Luận văn Thiết kế và thi công mạch đếm sản phẩm dùng vi điều khiển 8051

0 DQ0 DQ1 DQ2 Vss 6264 Vcc WE\ CE2 A8 A9 A11 OE\ A10 CE1\ DQ7 DQ6 DQ5 DQ4 DQ3 Mode \ Pin WE\ CE1\ CE2 OE\ Output x H x xNot Select x x L x Hi-Z Output Disable H L H H Hi-Z Read H L H L Dout Write L L H H Din Vpp A12 A7 A6 Vcc PGM\ N.C A8 A0-A12 WE, OE, CS1, CS2 : chân điều khiểnâ à åâ à åâ à å Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 28 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø thụ là 132mW so với 525mW khi ở trạng thái đọc dữ liệu, thời gian truy xuất là 200ns.ï ø ù û ï ù ï õ ä ø á øï ø ù û ï ù ï õ ä ø á øï ø ù û ï ù ï õ ä ø á ø Sơ đồ chân và sơ đồ logic của 2764 như sau:à â ø à ûà â ø à ûà â ø à û - EPROM có thể được lập bởi người lập trình sử dụng và nó cũng có thểù å ï ä û ø ä û ï ø ù õ ù åù å ï ä û ø ä û ï ø ù õ ù åù å ï ä û ø ä û ï ø ù õ ù å xóa để lập trình lại khi nào muốn.ù å ä ï ø áù å ä ï ø áù å ä ï ø á -EPROM dùng trong mạch được chứa sẵn chương trình điều khiển, tức làø ï ï ù ü à å ù øø ï ï ù ü à å ù øø ï ï ù ü à å ù ø chỉ xuất Data mỗi khi CPU tham khảo đến, do đó ta chỉ quan tâm đến chếá ã û á ù â á áá ã û á ù â á áá ã û á ù â á á độ đọc và chờ. Dựa vào các Mode hoạt động trên thì EPROM được điềuä ï ø ø ï ø ù ï ä â ï àä ï ø ø ï ø ù ï ä â ï àä ï ø ø ï ø ù ï ä â ï à khiển các chân sau:å ù âå ù âå ù â - PGM = 5 Volt (Vcc ) - OE\ nối chân PSEN của CPUá â ûá â ûá â û - CE\ nối xuống CSOá áá áá á + Chế độ đọc (Read Mode ): Chế độ này được thiết lập khi CE\ và OE\ ởá ä ï á ä ø ï á ä ø ûá ä ï á ä ø ï á ä ø ûá ä ï á ä ø ï á ä ø û mức thấp, PGM ở mức cao. Có hai ngõ vào điều khiển dùng để truy xuấtù á û ù ù õ ø à å ø å áù á û ù ù õ ø à å ø å áù á û ù ù õ ø à å ø å á Data từ ROM là CE\ và OE\ dùng để kiểm soát ngõ ra Data, đưa Data lênø ø ø ø å å ù õ âø ø ø ø å å ù õ âø ø ø ø å å ù õ â Data bus. + Chế độ chờ (Stanby Mode ): Chế độ này làm giảm công suất tiêu thụá ä ø á ä ø ø û â á â ïá ä ø á ä ø ø û â á â ïá ä ø á ä ø ø û â á â ï được thiết lập khi CE\ ở mức cao, ở chế độ này Data ở trạng thái trởï á ä û ù û á ä ø û ï ù ûï á ä û ù û á ä ø û ï ù ûï á ä û ù û á ä ø û ï ù û kháng cao độc lập.ù ä äù ä äù ä ä Mode (chếááá độ)äää CE\ OE\ PGM\ VPP Ra (Output) Đọcïïï L L H Vcc Dout Chờøøø H x x Vcc Hi-Z Lập trìnhäää L x L Vpp Din Kiểm trẩåå L L H Vpp Do ut Cấm lập trìnhá äá äá ä H x x Vpp Hi-Z Bảng trạng tháiû ï ùû ï ùû ï ù Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 29 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø *Giải mã địa chỉ: Do 8051 thiết kế cần quản lý nhiều thiết bị ngoại vi, nhiều ô nhớ,á á à û ù à á ï à â ùá á à û ù à á ï à â ùá á à û ù à á ï à â ù muốn làm được việc này người ta phải cung cấp cho mỗi ô nhớ và thiết bịá ø ï ä ø ø û á ã â ù ø áá ø ï ä ø ø û á ã â ù ø áá ø ï ä ø ø û á ã â ù ø á ngoại vi tầm địa chỉ cho thiết bị đó. Vì vậy cần có mạch giải mã địa chỉï à á ù ä à ù ï û õï à á ù ä à ù ï û õï à á ù ä à ù ï û õ trong mạch điện. Người ta thường dùng IC giải mã 74HC138 với các ngõï ä ø ø ø û õ ù ù õï ä ø ø ø û õ ù ù õï ä ø ø ø û õ ù ù õ ra được nối tới các ngõ vào chọn chip (CS\) trên các IC nhớ. Sau đây là sợ á ù ù õ ø ï â ù ù â øï á ù ù õ ø ï â ù ù â øï á ù ù õ ø ï â ù ù â ø đồ chân, bảng sự thật và đặc điểm của 74138:à â û ï ä ø ë å ûà â û ï ä ø ë å ûà â û ï ä ø ë å û INPUTS ENABLE SELECT OUTPUTS G1 G2 C B A Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 x H x x x H H H H H H H H L x x x x H H H H H H H H H L L L L L H H H H H H H H L L L H H L H H H H H H H L L H L H H L H H H H H H L L H H H H H L H H H H H L H L L H H H H L H H H H L H L H H H H H H L H H H L H H L H H H H H H L H H L H H H H H H H H H H L A B C G2A G2B G1 Y7 GND Vcc Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 7413 8 7413 8 A B C Y0 ...Y7 G2A\ G2B G Sơ đồ chânà âà âà â Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 30 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø sơ lược về các chân: - Ngõ vào A,B,C là các chân ngõ vào số nhị phân 3 bit. C là bit cóõ ø ø ù â õ ø á â ø ùõ ø ø ù â õ ø á â ø ùõ ø ø ù â õ ø á â ø ù trọng số lớn nhất, A là bit có trọng số nhỏ nhấtï á ù á ø ù ï á û áï á ù á ø ù ï á û áï á ù á ø ù ï á û á - Các chân ngõ ra: Yo ù â õù â õù â õ
Y7, tích cực mức thấp.ï ù áï ù áï ù á - Các chân điều khiển: Gù â à åù â à åù â à å 1,G2A, G2B. IC chỉ hoạt động giải mã khi cácï ä û õ ùï ä û õ ùï ä û õ ù chân điều khiển đồng thời tích cực. G1 tích cực ở mức cao; Gâ à å à ø ï ï û ùâ à å à ø ï ï û ùâ à å à ø ï ï û ù 2A\ vàøøø G2B\ tích cực ở mức thấp Khi một trong 3 chân này không tích cực cácï û ù á ä â ø â ï ùï û ù á ä â ø â ï ùï û ù á ä â ø â ï ù ngõ ra từ Yo õ øõ øõ ø
Y7 ở mức cao.û ùû ùû ù *Giải đa hợp các đường dữ liệu và đường địa chỉ: Khi dùng bộ nhớ ngoài, port 0 không còn là port IO thuần túy. Nóø ä ù ø â ø ø à ù ùø ä ù ø â ø ø à ù ùø ä ù ø â ø ø à ù ù được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu nên dùng tín hiệu ALE và ICï á ï õ ø õ ä â ø ä øï á ï õ ø õ ä â ø ä øï á ï õ ø õ ä â ø ä ø chốt để chốt byte thấp của bus địa chỉ khi bắt đầu mỗi chu kỳ bộ nhớ.á å á á û é à ã ø ä ùá å á á û é à ã ø ä ùá å á á û é à ã ø ä ù Port2 cho byte cao của bus địa chỉ. Ơû đây chúng em dùng IC chốt 74373.û û â ù ø áû û â ù ø áû û â ù ø á Sơ đồ chân, đặc điểm và bảng trạng thái của 74373à â ë å ø û ï ù ûà â ë å ø û ï ù ûà â ë å ø û ï ù û Sơ đồ chânà âà âà â Bảng trạng thái 7437 3 D0-D7 Q0-Q7 OC \ G Output Control (OC) Enable G D OUTPUT L H H H L H L L L L x Q0 H x x HI-Z Vcc Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 G OE\ D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 GND 7437 3 Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 31 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø Đặc điểm _ 74LS373 gồm 8 D-FF có ngõ ra 3 trạng thái được điều khiển chốtà ù õ ï ù ï à å áà ù õ ï ù ï à å áà ù õ ï ù ï à å á và xuất dữ liệu bằng chân G và OC. Trong ứng dụng này chân G được nốiø á õ ä è â ø ù ï ø â ï áø á õ ä è â ø ù ï ø â ï áø á õ ä è â ø ù ï ø â ï á với chân ALE của 8051, chân OC nối mass.ù â û â áù â û â áù â û â á _ là IC chốt 8 bitø áø áø á _ Các bộ đệm ngõ ra 3 trạng tháiù ä ä õ ï ùù ä ä õ ï ùù ä ä õ ï ù _ Tín hiệu điều khiển ngõ ra 3 trạng thái chung.ä à å õ ï ùä à å õ ï ùä à å õ ï ù *Xếp chồng các vùng nhớ chương trình và dữ liệu bên ngoài: Vì bộ nhớ chương trình là Rom nên xảy ra vấn đề bất tiện khi phátä ù ø â û á à á ä ùä ù ø â û á à á ä ùä ù ø â û á à á ä ù triển phần mềm cho 8051 là tổ chức bộ nhớ như thế nào để có thể sửa đổiå à à ø å ù ä ù á ø å ù å û åå à à ø å ù ä ù á ø å ù å û åå à à ø å ù ä ù á ø å ù å û å chương trình và có thể ghi trở lại khi nó được chứa trong bộ nhớ Rom.ø ù å û ï ù ï ù ä ùø ù å û ï ù ï ù ä ùø ù å û ï ù ï ù ä ù Cách giải quyết là xếp chồng các vùng dữ liệu và chương trình. Một bộù û á ø á à ù ø õ ä ø ä äù û á ø á à ù ø õ ä ø ä äù û á ø á à ù ø õ ä ø ä ä nhớ Ram có thể chứa cả chương trình và dữ liệu bằng cách nối đường OE\ù ù å ù û ø õ ä è ù á øù ù å ù û ø õ ä è ù á øù ù å ù û ø õ ä è ù á ø của Ram đến ngõ ra cổng AND có 2 ngõ vào là PSEN\ và RD\. Sơ đồû á õ å ù õ ø ø ø àû á õ å ù õ ø ø ø àû á õ å ù õ ø ø ø à mạch như hình sau cho phép bộ nhớ Ram có 2 chức năng vừa là bộ nhớï ù ä ù ù ù ê ø ø ä ùï ù ä ù ù ù ê ø ø ä ùï ù ä ù ù ù ê ø ø ä ù chương trình vừa là bộ nhớ dữ liệu.ø ø ä ù õ äø ø ä ù õ äø ø ä ù õ ä Vậy 1 chương trình có thể được tải vào Ram (bằng cách ghi nó như bộä ù å ï û ø è ù ù ää ù å ï û ø è ù ù ää ù å ï û ø è ù ù ä nhớ dữ liệu) và thi hành chương trình (bằng cách truy xuất nó như bộ nhớù õ ä ø ø è ù á ù ä ùù õ ä ø ø è ù á ù ä ùù õ ä ø ø è ù á ù ä ù chương trình) 3. Khối hiển thị: a.Sơ đồ khối của mạch hiển thị: Bộ phận hiển thị gồm 8 led 7 đoạn anod chung. Vì các vi xử lí xử lí các dữ liệu làä å à ï ù û û ù õ ä øä å à ï ù û û ù õ ä øä å à ï ù û û ù õ ä ø số nhị phân (1,0 ) nên cần có sự giãi mã từ số nhị phân sang số thập phân. Sự giải mãá â â à ù ï õ õ ø á â á ä â ï û õá â â à ù ï õ õ ø á â á ä â ï û õá â â à ù ï õ õ ø á â á ä â ï û õ có thể dùng giải mã bằng phần cứng (IC giải mã). Tuy nhiên với phần mềm quét ledù å ø û õ è à ù û õ â ù à à ùù å ø û õ è à ù û õ â ù à à ùù å ø û õ è à ù û õ â ù à à ù người ta có thể giảm bớt được các IC giải mã giảm giá thành của mạch điện. Nhưng đểø ù å û ù ï ù û õ û ù ø û ï ä åø ù å û ù ï ù û õ û ù ø û ï ä åø ù å û ù ï ù û õ û ù ø û ï ä å kết nối với mạch hiển thị phải cần có IC giao tiếp vào ra vì các port của 8051 đã dùngá á ù ï å û à ù á ø ù û õ øá á ù ï å û à ù á ø ù û õ øá á ù ï å û à ù á ø ù û õ ø cho mục đích khác. 8255 là IC giao tiếp vào ra song song thông dụng và có thể điềụ ù ø á ø â ï ø ù å àï ù ø á ø â ï ø ù å àï ù ø á ø â ï ø ù å à khiển được bằng phần mềm nên chúng em sử dụng 8255 để giao tiếp với các thiết bịå ï è à à â ù û ï å á ù ù áå ï è à à â ù û ï å á ù ù áå ï è à à â ù û ï å á ù ù á ngoại vi (phần hiển thị…). Vì dòng ra các port của 8255 rất nhỏ (lớn nhất là port Aï à å ø ù û á û ù á øï à å ø ù û á û ù á øï à å ø ù û á û ù á ø WR RAM OE\ WR RD PSEN Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 32 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø khoảng 5mA) nên cần có IC đệm dòng để nâng dòng lên đủ kéo cho led sáng. Chúngû â à ù ä ø å â ø â û ù ù ùû â à ù ä ø å â ø â û ù ù ùû â à ù ä ø å â ø â û ù ù ù em chọn IC đệm 74245. Khi đưa dữ liệu ra để hiển thị tất cả các led đều nhận nhưngï ä õ ä å å á û ù à äï ä õ ä å å á û ù à äï ä õ ä å å á û ù à ä tại một thời điểm chỉ cho phép một led được nhận dữ liệu nên phải có mạch giải mã đểï ä ø å ù ä ï ä õ ä â û ù ï û õ åï ä ø å ù ä ï ä õ ä â û ù ï û õ åï ä ø å ù ä ï ä õ ä â û ù ï û õ å chọn led.ïïï Chúng em sử dụng IC giải mã 74LS138.Vì vậy sơ đồ khối của mạch hiển thị như sau:ù û ï û õ ä à á û ï åù û ï û õ ä à á û ï åù û ï û õ ä à á û ï å Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 33 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø b. Giới thiệu về các linh kiện trong mạch b1.Cổng xuất nhập 8255: Trong hệ thống Vi xử lý hay máy vi tính nếu chỉ giao tiếp với bộ nhớä á û ù ù á á ù ä ùä á û ù ù á á ù ä ùä á û ù ù á á ù ä ù trong ROM, RAM thì chưa đủ, máy tính còn phải giao tiếp với các thiết bịû ù ø û á ù ù áû ù ø û á ù ù áû ù ø û á ù ù á ngoại vi như bàn phím, màn hình, máy in, ... để con người có thể đối thoạiï ø ø ù å ø ù å á ïï ø ø ù å ø ù å á ïï ø ø ù å ø ù å á ï được máy tính cũng như dùng máy tính để điều khiển các thiết bị khác. Đểï ù õ ø ù å à å ù á ù åï ù õ ø ù å à å ù á ù åï ù õ ø ù å à å ù á ù å giao tiếp với nhiều thiết bị như vậy, máy tính có thể giao tiếp qua nhiềuá ù à á ä ù ù å á àá ù à á ä ù ù å á àá ù à á ä ù ù å á à đường và giao tiếp với nhiều hình thức khác nhau như giao tiếp nối tiếp,ø ø á ù à ù ù á á áø ø á ù à ù ù á á áø ø á ù à ù ù á á á giao tiếp song song.ááá Vì vậy vai trò của cổng xuất nhập 8255 để giao tiếp giữa máy tính vớiä ø û å á ä å á õ ù ùä ø û å á ä å á õ ù ùä ø û å á ä å á õ ù ù thiết bị ngoài là một điều cần thiết giúp máy có thể mở rộng khả năng làmá ø ø ä à à á ù ù ù å û ä û ê øá ø ø ä à à á ù ù ù å û ä û ê øá ø ø ä à à á ù ù ù å û ä û ê ø việc.äää *Sơ đồ chân của 8255 8051 Port CH 8255 PortA Đệm 74245 Giải mã 74138 LED Port0 Port2 Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 34 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø Sơ đồ chân và sơ đồ logicà â ø àà â ø àà â ø à Tính linh hoạt của vi mạch thể hiện ở khả năng lập trình. Qua mộtï û ï å ä û û ê ä äï û ï å ä û û ê ä äï û ï å ä û û ê ä ä thanh ghi điều khiển, người sử dụng xác định chế độ hoạt động và cổngà å ø û ï ù á ä ï ä ø åà å ø û ï ù á ä ï ä ø åà å ø û ï ù á ä ï ä ø å nào cần được sử dụng như là lối vào hoặc lối ra. Các chân ra Dø à ï û ï ø á ø ë á ù âø à ï û ï ø á ø ë á ù âø à ï û ï ø á ø ë á ù â 0
D7 tạọïï nên bus dữ liệu hai chiều có độ rộng là 8 bit. 8255 được chọn bởi tín hiệuâ õ ä à ù ä ä ø ï ï û äâ õ ä à ù ä ä ø ï ï û äâ õ ä à ù ä ä ø ï ï û ä mức thấp ở ngõ vào chọn chíp CS\. Khi 8255 không được chọn, bộ đệmù á û õ ø ï â ï ï ä äù á û õ ø ï â ï ï ä äù á û õ ø ï â ï ï ä ä bus dữ liệu nối 8255 với hệ thống được thả nổi. Khi được chọn, các ngõõ ä á ù ä á ï û å ï ï ù õõ ä á ù ä á ï û å ï ï ù õõ ä á ù ä á ï û å ï ï ù õ vào Aøøø 0 và Aøøø 1 được dùng để chọn thanh ghi điều khiển hoặc một trong cácï ø å ï à å ë ä ùï ø å ï à å ë ä ùï ø å ï à å ë ä ù cổng vào/ra để trao đổi dữ liệu. Các hoạt động cơ bản của 8255 được tómå ø å å õ ä ù ï ä û û ï ùå ø å å õ ä ù ï ä û û ï ùå ø å å õ ä ù ï ä û û ï ù tắt trong bảng sau:é ûé ûé ûA1 A0 RD\ WR\ CS\ Hoạt độngï äï äï ä L L L H L Port A
Bus dữ liệũ äõ äõ ä L H L H L Port B
Bus dữ liệũ äõ äõ ä H L L H L Port C
Bus dữ liệũ äõ äõ ä L L H L L Bus dữ liệũ äõ äõ ä
Port A L H H L L Bus dữ liệũ äõ äõ ä
Port B H L H L L Bus dữ liệũ äõ äõ ä
Port C H H H L L Bus dữ liệu õ äõ äõ ä
Từ điều khiểnø à åø à åø à å x x x x H Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Zõ ä û ï ùõ ä û ï ùõ ä û ï ù H H L H L Cấmááá x x H H L Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Zõ ä û ï ùõ ä û ï ùõ ä û ï ù 8255A D0- RD\ WR\ RESET CS\ A0 A PA0-PA7 PB0-PB7 PC0-PC3 PC4-PC7 PA3 PA2 PA1 PA0 RD\ CS\ GND A1 A0 PC7 PC6 PC5 PC4 PC0 PC1 PC2 PC3 PB0 PB1 PB2 PA4 PA5 PA6 PA7 WR\ RESET D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Vcc PB7 PB6 PB5 PB4 PB3 8255A A1 A0 RD\ WR\ CS\ Hoạt độngï äï äï ä L L L H L Port A
Bus dữ liệũ äõ äõ ä L H L H L Port B
Bus dữ liệũ äõ äõ ä H L L H L Port C
Bus dữ liệũ äõ äõ ä L L H L L Bus dữ liệũ äõ äõ ä
Port A L H H L L Bus dữ liệũ äõ äõ ä
Port B H L H L L Bus dữ liệũ äõ äõ ä
Port C H H H L L Bus dữ liệu õ äõ äõ ä
Từ điều khiểnø à åø à åø à å x x x x H Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Zõ ä û ï ùõ ä û ï ùõ ä û ï ù H H L H L Cấmááá Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 35 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø * Các trạng thái làm việc của 8255: Qua bảng trạng thái của 8255, ta thấy thanh ghi điều khiển đặt dướiû ï ù û á à å ë ùû ï ù û á à å ë ùû ï ù û á à å ë ù địa chỉ bên trong là Aâ øâ øâ ø 1 = [1], A0 = [1]. Trong một chu kỳ ghi lên thanh ghiä ø âä ø âä ø â điều khiển, xác định cổng vào/ra cũng như chế độ hoạt động. Khi chânà å ù å ø õ á ä ï ä âà å ù å ø õ á ä ï ä âà å ù å ø õ á ä ï ä â RESET ở mức [H], thanh ghi điều khiển sẽ được đặt lại và định nghĩa toànû ù à å õ ï ë ï ø øû ù à å õ ï ë ï ø øû ù à å õ ï ë ï ø ø bộ 24 đường dẫn như là các ngõ vào.Trạng thái này kéo dài tới khi chươngä ø ã ø ù õ ø ï ù ø ù ø ùä ø ã ø ù õ ø ï ù ø ù ø ùä ø ã ø ù õ ø ï ù ø ù ø ù trình ứng dụng viết từ điều khiển vào thanh ghi điều khiển để xác định chếù ï á ø à å ø à å å ù áù ï á ø à å ø à å å ù áù ï á ø à å ø à å å ù á độ làm việc của 8255.ä ø ä ûä ø ä ûä ø ä û Các cổng A, B, C được phân thành hai nhóm. Nhóm A gồm cổng A vàù å ï â ø ù ù à å øù å ï â ø ù ù à å øù å ï â ø ù ù à å ø nửa cao của cổng C, nhóm B gồm cổng B và nửa thấp còn lại của cổng C.û û å ù à å ø û á ø ï û åû û å ù à å ø û á ø ï û åû û å ù à å ø û á ø ï û å Có 3 chế độ hoạt động khác nhau:ù á ä ï ä ùù á ä ï ä ùù á ä ï ä ù - Chế độ 0: vào/ra thông thường.á ä ø â øá ä ø â øá ä ø â ø - Chế độ 1: chốt vào/ra.á ä á øá ä á øá ä á ø - Chế độ 2: bus hai chiều.á ä àá ä àá ä à Chế độ 0: Từ điều khiển:ø à åø à åø à å Chế độ 0 xác lập hai cổng 8 bit (A và B) và hai cổng 4 bit (nửa cao và nửấ ä ù ä å ø ø å û ø ûá ä ù ä å ø ø å û ø ûá ä ù ä å ø ø å û ø û thấp của C). Bất kỳ cổng nào cũng có thể nhập hoặc xuất dữ liệu mộtá û á ø å ø õ ù å ä ë á õ ä äá û á ø å ø õ ù å ä ë á õ ä äá û á ø å ø õ ù å ä ë á õ ä ä cách độc lập tùy theo các bit Dù ä ä ø ùù ä ä ø ùù ä ä ø ù 4, D3, D1 và Døøø 0. Có 2ùùù 4 = 16 khả năng vào/rả ê øû ê øû ê ø trong chế độ nàyá ä øá ä øá ä ø Cấu trúc từ điều khiển:á ù ø à åá ù ø à åá ù ø à å 1 0 0 D4 D3 0 D1 D0 Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 36 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø Vì dòng ra các port của 8255 rất nhỏ (lớn nhất là port A khoảng 5mA) nênø ù û á û ù á ø û âø ù û á û ù á ø û âø ù û á û ù á ø û â cần có IC đệm dòng để nâng dòng lên đủ kéo cho led sáng. Chúng emà ù ä ø å â ø â û ù ù ùà ù ä ø å â ø â û ù ù ùà ù ä ø å â ø â û ù ù ù chọn IC đệm 74245, sau đây là sơ đồ chân, bảng trạng thái của 74245: ï ä â ø à â û ï ù ûï ä â ø à â û ï ù ûï ä â ø à â û ï ù û Sơ đồ chân và sơ đồ â øà â øà â ø à logic của 74245 như sau:à ûà ûà û Nhóm B Port C (thấp)ááá 1 = nhậpäää 0 = xuấtááá Port B 1 = nhậpäää 0 = xuấtááá Chọn chế độï á äï á äï á ä 0 = chế độ 0á äá äá ä 1 = chế độ 1á äá äá ä Cờ lập chế độø ä á äø ä á äø ä á ä 1 = tích cựïcïïïïïï Nhóm A Port C (cao) 1 = nhậpäää 0 = xuấtááá Port A 1 = nhậpäää 0 = xuấtááá Chọn chế độï á äï á äï á ä 00 = chế độá äá äá ä 0 01 = chế độ 1á äá äá ä D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 37 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø Tuy nhiên dòng ra lớn nên phải dùng thêm điện trở hạn dòng từ mỗi ngõâ ø ù â û ø â ä û ï ø ø ã õâ ø ù â û ø â ä û ï ø ø ã õâ ø ù â û ø â ä û ï ø ø ã õ ra (B1 _ B8) của 74245ûûû 4. Bàn phím: Vì đây là mạch đếm sản phẩm, đếm số sản phẩm trong một thùng, và â ø ï á û å á á û å ä ø øâ ø ï á û å á á û å ä ø øâ ø ï á û å á á û å ä ø ø số sảná ûá ûá û phẩm trong một lô, mỗi loại như vậy có thể nhập vào số đếm trong phạm vi từ 0 đếnå ä â ã ï ä ù å ä ø á á ï ø áå ä â ã ï ä ù å ä ø á á ï ø áå ä â ã ï ä ù å ä ø á á ï ø á tối đa 9999, do đó chúng em sử dụng 10 phím số từ 0 đến 9. Và mỗi lần nhập số vào đểá ù ù û ï á ø á ø ã à ä á ø åá ù ù û ï á ø á ø ã à ä á ø åá ù ù û ï á ø á ø ã à ä á ø å nhận biết là nhập mấy số hoặc đã nhập xong và muốn biết cho phép đếm chưa hoặcä á ø ä á á ë õ ä ø á á ù á ëä á ø ä á á ë õ ä ø á á ù á ëä á ø ä á á ë õ ä ø á á ù á ë hủy bỏ số vừa nhập phải cần sử dụng thêm các phím chức năng, nên chúng em dùngû û á ø ä û à û ï â ù ù ê â ù øû û á ø ä û à û ï â ù ù ê â ù øû û á ø ä û à û ï â ù ù ê â ù ø thêm 6 phím chức năng từ A đến F. Do đó bàn phím gồm 16 phím được kết nối vào portâ ù ê ø á ù ø à ï á á øâ ù ê ø á ù ø à ï á á øâ ù ê ø á ù ø à ï á á ø 1 của 8051:ûûû Sơ đồ khối kết nối như sau:à á á áà á á áà á á á Enable G\ Direction Control DIR Operation L L H L H X Dữ liệu từ B đưã ä øõ ä øõ ä ø ra bus A Dữ liệu từ A đưã ä øõ ä øõ ä ø ra busA Ngănêêê Bảng sự thậtû ï äû ï äû ï ä 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 74245 20 19 18 17 1615 14 13 12 11 DIR A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A Vcc G\ B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 Sơ đồ chânà âà âà â 8051 BÀN PHÍMPORT 1 Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 38 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø Luận văn tốt nghiệp ä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 1 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø 8 0 5 1 74373 ROM CS\ RAM CS\ 8255-2 CS\ 74138 Y0 Y1 Y2 Y3 Hiểnååå thị Rơle ĐH 8255-1 CS\ Rơle BC Thu Phátùùù Port0 Data A0
A7 A0
A1 PortA PortB PortA PortB.0 A8
A12 Port2 A13
A15 BÀN PHÍMØØØPort1 A d d r e s A d d r e s A d d r e s A d d r e s s s s s Luận văn tốt nghiệp ä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 2 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø SƠ ĐỒ KHỐI CHI TIẾT CỦA MẠCH ĐIN Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 1 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø PHẦN II THIẾT KẾ,THI CÔNGVÀ CHƯƠNG TRÌNH CHƯƠNG I THIẾT KẾ, THI CÔNG PHẦN CỨNG Sau khi đã phân tích một mô hình hệ thống vi xử lý bây giờ chúng em bắt đầu điõ â ä â ä á û ù â ø ù é àõ â ä â ä á û ù â ø ù é àõ â ä â ä á û ù â ø ù é à vào tính toán các giá trị thực tế để cho hệ thống hoạt động được. Việc tính toán lựà ù ù ù ï á å ä á ï ä ï ä ù ïø ù ù ù ï á å ä á ï ä ï ä ù ïø ù ù ù ï á å ä á ï ä ï ä ù ï chọn phải dựa trên lý thuyết và các linh kiện thông dụng trên thị trường.ï û ï â ù á ø ù ä â ï â øï û ï â ù á ø ù ä â ï â øï û ï â ù á ø ù ä â ï â ø Mặc dù phần cứng hệ thống không thể thay đổi được nhưng phần mềm có thểë ø à ù ä á â å å ï à à ù åë ø à ù ä á â å å ï à à ù åë ø à ù ä á â å å ï à à ù å thay đổi làm cho hệ thống có khả năng hoạt động một cách linh hoạt vì vậy thiết kếå ø ä á ù û ê ï ä ä ù ï ä á áå ø ä á ù û ê ï ä ä ù ï ä á áå ø ä á ù û ê ï ä ä ù ï ä á á phần cứng phải cân đối sao cho phần mềm không quá phức tạp.à ù û â á à à â ù ù ïà ù û â á à à â ù ù ïà ù û â á à à â ù ù ï I. KẾT NỐI 8051 VỚI BỘ NHỚ VÀ CÁC IC NGOẠI VI : 1. Kết nối bộ nhớ chương trình bên ngoài: Bộ xử lý chính là IC 8051 với tần số làm việc là 12 MHz. Chân 18, 19 của 8051ä û ù ø ù à á ø ä ø â ûä û ù ø ù à á ø ä ø â ûä û ù ø ù à á ø ä ø â û được nối với thạch anh (cũng có thể thay thế thạch anh bằng tín hiệu xung clock).ï á ù ï õ ù å á ï è äï á ù ï õ ù å á ï è äï á ù ï õ ù å á ï è ä Bộ nhơäää ù ROM được cho phép bởi tín hiệu PSEN\. Hình sau mô tả cáchù ï ù û ä â û ùù ï ù û ä â û ùù ï ù û ä â û ù nối bộ nhớ Eprom với 8051:á ä ù ùá ä ù ùá ä ù ù 2. Kết nối bộ nhớ dữ liệu ngoài: Bộ nhớ Ram được cho phép ghi/ đọc bằng các tín hiệu điều khiểnä ù ï ù ï è ù ä à åä ù ï ù ï è ù ä à åä ù ï ù ï è ù ä à å WR\ và RD\. 8051 có 1 lệnh duy nhất truy xuất dữ liệu của bộ nhớ dữ liệù ù ä á á õ ä û ä ù õ äø ù ä á á õ ä û ä ù õ äø ù ä á á õ ä û ä ù õ ä ngoài là MOVX dùng con trỏ 16 bit (DPTR) hoặc R0 và R1 xem như thanhø ø ø û ë øø ø ø û ë øø ø ø û ë ø ghi địa chỉ. Kết nối bus địa chỉ và bus dữ liệu giữa RAM và 8051 cũng giống nhưá á ø õ ä õ ø õ áá á ø õ ä õ ø õ áá á ø õ ä õ ø õ á EPROM . Ngoài ra, RD của 8051 được nối tới chân cho phép xuất (OE\ )ø û ï á ù â ù áø û ï á ù â ù áø û ï á ù â ù á của Ram và chân WR được nối tới chân ghi (WR\) của Ram.û ø â ï á ù â ûû ø â ï á ù â ûû ø â ï á ù â û D7 - D0 EPROM A7- A0 A15 -A8 0E\ Port 0 EA 8051 Port2 PSEN D 74373 QALE Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 2 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø 3.Kết nối mạch giải mã: *Hình thành mạch giải mã địa chỉ dựa trên bảng đồ bộ nhớ sau:ø ï û õ ï â û à ä ùø ï û õ ï â û à ä ùø ï û õ ï â û à ä ù IC A 15 A 14 A 13 A 12 A 11 A 10 A 9 A 8 A 7 A 6 A 5 A 4 A 3 A 2 A 1 A 0 hex 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Rom 8K 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0000 H 1FFF H 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0Ram 8K 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2000 H 3FFF H 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 08255 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 4000 H 4003 H 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 08255 2 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 6000 H 6003 H D7 - D0 RAM A7- A0 A15 -A8 0E WR Port 0 EA 8051 ALE Port2 D Q 74373 G Luận văn tốt nghiệpä ê á ää ê á ää ê á ä Trang 3 GVHD Nguyễn Việt Hùng ã ä øã ä øã ä ø Tuy nhiên tại một thời điểm chỉ có 1 IC nhớ được truy xuất nên dùng các đườngâ ï ä ø å ù ù ï á â ø ù øâ ï ä ø å ù ù ï á â ø ù øâ ï ä ø å ù ù ï á â ø ù ø địa chỉ A13, A14, A15 để phân biệt. Lấy A15, A13, A14 nối tới 3 đầu vào IC giải mãå â ä á á ù à ø û õå â ä á á ù à ø û õå â ä á á ù à ø û õ 74138 (A,B,C). Các ngõ ra Y0, Y1,Y2, Y3 lần lượt được nối tới CE của Rom,Ram, CSù õ à ï ï á ù ûù õ à ï ï á ù ûù õ à ï ï á ù û của 8255. Khi Yi = 0 thì IC đó được chọn:û ù ï ïû ù ï ïû ù ï ï A13, A14, A15 = 0 chọn Romïïï A13 = 1, A14, A15 = 0 chọn Ramïïï A13 = 0, A14 = 1, A15 = 0 chọn 8255ïïï 1 A13 =1, A14 = 1, A15 = 0 chọn 8255ïïï 2 4. Kết nối mạch chốt: -Chân ALE (chân 30) của 8051 kết nối với chân G của 74373. Cácâ â û á á ù â û ùâ â û á á ù â û ùâ â û á á ù â û ù đường của Port0 nối với các đường từ Do đến D7 của 74373. Các đường tínø û á ù ù ø ø á û ù øø û á ù ù ø ø á û ù øø û á ù ù ø ø á û ù ø hiệu (Qäää 0
Q7 ) của 74373 và các đường port 2 (Pû ø ù øû ø ù øû ø ù ø 2.0
P2.7) được nối tới cácï á ù ùï á ù ùï á ù ù đường địa chỉ của ROM và RAM (Aø û øø û øø û ø 0
A12 ) còn các đường dữ liệu từ portø ù ø õ ä øø ù ø õ ä øø