Đồ án kỹ thuật máy chẩm điểm trắc nghiệm giao tiếp máy tính cá nhân

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 1
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Đầu tư cho Giáo dục chính là đầu tư lớn nhất, vững chắc nhất cho tiền đề
phát triển Kinh tế_Xã hội trong tương lai gần của một quốc gia với vốn đầu tư
thấp nhất. Thực tế nhiều nước trên thế giới như: Trung Quốc, Nhật Bản,… đã
chứng minh được điều ấy.
Ở nước ta, tỉnh An Giang với sự đầu tư cho Giáo dục trong khoảng 10 năm
trở lại đây, ngân sách đầu tư cho Giáo dục chiếm từ 20 đến 30% tổng thu nhập
hàng năm. An Giang đã và đang có một một nguồn nhân lực dồi dào, với tầm
kiến thức khá rộng và gần như bao gồm tất cả mọi lónh vực khoa học, tạo nền
móng cơ bản cho việc xây dựng cơ sở hạ tầng kinh tế xã hội, và từ đó phát triển
hơn nữa nguồn nhân lực trí thức này để tiến hành xây dựng từng bước cơ sở cao
tầng về sau (Số liệu lấy từ nguồn Sở Giáo Dục Tỉnh An Giang năm 1998). Qua
10 năm đầu tư cho Giáo dục, trước hết, An Giang đã có một thành phố, thành
phố Long Xuyên, thành lập vào tháng tư năm 1999. Tiếp theo là sự phát triển ồ
ạt của thò xã Châu Đốc cùng với hàng loạt các trường lớp, các trường Đại Học
dần ra đời. Được biết, đầu năm 2000, An Giang sẽ khánh thành trường Đại học
Tỉnh An Giang (cuối tháng 12 năm 1999, trường đã đi vào hoạt động chính thức),
với quy mô không thua trường Đại học Tỉnh Cần Thơ. Việc xây dựng Trường
Đại học này nhằm xây dựng nguồn nhân lực tại chỗ cho Tỉnh An Giang, là chiến
lược Giáo dục và cũng là chiến lược kinh tế của Tỉnh.
Các cuộc khủng hoảng kinh tế khu vực thường bắt nguồn từ một nước nào
đó, như cuộc khủng hoảng kinh tế khu vực Đông Nam Á vào tháng 07 năm 1997
bắt nguồn từ sự mất cân bằng nghiêm trọng cán cân xuất nhập khẩu Thái Lan,
sau đó ảnh hưởng nhanh sang các nước trong khu vực như Malaysia, Indonesia,
Philipin, …; Nền khoa học_kỹ thuật_công nghệ, với sự phát triển vượt bậc của
mình, các nước Mỹ, Nhật dẫn đến một Hồng Kông với mong muốn xây dựng
một cảng Silicon giống thung lũng Silicon công nghệ cao của Mỹ, và điều này
đang được thực hiện (Thông tin Thời sự, mục Khoa học Kỹ thuật Đài truyền hình
Thành Phố Hồ Chí Minh, kênh HTV7, phát lúc 19 giờ ngày 06 tháng 07 năm
1999).

Trong cùng một xã hội thì sự biến đổi, phát triển của một nước sẽ làm cho
các nước cạnh bên run mình chuyển động theo.
Cùng nằm trong chu trình ấy, Việt Nam trước thềm thế kỉ XXI, trong công
cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, muốn chuyển mình để trở thành
con Rồng Châu Á, cần phải có một sự đầu tư đúng đắn hơn, nhắm vào mục tiêu
lâu dài của Đất nước. Để đáp ứng nhu cầu Xã hội, ngành Giáo dục có nhiệm vụ
đào tạo ra một thế hệ công dân mới, đồng thời bồi dưỡng cho thế hệ công dân
đang tham gia sản xuất một kiến thức sâu, rộng.
Hiện nay, ngành Giáo dục và Đào tạo đã có những tiến bộ không ngừng
trong công tác và nhiệm vụ của ngành, nhưng quá trình đào tạo nào cũng vậy,
nếu không có sự kiểm tra đầu ra thì toàn bộ quá trình đào tạo ấy xem như không
hoàn thiện. Nguồn kiến thức sâu rộng đưa đến đầu tư cho thế hệ trẻ, những công
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 2
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
dân mới, đã khó nhưng vấn đề kiểm tra ở đầu ra lại càng khó hơn. Nhiều hình
thức kiểm tra đầu ra được áp dụng, từ kiểm tra miệng, kiểm tra vấn đáp, kiểm
tra viết, bài tập lớn, làm tiểu luận, làm luận văn,… Trong những hình thức kiểm
tra nói trên, kiểm tra trắc nghiệm, tuy chỉ mới xuất hiện, còn mới ở nước ta và
đang còn trong giai đoạn nghiên cứu nhưng đã và đang được chú ý đến.
Do tính chất phức tạp của việc vận dụng một hệ thống kiểm tra trắc
nghiệm cũng như đây là một hệ thống còn quá mới ở Việt Nam, các công cụ
thực thi chưa có nên người nghiên cứu tiến hành tìm hiểu và thiết kế một công
cụ kiểm tra trắc nghiệm. Đây là một công cụ lao động, vấn đề được đặt ra là
công cụ này phải có tính khả thi, dễ sử dụng, có tính cơ động, có tính kết hợp, có
tính tự động và có tính thích nghi (khả năng sửa đổi, nâng cấp).
Sau một thời gian tìm hiểu, người nghiên cứu tiến hành thực hiện đề tài
“THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO
TIẾP MÁY VI TÍNH”.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ:

Xã hội cần một nguồn nhân lực mới với sự bổ sung đầy đủ các kiến thức
khoa học kỹ thuật đã tạo tiền đề cho ngành Giáo dục và Đào tạo xây dựng hệ
thống giáo dục tiên tiến, đào tạo ra thế hệ trẻ với tầm kiến thức sâu rộng. Chính
sự kiểm tra đầu ra của quá trình đào tạo này đã khiến cho hình thức kiểm tra trắc
nghiệm ngày càng phổ biến rộng rãi và hiện nay được áp dụng cho hầu hết các
môn học. Qua hình thức kiểm tra trắc nghiệm lượng kiến thức kiểm tra được trải
rộng, không co cụm, không trọng tâm. Người làm bài phải đảm bảo được tính
chính xác, không lầm lẫn; tính chất mồi nhử của mỗi lựa chọn của câu trắc
nghiệm chính là thử thách cho người làm bài. Trắc nghiệm là hình thức được sử
dụng rộng rãi trong các kỳ thi, đặc biệt là môn Ngoại văn.
Với số lượng bài thi lớn, dụng cụ thô sơ (giấy đục lỗ hoặc phải quan sát)
người chấm không tránh khỏi những nhầm lẫn xảy ra. Thời gian chấm bài cũng
là một vấn đề đối với người chấm và là yếu tố khách quan ảnh hưởng đến kết
quả bài thi.
Vận dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn, tạo một công cụ giúp giải
phóng sức lao động cho người chấm, những người đã vất vả trong lónh vực lao
động trí óc, chính là mong muốn và là nhân tố giúp người nghiên cứu mạnh dạn
tiến hành tìm hiểu và thực hiện đề tài.

II. TẦM QUAN TRỌNG CỦA VẤN ĐỀ:
Trắc nghiệm đã xuất hiện từ rất lâu trên thế giới, đến giữa thế kỷ XIX trắc
nghiệm được sử dụng rộng rãi trong lónh vực tâm lý học để chỉ một bằng chứng,
một chứng tích. Đầu thập niên 80 của thế kỷ XX, trắc nghiệm được nhiều nước
trên thế giới chính thức đặt nền móng để nghiên cứu. Cho tới nay, đã có nhiều
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 3
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
thành tựu trong việc nghiên cứu các hình thức trắc nghiệm, như tại Mỹ, Nhật,
Anh đã có các bộ trắc nghiệm hoàn chỉnh, có tính khoa học cao.
Tuy đã xuất hiện từ rất lâu nhưng tại Việt Nam, kiểm tra trắc nghiệm, chỉ
mới được đònh hình. Do còn quá mới nên công cụ phục vụ còn nhiều thiếu thốn.

Một công cụ đáp ứng cho nhu cầu hiện tại của ngành, phục vụ cho công tác
chấm bài chính là tính cấp thiết của vấn đề. Máy có độ tin cậy cao, có thể áp
dụng vào các kỳ thi quan trọng.

III. YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
Chấm điểm bằng công cụ máy móc, thiết bò tự động nên vấn đề về tính sử
dụng được đặt ra là: với tính tự động cao, đảm bảo chính xác, không có yếu tố
chủ quan tác động lúc chấm, chấm bài với số lượng lớn, thời gian chấm bài
ngắn. Ngành Giáo dục với nguồn kinh phí còn nhiều hạn chế nên vấn đề về tính
kinh tế cũng được đặt ra: chi phí sản xuất thấp, sử dụng tối đa khả năng cung cấp
nguyên vật liệu trong nước, có khả năng sản xuất đồng loạt, được thò trường
chấp nhận.
Là một sản phẩm mang tính khoa học nên vấn đề về tính kỹ thuật phải
được đặt lên hàng đầu, máy phải đảm bảo: làm việc ổn đònh, chính xác, tuổi thọ
sử dụng cao, dễ lắp ráp sửa chữavà bảo trì. Thò hiếu của người tiêu dùng cũng là
vấn đề không nhỏ nên tính mỹ thuật của sản phẩm cần phải đảm bảo: gọn nhẹ,
logic cấu hình.
Ngoài ra, do không thể ngừng lại ở chỗ là một sản phẩm, máy còn là một
công trình nghiên cứu nên khả năng kế thừa vẫn phải có, máy phải có tính dễ
tìm hiểu. Ngoài tính thỏa mãn nhu cầu tức thời, máy cần phải có tính tương thích
và dễ dàng nâng cấp để có thể đáp ứng cho nhu cầu mới trong tương lai.

IV. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI:
Do sự hạn hẹp về kiến thức, kinh nghiệm, thời gian và kinh phí nghiên cứu,
cũng như phương tiện nghiên cứu, đo lường nên đề tài dừng lại ở mức độ sơ
khởi. Tính chính xác và tính cơ động chưa cao, máy chỉ thực hiện được các chức
năng: nhận đáp án mẫu, chấm bài, xem điểm, truy xuất, lưu trữ, xóa, chèn, phúc
khảo, xem lại bài chấm, kết hợp dữ liệu, mã truy xuất, đặc biệt không cho khả
năng sửa bài hay sửa mã bài chấm.

V. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:
Đề tài không ngừng lại ở mức độ nghiên cứu khoa học mà phải tìm hiểu
sâu hơn để biến kiến thức được học trong nhà trường thành công trình khoa học
khả thi. Giúp người người nghiên cứu năng động trong khoa học, sáng tạo trong
tình huống khoa học, vận dụng kiến thức và khả năng sáng tạo thành một thể
thống nhất để giải quyết vấn đề trong thực tế. Đó là mục đích chính của đề tài.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 4
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Trước mắt, tìm hiểu nhu cầu xã hội, đặt vấn đề, tìm hướng giải quyết, chọn
phương pháp thực hiện, học hỏi kinh nghiệm, thực hiện giải quyết vấn đề. Trong
tương lai, thực hiện chuyên đề với kinh nghiệm đã có, đặt ra nhu cầu mới và giải
quyết.

VI. KHẢO SÁT TÀI LIỆU LIÊN HỆ:
1. Châu Kim Lang- Phương Pháp Nghiên Cứu Khoa Học- Trường Đại Học
Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh- 1984: Tham khảo tài liệu
này giúp cho người nghiên cứu xác đònh được hướng đi của đề tài, tránh
hiện tượng đi lòng vòng, tập trung vào những điểm chính từ đó phát
triển và hoàn chỉnh dần đề tài. Ngoài ra, cách trình bày và thực hiện
một đề tài cũng được trình bày trong cuốn sách này.
2. Hồng Minh Nhật- Thiết Kế Và Lắp Ráp Máy Tính CPU Z80- Nhà Xuất
Bản Giáo Dục-1994: tham khảo cách hoạt động của một hệ thống hoàn
chỉnh, nắm bắt cách vận hành một hệ vi xử lý để từ đó liên hệ tìm hiểu
qua các vận hành của hệ vi xử lý từ 80286 đến 80486.
3. Trần Văn Trọng- Kỹ Thuật Vi Xử Lý- Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ
Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh- 1995: sự phát triển và nguyên lý vận
hành của các hệ thống vi xử lý.
4. Trần Ngọc Sơn (biên soạn)-Tra cứu TRANSISTOR NHẬT BẢN- Nhà
xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật-Hà Nội 1991: tra cứu thông số kỹ thuật
và sơ đồ chân của BJT.

5. Tra cứu VI Mạch Số CMOS- Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật-Hà
Nội 1993: tra cứu thông số kỹ thuật và sơ đồ chân của vi mạch số
CMOS.
6. Data book Digital IC (Tra cứu IC số)- 1992: tra cứu thông số kỹ thuật và
sơ đồ chân của vi mạch số TTL.


VII. XÁC ĐỊNH THUẬT NGỮ:
CPU : Central Processing Unit, đơn vò xử lý trung tâm. Mạch lưu giữ,ø
xử lý và điều khiển bên trong máy tính, bao gồm đơn vò số học–
logic (ALU), đơn vò điều khiển và bộ nhớ sơ cấp trong dạng ROM
hoặc RAM. Chỉ có đơn vò ALU và đơn vò điều khiển được chứa
trọn vẹn trong chíp gọi là chíp xử lý.
ROM : Read Only Memory, bộ nhớ chỉ đọc. Một phần của bộ nhớ sơ cấp
của máy tính, thường được dùng để lưu trữ các đòa chỉ lệnh hệ
thống. Không bò mất nội dung khi bò mất điện.
RAM : Random Access Memory, bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên. Bộ nhớ sơ
cấp của máy tính. Trong đó, byte lệnh và byte dữ liệu được lưu trữ
sau cho đơn vò xử lý trung tâm có thể truy cập trực tiếp vào chúng
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 5
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
thông qua bus cao tốc. Thông tin trong RAM bò mất đi khi bò mất
điện.
BOARD : Circuit board, bảng mạch. Tấm Plastic phẳng, trên đó có gắn sẵn
linh kiện điện tử.
CARD : Card, bìa, bảng. Một board mạch điện tử được thiết kế nhằm
thực hiện một chức năng nào đó và có thể cắm vào một khe slot
của bus mở rộng trong máy vi tính.
BUS : Bus, đường truyền. Là tập hợp các đường dẫn có cùng chức năng
và nhiệm vụ.

SLOT : Expansion Slot, khe cắm mở rộng. Là đường dữ liệu mở rộng của
máy tính, được thiết kế để cắm vừa các card giao tiếp.
PORT : Port, cảng, cổng. Là cổng giao tiếp, là mối nối giữa các đường
truyền với nhau.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 6
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Để đảm bảo tính khoa học, tính hệ thống, tính tường minh và tính hiệu quả
đề tài được thực hiện qua các giai đoạn sau:
 Tìm hiểu đề tài.
 Soạn đề cương.
 Thu thập dữ liệu.
 Xử lý dữ kiện.
 Thiết kế mạch.
 Thi công.
 Cân chỉnh.
 Thu hoạch.
 Viết đề tài.

I. TÌM HIỂU ĐỀ TÀI:
Đề tài được giáo viên hướng dẫn gợi ý, người thực hiện tiến hành tìm hiều.
Nhận thấy tính khoa học, tính cấp thiết, tính giá trò cùng với sự say mê và phát
sinh ý tưởng, đề tài được chọn với nội dung: thiếât kế và thi công máy chấm điểm
trắc nghiệm giao tiếp máy vi tính cá nhân (Personal Computer, viết tắt là PC).
Người thực hiện đăng ký đề tài với khoa Điện – Điện tử với sự đồng ý của giáo
viên hướng dẫn.

II. SOẠN ĐỀ CƯƠNG:
Giai đoạn soạn đề cương nhằm đạt được các mục đích: xác đònh nhiệm vụ,
phân tích công trình liên hệ, phân tích tài liệu liên hệ, lập kế hoạch nghiên cứu.
1. Xác đònh nhiệm vụ nghiên cứu:

Trên cơ sở tìm hiểu sơ bộ đề tài, nhiệm vụ được đặt ra như sau:
 Tìm hiểu sơ bộ về giao tiếp ngoại vi và cổng giao tiếp.
 Tìm hiểu bộ cảm biến quang.
 Thiết kế hệ thống quét ảnh.
 Thiết kế phần cứng và phần cơ khí.
 Xây dựng phần mềm điều khiển và xử lý thông tin.

2. Phân tích công trình liên hệ:
Đồ án tốt nghiệp của anh Trần Ngọc Vân và anh Lê Nguyễn Duy Đức, sinh
viên khóa 92, niên khóa 1992-1997, khoa Điện, bộ môn Điện Khí Hóa và Cung
Cấp Điện với tên: “THIẾT KẾ MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM” giúp cho
người nghiên cứu rất nhiều kinh nghiệm và có thể lấy đó làm tài nguyên nghiên
cứu như hệ thống cảm quang, thiết bò giao tiếp ngoại vi PPI 8255A, nhưng nhìn
chung, đề tài còn nhiều thiếu sót và hạn chế như: không có tính tự động cao,
chấm mỗi lần chỉ một bài, tính ổn đònh chưa cao, tốc độ chậm, không tường minh
trong thiết kế, … máy là một hệ cô lập, không tính cơ động, khó liên kết, không
giao tiếp, khó cải tiến.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 7
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Mặc dù nghiên cứu thiết kế một hệ thống trên nguyên lý vận hành hoàn
toàn khác công trình nghiên cứu trước nhưng những yếu tố thu được trong các
công trình này là nguồn tài nguyên giúp cho người nghiên cứu cải tiến và khắc
phục những điều chưa hoàn chỉnh trên chính công trình của mình.

3. Lập kế hoạch nghiên cứu:
Đề cương nghiên cứu chính là bộ khung đảm bảo cho công việc nghiên cứu
được tiến hành theo một trình tự thống nhất và logic. Việc thiết lập đề cương và
đề cương chi tiết có thể tránh được hiện tượng không logic kiến thức, bài làm
không mạch lạc, không hệ thống, đồng thời, giúp tự cân đối tài nguyên nghiên
cứu.

Sau là dàn ý của đề tài:
ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU
PHẦN A: GIỚI THIỆU
LỜI NÓI ĐẦU
MỤC LỤC
PHẦN B: NỘI DUNG
CHƯƠNG DẪN NHẬP
CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN
CHƯƠNG I : KHẢO SÁT CỔNG GIAO TIẾP
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN CẢM BIẾN
CHƯƠNG III : CÁC MẠCH HỖ TR
CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CỨNG
CHƯƠNG V : XÂY DỰNG PHẦN MỀM
CHƯƠNG KẾT LUẬN
PHẦN C: PHỤ LỤC VÀ PHỤ ĐÍNH

Việc thiết kế lại được thực hiện dựa trên cấu hình của đề cương chi
tiết:
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
PHẦN A: GIỚI THIỆU
LỜI NÓI ĐẦU
Sơ lược nội dung nghiên cứu, tóm tắt thành quả đạt được.
MỤC LỤC
Cấu trúc toàn bộ đề tài.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 8
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI

PHẦN B: NỘI DUNG
CHƯƠNG DẪN NHẬP
Giới thiệu sơ lược hoàn cảnh lòch sử và hoàn cảnh ra đời

của ý tưởng thiết kế.
CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN
Những cơ sở làm nền tảng cho công việc nghiên cứu và
thiết kế.
CHƯƠNG I : KHẢO SÁT CỔNG GIAO TIẾP
Giới thiệu chung về cổng giao tiếp, giao tiếp ngoại vi của
máy vi tính, cổng máy in. Khảo sát vi mạch PPI 8255A.
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU CÁC BỘ PHẬN CẢM BIẾN
Giới thiệu chung Cảm biến quang: Khái niệm, linh kiện
quang điện tử, linh kiện cảm biến quang điện, linh kiện cảm biến
quang công nghiệp.
CHƯƠNG III : CÁC MẠCH HỖ TR
Các mạch bảo vệ, mạch khuếch đại sử dụng trong đề tài.
CHƯƠNG IV : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG PHẦN CỨNG
Thiết kế và thi công: mạch giao tiếp đa năng, mạch quét và
mạch đệm, mạch công suất phần cơ, mạch trung tâm.
CHƯƠNG V : XÂY DỰNG PHẦN MỀM
Giới thiệu tổng quát về lập trình, phần mềm lập trình
PASCAL. Xây dựng sơ đồ khối của các thủ tục chính, viết hoàn
chỉnh thủ tục đọc và viết (nhận và truyền dữ liệu). Giới thiệu
cách sử mềm điều khiển.
CHƯƠNG KẾT LUẬN
Tổng kết lại vấn đề và hướng phát triển trong tương lai.
PHẦN C: PHỤ LỤC VÀ PHỤ ĐÍNH
Tài liệu liên hệ, các bảng-biểu thu hoạch trong quá trình nghiên
cứu.

III. THU THẬP DỮ KIỆN:
Tham khảo tài liệu, khảo sát các mạch thực tế, kết hợp giữa lý thuyết với
mạch để tạo ra mạch thích hợp cho nội dung nghiên cứu. Chú ý trọng tâm

nghiên cứu. Ghi chép lại thông tin quan trọng, sơ đồ mạch, sơ đồ nguyên lý.
Trong quá trình thu thập dữ kiện, nếu có gặp vấn đề khó hiểu, tiến hành
tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn.

IV. XỬ LÝ DỮ KIỆN:
Hệ thống lại thông tin cập nhập được, phân loại theo tầm quan trọng của
thông tin cũng như mối liên hệ giữa các thông tin, chắt lọc thông tin.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 9
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
V. THIẾT KẾ-THI CÔNG-CÂN CHỈNH-THU HOẠCH:
Sau khi đủ cơ sở lý luận ta tiến hành thiết kế các mạch dựa trên các thông
tin và kiến thức có được, chạy hệ thống bằng sơ đồ nguyên lý, test trên board,
nhờ sự kiểm tra của giáo viên hướng dẫn trước khi vẽ mạch in. Sửa chữa nếu có.
Thi công vẽ và hàn linh kiện vào mạch in, thử lại, cân chỉnh hệ số. Nghiệm thu.
Làm tiếp phần khác. Thử kết nối. Tổng nghiệm thu.

VI. VIẾT ĐỒ ÁN:
Viết sơ bộ các chương trên cơ sở dàn ý chi tiết. Xin ý kiến của giáo viên
hướng dẫn khi đã hoàn thành sơ lược. Sửa chữa. Viết lại chính thức.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 10
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Từ những ngày đầu của việc thiết kế một sản phẩm, công cụ lao động hay
sản phẩm tiêu dùng, con người luôn tìm mọi cách để nâng cao khả năng sử dụng
của sản phẩm. Công việc này bắt nguồn từ việc cải tiến dần công dụng của sản
phẩm, tạo thêm các chức năng phụ, rồi đến các chức năng phụ trội chuyển tiếp,
chờ một sự liên kết hay chuyển mạch là bắt đầu hoạt động để thay thế hay thêm
vào một chức năng nào đó.
Sự đa năng của một sản phẩm ứng dụng là yếu tố đòi hỏi hàng đầu của
người tiêu dùng.
Nếu nhà sản xuất, nhà chế tạo không phát huy hết khả năng sử dụng của

sản phẩm thì người tiêu dùng sẽ tự cải tiến công dụng của sản phẩm ấy. Ví dụ
như chiếc máy nổ Koler với công dụng chính là chạy máy tàu xuồng nhưng qua
người dân có thể trở thành máy quạt lúa, động cơ truyền lực, động cơ máy suốt
lúa, động cơ xe cải tiến, máy bơm nước, … Giá trò sử dụng của một sản phẩm
tăng là niềm vui của người thiết kế và bên cạnh ấy, một sản phẩm có nhiều giá
trò sử dụng, giá trò sử dụng tăng nhiều trong khi giá thành không tăng là bao, dễ
được người tiêu dùng chấp nhận hơn.
Mọi sản phẩm cần phải có tính đa năng. Tính đa năng giúp sản phẩm có
tính tự thích nghi và do đó chu kỳ sống của sản phẩm kéo dài hơn, điều này có
lợi cho nhà sản xuất và giúp nâng cao giá trò xã hội của sản phẩm.

I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CỔNG GIAO TIẾP:
Trong lónh vực điện tử, chính nhu cầu của người tiêu dùng và mong muốn
của nhà thiết kế, các mạch điện không ngừng được cải tiến để nâng cao khả
năng sử dụng của một hệ mạch. Có thể thực hiện công việc này bằng nhiều cách
khác nhau như tăng tầm hoạt động, thêm chức năng, chức năng ẩn (chỉ hoạt
động khi có nhu cầu).
Sự phát triển không ngừng của ngành Điện-điện tử, thông tin khiến cho
những sản phẩm làm ra không thể ngừng lại ở đó, yêu cầu mới được đặt ra là
tính tương thích. Máy này có thể giao tiếp, trao đổi, bắt tay với máy khác, cùng
loại hay khác loại, một chiều hay nhiều chiều, đồng bộ hay bất đồng bộ, với một
máy hay nhiều máy. Các cổng giao tiếp ra đời.
Port là từ đại diện cho các cổng giao tiếp, các cổng truyền dữ liệu hữu
tuyến tương tự hay số, hai (02) dây đến n dây dẫn. Với xu hướng ấy, cổng giao
tiếp không còn là nơi truyền và nhận thông tin giữa hai (02) máy, giữa hai (02)
hay nhiều hệ thống, mà còn là sự kết nối giữa một bộ phận với một hệ thống
hay hệ thống này với một hệ thống khác tạo nên sự thống nhất, liên hoàn, bổ
sung cho nhau.
Để khai thác thêm những tính năng chưa có của một hệ thống người ta
thường thông qua cổng giao tiếp và dùng cổng này để lấy thông tin của hệ thống

trung tâm truyền qua cho hệ thống bổ sung và từ đây thông tin được xử lý lần hai
để đạt được yêu cầu mong muốn.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 11
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Máy vi tính ra đời có thể được xem là cột mốc phát triển của khoa học kỹ
thuật, đánh dấu một kỷ nguyên mới, kỷ nguyên của công nghệ thông tin. Thời
kỳ đầu, để minh họa cho tính đa năng và khả năng tương thích của mình, máy
AT thực hiện được khá nhiều chức năng; máy AT là bậc cao hơn của chiếc máy
tính bỏ túi và nơi nó còn chứa những tính năng của chiếc máy Tivi trắng đen, với
hàng loạt các slot AT và các card màn hình, card I/O, card IDE cắm trên các slot
này tạo cho nó có thêm nhiều khả năng về lưu trữ, hiển thò, điều khiển.
Máy XT, 286, 386 ra đời cũng dựa trên những tính năng ấy nhưng được
nâng lên một bậc cao hơn về khả năng xử lý, chức năng sử dụng, tốc độ thực
hiện.
Một hệ thống cô lập không còn chiếm vò trí hàng đầu.
Sự ra đời của slot PCI là sự hoàn chỉnh lại của slot ISA về tốc độ thực hiện,
là sự kế thừa có nâng cao khả năng ứng dụng của các slot tiền nhiệm như AT,
XT và là tiền đề cho các cổng giao tiếp cao tốc về sau. Với các máy đời sau, từ
máy 486 DX2, các card I/O, card IDE được bổ sung vào mạch chủ (mainboard)
rồi dần dần đến các đời máy 586 mạch âm thanh (sound card) và mạch màn hình
(VGA card) cũng được thiết kế ngay trên mạch chủ (on board) dưới dạng tích
hợp trong những IC vi xử lý.



SƠ ĐỒ BIẾN ĐỔI ÂM THANH TỪ DẠNG SỐ SANG DẠNG TƯƠNG TỰ
THÔNG QUA CARD GIAO TIẾP CỦA MÁY VI TÍNH

Program
Sound
CPU
Slot
ISA/PCI
Card
Sound
Jack
Phone
Tín hiệu
tường minh
Tín hiệu
nhò phân
Tín hiệu
số
Tín hiệu
âm tần
Speaker
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 12
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
SƠ ĐỒ BIẾN ĐỔI TÍN HIỆU HÌNH TỪ DẠNG SỐ SANG DẠNG TƯƠNG TỰ
THÔNG QUA CARD GIAO TIẾP CỦA MÁY VI TÍNH

Tính đa dạng của hình thức truyền dữ liệu đòi hỏi cần phải có một số cổng
truyền riêng, mang tính đặc thù; cổng nối tiếp, cổng song song được ứng dụng để
điều khiển (giao tiếp) với các thiết bò chuột (mouse), bàn phím (key board), máy
in (printer) hoặc giao tiếp I/O.
Máy vi tính thực hiện công việc giao tiếp này ra sao và dưới hình thức nào?
Đó chính là câu hỏi được đặt ra.

II. TÌM HIỂU CHUNG VỀ CỔNG MÁY IN:
Thông tin truyền trong máy vi tính dưới dạng nhò phân, được thể hiện qua
hai chỉ số 0 và1. Tất cả mọi ngôn ngữ, lập trình và điều khiển, đều được chuyển
về ngôn ngữ máy dưới dạng số nhò phân. Người ta gọi việc truyền dữ liệu này là
truyền dữ liệu dưới dạng số (digital), việc truyền này khác hẳn với việc truyền
dữ liệu dưới dạng tương tự (analog) như tín hiệu âm thanh, hình ảnh.
Truyền dữ liệu kiểu digital, có bốn (04) dạng truyền:
 Truyền song song đồng bộ.
 Truyền song song bất đồng bộ.
 Truyền nối tiếp đồng bộ.
 Truyền nối tiếp bất đồng bộ.
Thực hiện giao tiếp qua cổng máy in là hình thức truyền dữ liệu dưới dạng
song song bất đồng bộ. Việc truyền số liệu theo dạng song song bất đồng bộ này

cho phép truyền 08 bit cùng một lần truyền, tốc độ truyền tùy thuộc vào hàm
truyền. Khuyết điểm chính của hình thức truyền này là khoảng cách truyền
ngắn, muốn truyền xa phải có bộ phận đệm dữ liệu.
Vì là hình thức truyền bất đồng bộ nên không đòi hỏi phải đồng bộ từ nơi
phát đến nơi thu, tức là xung clock (ck) nơi phát và nơi thu không nhất thiết phải
đồng bộ với nhau. Ưu điểm của hình thức truyền bất đồng bộ là vậy, tuy nhiên
bên cạnh ấy vẫn tồn tại những khó khăn khác, đó là tín hiệu bắt tay giữa nơi
truyền và nơi thu. Cổng máy in giải quyết vấn đề nhờ các tín hiệu: /STROBE,
/ACK, /BUSY.
Program
Graph
CPU
Slot
ISA/PCI
Card
VGA
Jack
VGA
Tín hiệu
nhò phân
Tín hiệu
số
Tín hiệu
hình
Tín hiệu
tường minh
Monitor
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 13
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
SƠ ĐỒ TRUYỀN CỦA BUS TRUYỀN CỔNG MÁY IN

Sơ đồ chân của cổng máy in được mô tả như sau:

SƠ ĐỒ CHÂN CỦA CỔNG MÁY IN

COMPUTER
PRINTER
DATA BUS
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 14
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI

Bảng 01: Chức năng của các chân cổng máy in

Châ
n
Ký hiệu
Vào/ra
Ý nghóa
Mức tác động
1
STROBE
Lối ra
Dữ liệu đã được gữi ra
Thấp
2
D
0
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 01
Ba trạng thái
3
D
1
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 02
Ba trạng thái
4
D
2
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 03

Ba trạng thái
5
D
3
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 04
Ba trạng thái
6
D
4
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 05
Ba trạng thái
7
D
5
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 06
Ba trạng thái
8
D
6
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 07
Ba trạng thái
9
D
7
Lối ra
Đường dữ liệu, bit thứ 08

Ba trạng thái
10
ACK
Lối vào
Xác nhận
Thấp
11
BUSY
Lối vào
Máy in bận
Cao
12
PE
Lối vào
Hết giấy
Cao
13
SLCT
Lối vào
Lựa chọn
Cao
14
AF
Lối ra
Tự nạp
Cao
15
ERROR
Lối vào
Lỗi

Cao
16
INIT
Lối ra
Đặt lại máy in
Thááp
17
SLCTIN
Lối ra
Chọn kiểu in
Cao
18
GND

Nối đất

19
GND

Nối đất

20
GND

Nối đất

21
GND

Nối đất

22
GND

Nối đất

23
GND

Nối đất

24
GND

Nối đất

25
GND

Nối đất


Cổng máy in là một đế nối gồm có 25 chân, trong đó có 12 chân ra, 05
chân vào và 08 chân nối mass. Cụ thể:
 Chân 0209 : loại chân ra, đường dẫn dữ liệu,
là dạng đường dẫn một chiều, chỉ ra.
 Chân 01,1017 : các chân tín hiệu bắt tay
giữa máy vi tính và máy in.
 Chân 1825 : các chân mass.

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 15
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Các bước thực hiện quá trình truyền dữ liệu của máy vi tính sang máy in
như sau:
 CPU chờ cho đến khi đường tín hiệu BUSY xuống thấp, tín hiệu
này báo cho biết máy in đã sẵn sàng nhận dữ liệu.
 CPU xuất mã của ký tự kế tiếp ra cổng máy in.
 CPU đưa bit STROBE xuống thấp báo hiệu cho máy in biết dữ liệu
mới đã được đưa đến cổng máy in.
 Máy in nhận dữ liệu, nhận dữ liệu xong, trả bit BUSY về mức cao.
 Máy in trả bit ACK về mức cao.
 CPU trả bit STROBE về mức cao.
 Máy in trả ACK xuống thấp.
 Máy in thực hiện công việc in.
 Thực hiện in xong, máy in cho BUSY xuống thấp để cho CPU biết
đang sẵn sàng nhận ký tự khác.

Có thể biểu diễn các bước thực hiện của dạng giao tiếp song song bất đồng
bộ qua cổng máy in như sau:
GIẢN ĐỒ THỜI GIAN
Đặc điểm thuận lợi lớn nhất ở hình thức truyền này là tất cả các tín hiệu
đều nằm ở cấp điện áp từ 0V đến 5V, có nghóa là nó tương thích với hầu hết các
IC số, loại TTL hay CMOS. Chính sự tương thích này giúp cho việc giao tiếp trở
nên đơn giản và dễ dàng hơn.
Tuy nhiên, ở đây các đường tín hiệu dữ liệu là dạng tín hiệu một chiều nên
trong việc giao tiếp với các hình thức trao đổi tín hiệu hai (02) chiều hay tín hiệu
lớn hơn phạm vi một byte thì cổng máy in không thích hợp. Tạo ra một cổng vào
ra có phạm vi trao đổi lớn hơn và đa dụng hơn cổng máy in là nhiệm vụ đặt ra
cho người nghiên cứu.

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 16
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
III. KHẢO SÁT VI MẠCH PPI 8255A:
Có rất nhiều IC dạng IO đảm nhiệm công việc giao tiếp trao đổi thông tin
giữa các hệ thống như 82C37A, 82C42, 82C79, 82C55A, … với phạm vi sử dụng
và khả năng lập trình trạng thái vào ra. IC PPI 82C55A được chọn vì thỏa được
yêu cầu để thiết kế mạch giao tiếp đa năng. Tiến hành khảo sát vi mạch để
thuận tiện cho việc sử dụng, cụ thể khảo sát: cấu trúc phần cứng, cấu trúc thanh
ghi điều khiển.

1. Cấu trúc phần cứng PPI 82C55A:
PPI 82C55A là IC ngoại vi được chế tạo theo công nghệ LSI dùng để
giao tiếp song song giữa các hệ thống vi mạch hay giữa Microprocessor và
thiết bò điều khiển (bên trong hay bên ngoài), có 40 chân, dạng DIL.

SƠ ĐỒ CHÂN VÀ SƠ ĐỒ LOGIC PPI 82C55A

Tên các chân PPI 82C55A:
RESET : Reset input, chân vào, xác lập lại trạng thái ban đầu.
CS\ : Chip Select, chân vào, chọn trạng thái hoạt động.
RD\ : Read input, chân vào, xác lập trạng thái đọc.
WR\ : Write input, chân vào, xác lập trạng thái ghi.
A
0
, A
1
: Port Address, chân vào, xác lập đòa chỉ.
D
0
D
7
: Dữ liệu Bus (Bi – Direction), ba (03) trạng thái.
PA7 – PA0 : Port A, ba trạng thái, cổng giao tiếp A.
PB7 – PB0 : Port B, ba trạng thái, cổng giao tiếp B.
PC7 – PC0 : Port C, ba trạng thái, cổng giao tiếp C.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 17
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI

PPI 82C55A giao tiếp với các vi mạch khác thông qua 3 Bus: Bus dữ
liệu 8 bit D
0
D
7
, Bus đòa chỉ A

1
A
2
, Bus điều khiển RD\, WR\, CS\, Reset.
PPI 82C55A có 03 Port xuất nhập (I/O) có tên là Port A, Port B, Port,
mỗi Port 8 bit. Với 03 port dữ liệu và một thanh ghi điều khiển PPI 82C55A
có thể được ứng dụng vào nhiều công dụng khác, IC quét mã bàn phím là
một trong những ứng dụng ấy. Port A gồm các đường PA
0
PA
7
, Port B gồm
các đường PB
0
PB
7
, Port C gồm các đường PC
0
PC
7
. Các Port này có thể
là các Port Input hay Output tùy thuộc vào lệnh điều khiển chứa trong
thanh ghi lệnh. Mã lệnh, thông tin trạng thái và dữ liệu đều được truyền
trên 8 đường dữ liệu D
0
D
7
,

công việc của PPI 82C55A tùy thuộc vào lệnh

điều khiển chứa trong thanh ghi điều khiển. Các đường tín hiệu RD\, WR\
của PPI 82C55A được kết nối với các đường tín hiệu đọc ghi của hệ thống
vi mạch (hay Microprocessor).
Tín hiệu Reset dùng để khi khởi động hay khởi động lại PPI 82C55A,
khi bò Reset các thanh ghi bên trong của PPI 82C55A đều bò xóa về trạng
thái mặc đònh và PPI 82C55A ở trạng thái chờ lệnh, sẳn sàng làm việc.
Như vậy, điều trước tiên khi sử dụng vi mạch này, nếu chúng ta không
muốn sử dụng các giá trò mặc đònh, là phải nhập lệnh vào thanh ghi điều
khiển mỗi khi reset lại vi mạch. Khi giao tiếp với Microprocessor ngõ vào
tín hiệu Reset này được kết nối với tín hiệu Reset Out của vi xử lý. Chân
Reset tác động mức cao.
Tín hiệu Chip Select (CS) dùng để điều khiển hoạt động của PPI
82C55A. Tín hiệu này có thể làm cho vi mạch hoạt động bình thường hay ở
trạng thái chờ. Trong việc kết hợp Microprocessor với nhiều IC tạo thành
một hệ thống hoàn chỉnh, chân CS giúp vi xử lý chọn đúng IC cần hoạt
động. Chân CS tác động mức thấp.
Các đường đòa chỉ A
1
A
0
của PPI 82C55A dùng để lựa chọn các Port
và thanh ghi. A
1
A
0
= 00
Bin
dùng để chọn Port A, A
1
A

0
= 01
Bin
dùng để lựa
chọn Port B, A
1
A
0
= 10
Bin
dùng để chọn Port C, A
1
A
0
= 11
Bin
dùng để chọn
thanh ghi điều khiển.
Các Port I/O của PPI 82C55A chia ra làm 2 nhóm: Nhóm A gồm Port
A và 4 bit cao của Port C, nhóm B gồm Port B và 4 bit thấp của Port C. Để
sử dụng các Port của PPI 82C55A người lập trình phải gởi từ điều khiển
vào thanh ghi điều khiển để đònh cấu hình cho các Port đúng theo yêu cầu
mà người lập trình mong muốn.
Khi muốn thực hiện chức năng bắt tay với các hệ thống khác, PPI
82C55A dùng các bit PC7, PC6 và PC3 của port C để thực hiện chức năng
giao tiếp. Bit PC7 trở thành bit OBF
A
(Output Buffer Full, tác động mức
thấp), khi có dữ liệu Microprocessor gởi ra Port A, tín hiệu OBF
A

sẽ yêu
cầu thiết bò bên ngoài nhận dữ liệu. Bit PC6 trở thành bit ACK
A

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 18
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
(AcknowLedge Input, tác động mức thấp), thiết bò nhận dữ liệu dùng tín
hiệu này để báo cho PPI 82C55A biết tín hiệu đã được nhận và sẳn sàng
nhận dữ liệu tiếp theo. Bit PC3 trở thành INTR
A
(Interrupt Request, tác
động mức cao), bit này có mức logic 1 khi 2 bit OBF
A
= 1, ACK
A
= 1 và bit
INTE
A
(Interrupt Enable) ở bên trong PPI 82C55A bằng 1. Tín hiệu INTR
A

tác động đến ngõ vào ngắt của hệ thống trung tâm để báo thiết bò bên
ngoài đã nhận dữ liệu ở Port A.
Các bit còn lại của Port C: PC
4
, PC
5
là các bit xuất hay nhập bình
thường tùy thuộc vào bit D
3

trong từ điều khiển.

CẤU TRÚC TỪ ĐIỀU KHIỂN

Để thuận tiện cho việc quản lý việc xuất nhập và cũng là để tăng
thêm tính linh hoạt công việc giao tiếp, vi mạch PPI 82C55A phân chia ra
MODE SET FLAG
1 = ACTIVE
D
7

D
6

D
5

D
4

D
3

D
2

D
1

D
0

GROUP B
PORT C (LOWER)
1 = INPUT
0 = OUTPUT
PORT B
1 = INPUT
0 = OUTPUT
MODE SELECTION
0 = MODE 0
1 = EODE 1

GROUP A
PORT C (UPPER)
1 = INPUT
0 = OUTPUT
PORT A
1 = INPUT
0 = OUTPUT
MODE SELECTION
0 = MODE 0
1 = MODE 1
1X = MODE 2

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 19
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
hai cấu hình làm việc khác nhau đó là làm việc theo nhóm A và nhóm B.
Tuy nhiên, cũng có thể không chú ý đến việc phân chia này trong giao tiếp
trao đổi thông thường, không cần nhiều tín hiệu giao tiếp.

2. Cấu trúc thanh ghi điều khiển phần mềm của PPI 82C55A:
Do các Port ra của PPI 82C55A được chia ra làm 2 nhóm A và nhóm B
tách rời nên từ điều khiển của PPI 82C55A cũng được chia làm 2 nhóm.
a. Các bit D
2
D
1
D
0
dùng để cấu hình cho nhóm B
Bit D
0
dùng để thiết lập 4 bit thấp của Port C, D
0
= 0 – Port C
thấp là Port xuất dữ liệu (Output), D
0
= 1 – Port C thấp là Port nhập
dữ liệu (Input).
Bit D
1
dùng để thiết lập Port B, D
1
= 0 – Port B là Port xuất dữ
liệu (Output), D
1
= 1 – Port B là Port nhập dữ liệu (Input).
Bit D
2
dùng để thiết lập Mode điều khiển của nhóm B:

+ D
2
= 0: Nhóm B hoạt động ở Mode 0.
+ D
2
= 1: Nhóm B hoạt động ở Mode 1

b. Các bit D
6
D
5
D
4
D
3
dùng để cấu hình cho nhóm A
Bit D
3
dùng để thiết lập 4 bit cao của Port C, D
3
= 0 – Port C là
Port xuất dữ liệu (Output), D
3
= 1 – Port C là Port nhập dữ liệu
(Input).
Bit D
4
dùng để thiết lập Port A, D
4
= 0 – Port A xuất dữ liệu

(Output), D
4
=1 – Port A là Port nhập dữ liệu (Input).
Bit D
6
D
5
dùng để thiết lập Mode điều khiển của nhóm A:
+ D
6
D
5
= 00: Nhóm A hoạt động ở Mode 0.
+ D
6
D
5
= 01: Nhóm A hoạt động ở Mode 1.
+ D
6
D
5
= 1x: Nhóm A hoạt động ở Mode 2

c. Các nhóm A và B được cấu hình ở Mode 0
Từ điều khiển khi 2 nhóm A và B làm việc ở Mode 0:


Ở Mode 0 các Port A, Port B, Port C thấp và Port C cao là các
Port xuất hoặc nhập dữ liệu độc lập. Do có 4 bit để lựa chọn nên có 16

từ điều khiển khác nhau cho 16 trạng thái xuất hay nhập của 4 Port.

d. Các nhóm A và B được cấu hình ở Mode 1
Từ điều khiển khi 2 nhóm A và B làm việc ở Mode 1:


1
0
0
X
X
0
X
X

1
0
1
X
X
1
X
X

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 20
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
Ở Mode 1 các Port A, Port B làm việc xuất nhập có chốt
(Strobed I/O). Ở Mode này 2 Port A và Port B hoạt động độc lập với
nhau và mỗi Port có 1 Port 4 bit điều khiển hay dữ liệu. Các Port 4 bit
điều khiển hay dữ liệu được hình thành từ 4 bit thấp và 4 bit cao của

Port C.
Khi PPI 82C55A được cấu hình ở Mode 1, thiết bò giao tiếp PPI
82C55A nhận dữ liệu, thiết bò đó phải tạo ra một tín hiệu yêu cầu PPI
82C55A nhận dữ liệu, ngược lại PPI 82C55A muốn gởi tín hiệu đến 1
thiết bò khác, PPI 82C55A phải tạo ra 1 tín hiệu cho thiết bò đó nhận
biết dữ liệu đã được xuất ra, tín hiệu yêu cầu đó gọi là tín hiệu Stobe.

e. Nhóm A làm việc ở cấu hình Mode 1
 Cấu hình Port A được là Port nhập dữ liệu:
Các đường tín hiệu của Port C một phần trở thành các đường tín
hiệu điều khiển, tín hiệu chốt và một phần là đường dữ liệu của Port
A.
Mã lệnh từ điều khiển:



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
1
0
1
1
X
X
X
X

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 21
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
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

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 22
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI

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

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

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
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 23
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
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.
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
1
X

X
X
X
X
X

1
X
X
X
X
1
X
X

MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 24
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI

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.
MÁY CHẤM ĐIỂM TRẮC NGHIỆM GIAO TIẾP MÁY VI TÍNH Trang 25
Sinh viên: Nguyễn Phước Hậu Giáo viên hướng dẫn: Thầy QUÁCH THANH HẢI
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 .

I. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MỘT SỐ LINH KIỆN
QUANG ĐIỆN TỬ:
1. Quang điện trở:
a. Cấu tạo:
Quang trở có hình dạng bên ngoài không giống như những điện
trở thông thường, chúng có một lớp vỏ ngoài bằng chất dẻo, sứ hay
kim loại nhưng đặc điểm nổi bật là có một cửa sổ bằng thủy tinh để
ánh sáng đi xuyên qua. Quang điện trở dùng trong công nghiệp được
chế tạo từ Sulfit chì để mức chỉ thò nhiệt động và tình trạng nung nóng

ở nhiệt độ tương đối thấp (từ 200 đến 400
o
C).