Báo cáo thí nghiệm kỹ thuật vi xử lý

Trường đại học bách khoa hà nội khoa điện bộ môn tự động hoá Báo cáo thí nghiệm Sinh viên: Phạm Gia Điềm Lớp: Tự động hoá 3_K43 Hà Nội 12_2001 bài 1 Hệ vi xủ lý 8085 i) Mục đích thí nghiệm: Thí nghiệm này nhằm mục đích: _Hiểu biết các thiết bị phần cứng của họ vi xủ lý 8 bit 8085A và cách ghép nối giữa các thiết bị này. _Thực hành bằng lập trình bằng ngôn ngữ Asembler để hệ vi xủ lý thực hioện các bài toán đơn giản. nội dung thí nghiệm: Tìm hiểu cấu trúc của hệ vi xủ lý: Sơ đồ cấu trúc hệ vi xủ lý: Chức năng của bộ phận chính như sau: _Khối xử lý trung tâm CPU thường là một mạch VXL. CPU thưch hiện tất cả các phép toán số học, đồng thời tạo ra các lệnh điều khiển và phân địng thời gian để thực hiện các lệnh trong hệ thống. Tuỳ theo loại mạch VXL này bao nhiêu bit thì hệ VXL bấy nhiêu bit. Trong thí nghiệm nghiệm này thì hệ VXL 8 bit_8085A. _Bộ nhớ ROM: là vi mạch nhớ có đặc điểm. +Số liệu trong đó chỉ có thể đọc, người dùng không thể ghi số liệu vào được. +Khi bị mất điện thì số liệu trong ROM không bị mất đi. +Bộ nhớ ROM được dùng để ghi các chương trình điều hành và ghi các bộ nhớ chương trình điều khiển đã ổn định. Trong hệ VXL thì ROM là mạch nhớ chính. _Bộ nhớ RAM: là vi mạch nhớ kiểu đọc viết có đặc điểm: +Khi người dùng có thể ghi số liệu vào và đọc số liệu ra. +Khi bị mất nguồn điện thì số liệu trong RAM cũng mất đi. +Bộ nhớ RAM dùng để ghi tạm thời các chương trình của người dùng. _Các mạch vào ra I/O: bộ phận này thực hiện việc trao đổi số liệu vào/ra cho hệ VXL. Từ mạch I/O này có các bit tín hiệu được nối với ngoại vi. _Các bus tín hiệu: Việc truyền tín hiệu trong hệ vi xử lý được thực hiện qua 3 loại bus: +Bus địa chỉ ( Address bus ): tín hiệu truyền trên bus này là các tín hiệu địa chỉ ngăn nhớ hoặc cửa vào/ra. +Bus dữ liệu ( Data bus ): truyền tín hiệu số trong mạch vi xử lý. +Bus điều khiển ( Contron bus ): để truyền các tín hiệu điều khiển trong mạch vi xử lý. Các thiết bị phần cứng dùng trong hệ VXL thí nghiệm bao gồm: Bộ xử lý trung tâm: Dùng vi xử lý 8 bit_8085A của hãng intel. Xử lí tất cả các phép toán, các lệnh điều khiển qua một mạch giải mã địa chỉ chọn các IC kết nối : ROM, RAM, IC kết nối bàn phím... Vi mạch nhớ: _ROM: 2732_4 kB Các chân tín hiệu tối thiểu5 phải có: Ngoài các chân dữ liệu và địa chỉ EPROM cần phải có tối thiểu các chân điều khiển: tín hiệu chọn vỏ. nối chân với VXL tạo ra tín hiệu đọc. Vpp +21V PGM tín hiệu nạp lập trình. Tổ chức bộ nhớ: Địa chỉ A0 á An xác định dữ liệu trong ma trận bite. Các tín hiệu điều khiển thao tác ra số liệu qua khối diều khiển. Có thể ghép nối với mạch vi xử lý như sau: RAM: Cũng được ghép nối từ phần tử nhớ. Tổ chức bộ nhớ: Địa chỉ chọn ra ô nhớ cần đọc viết. Ngoài các chân địa chỉ và số liệu còn có các chân tín hiệu tối thiểu. SRAM 6116 ´ 2k có thể ghép nối với hệ vi xử lý như sau: Các mạch I/O VXL dùng mạch 8255 làm mạch vào ra. A0, A1 chọn cổng A, B, C, CMR CMR thanh ghi trạng thái điều khiển. các chân đọc viết chọn vỏ. Ghép nối với PI 8255 người lập trình có thể đặt chế độ vào ra, bằng các thanh ghi CWR. A0, A1 chọn các cổng A, B, C và CWR. A1 A0 Port 0 0 A 0 1 B 1 0 C 1 1 CWR Kết nối với VXL Bàn phím và hiển thị: _Sử dụng mạch kết nối bàn phím và hiển thị để điêu khiển bàn phím và hiển thị :Sử dụng IC 8279 _Dùng LED 7 thanh ghép nối với với bộ giải mã 74LS138. _+Bộ hiển thị số liệu trên các LED Phần địa chỉ Phần số liệu _ Phần địa chỉ gồm 4 số hexa tương ứng với 16 bit địa chỉ và phần số liệu gồm 2 số hexa tương đương 8 bit. Ghép nối bàn phím sử dụng IC 8259 ( Bộ điều khiển có ngắt, có thể lập trình được). _Ngoài ra còn có một số vi xử lý phụ khác như: +Mạch chốt 8 bit 74LS373. +Mạch đệm 3 trạng thái làm bộ đệm địa chỉ: 74LS244. +Mạch giả mã ba địa chỉ: 74LS138. _Một thao tác của người sử dụng đều thực hiện qua bàn phím: +Số liệu vào ra luôn ở dạng hexa. +Số liệu vào ra luôn đầy đủ cả phần địa chỉ ( 4 chữ số ) và phần số liệu ( 2 chữ số ). +Bàn phím có đủ số phím cần thiết để thực hiện 16 chữ số hexa từ 0 á F và một số phím phục vụ cho các chế độ vào/ra số liệu, chạy chương trình truyền số liệu từ máy tính. Sơ đồ bàn phím _Chức năng các phím: +Các phím “1” á “F” dùng để dánh các số hexa 1 á F. +Các phím “+” dùng để tăng địa chỉ. +Các phím “-“ dùng để giảm địa chỉ. +Phím “CE” dùng để vào chế độ dịa chỉ. +Phím “RM” dùng để vào số liệu. +Phím “=” dùng để chạy chương trình. +Phím “Reset” dùng để reset lại hệ thống. _Trình tự thực hiện: Vào số liệu: +Bấm phím “CE” vào đủ 4 chữ số địa chỉ. +Bấm phím “RM” sau đó vào số liệu mới. +Bấm phím “+” để tăng đại chỉ. +Bấm phím “RM” sau đó vào số liệu mới cho đại chỉ đó. +Kết thúc việc vào số liệu bằng cách bấm phím “=” sau đó bấm phím “Reset”. Chạy chương trình: +Sau khi vào xong số liệu bấm phím “=” để chạy chương trình. +Reset lại hệ thống. Xem số liệu: +Sau chạy chương trình bấm phím “CE” để vào chế độ địa chỉ. +Vào địa chỉ ngăn nhớ cần xem. +Để xem nhăn nhớ tiếp theo bấm phím “+”. nhiệm vụ thí nghiệm: Tìm hiểu bố trí phần cứng, quan sát cách ghép nối các thiết bị thí nghiệm để hiểu rõ cấu trúc của hệ. Thực hành lập trình trực tiếp qua bàn phím để hệ vi xử lý thực hiện các ví dụ sau: Bài 1: Tìm số bù 2 của số 16 bites: 4E1B Bố trí số liệu: ( 2350 ) = 1B ( 2351 ) = 4E ( 2352 ) = kq_l ( 2353 ) = kq_h Lập chương trình máy: Địa chỉ ô nhớ Số liệu ô nhớ Lệnh tương đương 2300 2A LHLD 2300 2301 50 2302 23 2303 7D MOV A, L 2304 2F CMA 2305 6F MOV L, A 2306 7C MOV A, H 2307 2F CMA 2308 67 MOV H, A 2309 23 INX HL 230A 22 SHLD 2352 230B 52 230C 23 230D 76 HLT Bài 2: Cộng 3 số 8 bít: 34H + 22H + 14 H: Bố trí số liệu: ( 2350 ) = 1B ( 2351 ) = 4E ( 2352 ) = 14H ( 2353 ) = kq Lập chương trình máy: Địa chỉ ô nhớ Số liệu ô nhớ Lệnh tương đương 2300 2A LHLD 2300 2301 50 2302 23 2303 7D MOV A, L 2304 86 ADD M 2305 21 LXI HL, 2352 2306 52 2307 23 2308 46 MOV B, M 2309 80 ADD B 230A 32 STA 2353 230B 76 HLT Bài 3: Tìm số số lớn nhất trong 5 số: 15H, 22H, 07H, 34H, FFH Bố trí số liệu: ( 2350 ) = 15H ( 2351 ) = 22H ( 2352 ) = 07H ( 2353 ) = 34H ( 2354 ) = FFH ( 2355 ) = kq Lập chương trình máy: Địa chỉ ô nhớ Số liệu ô nhớ Lệnh tương đương 2300 06 MVI B, 50 2301 05 2302 2A LXI HL,2300 2303 50 2304 23 2305 7E MOV A, M 2306 23 INX HL 2307 BE CMP M 2308 BA JC Nhảy 2309 OC 230A 2B 230B 32 STA 2355 230C 50 230D 23 230E 04 INR B 230F A2 J NZ Loop 2310 04 2311 23 2312 76 HLT Bài 4: Cộng 3 số 16 bít: 1324H + 9F30H: Bố trí số liệu: ( 2350 ) = 24 ( 2351 ) = 13 ( 2352 ) = 30 ( 2353 ) = 9F ( 2004 ) = kq_l ( 2005 ) = kq_h Lập chương trình máy: Địa chỉ ô nhớ Số liệu ô nhớ Lệnh tương đương 2300 2A LHLD 2300 2301 50 2302 23 2303 EB VCHG 2304 22 LHLD 2352 2305 52 2306 23 2307 7B MOV A, E 2308 85 ADD L 2309 6F MOV A, L 230A 7A MOV A, D 230B 8C ADC H 230C 67 MOV H, A 230D 76 HLT