thiết kế mạch điều khiển mô hình cánh tay máy 5 bậc tự do dùng vi xử lý 8085, chương 7 potx

Chương 7: ĐỆM TUYẾN ĐỊA CHỈ
CAO
Mạch đệm (buffer)là một mạch logic để khuếch đại dòng
điện hoặc công suất. Mạch đệm về cơ bản được sử dụng để làm
tăng khả năng lái (drive) của một mạch logic
Hình 4.5 trình bày 74LS244, một mạch đệm một chiều (vì
tuyến đòa chỉ là tuyến một chiều,hướng tjừ vi xử lí đến các thiết
bò bên ngòai) để làm tăng khả năng lái của tuyến đòa chỉ cao.
Về cơ bản, các tuyến của 8085 có thể cấp dòng 400
A (I
O H
=
400
A) và rút dòng 2A (I
I L
= 2A); chúng chỉ có thể lái một
tải logic TTL. Mặc dù bên trong 8085 đã có các mạch đệm dữ
liệu và đòa chỉ, nhưng theo khuyến cáo của các nhà chế tạo, một
hệ thống vi xử lí có 10 thành phần trở lên nên dùng các mạch
đệm.
Mạch đệm 74LS244 có khả năng cấp dòng 15mA và rút
dòng 24mA.
4.5 ĐỆM TUYẾN DỮ LIỆU
Hình 4.5 cũng trình bày 74LS245, một mạch đệm hai chiều
để làm tăng khả năng lái của tuyến dữ liệu. 74LS245 có thể rút
dòng 24mA và cấp dòng 15mA. 74LS245 có 8 đường dữ liêu hai
chiều: hướng của dòng dữ liệu được xác đònh bởi chân điều
khiển hướng (DIR)
RD
Tuyến đòa chỉ
cao của vi xử

lí 8085
Tuyến dữ liệu
đã giải đa hợp
từ 8085
Tuyến dữ liệu
của hệ thống
(đã được đệm)
Tuyến đòa chỉ
cao của hệ thống
(đã được đệm)




74LS244
1A1
2
1A2
4
1A3
6
1A4
8
2A1
11
2A2
13
2A3
15
2A4

17
1G
1
2G
19
1Y1
18
1Y2
16
1Y3
14
1Y4
12
2Y1
9
2Y2
7
2Y3
5
2Y4
3
74LS245
A1
2
A2
3
A3
4
A4
5

A5
6
A6
7
A7
8
A8
9
G
19
DIR
1
B1
18
B2
17
B3
16
B4
15
B5
14
B6
13
B7
12
B8
11
A8
A9

A10
A11
A12
A13
A14
A15
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
A8
A9
A10
A11
A12
A13
A14
A15
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7

Hình 4.5 : Sơ đo àmạch đệm tuyến đòa chỉ cao và tuyến dữ liệu
Hình 4.5 chứng tỏ rằng mạch đệm luôn được cho phép nhờ
nối đất tín hiệu G. Hướng của dòng dữ liệu được xác đònh bằng
cách nối tín hiệu RD từ vi xử lí đến tín hiệu DIR. Khi vi xử lí ghi
(WR) vào một ngoại vi, RD lên cao vì dòng dữ liệu từ vi xử lí
đến các ngoại vi khi vi xử lí đang đọc (RD) từ một ngoai vi, RD
xuống thấp và dòng dữ liệu hướng đến vi xử lí, tuyến đòa chỉ
thấp không cần thiết phải được đệm trong hệ thống này (nếu
đệm càng tốt) vì trong bản thân mạch chốt (74LS373), dữ liệu
đòa chỉ đã được đệm rồi. Tuyến điều khiển, nếu có đệm thì cách
thức thực hiện như là của tuyến đòa chỉ cao.
Trong hệ thống vi xử lí ,các ngoại vi được kết nối ở dạng
song song giữa tuyến đòa chỉ tuyến dữ liệu và tuyến điều khiển.
Vi xử lí chỉ thông tin với một trong các thiết bò tại mọt thời
điểm, khi đó phải cách li tất cả các thiết bò còn lại. Việc sử dụng
các mạch ba trạng thái (Tri_State). Sẽ giải quyết được vấn đề
này
4.6 GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ
Trong một hệ thống vi xử lý, ngoài các phần tử nhớ (
ROM,
RAM), vi xử lý còn phải thông tin với các I/O ngoại vi (8255,
8279
). Để vi xử lý hiểu rằng, nó đang hay cần thông tin với bộ
nhớ nào (
ROM hay RAM), hoặc với I/O nào 8255 và với phần
tử nào trong một thiết bò ( ô nhớ nào, thanh ghi nào; trạng thái,
điều khiển hay thanh ghi dữ liệu). Bắt buộc, vấn đề giải mã đòa
chỉ được thực thi.
4.6.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ
Có tất cả

3 phương pháp để giải mã đòa chỉ :
1. Giải mã đòa chỉ từng phần (Partial Address Decoding)
2. Giải mã đòa chỉ toàn phần (Full Address Decoding)
3. Giải mã đòa chỉ theo khối (Block Address Decoding)
Có nhiều kỹ thuật khác nhau để thực hiện
3 phương pháp
trên, đó là :
(1) Giải mã đòa chỉ dùng logic ngẫu nhiên (Address
Decoding using Random Logic)
(2) Giải mã đòa chỉ dùng các bộ giải mã
m đường sang n
đường (Address Decoding Using m_line to n_line decoders)
(3) Giải mã đòa chỉ bằng PROM (Address Decoding with
PROM)
(4) Giải mã đòa chỉ dùng dãy logic lập trình
PLA (Address
Decoding Using Program Mable Logic Array)
Các kỹ thuật giải mã nêu trên đều có ưu điểm và những hạn
chế của nó. Tùy theo điều kiện thực tế mà chọn phương pháp
giải mã thích hợp.
Các kỹ thuật này đều có thể áp dụng bộ nhớ và
I/O ngoại
vi.
Nhưng, đối với
I/O ngoại vi, cho phép chọn lựa một trong
hai phương pháp :
(
a) Giải mã I/O ngoại vi (Puripheral I/O) hay còn gọi là I/O
cách ly (Isolated I/O)
(

b) Giải mã I/O có lập bản đồ nhớ (Memory - Mapped I/O)
4.6.2 GIẢI MÃ ĐỊA CHỈ CHO ĐƠN VỊ
CPU
Do thói quen và điều kiện thực tế khi thiết kế CPU này, các
chương trình được thử nghiệm trên
SDK-85 (System Design
Kit). Để không mất thời gian cho việc sửa đổi lại chương trình,
nên nhóm thực hiện đề tài đã chọn giải pháp:
 Giải mã đòa chỉ dòng các bộ giải mã của m đường sang n
đường.
 I/O ngoại vi
 Giải mã đòa chỉ cho hệ thống bộ nhớ và ngoại vi
Cơ sở để chọn lựa kích cỡ bộ nhớ chính là dung lượng phần
mềm. Phần mềm ở đây bao gồm chương trình hệ thống (chương
trình monitor) và chương trình của người dùng.
Hệ thống bộ nhớ và ngoại vi ở đây gồm có :
 Một EPROM, có dung lượng 8K x 8 bit (loại 2764 )
 Một RAM có dung lượng 8K x 8bit ( loại 6264 ).
 Hai 8255 có dung lượng chiếm 4 ô nhớ
 Một 8279 chiếm 2 ô nhớ
Bộ nhớ
ROM ( Read-Only Memory) có nhiệm vụ lưu giữ
thường xuyên bộ lệnh được được xây dựng cho VI XƯ ÛLÍ và
chương trình quản lý bộ lệnh đó.
Bộ nhớ
RAM (Random Access Memory) sẽ lưu giữ tạm
thời (khi được cấp điện) các thông số cần thiết cho chương trình
và cả chương trình điều khiển của người dùng . Xem bảng 4.3.
Bảng 4.3- Bản đồ nhớ và bảng đòa chỉù của hệ
thống

.
Bản đồ nhớ
0000
H
ROM 8 K
1FFF
H
2000
H
RAM 8 K
3FFF
H
4000
H

8255
A
5FFF
H
6000
H
8255
B
7FFF
H
8000
H
8279
9FFF
H

NO USE
FFFF
H
Bảng đòa chỉ bộ nhớ và ngoại vi của hệ thống
Hệ thống A
15
A
14
A
13
A
12
A
0
Vùng đòa chỉ
ROM
0
0
0
0
0
0
0 0
1 1
0000
H
1FFF
H
RAM
0

0
0
0
1
1
0 0
1 1
2000
H
3FFF
H
8255
A
0
0
0
0
1
1
0 0
1 1
4000
H
5FFF
H
8255
B
0
0
1

1
1
1
0
0
1
1
6000
H
7FFF
H
8279
1
1
0
0
0
0
0 0
1 1
8000
H
9FFF
H
Qua bảng trên, chúng ta thấy rằng : Vùng nhớ 40K = [
0000
H
 9FFFF
H
] được chia thành 5 khối bằng nhau, mỗi khối

có dung lượng
8K.
Nếu muốn giải mã đòa chỉ cho hệ thống này bằng kỹ thuật
dùng bộ giải mã thì yêu cầu đặt ra là : Bộ giải mã phải có ít
nhất 5 ngõ ra. Do đó có thể chọn bộ giải mã
74LS138 : giải mã
3 đường sang 8 đường. Xem hình 4.6
A
15
A
14
CS / ROM
A
13
CS /RAM
V
CC
CS / 8255
A
CS / 8255
B
CS/ 8279
A
B
C
74138
E
3
E
2

E
1
Hỡnh 4.6- Sụ ủo giaỷi maừ ủũa chổ cho heọ thoỏng