Giao tiếp giữa máy tính với KIT vi xử lý 8086 part6 ppsx

 RES chân khởi động, nối với mạch RC để 8284 có thể tự khởi
động khi bật nguồn.
 Reset: nối vào Reset của 8086 và là tín hiệu khởi động lại cho
toàn bộ hệ thống.
 CSYNC: lối vào cho xung đồng bộ chung khi trong hệ thống có
các 8284 dùng dao động ngoài tại chân EFI. Khi dùng mạch dao động trong
thì phải nối mass chân này.









Hình trên biểu diển các đường nối tín hiệu chính của 8284. Mạch 8284
nhận xung khởi động từ bên ngoài thông qua mạch RC, khi bắt dầu bật điện
hoặc xung khởi động lại khi bấm công tắc K từ xung này 8284 có nhiệm vụ
đưa ra xung khởi động đồng bộ cho CPU cùng với tất cả các thành phần
khác của hệ thống.
4. TỔNG QUAN VỀ BỘ NHỚ:
Trước khi nói về kết nối bộ nhớ với vi xử lý 8086 nhóm thực hiện nói
qua về bộ nhớ bán dẩn thường dùng để kết nối với vi xử lý. Bao gồm:
- Bộ nhớ cố đònh ROM (Read Only Memory – Bộ nhớ chỉ đọc),
thông tin trong bộ nhớ sẽ không mất đi khi mạch bò mất điện nguồn cung
cấp.
- Bộ nhớ bán cố đònh EPROM (Erasable Programnable ROM) là
bộ nhớ ROM có thể lập trình được bằng xung điện và xóa được bằng tia cực
tím.
- Bộ nhớ không cố đònh RAM (Random Access Memory – Bộ

nhớ truy cập ngẩu nhiên). Trong nội dung đề tài nhóm thực hiện dùng
SRAM (Static RAM – RAM tỉnh, trong đó mỗi phần tử nhớ là một mạch lật
hai trạng thái ổn đònh) và DRAM (Dynamic RAM – RAM động, trong đó
mỗi phần tử nhớ là một tụ điện rất nhỏ được chế tạo bằng công nghệ MOS)
để kết nối với vi xử lý.
Mỗi bộ nhớ thường được chế tạo nên từ nhiều vi mạch nhớ. Một vi
mạch nhớ thường có cấu trúc tiêu biểu như sau:
+5V

CLK

CL
8086

RESE
RESE
F/
CSYN
X
1
RE
K

Khởi động hệ
8284

Hình 4.4:
Sơ đồ các đường
tín hiệu chính của 8284

Theo sơ đồ trên ta thấy một vi mạch nhớ có các nhóm tín hiệu sau:
- Nhóm tín hiệu đòa chỉ:
 Các tín hiệu đòa chỉ có tác dụng chọn ra một ô nhớ (một từ nhớ)
cụ thể để ghi/đọc. Các ô nhớ có độ dài khác nhau tùy theo nhà sản xuất: 1,
4, 8… bit. Số đường tín hiệu đòa chỉ có liên quan đến dung lượng của mạch
nhớ. Với một mạch nhớ có n bit đòa chỉ thì dung lượng của mạch nhớ đó là
2
n
từ nhớ.
 Thí dụ: với bộ nhớ 8 bit ta có n = 8 nên dung lượng bộ nhớ là
256 byte (2
8
=256 byte), 16 bit nên n = 16 ta có dung lượng bộ nhớ là 65536
byte…
- Nhóm tín hiệu dữ liệu:
Các tín hiệu dữ liệu thường là đầu ra đối với mạch ROM hoặc đầu
vào/ra dữ liệu chung đối với RAM. Cùng tồn tại mạch nhớ RAM với đầu ra
và đầu vào dữ liệu riêng biệt,đối với RAM loại này khi dùng trong mạch

bus dữ liệu người sử dụng phải nối hai đầu đó lại. Các mạch nhớ thường có
đầu ra dữ liệu kiểu ba trạng thái, số đường dữ liệu quyết đònh độ dài từ nhớ
của mạch nhớ.
- Nhóm tín hiệu chọn vi mạch:
Các tín hiệu chọn là CS (Chip Select) hoặc CE (Chip Enable) thường
được dùng để chọn vi mạch nhớ cụ thể để ghi/đọc. Tín hiệu chọn ở các
mạch RAM thường là CS, còn ở các mạch ROM thường là CE. Các tín hiệu
chọn thường nối với đầu ra của bộ giãi mã đòa chỉ.
Khi một mạch nhớ không được chọn thì bus dữ liệu của nó bò treo.
- Nhóm tín hiệu điều khiển:
Tín hiệu điều khiển cần có trong tất cả các mạch nhớ. Các mạch ROM
thường có một đầu vào điều khiển OE (Output Enable) để cho phép dữ liệu
được xuất ra bus. Một mạch nhớ không được mở bởi OE thì bus dữ liệu của
nó bò treo.
WR: Write – ghi
WE: Write Enable-cho
phép đọc.
OE: Output Enable-đầu
vào điều khiển.
CS: Chip Select- chân
chọn.
RD: Read – đọc.
Tín hiệu
dữ liệu
Tín hiệu
đòa chỉ
A
0

A1

A2
.
.
.
Am
WE
D
0

D1
D2
.
.
.
Dn
CS OE

Chân chọn RD

Hình 4.5:
Sơ đồ một vi mạch nhớ

Một mạch RAM nếu chỉ có một tín hiệu điều khiển thì thường đó là
R/W đề điều khiển quá trình ghi đọc. Nếu mạch nhớ RAM có hai tín hiệu
điều khiển thì thường là WE (Write Enable) để điều khiển ghi và OE để
điều khiển đọc. Hai tín hiệu này phải ngược pha nhau để điều khiển việc
đọc và ghi của mạch nhớ.
Một thông số đặc trưng khác của bộ nhớ là thời gian truy xuất tac. Nói
chung, nó được đònh nghóa như là thời gian kể từ có xung đòa chỉ trên bus đòa
chỉ cho đến khi có dữ liệu ra ổn dònh trên bus dữ liệu. Thời gian truy xuất

của bộ nhớ phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ chế tạo của nó. Các bộ nhớ
làm bằng công nghệ lưỡng cực có thời gian truy xuất nhỏ (10  30 ns) còn
bộ nhớ làm bằng công nghệ MOS có thời gian truy xuất lớn hơn nhiều ( >
150 ns).
Bộ nhớ được sử dụng trong việc kết nối kit 8086 là EPROM 2764:
4.1). EPROM 2764:
















Khi đọc EPROM có các đặc tính sau:
CE [20] Vi (low)
OE [22] Vi (low)
PGM [27] Vcc (high)
Vpp [1] Vcc
Vcc [28] Vcc
A0  A15 Address
D0  D7 Data

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
28
27
26
25
24
23
22
21
10
19
18
17
16
15
Vpp

A12
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
D0
D1
D2
GND
Vcc

PCM
NC
A8
A9
A11
OE
A10
CE
D7
D6
D5
D4
D3
2764

Hình 4.6:
Sơ đồ chân 276
4

Các chế độ hoạt động của EPROM 2764:
Trạng thái CE OE PGM

Vpp Out
Đọc
Chờ
Lập trình
Kiễm tra
Cấm lập trình
Vl
Vh
Vl
Vl
Vh
Vl
X
X
Vl
X
Vh
X
Vl
Vh
X
Vcc
Vcc

21V
21V
21V
Out
Tắt
In
Out
Tắt











4.2). RAM 62256:
Sơ đồ chân:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
28
27
26
25
24
23
22
21
10
19

18
17
16
15
A
14

A12
A7
A6
A5
A4
A3
A2
A1
A0
D0
D1
D2
GND
Vcc

WE
A13
A8
A9
A11
OE
A10
CE

D7
D6
D5
D4
D3
62256

Hình 4.8:
Sơ đồ chân 62256

D
8


D
15

D
0


D
7

OE
CS

OE
CS
CS từ bộ giãi mã

MEMR

Hình 4.7:
Mô hình kết nối bộ giải mã với bộ nhớ

GIỚI THIỆU KIT VI XỬ LÝ 8086
1. Bộ VXL và tần số làm việc.
Bộ VXL 8086 cuả Intel có tần số hoạt động là 8MHz, có 20 đường điạ
chỉ nên có thể quản lý được 1Mb bộ nhớ và có 16 đường dữ liệu và 4 tín
hiệu điều khiển nên sử dụng IC 74LH573 làm IC chốt đòa chỉ thấp.
2. Tổ chức bộ nhớ:
Bộ nhớ cố đònh gồm hai EPROM, là bộ nhơ ROM có thể lập trình
được bằng xung điện và xóa được bằng tia cực tím. Hai EPROM này được
dùng là IC 2764 được thiết kế cho vùng đòa chỉ từ F0000 đến FFFFFFH. Bộ
nhớ đươc dùng đễ lưu trữ chương trình hệ thống của kit.
Bộ nhớ không cố đònh RAM (Ramdom Access Memory – Bộ nhớ
truy cập ngẫu nhiên). Trong kit dùng hai Ram này được thiết kế từ đòa chỉ
80000 – đến 8FFFF. VXL 8086 có khã năng quản lý 1Mb bộ nhớ nhưng do
ứng dụng thực tế của kit chỉ thiết từ 80000 đến FFFFFH dùng cho các RAM,
EPROM và các IC ngoại vi.
3. Giới thiệu về bàn phím:
Vi mạch 8279 có khả năng rất đặc biệt: có khả năng vừa quét bàn
phím rời vừa hiển thò được 16 Led 7 đoạn. Do yêu cầu của hệ thống kit 8086
nhập dữ liệu vào hệ thống thông qua bàn phím cũng như việc hiển thò các số
liệu ra Led nên ở đây nhóm chọn vi mạch 8279 để thực hiện chức năng này.
a). Bàn phím:
Bàn phím không phải là thiết bò điện tử mà nó là những công tắc
thường hở, nó giúp người sử dụng giao tiếp với hệ thống. Do yêu cầu của hệ
thống nên nhóm không sử dụng hết 64 phím mà vi mạch 8279 quản lý được,

cụ thể là 26 phím.
Để 8279 làm việc quét phím trước tiên ta phải thiết lập các từ điều
khiển gởi ra 8279, các đường tín hiệu SL3  SL0 dùng để quét, dữ liệu trên
đường này có thể thiết lập theo hai kiểu Encode và Decode. Nếu thiết lập
theo kiểu Decode thì 4 đường SL3  SL0 có thể quét hiển thò 4 led 7 đoạn
mà yêu cầu của 4 đường SL3SL0 phải ở chế độ Decode nên ta phải chọn
8279 ở chế độ Encode sau đó mới giải mã 4 đường SL3  SL0 thành chế độ
Decode lúc này giãi mã từ 4 đường sang 16 đường để có khả năng hiển thò
ra 16 Led. Do yêu cầu của đề tài là hiển thò ra 8 Led nên ta chọn IC
74LS138 để giãi mã cho vi mạch 8379.
Các ngõ SHIFT và CNTL dùng để mở rộng các tổ hợp phím. Do hệ
thống không sử dụng hết phím nên 2 ngõ nay được nối Mass.
 Nguyên lý làm việc của 8279 trong việc quét phím:
Để 8279 lam công việc quét phím ta chọn chế độ KKK = 100
(Encode Scan Sensor Matrix) và gởi các từ điều khiển này 8279 đề khởi tạo
chế độ quét phím. Các đường SL3  SL0 quét liên tục qua 74138 để hiển thò
và phím ấn. Khi có một phím ấn, 8279 tự động chống dội sau 10,3 ms và
kiểm tra một lần nữa để xem phím đó có ấn nữa hay không, nếu có thì 8279
thiết lập mã cho phím này và lưu trử mã của phím vào RAM bên trong, sau
đó báo cho vi xử lý biết có một phím tác động và yêu cầu vi xử lý nhập mã
cho phím này bằng cách tác động đến tín hiệu ngắt IRQ hoặc bằng cách đổi
thanh ghi trạng thái FiFo làm cho 3bit NNN sẽ khác mức 000 khi có một
phím được ấn.

CHƯƠNG V
GIAO TIẾP NỐI TIẾP DÙNG VI MẠCH 8251

I. TRUYỀN THÔNG TIN NỐI TIẾP:

Việc truyền thông tin giữa các bộ phận nằm gần nhau trong hệ vi xử lý

có thể được thực hiện thông qua bus song song mở rộng hoặc các mạch phối
ghép song song. Trong đó các byte hoặc các từ được chuyển từ bộ phận này
sang bộ phận khác trên một tập các đường mạch in hoặc dây cáp. Trong
trường hợp cần phải truyền thông tin ở các thiết bò cách xa nhau làm sao tiết
kiệm được số đường dây dẫn cần thiết cho việc truyền. Từ yêu cầu trên đã
ra đời phương pháp truyền thông tin nối tiếp. Ở đầu phát dữ liệu song song
đầu tiên được chuyển thành dữ liêu dạng nối tiếp sau đó được truyền đi liên
tiếp trên một đường dây. Ở đầu thu, tín hiệu nối tiếp sẽ được biến đổi ngược
lại để tái tạo lại dạng tín hiệu dạng song song thích hợp cho việc xử lý tiếp
theo.

Trong thực tế có 2 phương pháp truyền thông tin kiểu nối tiếp: truyền
đồng bộ và truyền không đồng bộ.
Trong phương pháp truyền đồng bộ, dữ liệu dữ liệu được truyền theo
từng mảng với tốc độ xác đònh. Mảng dữ liệu trước khi được truyền đi sẽ
được gắn thêm ở đầu và ở cuối mảng các byte hoặc một nhóm bit đònh dấu
đặc biệt.
Ở hình 6.1 biểu diễn một bản tin để truyền đồng bộ theo giao thức
BISYNC (giao thức truyền thông tin hệ 2 dồng bộ, binary synchronous
communication protocal) đây thực chất là giao thức điều khiển theo byte, vì
các byte (ký tự) đặc biệt được dùng để đáng dấu các phần khác nhau của
bản tin.

SYN

SYN

SOH

STX TEXT ETX hay ETB BCC

HEADER

SYN : Ký tự đồng bộ

SOH : Ký tự bắt đầu phần màu đầu
HEADER : Phần mào đầu
STX : Ký tự bắt đầu văn bản
TEXT :Thân văn băn
ETX : Ký tự kết thúc văn bản
ETB : Ký tự kết thúc văn bản
BCC : Ký tự kiểm tra khối

HÌNH 5.1


Trong cách truyền không đồng bộ, dữ liệu được truyền đi theo từng
ký tự. Ký tự cần truyền đi được gắn thêm một bit đánh dấu ở đầu để báo bắt
đấu ký tự (start) và 1 hoặc 2 bit đánh dấu cuối để báo kết thúc ký tự (stop)ï.

Vì cuối ký tự được nhận dạng riêng biệt nên nó có thể dược truyền đi theo
phương pháp không đồng bộ, được thể hiện trên hình 6.1













Tuỳ theo loại mã được chọn dùng trong khi truyền (Baudot, Ascii, …)
độ dài cho mã ký tự có thể là 5, 6, 7, 8 Bit. Tuỳ theo hệ thống truyền tin,
bên cạnh các bit dữ liệu còn có thể tuỳ chọn có hay không có 1bit parity để
kiễm tra lổi khi truyền có thể tuỳ chọn 1 hoặc 2 bit stop, nhưng bắt buộc
phải có một bit start. Như vậy để truyền một ký tự theo phương pháp không
đồng bộ, ngoài ký tự mang tin ta buộc phải truyền thêm ít nhất 2 và nhiều
nhất là 4 bit phụ để tạo ra khung cho ký tự đó, vì thế phương pháp nầy tuy
đơn giản nhưng có hiệu suất không cao.
Tốc độ truyền dữ liệu theo phương pháp nối tiếp được đo bằng bit/s.
Ngoài ra người ta cũng hay dùng đơn vò baud, đó là giá trò ngòch đảo của
thời gian giữa các lần thay đổi mức tín hiệu, với dữ liệu chỉ có hai mức (0 và
1)ø và mỗi thay đổi mức tín hiệu chỉ mã hóa một bit thì có thể hiểu baud =
bit/s, các tốc độ truyền thường gặp trong thực tế là 110, 300, 600, 1200,
2400, 4800, 9600, 19200 baud.
Để tạo điều kiện dễ dàng cho việc phối ghép đường truyền nối tiếp với

hệ vi xử lý và để giảm tối đa các mạch phụ thêm ở bên ngoài người ta đã
chế tạo ra các vi mạch tổ hợp cỡ lớn lập trình được có khã năng hoàn thành
phần lớn các công việc cần thiết trong khi phối ghép. Đó là các mạch thu
phát di bộ vạn năng IN8250/16450 của National và mạch thu phát đồng bộ
– dò bộ vạn năng 8251 của Intel.

Chiều của dòng ký tự
Luôn ở mức cao
Luôn ở mức thấp




Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 Parity Stop Stop

Mã của ký tự cần truyền

HÌNH 5.2 : Khung của một ký tự để truyền không đồng bộ

II. VI MẠCH USART 8251

Trong phần này ta sẽ giới thiệu mạch 8251A đó là vi mạch USART có
thể dùng cho cả hai kiểu truyền thông tin nối tiếp đồng bộ, dò bộ. Sơ đồ
chân và sơ đồ thanh ghi được trình bày ở hình5.3
1. Sơ đồ chân và sơ đồ khối:
a. nhóm tín hiệu ghép nối với vi xử lý gồm:
- /CS nối với bộ giải mã đòa chỉ A1 An để chọn 2 thanh ghi
(A0 = 1 điều khiển trạng thái, A0 = 0 đệm số liệu ).
- C/D nối với đường dây đòa chỉ A0 để chọn một trong 2 cặp thanh
ghi trên.

- /WR nối với chân /WR của vi xử lý.
- /RD nối với chân /RD của vi xử lý.
- CLK nối với đường dây CLK của vi xử lý.
- Reset nối với đường dây reset của vi xử lý.
- D0 … D7 nố với các đường dẫn D0…D7 của VXL
b. Nhóm tín hiệu ghép nối vối Modem:
- /DTR
- /DSR
- /RTS
- /CTS
c. Nhóm tín hiệu gép nối với đường dây truyền – nhận và KGN:
- TxEMTY thanh ghi đệm truyền rỗng
- TxR cho số lliệu truyền
- TxRDy báo số liệu truyền đã sẵn sàng.
- RxRDy dáo số liệu nhận đã sẵn sàng.
- Syn det/Break : chi đồng bộ / đứt dòng tin
d. Nhóm tín hiệu ghép nối với máy phát xung nhòp.
- TxD : nhòp truyền.
- RxC : nhòp nhận.




1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12
13
14
28

27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15

8251A

D1

D0
Vcc
/RxC

/DTR
/RTS
/DSR
Reset
CLK
TxD
TxEMPTY
/CTS
Syndet/BR
TxRDY
D2

D3
RxD
GND
D4
D5
D6
D7
/TxC
/WR
/CS
C/D
/RD
RxRDY
/CS
/RD
/WR
C/D
D0

D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
CLK
RST
RxRDY
TxRDY
TxEMTy
Vcc
GND

/DSR /DTR /CTS /RTS
Syn/BRK
TxC
Thanh ghi truyền

Thanh ghi đệm truyền

Thanh ghi nhận

Thanh ghi đệm nhận

Thanh ghi chế độ

Thanh ghi lệnh

T
hanh ghi trạng thái

TxD

RxD

Hình 5.3 : Sơ đồ
chân (a) và các
tnh ghi (b) của
8251A
(a)

(b)


/CS chíp chọn vi mạch
/RD read – đọc
/WR write – viết
C/D control/data - điều
khi63n số liệu
CLK – clock – nhòp
D0 D7 data O/I – bus
dữ liệu vào ra
/TxC – transmit clock -
nhòp truyền
RxC – receiver clock
RST – reset
/DTR dada terminal
ready

/DSR – data set ready
/RTS request to send
/CTS clear to send
TxD – transmit data
RxD – receiver data
TxRDy – transmit ready
RxRDy – receiver ready
TxEMTY – transmist
rigister empty
Syn/BRK- Breack deteat