thiết kế mạch VDK đếm sản phẩm, chương 7 pdf

Luận văn tốt nghiệp Trang 1
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Chương 7: 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
phát triển phần mềm cho 8051 là tổ chức bộ nhớ như thế nào để
có thể sửa đổi chương trình và có thể ghi trở lại khi nó được chứa
trong bộ nhớ Rom. Cách giải quyết là xếp chồng các vùng dữ
liệu và chương trình. Một bộ nhớ Ram có thể chứa cả chương
trình và dữ liệu bằng cách nối đường OE\ của Ram đến ngõ ra
cổng AND có 2 ngõ vào là PSEN\ và RD\. Sơ đồ mạch như hình
sau cho phép bộ nhớ Ram có 2 chức năng vừa là bộ nhớ chương
trình vừa là bộ nhớ dữ liệu.
Vậy 1 chương trình có thể được tải vào Ram (bằng cách ghi
nó như bộ nhớ dữ liệu) và thi hành chương trình (bằng cách truy
xuất nó như bộ nhớ chương trình)




3. Khối hiển thò:
a.Sơ đồ khối của mạch hiển thò:
Bộ phận hiển thò gồm 8 led 7 đoạn anod chung. Vì các vi xử
lí xử lí các dữ liệu là số nhò phân (1,0 ) nên cần có sự giãi mã từ
số nhò phân sang số thập phân. Sự giải mã có thể dùng giải mã
bằng phần cứng (IC giải mã). Tuy nhiên với phần mềm quét led
người ta có thể giảm bớt được các IC giải mã giảm giá thành của
mạch điện. Nhưng để kết nối với mạch hiển thò phải cần có IC
WR
RAM
OE\

WR
RD
PSEN
Luận văn tốt nghiệp Trang 2
GVHD Nguyễn Việt Hùng
giao tiếp vào ra vì các port của 8051 đã dùng cho mục đích khác.
8255 là IC giao tiếp vào ra song song thông dụng và có thể điều
khiển được bằng phần mềm nên chúng em sử dụng 8255 để giao
tiếp với các thiết bò ngoại vi (phần hiển thò…). Vì dòng ra các port
của 8255 rất nhỏ (lớn nhất là port A khoảng 5mA) nên cần có IC
đệm dòng để nâng dòng lên đủ kéo cho led sáng. Chúng em chọn
IC đệm 74245. Khi đưa dữ liệu ra để hiển thò tất cả các led đều
nhận nhưng tại một thời điểm chỉ cho phép một led được nhận dữ
liệu nên phải có mạch giải mã để chọn led.
Chúng em sử dụng IC giải mã 74LS138.Vì vậy sơ đồ khối của
mạch hiển thò như sau:
Luận văn tốt nghiệp Trang 3
GVHD Nguyễn Việt Hùng
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 nhớ trong ROM, RAM thì chưa đủ, máy tính còn phải giao tiếp
với các thiết bò ngoại vi như bàn phím, màn hình, máy in, để
con người có thể đối thoại được máy tính cũng như dùng máy tính
để điều khiển các thiết bò khác. Để giao tiếp với nhiều thiết bò
như vậy, máy tính có thể giao tiếp qua nhiều đường và giao tiếp
với nhiều hình thức khác nhau như giao tiếp nối tiếp, giao tiếp
song song.
Vì vậy vai trò của cổng xuất nhập 8255 để giao tiếp giữa máy

tính với thiết bò ngoài là một điều cần thiết giúp máy có thể mở
rộng khả năng làm việc.
*Sơ đồ chân của 8255
8051
Port C
H
8255
PortA
Đệm
74245
Giải mã
74138
LED
Port0
Port2
Luận văn tốt nghiệp Trang 4
GVHD Nguyễn Việt Hùng

Sơ đồ chân và sơ đồ logic
Tính linh hoạt của vi mạch thể hiện ở khả năng lập trình.
Qua một thanh ghi điều khiển, người sử dụng xác đònh chế độ
hoạt động và cổng nào cần được sử dụng như là lối vào hoặc lối
ra. Các chân ra D
0
 D
7
tạo nên bus dữ liệu hai chiều có độ rộng
là 8 bit. 8255 được chọn bởi tín hiệu mức thấp ở ngõ vào chọn
chíp CS\. Khi 8255 không được chọn, bộ đệm bus dữ liệu nối
8255 với hệ thống được thả nổi. Khi được chọn, các ngõ vào A

0
và A
1
được dùng để chọn thanh ghi điều khiển hoặc một trong
các cổng vào/ra để trao đổi dữ liệu. Các hoạt động cơ bản của
8255 được tóm tắt trong bảng sau:
A
1
A
0
RD\ WR\ CS\ Hoạt động
L L L H L Port A  Bus dữ liệu
L H L H L Port B Bus dữ liệu
H L L H L Port C Bus dữ liệu
L L H L L Bus dữ liệu  Port A
L H H L L Bus dữ liệu  Port B
H L H L L Bus dữ liệu  Port C
H H H L L Bus dữ liệu  Từ điều khiển
x x x x H Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Z
H H L H L Cấm
x x H H L Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Z
8255A
D
0
-
D
7
RD
\
WR\

RESET
CS\
A
0
A
1
CS
\
PA
0
-
PA
7
PB
0
-
PB
7
PC
0
-
PC
3
PC
4
-
PC
7
PA
3

PA
2
PA
1
PA
0
RD\
CS\
GND
A
1
A
0
PC
7
PC
6
PC
5
PC
4
PC
0
PC
1
PC
2
PC
3
PB

0
PB
1
PB
2
PA
4
PA
5
PA
6
PA
7
WR\
RESET
D
0
D
1
D
2
D
3
D
4
D
5
D
6
D

7
V
cc
PB
7
PB
6
PB
5
PB
4
PB
3
8255A
A
1
A
0
RD\ WR\ CS\ Hoạt động
L L L H L Port A  Bus dữ liệu
L H L H L Port B Bus dữ liệu
H L L H L Port C Bus dữ liệu
L L H L L Bus dữ liệu  Port A
L H H L L Bus dữ liệu  Port B
H L H L L Bus dữ liệu  Port C
H H H L L Bus dữ liệu  Từ điều khiển
x x x x H Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Z
H H L H L Cấm
x x H H L Bus dữ liệu ở trạng thái Hi-Z
Luận văn tốt nghiệp Trang 5

GVHD Nguyễn Việt Hùng
* Các trạng thái làm việc của 8255:
Qua bảng trạng thái của 8255, ta thấy thanh ghi điều khiển
đặt dưới đòa chỉ bên trong là A
1
= [1], A
0
= [1]. Trong một chu kỳ
ghi lên thanh ghi điều khiển, xác đònh cổng vào/ra cũng như chế
độ hoạt động. Khi chân RESET ở mức [H], thanh ghi điều khiển
sẽ được đặt lại và đònh nghóa toàn bộ 24 đường dẫn như là các
ngõ vào.Trạng thái này kéo dài tới khi chương trình ứng dụng
viết từ điều khiển vào thanh ghi điều khiển để xác đònh chế độ
làm việc của 8255.
Các cổng A, B, C được phân thành hai nhóm. Nhóm A gồm
cổng A và nửa cao của cổng C, nhóm B gồm cổng B và nửa thấp
còn lại của cổng C. Có 3 chế độ hoạt động khác nhau:
- Chế độ 0: vào/ra thông thường.
- Chế độ 1: chốt vào/ra.
- Chế độ 2: bus hai chiều.
Chế độ 0:
Từ điều khiển:
Chế độ 0 xác lập hai cổng 8 bit (A và B) và hai cổng 4 bit (nửa
cao và nửa thấp của C). Bất kỳ cổng nào cũng có thể nhập hoặc
xuất dữ liệu một cách độc lập tùy theo các bit D
4
, D
3
, D
1

và D
0
.
Có 2
4
= 16 khả năng vào/ra trong chế độ này
1 0 0 D
4
D
3
0 D
1
D
0
Luận văn tốt nghiệp Trang 6
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Cấu trúc từ điều khiển:
Vì dòng ra các port của 8255 rất nhỏ (lớn nhất là port A khoảng
5mA) nên cần có IC đệm dòng để nâng dòng lên đủ kéo cho led
sáng. Chúng em chọn IC đệm 74245, sau đây là sơ đồ chân, bảng
trạng thái của 74245:
Sơ đồ chân và sơ đồ logic của 74245 như sau:
Nhóm B
Port C (thấp)
1 = nhập
0 = xuất
Port B
1 = nhập
0 = xuất
Chọn chế độ

0 = chế độ 0
1 = chế độ 1
Cờ lập chế độ
1 = tích cựïc
Nhóm A
Port C (cao)
1 = nhập
0 = xuất
Port A
1 = nhập
0 = xuất
Chọn chế độ
00 = chế độ 0
01 = chế độ 1
1x = chế độ 2
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
Luận văn tốt nghiệp Trang 7
GVHD Nguyễn Việt Hùng
Tuy nhiên dòng ra lớn nên phải dùng thêm điện trở hạn dòng từ
mỗi ngõ ra (B1 _ B8) của 74245
4. Bàn phím:
Vì đây là mạch đếm sản phẩm, đếm số sản phẩm trong một
thùng, và số sản phẩm trong một lô, mỗi loại như vậy có thể nhập
vào số đếm trong phạm vi từ 0 đến tối đa 9999, do đó chúng em
sử dụng 10 phím số từ 0 đến 9. Và mỗi lần nhập số vào để nhận
biết là nhập mấy số hoặc đã nhập xong và muốn biết cho phép
Enable
G\
Direction
Control

DIR
Operation
L
L
H
L
H
X
Dữ liệu từ B đưa ra
bus A
Dữ liệu từ A đưa ra
busA
Ngăn
Bảng sự thật
1

2
3

4
5
6
7
8
9
10
74245
20
19
18

17
16
15
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 chân
Luận văn tốt nghiệp Trang 8
GVHD Nguyễn Việt Hùng
đếm chưa hoặc hủy bỏ số vừa nhập phải cần sử dụng thêm các

phím chức năng, nên chúng em dùng thêm 6 phím chức năng từ A
đến F. Do đó bàn phím gồm 16 phím được kết nối vào port 1 của
8051:
Sơ đồ khối kết nối như sau:
8051
BÀN PHÍM
PORT 1
Luận văn tốt nghiệp Trang 1
GVHD Nguyễn Việt Hùng
8
0
5
1
74373
ROM
CS\
RAM
CS\
8255
-
2
CS\
74138 Y
0
Y
1
Y
2
Y
3

Hiển
thò
Rơle
ĐH
8255
-
1
CS\
Rơle
BC
Thu
Phát
Port0
Data
A
0

A
7
A
0

A
1
PortA
PortB
PortA
PortB.0
A
8


A
12
Port2
A
13

A
15
BÀN PHÍM
Port1
Address
Luận văn tốt nghiệp Trang 2
GVHD Nguyễn Việt Hùng
SƠ ĐỒ KHỐI CHI TIẾT CỦA MA
ÏCH
ĐIN
Luận văn tốt nghiệp Trang 3
GVHD Nguyễn Việt Hùng