trong CPU cộng với một vài giúp đỡ của hệ điều hành.Bộ nhớ ảo (Virtull Memory) cho phép máy tính làm việc với một bộ nhớ dường như lớn hơn nhiều so với bộ nhớ vật lý hiện có: Công việc này thực hiện được nhờ một phần mềm và sự thiết kế phần cứng cực kỳ tinh xảo. Ngày nay các máy AT 386, 486, Pentium dùng chip CPU lần lượt là 80386, 80486, P5 là kết quả của trình độ kỹ thuật và công nghệ hiện đại. Chương trình một bộ nhớ lớn hơn tổ tiên là : 8088 hay 80286 cùng với nhiều chức năng mới, thêm nữa là tốc độ vi xử lý không ngừng được nâng cao độ rộng của data bus cũng mở rộng lên 32bit rồi 64 bit với Pentium. II _ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÀO RA: 1. Vào ra điều khiển bằng chương trình: Thiết bị ngoai vi điều ghép với Bus hệ thống vi xử lý thông qua các phần thích ứng về công nghệ chế tạo và logic. Thích ứng về công nghệ chế tạo là điều chỉnh mức công nghệ sản xuất thiết bị ngoại vi và công nghệ sản xuất của mạch trong hệ vi xử lý. Thích ứng về Logic là nhiệm vụ tạo tín hiệu điều khiển ngoại vi tín hiệu trên bus hệ thống. Trong hệ vi xử lý một vùng nhớ dùng làm nơi chứa địa chỉ cổng vào ra và CPU xuất hoặc nhập dữ liệu từ các cổng vào ra này các lệnh xuất nhập InOut Lúc này cổng vào ra được xem như thanh ghi ngoài, chúng được viết vào hoặc đọc ra như ô nhớ Ram qua hai lệnh trên. Để phân biệt hướng xuất hoặc nhập dữ liệu từ cổng vào ra CPU phát ra tín hiệu điều khiển đọc hoặc viết. Để phân biệt vùng nhớ với thiết bị vào ra CPU phát ra tín hiệu điều khiển IOM. Khi có các lệnh này thì các lệnh InOut mới có tác dụng. Ngoài các lệnh qui chiếu bộ nhớ, cũng như khả năng trao đổi dữ liệu giữa thiết bị ngoại vi và hệ vi xử lý. Lúc đó vào ra được gán như một địa chỉ ô nhớ của bộ nhớ. Các thanh ghi liên quan tới cổng vào ra được xem như ngăn nhớ. Khi bộ vi xử lý gọi địa chỉ và xung điều khiển đọc hay viết bộ nhớ không cần xác định nơi gởi là bộ nhớ hay thiết bị vào ra. Nó chỉ hỏi nơi gởi dữ liệu vào trong khoảng thời gian cho phép. Bộ logic bên ngoài sẽ giải mã địa chỉ kết hợp với xung MR, MW, để chọn thiết bị mà không phân biệt ngăn nhớ hay thiết bị vào ra. 2. Vào ra điều khiển bằng ngắt: Với phương pháp điều khiển vào ra bằng chương trình, CPU phải liên tục kiểm tra trạng thái của thiết bị ngoại vi đến khi sẵn sàng, đó là sự lãng phí thời gian của CPU và chương trình dài và phức tạp. Khi bộ vi xử lý có nhiều thiết bị ngoại vi CPU không đáp ứng yêu cầu của chúng. Có thể đáp ứng yêu cầu ngoại vi nhanh chóng và không theo trình tự như định trước nhờ cơ cấu ngắt CPU. Nhờ tính chất đáp ứng tức thời của vi xử lý khi có yêu cầu ngắt từ thiết bị ngoại vi do đó các ngắt thường được dùng ở những trường hợp yêu cầu đap ứng nhanh, thời gian trả lời ngắn, thực hiện ở bất kỳ thời điểm nào. Khi đó CPU phải chuyển đến chương trình con, yêu cầu ngắt ở cuối bất kỳ lệnh nào trong chương trình chính. Các chương trình con phục vụ ngắt có thể lưu trữ nội dung các thanh ghi và khôi phục lại khi thực hiện xong chương trình phục vụ ngắt và trước khi trở lại chương trình chính. Giao tiếp với maý tính là trao đổi dữ kiện giữa một máy tính với một hay nhiều thiết bị ngoại vi. Theo tiêu chuẩn sản xuất, máy tính giao tiếp với người sử dụng bằng hai thiết bị: Bàn phím để nhập dữ liệu Màn hình để hiển thị Ngoài ra nhà sản xuất cho ta nhiều cách giao tiếp khác thông qua các port như là các ngõ giao tiếp: Giao tiếp qua port com (nối tiếp) Giao tiếp qua port Parallel(song song) Tùy theo trường hợp ứng dụng cụ thể mà chọn cách giao tiếp thích hợp. III _ PHƯƠNG PHÁP GIAO TIẾP 1. Giao tiếp với máy tính thông qua slot card: Bên trong máy tính, ngoài những khe cắm dùng cho card vào ra, card màn hình, vẫn còn những rãnh cắm để trống. Để giao tiếp với máy tính, ta có thể thiết kế card mở rộng để gắn vào khe cắm mở rộng này. Ở máy tính PCXT rãnh cắm chỉ có 1 loại với độ rộng 8 bit và tuân theo tiêu chuẩn ISA (Industry Standard Architecture). Rãnh cắm theo tiêu chuẩn IS có 62 đường tín hiệu, qua các đường tín hiệu này máy tính có thể giao tiếp dễ dàng với thiết bị bên ngoài thông qua card mở rộng. Trên rãnh cắm mở rộng, ngoài 20 đường địa chỉ, 8 đường dữ liệu, còn có một số đường điều khiển như: , , IOW, AEN, CLK, ... Do đó card giao tiếp với máy tính qua slot card đơn giản, số bit có thể tăng dễ dàng, giảm được nhiều linh kiện, tốc độ truyền dữ liệu nhanh (truyền song song). Tuy nhiên, do khe cắm nằm bên trong máy tính nên khi muốn gắn card giao tiếp vào thì phải mở nắp ra, điều này gây bất tiện cho người sử dụng. 2. Giao tiếp qua Serial Port (Port COM) : IBM PC cung cấp 2 cổng nối tiếp: COM1 và COM2. Các cổng này giao tiếp theo tiêu chuẩn RS232. Chúng có thể được nối với một Modem để dùng cho mạng điện thoại, hay nối trực tiếp với một máy tính khác. Dữ liệu được truyền qua cổng này theo cách nối tiếp, nghĩa là dữ liệu được gởi đi nối tiếp nhau trên 1 đường dây. Do các dữ liệu được truyền đi từng bit một nên tốc độ truyền chậm, các tốc độ truyền có thể là 300, 600, 1200, 2400, 4800bps, 9600bps, chiều dài dữ liệu có thể là 5, 6, 7 hoặc 8 bit và kết hợp với các bit Start, Stop, Parity tạo thành một khung (frame). Ngoài ra cổng này còn có các điều khiển thu (Receive), phát (Trans), kiểm tra. Cách giao tiếp này cho phép khoảng cách truyền dữ liệu xa, tuy nhiên tốc độ truyền rất chậm tốc độ tối đa là 20kbps. 3. Giao tiếp qua cổng PRINT (Cổng máy in): IBM PC cho phép sử dụng đến 3 cổng song song có tên là LP1, LP2 và LP3. Kiểu giao tiếp song song được dùng để truyền dữ liệu giữa máy tính và máy in. Khác với cách giao tiếp qua Port Com, ở cách giao tiếp này dữ liệu được truyền song song cùng một lúc 8 bit. Vì thế nó có thể đạt tốc độ cao. Connector của Port này có 25 chân bao gồm 8 chân dữ liệu và các đường tín hiệu bắt tay (Handshaking ). Tất cả các đường Data và tín hiệu điều khiển đều ở mức logic hoàn toàn tương thích với mức TTL. Hơn nữa, người lập trình có thể điều khiển cho phép hoặc không cho phép các tín hiệu tạo Interrupt từ ngõ vào nên việc giao tiếp đơn giản và dễ dàng. Tuy nhiên, giao tiếp với mức logic TTL nên khoảng cách truyền bị hạn chế so với cách truyền qua Port Com, đồng thời cáp truyền cũng phức tạp hơn. Đó là nhược điểm của cách giao tiếp này. CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUẨN RS232C Vào năm 1960, cùng với sự phát triển mạnh của các thiết bị đầu cuối máy tính chia sẻ thời gian, các Modem đã được tung ra ngày càng nhiều nhằm đảm bảo cho các thiết bị đầu cuối có thể dùng các đường điện thoại để thông tin giữa các máy tính với nhau ở những khoảng cách xa. Modem và các thiêt bị được dùng để gửi số liệu nối tiếp thường được gọi là thiết bị thông tin số liệu DCE (Datommunication Equipment). Các thiết bị đầu cuối hoặc máy tính đang gửi hay nhận số liệu được gọi là các thiết bị đầu số liệu DTE (Data Terminal Equipment). Nhằm đáp ứng với nhu cầu về tín hiệu và các chuẩn bắt tay (handshake standards) giữa DTE và DCE, hiệp hội kỹ thuật điện tử EIA đã đưa ra chuẩn RS232C. Chuẩn này mô tả chức năng 25 chân tín hiệu và bắt tay cho việc chuyển dữ liệu nối tiếp. Nó cũng mô tả các mức điện áp, trở kháng, tốc độ truyền cực đại và điện dung cực đại cho các đường tín hiệu này. RS232 ấn định 25 chân tín hiệu, và quy định các đầu nối DTE phải là male (đực) và các đầu nối DCE phải là female (cái). Một loại đầu nối đặc biệt không được cho, nhưng thường dùng nhiều nhất là đầu nối mele DB25P (hình 21). Ngoài ra, đối với nhiều hệ thống còn dùng loại 9 chân như loại DE9P mele (hình 22). Hình 21 Hình 22 Được EIA đưa vào năm 1969 để truyền dữ liệu nối tiếp và tín hiệu điều khiển giữa Modem và thiết bị đầu cuối (hoặc máy tính) với tốc độ truyền tối đa là 20kbps ở cự ly khoảng 15m. đây là một dạng giao tiếp loại TTL + bộ kích đường dây không cân bằng. Việc mô tả chuẩn này được chia làm ba phần: Các đặc điểm kỹ thuật về điện, mô tả các đường dữ liệu điều khiển và sử dụng bộ kết nối chân ra. I _ ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VỀ ĐIỆN CỦA RS232C IN NUMBERS FOR 9 PINS PIN NUMBERS FOR 25 PINS COMMON NAME RS232C NAME SIGNAL DIRECTION ON DCE 3 2 7 8 1 2 3 4 5 TxD RxD RTS CTS AA BA BB CA CB IN OUT IN OUT 6 5 1 6 7 8 9 10 DSR GND CD CC AB CF OUT OUT
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH CHƯƠNG MỞ ĐẦU I _ KHÁI QUÁT VẤN ĐỀ Hệ thống điều khiển máy khoan máy tính điện tử tập hợp thiết bị phụ kiện liên quan Để nắm hết nguyên lý hoạt động cấu tạo chúng rõ ràng vệc không đơn giản Thậm chí tên gọi số phận hệ thống gây phiền hà cho người sử dụng Trước tiến vũ bảo ngành công nghiệp ngày nhu cầu ứng dụng máy tính vào lónh vực, hệ thống điều khiển tự động ngày phát triển cách hoàn hảo có độ xác cao Hoạt động hệ thống điều khiển máy khoan máy tính thực giống loại giao tiếp khác Dữ liệu chứa nhớ máy tính, sau xuất qua cổng giao tiếp nối tiếp đưa đến máy khoan để điều khiển động định vị vị trí cần khoan, hết vị trí đến vị trí khác đến mà máy tính gởi lệnh dừng động không hoạt động Khi hệ thống khoan mạch in hoàn thành II_ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI Do thời gian nghiên cứu thực đề tài giới hạn vòng tuần, với vốn kiến thức việc tìm hiểu hệ thống điều khiển cấu cấu tạo, phận chi tiết hệ thống điều khiển hạn chế, luận văn thực phạm vi ứng dụng phần mềm Pal-El để khoan mạch in bao gồm phần sau: Phần I : Cơ sở lý thuyết giao tiếp Giao tiếp với máy tính Giới thiệu chuẩn RS-232 Phần II : Các khái niệm máy điều khiển theo chương trình số Đại cương điều khiển theo chương trình số Truyền động động bước LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH Phần III : Phần mềm Ứng dụng phần mềm PAL-El để khoan mạch in III _ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Dựa tài liệu thiết bị điều khiển, đặt biệt máy khoan có sẵn, phần mền điều khiển dịch từ tài liệu PAL_EP … để viết chương trình ứng dụng thực tế đơn giản nhằm góp phần phong phú thêm cho việc hiểu biết lónh vực đồng thời mở rộng định hướng cho đề tài sau LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH CHƯƠNG I GIAO TIẾP MÁY TÍNH I _ CÁC VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ MÁY TÍNH Trải qua thời gian dài từ phát minh máy tính nay, máy tính không ngừng nâng cao phát triển qua nhiều hệ Tuy nhiên hầu hết máy tính phổ biến có nguồn gốc xuất phát từ họ PC (Personal Computer) Đầu tiên kiểu máy PCXT hãng IBM chế tạo với xử lý (CPU) 8088 hãng Intel Đây hệ thống xử lý liệu 16 bit dùng bus liệu bit Tiếp theo máy AT đời với xử lý 80286 có tính hẳn chip 8088 máy PC XT Nó có khả tạo nhớ ảo, đa nhiệm vụ, tốc độ nhanh, độ tin cậy cao dùng bus liệu 16 bit Đa nhiệm (Multitasking) khả thực lúc nhiều nhiệm vụ: - Vừa in tài liệu - Vừa tính toán phép tính Công việc thực nhờ hoán chuyển nhanh theo theo dõi CPU đến chương trình mà nắm quyền điều khiển Việc thực bên CPU cộng với vài giúp đỡ hệ điều hành.Bộ nhớ ảo (Virtull Memory) cho phép máy tính làm việc với nhớ dường lớn nhiều so với nhớ vật lý có: Công việc thực nhờ phần mềm thiết kế phần cứng tinh xảo Ngày máy AT 386, 486, Pentium dùng chip CPU 80386, 80486, P5 kết trình độ kỹ thuật công nghệ đại Chương trình nhớ lớn tổ tiên : 8088 hay 80286 với nhiều chức mới, thêm tốc độ vi xử lý không ngừng nâng cao độ rộng data bus mở rộng lên 32bit 64 bit với Pentium II _ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÀO RA: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH Vào điều khiển chương trình: Thiết bị ngoai vi điều ghép với Bus hệ thống vi xử lý thông qua phần thích ứng công nghệ chế tạo logic Thích ứng công nghệ chế tạo điều chỉnh mức công nghệ sản xuất thiết bị ngoại vi công nghệ sản xuất mạch hệ vi xử lý Thích ứng Logic nhiệm vụ tạo tín hiệu điều khiển ngoại vi tín hiệu bus hệ thống Trong hệ vi xử lý vùng nhớ dùng làm nơi chứa địa cổng vào CPU xuất nhập liệu từ cổng vào lệnh xuất nhập In/Out Lúc cổng vào xem ghi ngoài, chúng viết vào đọc ô nhớ Ram qua hai lệnh Để phân biệt hướng xuất nhập liệu từ cổng vào CPU phát tín hiệu điều khiển đọc viết Để phân biệt vùng nhớ với thiết bị vào CPU phát tín hiệu điều khiển IO/M Khi có lệnh lệnh In/Out có tác dụng Ngoài lệnh qui chiếu nhớ, khả trao đổi liệu thiết bị ngoại vi hệ vi xử lý Lúc vào gán địa ô nhớ nhớ Các ghi liên quan tới cổng vào xem ngăn nhớ Khi vi xử lý gọi địa xung điều khiển đọc hay viết nhớ không cần xác định nơi gởi nhớ hay thiết bị vào Nó hỏi nơi gởi liệu vào khoảng thời gian cho phép Bộ logic bên giải mã địa kết hợp với xung MR, MW, để chọn thiết bị mà không phân biệt ngăn nhớ hay thiết bị vào Vào điều khiển ngắt: Với phương pháp điều khiển vào chương trình, CPU phải liên tục kiểm tra trạng thái thiết bị ngoại vi đến sẵn sàng, lãng phí thời gian CPU chương trình dài phức tạp Khi vi xử lý có nhiều thiết bị ngoại vi CPU không đáp ứng yêu cầu chúng Có thể đáp ứng yêu cầu ngoại vi nhanh chóng không theo trình tự định trước nhờ cấu ngắt CPU Nhờ tính chất đáp ứng tức thời vi xử lý có yêu cầu ngắt từ thiết bị ngoại vi LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH ngắt thường dùng trường hợp yêu cầu đap ứng nhanh, thời gian trả lời ngắn, thực thời điểm Khi CPU phải chuyển đến chương trình con, yêu cầu ngắt cuối lệnh chương trình Các chương trình phục vụ ngắt lưu trữ nội dung ghi khôi phục lại thực xong chương trình phục vụ ngắt trước trở lại chương trình Giao tiếp với maý tính trao đổi kiện máy tính với hay nhiều thiết bị ngoại vi Theo tiêu chuẩn sản xuất, máy tính giao tiếp với người sử dụng hai thiết bị: - Bàn phím để nhập liệu - Màn hình để hiển thị Ngoài nhà sản xuất cho ta nhiều cách giao tiếp khác thông qua port ngõ giao tiếp: - Giao tiếp qua port com (nối tiếp) - Giao tiếp qua port Parallel(song song) Tùy theo trường hợp ứng dụng cụ thể mà chọn cách giao tiếp thích hợp III _ PHƯƠNG PHÁP GIAO TIẾP Giao tiếp với máy tính thông qua slot card: Bên máy tính, khe cắm dùng cho card vào - ra, card hình, rãnh cắm để trống Để giao tiếp với máy tính, ta thiết kế card mở rộng để gắn vào khe cắm mở rộng Ở máy tính PC/XT rãnh cắm có loại với độ rộng bit tuân theo tiêu chuẩn ISA (Industry Standard Architecture) Rãnh cắm theo tiêu chuẩn IS có 62 đường tín hiệu, qua đường tín hiệu máy tính giao tiếp dễ dàng với thiết bị bên thông qua card mở rộng Trên rãnh cắm mở rộng, 20 đường địa chỉ, đường liệu, có số đường điều khiển như: RESET , IOR , IOW, AEN, CLK, Do card giao tiếp với máy tính qua slot card đơn giản, số bit tăng dễ dàng, giảm nhiều linh kiện, tốc độ truyền liệu nhanh (truyền song song) Tuy nhiên, LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH khe cắm nằm bên máy tính nên muốn gắn card giao tiếp vào phải mở nắp ra, điều gây bất tiện cho người sử dụng Giao tieáp qua Serial Port (Port COM) : IBM PC cung cấp cổng nối tiếp: COM1 COM2 Các cổng giao tiêu chuẩn RS232 Chúng nối với Modem để dùng cho mạng điện thoại, hay nối trực tiếp với máy tính khác Dữ liệu truyền qua cổng theo cách nối tiếp, nghóa liệu gởi nối tiếp đường dây Do liệu truyền bit nên tốc độ truyền chậm, tốc độ truyền 300, 600, 1200, 2400, 4800bps, 9600bps, chiều dài liệu 5, 6, bit kết hợp với bit Start, Stop, Parity tạo thành khung (frame) Ngoài cổng có điều khiển thu (Receive), phát (Trans), kiểm tra Cách giao tiếp cho phép khoảng cách truyền liệu xa, nhiên tốc độ truyền chậm tốc độ tối đa 20kbps Giao tiếp qua cổng PRINT (Cổng máy in): IBM PC cho phép sử dụng đến cổng song song có tên LP1, LP2 LP3 Kiểu giao tiếp song song dùng để truyền liệu máy tính máy in Khác với cách giao tiếp qua Port Com, cách giao tiếp liệu truyền song song lúc bit Vì đạt tốc độ cao Connector Port có 25 chân bao gồm chân liệu đường tín hiệu bắt tay (Handshaking ) Tất đường Data tín hiệu điều khiển mức logic hoàn toàn tương thích với mức TTL Hơn nữa, người lập trình điều khiển cho phép không cho phép tín hiệu tạo Interrupt từ ngõ vào nên việc giao tiếp đơn giản dễ dàng Tuy nhiên, giao tiếp với mức logic TTL nên khoảng cách truyền bị hạn chế so với cách truyền qua Port Com, đồng thời cáp truyền phức tạp Đó nhược điểm cách giao tiếp LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH CHƯƠNG II GIỚI THIỆU CHUẨN RS-232C Vào năm 1960, với phát triển mạnh thiết bị đầu cuối máy tính chia sẻ thời gian, Modem tung ngày nhiều nhằm đảm bảo cho thiết bị đầu cuối dùng đường điện thoại để thông tin máy tính với khoảng cách xa Modem thiêt bị dùng để gửi số liệu nối tiếp thường gọi thiết bị thông tin số liệu DCE (Datommunication Equipment) Các thiết bị đầu cuối máy tính gửi hay nhận số liệu gọi thiết bị đầu số liệu DTE (Data Terminal Equipment) Nhằm đáp ứng với nhu cầu tín hiệu chuẩn bắt tay (handshake standards) DTE DCE, hiệp hội kỹ thuật điện tử EIA đưa chuẩn RS232C Chuẩn mô tả chức 25 chân tín hiệu bắt tay cho việc chuyển liệu nối tiếp Nó mô tả mức điện áp, trở kháng, tốc độ truyền cực đại điện dung cực đại cho đường tín hiệu RS-232 ấn định 25 chân tín hiệu, quy định đầu nối DTE phải male (đực) đầu nối DCE phải female (cái) Một loại đầu nối đặc biệt không cho, thường dùng nhiều đầu nối mele DB-25P (hình 2-1) Ngoài ra, nhiều hệ thống dùng loại chân loại DE-9P mele (hình 2-2) Hình 2-1 Hình 2-2 Được EIA đưa vào năm 1969 để truyền liệu nối tiếp tín hiệu điều khiển Modem thiết bị đầu cuối (hoặc máy tính) với tốc độ truyền tối LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH đa 20kbps cự ly khoảng 15m dạng giao tiếp loại TTL + kích đường dây không cân Việc mô tả chuẩn chia làm ba phần: Các đặc điểm kỹ thuật điện, mô tả đường liệu điều khiển sử dụng kết nối chân I _ ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VỀ ĐIỆN CỦA RS232C IN NUMBER S FOR PINS PIN NUMBERS FOR 25 PINS 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 COMMO N NAME TxD RxD RTS CTS DSR GND CD RS232C NAME AA BA BB CA CB CC AB CF SCF SCB SBA ÑB SBB DTR SCA CD CG CE CH/CI DA SIGNAL DIRECTIO N ON DCE IN OUT IN OUT OUT OUT OUT OUT IN OUT OUT OUT IN IN OUT OUT IN/OUT IN - LUAÄN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH Hình 2-3 Qui định chân RS232C Mức điện áp logic RS-232C khoảng điện áp +15V –15V Các đường liệu sử dụng mức logic âm: logic có điện –5V –15V, logic có điện +5V +15V nhiên đường điền khiển (ngoại trừ đường TDATA RDATA) sử dụng logic dương: gía trị TRUE = +5V đến +15V FALSE =-5V đến –15 Ở chuẩn giao tiếp này, ngõ kích phát ngõ vào thu có mức nhiễu giới hạn 2V Do ngưỡng lớn ngõ vào ±3V trái lại mức ± 5V ngưỡng nhỏ với ngõ Ngõ kích phát không tải có điện áp ± 25V Các đặc điểm điện khác bao gồm RL (điện trở tải) nhìn từ kích phát có giá trị từ ÷ 7kΩ CL (điện dung tải) nhìn từ kích phát không vượt 2500pF Để ngăn cản dao động mức, tốc độ thay đổi (Slew rate ) điện áp không vượt qúa 30V/µs Đối với đường điều khiển, thời gian chuyển tín hiệu (từ TRUE sang FALSE, từ FALSE sang TRUE ) không vượt qúa 1ms Đối với đường liệu, thời gian chuyển (từ sang từ sang 1) phải không vượt qúa 4% thời gian bit 1ms II _ CÁC ĐƯỜNG DỮ LIỆU VÀ ĐIỀU KHIỂN CỦA RS232 - TxD: Dữ liệu truyền từ Modem mạng điện thoại LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH - RxD: Dữ liệu thu Modem mạng điện thoại Các đường báo thiết bị sẵn sàng: - DSR : Để báo Modem sẵn sàng - DTR : Để báo thiết bị đầu cuối sẵn sàng - Các đường bắt tay bán song công - RTS : Để báo thiết bị đầu cuối yêu cầu phát liệu - CTS : Modem đáp ứng nhu cầu cần gửi liệu thiết bị đầu cuối cho thiết bị đầu cuối sử dụng kênh truyền liệu Các đường trạng thái sóng mang tín hiệu điện thoại: - CD : Modem báo cho thiết bị đầu cuối biết nhận sóng mang hợp lệ từ mạng điện thoại - RI : Các Modem tự động trả lời báo phát chuông từ mạng điện thoạïi địa tới cổng nối tiếp gọi địa (Basic Address) Các địa ghi đặt tới việc cộng thêm số ghi gặp UART vào địa - Mức tín hiệu chân RxD tùy thuộc vào đường dẫn TxD thông thường nằm khoảng –12 đến +12 Các bit liệu gửi đảo ngược lại Mức điện áp mức High nằm –3V –12V mức Low nằm +3V +12V Trên hình 2-4 mô tả dòng liệu điển hình byte liệu cổng nối tiếp RS-232C - Ở trạng thái tónh đường dẫn có điện áp – 12V Một bit khởi động (Starbit) mở đầu việc truyền liệu Tiếp bit liệu riêng lẻ đến, bit giá trị thấp gửi trước tiên Còn số bit thay đổi Ở cuối dòng liệu có bit dừng (Stopbit) để đặt trở lại trạng thái ngõ (12V) LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN THỊ CHÍNH V _ THÔNG BÁO LỖI CỦA CHƯƠNG TRÌNH DỊCH Unexpected end of file Chương trình soạn thảo chấm dứt PAL-PC đợi lệnh tiếp theo, quên chấm dứt lời bình lệnh cuối chương trình thiếu thông số ‘;’ expected Phải kết thúc lệnh dấu chấm phẩy ngoại trừ lệnh “repeat” “stop” Illegal axis-entry Trục chọn lần không phù hợp với card giao tiếp ‘x’, ‘xy’, ‘xz’ ‘xyz’ expected Trục không Ví dụ : “#axis yz” Axis already defined Lệnh chọn trục phải lệnh đầu tiên, thứ tự sau không hợp lệ #Elev 4, 4, 4; #Axis xy; ‘mm’, ‘cm’, ‘zoll’, ‘zool/10’ hoaëc ‘zoll/20’ expected Sau lệnh #units thông số hợp lệ, thay “zoll” “inch” Missing ‘stop’, stop assumed Thiếu lệnh stop chương trình Input already active Đã có lệnh #input Too much nested repeats (limit is zo) Kiểm tra độ lồng vòng lặp khả cho phép card, tối đa khoảng 15 card 4.0 10 Repeat without until detected Số lượng “repeat” nhiều “until”, kiểm tra lại vòng lặp Repeat Repeat Move Until Move Until 11 #-command not recognized Lệnh không đúng, nên lưu ý chữ in chữ thường 12 Duplicate axis entry in command Trục định nghóa nhiều lần Ví dụ : “#axis xxz” 13 ‘x’, ‘y’ ‘z’ expected Mỗi trục phải định nghóa ký tự x, y z LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN THỊ CHÍNH 14 Integer expected Số không hợp lệ, phạm vi cho phép từ đến 32767 Ví dụ : “20” sai 15 ‘,’ expected Phải phân cách dấu phẩy 16 Positive integer expected Tại vị trí cho phép số dương 17 Until without repeat “Until” nhiều Repeat 18 Real number expected Số thập phân phải phân cách dấu chấm phẩy 19 Positive real number expected Phải số dương 20 Missing “#input” Thiếu input 21 ‘(‘ expected Tốc độ phải đặt dấu ngoặc đơn 22 ‘)’ expected Tốc độ phải đặt dấu ngoặc đơn 23 ‘.’ Expected Phải kết thúc lệnh stop dấu chấm 24 Too much definitions Có nhiều định nghóa 25 Definiton name expected Một định nghóa phải có tên “#define ;” không hợp lệ, dấu chấm phẩy tên 26.Illegal character for send or wait (number between / ./ 26) expected Ký hiệu lệnh send wait phải từ đến 126 27 ‘ “ ‘ or unit number expected Lệnh cần ký hiệu số 28 ‘ “ ‘ expected Chương trình dịch cần ký hiệu hướng dẫn 29 ‘wait’ expected Lệnh wait phải vị trí 30 Until entry expected Đơn vị phải vị trí 31 Comand not recognized Lệnh không 32 Too much label defintion Có nhiều nhãn 33 Positive integer between and 126 cần vị trí từ đến 126 34 Label not found Không tìm thấy nhãn 35 No label defintion in text Không có định nhãn 36 ‘,’ or ‘times’ expected LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH: NGUYỄN THỊ CHÍNH Cần dấu phẩy từ khoá ‘times’ 37 ‘,’ or ‘out’ expected Cần lệnh ‘in’ hoaëc ‘out’ sau ‘sync’ 38 ‘On’, ‘off’, ‘in’, ‘out or ‘sync’ expected Cần càc từ khoá kể cho thao tác xung 39 End of remark missing Chương trình chấm dứt lời bình chưa kết thúc 40 Serial times missing error (times out in receive) Quá trình truyền liệu bị ngắt ấn phím, dùng chức tự kiểm tra (mở/ tắt card giao tiếp) 41 Elevation must be > 0,001 Khoảng di chuyển phải lớn 0,001 42 File not found Không tìm thấy file 43 Letter or ‘-‘ expected Nhãn phải bắt đầu ký tự dấu gạch ngang 44 Replace text exceed 250 char Định nghóa dài 250 ký tự 45 Line exceed 250 char after replace of definition Doøng có chứa định nghóa dài 250 ký tự, nên đưa định nghóa riêng dòng 46 Illegal defintion occurred Định nghóa trùng lặp Ví dụ: “#Define stop noch nicht stop;” stop xuất lần 47 ‘ “ ‘ or ‘ sai 49 ‘>’ expected Phải chấm dứt dấu > Ví dụ : #include