thiết kế mạch điều khiển mô hình cánh tay máy 5 bậc tự do dùng vi xử lý 8085, chương 6 ppsx

Chương 6: Đơn vò đònh thời và điều
khiển
Đơn vò này đồng bộ tất cả các hoạt động của vi xử lí bằng
xung đồng hồ, và phját ra các tín hiệu điều khiển cần thiết cho
việc truyền thông giữa vi xử lí và ngoại vi. Các tín hiệu điều
khiển có chức năng tương tự như xung đồng bộ (Synchronous
pulse) trong một Dao động kí. Các tín hiệu RD, WR là các xung
đồng bộ có chỉ thò sẵn của dữ liệu trên tuyến dữ liệu.
 Thanh ghi lệnh và bộ giải mã
Thanh ghi lệnh và bộ giải mã thuộc về ALU. Khi một lệnh
được tìm thấy từ bộ nhớ, nó được nạp vào thanh ghi lệnh. Bộ
giải mã sẽ giải mã lệnh và thực thi trình tự của các sự việc theo
sau. Thanh ghi lệnh không thể được lập trình và không thể xâm
nhập bằng bất kì lệnh nào.

 Dãy thanh ghi
Các thanh ghi lập trình gồm có: A, B, C, D, E, F, H và L.
Mỗi thanh ghi có thể được lập trình độc lập hoặc kết hợp thành
cặp thanh ghi : AF =(PSW), BC = (B), DE = (D) và HL = (H).
Ngòai ra, còn có hai thanh ghi phụ, gọi là các thanh ghi
tạm W và Z, thuộc dãy thanh ghi. Các thanh ghi này được sử
dụng để duy trì dữ liệu 8 bit trong khi thi hành một số lệnh. Tuy
nhiên, vì chúng được dùng bên trong, nên chúng không khả
dụng đối với nngười lập trình. Tức là người lập trình không cần
thiết phải quan tâm đến nội dung trong hai thanh ghi này.
SP (Stact Pointer)- Con trỏ ngăn xếp, PC (Program
Counter) – bộ đếm chương trình là hai thanh ghi 16 bit vô cùng
quan trọng !
4.4 TẬP LỆNH CỦA 8085
Một lệnh (Instruction) là một mẫu nhò phân (binaray
patter) được thiết kế bên trong vi xử lí để thực hiện một chức

năng cụ thể. Một nhóm đủ các lệnh được gọi là tập lệnh
(Instruction set), xác đònh các chức năng mà vi xử lí có thể thực
hiện. Tập lệnh của 8085 có 74 lệnh (hơn 8080 hai lệnh), các
lệnh này có thể phân thành 5 nhóm chức năng:
 Các họat động (sao chép ) truyền dữ liệu
 Các họat động toán học
 Các họat động logic
 Các họat động rẽ nhánh
 Các họat động điều khiển
 Các họat động (sao chép) truyền dữ liệu
Nhóm các lệnh này sao chép dữ liệu từ nơi nguồn đến nơi
đích, mà không hề điều chỉnh nội dung của nơi nguồn. Trong
các sổ tay kỹ thuật, từ truyền dữ liệu được sử dụng cho chức
năng sao chép. Sau đây là các dạng truyền dữ liệu
Dạng truyền Ví dụ
Giữa các thanh ghi Sao chép nội dung của thanh
ghi B
vào thanh ghi
D
Byte dữ liệu cụ thể đến Nạp vào thanh ghi B byte
dữ
thanh ghi hoặc ô nhớ 32
H
Giữa một ô nhớ và một thanh ghi Từ ô nhớ 2000
H
đến thanh
ghi B

Giữa một thiết bò I/O và thanh ghi Từ bàn phím vào thanh ghi
tích trữ

tích trữ
Giữa cặp thanh ghi và ngăn xếp Từ cặp thanh ghi BC đến hai ô
nhớ được đònh nghóa như ngăn xếp
 Các hoạt động toán học
Các lệnh này thực hiện các phép toán như cộng trừ, tăng
và giảm

 Cộng: bất một số 8 bit , hoặc nội dung của thanh ghi
hhoặc nội dung của một ô nhớ có thể được cộng với nội dung
của thanh ghi tích trữ và tổng được ghi vào thanh ghi tích trữ .
Hai thanh ghi hoặc ô nhớ không thể cộng trực tiếp với nhau.
Lệnh DAD là một ngoại lệ, nó cộng trực tiếp dữ liệu 16 bit trong
các cặp thanh ghi
 Trừ : Bất kì một số 8 bit, hoặc nội dung của một thanh
ghi, hoặc nội dung của một ô nhớ có thể được trừ nội dung của
thanh ghi tích trữ. Lệnh trừ được thực hiện ở dạng bù 2,và kết
quả nếu âm được biểu diễn ở dạng bù 2. Hai thanh ghi hoặc ô
nhớkhông thể được trừ trực tiếp.

 Tăng/giảm: Nội dung 8 bit của một thanh ghi hoặc
một ô nhớ có thể được tăng hhoặc giảm mỗi lần một đơn vò.
tương tự nội dung 16 bit của một cặp thanh ghi cũng có thể được
tăng hoặc giảm đi một. Các hoạt động tăng và giảm khác với
phép cộng và trừ ở một cách thức quan trọng, đó là: chúng có
thể được thực hiện trong bất kì thanh ghi hoặc ô nhớ nào.
 Các hoạt động logic
Các lệnh này thực hiện các hoạt động logic khác nhau với
nội dung của thanh ghi tích trữ

 AND, OR, XOR: Bất kì một số 8 bit, hoặc nội dung của

một thanh ghi, hoặc nội dung của một ô nhớ có thể được logic
AND, OR , XOR với nội dung của thanh ghi tích trữ.
 Xoay: Mỗi bit trong thanh ghi tích trữ có thể được dòch
phải hoặc dòch trái đến vò trí kế tiếp.

 So sánh : Bất kì một số 8 bit, hoặc nội dung của thanh
ghi, hoặc của ô nhớ có thể được so sánh bằng, lớn hơn, nhỏ hơn
với nội dung của thanh ghi tích trữ.

 Bù : Nội dung của thanh ghi tích trữcó thể được lấy bù
: tất cả 0 được thay thế bằng 1 và toàn bộ được đổi thành 0
 Các hoạt động rẽ nhánh
Nhóm các lệnh này làm thay đổi trình tự thi hành chương
trình một cách có điều kiện hoặc không có điều kiện

Nhảy : Các lệnh nhảy có điều kiện là một khía cạnh
quan trọng để đưa ra những quyết đònh lập trình. Các lệnh này
kiểm tra một điều kiện nào đó(cờ Zero hoặc Carry) và làm thay
đổi trình tự chương trình khi bắt gặp điều kiện. Ngòai ra, còn có
các lệnh nhảy không điều kiện.

 Gọi,Trở về, và khởi động lại : Các lệnh này làm thay
đổi trình tự của mội chương trìnhhoặc bằng cách gọi một chương
trình con hoặc trở về từ một chương trình con. Các lệnh Gọi và
Trở vềcũng có thể kiểm tra các cờ điều kiện
 Các hoạt động điều khiển .
Các lệnh này điều khiển các chức năng vận hành như là
: Dừng, ngắt hoặc không làm gì cả (No operation)
Tập lệnh vi xử lí 8085 được phân thành 3 nhóm:
1. Các lệnh một từ hoặc một byte

2. Các lệnh 2 từ hoặc hai byte
3.Các lệnh 3 từ hoặc 3 byte
Lệnh một byte chứa mã hoạt động (Opcode) và toán tử
(Operand) trong cùng một byte
Trong lệnh hai byte, búyt thứ nhất nêu lên mã hoạt động và
theo sau là toán tử
Đối với lệnh ba byte, byte đầu tiên cho biết mã hoạt động,
hai byte theo sau là dữ liệu 16 bit (nội dung hoặc đòa chỉ)
4.4 CHỐT,ĐỆM TUYẾN ĐỊA CHỈ VÀ DỮ LIỆU CHO 8085
4.4.1 CHỐT TUYẾN ĐỊA CHỈ THẤP
Trong một hệ thống vi xử lí dùng 8085, bắt buộc phải chốt
(Latch),tuyến đòa chỉ thấp để giải đa hợp (demultiplex) tuyến
AD
7
–AD
0
thành hai tuyến riêng biệt: tuyến đòa chỉ thấp A
7
-A
0
và tuyến dữ liệu D
7
– D
0
Hình 4.4 trình bày sơ đồ sử dụng một mạch chốt và tín hiệu
ALE để giải đa hợp tuyến

Tuyến AD
7
- AD

0
được kết nối như là ngõ vào đến mạch chốt
74LS373. Tín hiệu ALE, được nối đến chân cho phép (G) của
mạch chốt, tín hiệu điều khiển ngõ ra (OC) của mạch chốt được
nối đất.
Chân ALû mức cao trong mỗi chu kì T. Khi ALE ở mức
cao,ngõ ra của mạch chốt thay đổi theo dữ liệu (đòa chỉ vào)
ALE
AD0
AD1
AD2
AD3
AD4
AD5
AD6
AD7
Tuyến đòa chỉ
thấp đã được
chốt (giải đa hợp)
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
Tuyến dữ liệu
đã được
giải đa hợp

D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
Tuyến đòa chỉ
dữ liệu đa
hợp từ vi xử
lí 8085



74LS373
D0
3
D1
4
D2
7
D3
8
D4
13
D5
14
D6
17

D7
18
OC
1
G
11
Q0
2
Q1
5
Q2
6
Q3
9
Q4
12
Q5
15
Q6
16
Q7
19
Hỡnh 4.4 : Sụ ủo maùch choỏt tuyeỏn ủũa chổ thaỏp