Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu cách tạo các cổng giao tiếp trong các thiết bị ngoại vi phần 10 docx

LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

16





















Hình 6: Cấu trúc từ điều khiển của IC ngoại vi 8255.
Căn cứ vào từ điều khiển của 8255, có thể klhởi tạo 8255 ở các mode 0 hoặc
mode 1 hoặc mode 2, và có thể xác đònh hướng vào ra dữ liệu cho mỗi port.
Để trao đổi thông tin với các ngoại vi (ở đây là các mô - đun vào ra) thông qua
8255, ba bước sau đây là cần thiết :
(1) Xác đònh được đòa chỉ các cổng A, B và C và của thanh ghi điều khiển theo
logic chọn chip (CS) và các đường đòa chỉ A

0
, A
1
.
(2) Ghi từ điều khiển vào thanh ghi điều khiển.
(3) Ghi các lệnh I/O để thông tin với các ngoại vi thông qua cổng A,B và C.
Hệ thống Kit đã được đặt cho 8255 làm việc với các ngõ vào / ra ở mốt 0 như
sau :
1. Các ngõ ra được chốt
2. Các ngõ vào không được chốt
3. Các cổng không có khả năng bắt tay và ngắt.
Ví dụ:
Để A, C là cổng nhập (8 bít), B là cổng xuất(8bít), và chọn ngoại vi có đòa chỉ
từ 00 – 03 thì phải làm như sau:

PORT C (LOWER)

1=INPUT
0=OUTPUT

D
7

D
6

D
5

D

4

D
3

D
2

D
1

D
0

PORT B

1=INPUT
0=OUTPUT


MODE SELECTION

0=MODE 0
1=MODE 1

PORT C (UPPE
R)

1=INPUT
0=OUTPUT

PORT A

1=INPUT
0=OUTPUT

MODE SELECTION

00=MODE 0
01=MODE 1
1X=MODE 2

GROUP B

GROUP A

MODE SET

FLAG

1=ACTIVE
.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

17

Gởi từ điều khiển 99hex vào thanh ghi điều khiển.
Xuất từ điều khiển ra thanh ghi điều khiển có đòa chỉ 03hex.
I.3. IC GIẢI MÃ HIỂN THỊ 8279:
I.3.1. Cấu trúc 8279

I.3.1.1. Phần cứng:
8279 là một phương pháp phần cứng để giao tiếp với bàn phím ma trận và
hiển thò đa hợp. Bất lợi của phương pháp dùng phần mềm là vi xử lí bò bận trong lúc
kiểm tra và làm tươi hiển thò. 8279 sẽ thay thế vi xử lí đảm trách hai nhiệm vụ này.
8279 (Hình ) là một thiết bò dạng DIP _ 40, có hai phần chính : bàn phím và
hiển thò. Phần bàn phím có thể được nối với một ma trận tối đa 64 phím, sự gõ phím
được giải nẩy và mãphím được lưu trữ vào bộ nhớ FIFO bên trong (First _ In _ First _
Out : Vào trước, ra trước) , và một tín hiệu ngắt được phát ra mỗi lần gõ phím. Phần
hiển thò có thể cung cấp một hiển thò có quét tối đa 16 Led. Phần này có bộ nhớ
RAM 16 x 8, có thể được sử dụng đọc / ghi thông tin cho các mục đích hiển thò. Phần
hiển thò có thể được khởi tạo ở dạng ghi phải (right entry) hoặc ghi trái (left entry).
Tần số xung đồng hồ cấp cho 8279 tối đa là 3,125MHz
Hình 7: Sơ đồ chân logic của 8279
Bảng 3: Chức năng các chân IC 8279
Tên chân Số chân Mô tả và chức năng
DB0 – DB7 8 Bi-directional
databus:Đường dữ liệu 2
.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

18

chiều.
Tất cả các lệnh và dữ liệu
giữaCPU và 8279 được
truyền trên những đường
dữ liệu này.
CLK 1 Clock input: ngõ vào xung
clock. Xung clock có tần ố
tối đa là 3,125MHz.

RESET 1 Reset in: dùng để đặt lại
trạng thái làm việc của
8279 khi ngõ vào này ở
mức cao.
Sau khi được reset, 8279
có thể làm việc ở chế độ:
 Hiển thò 16 ký tự lối
vào trái.
 Lập mã quét phím
khóa ngoài 2 phím.
CS\ 1 Chip select: tác động mức
thấp cho phép 8279 thực
hiện các chức năng kết
nối với CPU để truyền và
nhận dữ liệu.
A0 1 Buffer address: đường đòa
chỉ này thương được kết
nối với đ5a chỉ A0 của vi
xử lý dùng để phân biệt
lệnh hay dữ liệu.
 A0=[1]: tín hiệu vào ra
là lệnh.
 A0=[0]:tín hiệu vào ra
là dữ liệu.
RD\, WR\ 2 Read, Write:ch phép đọc
hay ghi dữ liệu lên bus dữ
liệu, thanh ghi điều khiển
hay bộ nhớ RAM hiển thò.
.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

19

IRQ 1 Interrupt Request: đường
tín hiệu yêu cầu ngắt
(output). Ngõ ra này sẽ ở
mức cao nế có dữ liệu ở
trong bộ nhớ FIFO hay
SensorRAM, ngõ ra này
sẽ ở mức thấp mỗi khicó
sự đọc bộ nhớ
FIFO/SensorRAM và
trởlại mức cao khi d4có dữ
liệu chứa trong RAM.
Vss, Vcc 2 Cấp nguồn 0Vvà +5V cho
8279.
SL0 – SL3 4 Scan lines: 4 đường scan
line nàycó thể giải mã ra
16 đường hay mã hóa
thành 1 đường, được dùng
để quét phím hay ma trận
cảm biến và hiển thò.
RL0 – RL7 8 Return line: được nối với
đường scan line thông qua
các phím hay công tắc
cảm biến. Ở chế độ quét
phím, sẽ kết hợp với các
đường scan lines tạo thành
mã của phím được nhấn.
SHIFT

CTRL/STB
1
1
Shift, Control / Strobe
input Mode: trong chế độ
quét phím, mức logic của
từng ngõ vào này sẽ được
lưu trữ với vò trí của phím
để tạo ra 1 giá trò của
phím được nhấn.
OUT A0 – A3
OUT B0 – B3
4
4
Đêy là 2 portngõ ra của
thanh ghi hiển thò 16 x 4
bit. Dữ liệu từ những thanh
ghi này sẽ được đưa ra
đồng bộ kết hợp với các
.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

20

đường quét scan lines để
đa hợp thành số hiển thò.
Hai ngõ ra 4 bit này có thể
xóa độc lập và có thể kết
hợp với nhau để tạo thành
một ngõ ra 8 bit.

BD\ 1 Blanking display: dùng để
xóa hiển thò trong quá
trình chuyển đổi giữa các
số hay khi gặp lệnh xóa
hiển thò.
Sơ đồ khối logic (Hình 8) trình bày bốn phần chính của 8279 : bàn phím, quét,
hiển thò và giao tiếp vi xử lí. Các chức năng của các phần này được miêu tả như dưới
đây :

IR
BD
CL
RESE
DB0-
Data
Buffer
Control and
Timing
Registers
Timing
and
Control
Internal Data Bus (8)
Display
Address
Registers
16 x 8
Display
RAM
8 x 8

FIFO/Sensor
RAM
Keyboard
Debounce
and
Control
OUT A0-A3 OUT
Display
Registers
SL0-
Scan Counter
RD
WR
CS
A0
I/O Control
8
FIFO/Sensor
RAM
Status
RL0-RL7
SHIF
Return
Hình 8: Sơ đồ khối của 8279
Để giao tiếp với vi xử lý, 8279 cần tám đường dữ liệu hai chiều (BD
0
_ BD
7
),
một đường yêu cầu ngắt (IRQ), và sáu đường giao tiếp, kể cả đường đòa chỉ của bộ

đệm (A
0
)
Khi A
0
ở mức cao, các tín hiệu được hiểu như là các từ điều khiển và trạng
thái. Khi A
0
ở mức thấp, các tín hiệu được hiểu là dữ liệu.
.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

21

Đường IRQ lên mức cao bất kì lúc nào việc ghi nhận dữ liệu vào FIFO. Tín
hiệu này được sử dụng để ngắt vi xử lí nhằm chỉ thò tính khả dụng của dữ liệu.

I.3.1.2. Lập trình cho 8279
Để có sử dụng 8279, cần biết các từ điều khiển của 8279.
8279 có tất cả tám từ điều khiển, tùy theo mục đích sử dụng mà sẽ chọn từ
điều khiển thích hợp.
 Đặt mốt hiển thò / bàn phím

MSB LSB
Mã 0 0 0 D D K K K

Trong đó, D D là mốt hiển thò và K K K là mốt bàn phím
D D
0 0 Hiển thò 8 kí tự 8 bit _ ghi trái
0 1 Hiển thò 16 kí tự 8 bit _ ghi trái

1 0 Hiển thò 8 kí tự 8 bit _ ghi phải
1 1 Hiển thò 16 kí tự 8 bit _ ghi phải

K K K
0 0 0 Bàn phím quét có lập mã _ Khóa ngoài 2 phím
0 0 1 Bàn phím quét có giải mã _ Khóa ngoài 2 phím
0 1 0 Bàn phím quét có lập mã _ Xoay vòng N phím
0 1 1 Bàn phím quét có giải mã _ Xoay vòng N phím
1 0 0 Ma trận cảm biến, quét có lập mã
1 0 1 Ma trận cảm biến, quét có giải mã
1 1 0 Ngõ vào Strob, quét hiển thò có lập mã
1 1 0 Ngõ vào Strob, quét hiển thò có giải mã
Trong suốt thời gian RAM hiển thò đang bò xoá ( 160 S), nó không thể được
ghi vào. Bit có trọng số cao nhất (MSB) của từ trạng thái được đặt trong suốt thời
gian này. Khi RAM hiển thò trở nên khả dụng trở lại, bit này tự động được đặt lại.

.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

22

 Khởi tạo 8279
Mặc dù 8279 có tới tám từ điều khiển, nhưng không phải lúc nào cũng sử
dụng hết tất cả tám từ này.
Khi khởi tạo một 8279, thứ tự các từ điều khiển sau đây là cần thiết :
+ Đặt mốt hiển thò / bàn phím
+ Lập trình xung đồng hồ
+ Xoá RAM hiển thò, hoặc FIFO hoặc cả hai
Các từ điều khiển còn lại có thể được gởi ra thanh ghi điều khiển trong lúc này
hoặc khi cần.

II. CÁC THAM SỐ CẦN THIẾT CỦA KIT:
Trên đây, đã giới thiệu các IC quạn trọng để có thể kết nối Kit với máy tính.
Ngoài ra, các thông số về đòa chỉ cũng không kém phần quan trọng.
Bảng : Bảng đồ đòa chỉ bộ nhớ của kit

Bộ nhớ A
15
A
14
A
13
A
12
 A
0

Vùng đòa chỉ
bộ nhớ
0 0 0 0  0 0000
H

ROM1
0 0 0 1  1 1FFF
H

0 0 1 0  0 2000
H

ROM2
0 0 1 1  1 3FFF

H

0 1 0 0  0 4000
H

RAM1
0 1 0 1  1 5FFF
H

0 1 1 0  0 6000
H

RAM2
0 1 1 1  1 7FFF
H

1 0 0 0  0 8000
H

RAM3
1 0 0 1  1 9FFF
H

1 0 1 0  0 A000
H

8279
1 0 1 1  1 BFFF
H





3 bit ứng với 6 trạng
thái của 6 vùng nhớ
.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

23

Dựa vào 3 bit A13, A14, A15 để xác đònh các vùng ROM, RAM như sau:













Bảng 4 : Bảng đồ đòa chỉ I/O của kit

Bộ nhớ A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0
Vùng đòa chỉ bộ
nhớ

0 0 0 0 0 0 0 0 00
8255A
0 0 0 0 0 1 1 1 07
0 0 0 0 1 0 0 0 08
8255B
0 0 0 0 1 1 1 1 0F
0 0 0 1 0 0 0 0 10
8253A
0 0 0 1 0 1 1 1 17
0 0 0 0 1 0 0 0 18
8253B
0 0 0 1 1 1 1 1 1F
0 0 1 0 0 0 0 0 20
8259
0 0 1 0 1 1 1 1 27
0 0 1 0 1 0 0 0 28
8251
0 0 1 0 1 1 1 1 2F
0 0 1 1 0 0 0 0 30
ADC0809

0 0 1 1 0 1 1 1 37
0 0 1 1 1 0 0 0 38
DAC0808

0 0 1 1 1 1 1 1 3F



3 bit ứng với 6 trạng

thái của 6 vùng nhớ

74138

A
13

A
14

A
15

A

B
C
O
0

O
1

O
2

O
3

O

4

O
5

O
6

O
7

CS
\
ROM1

CS\ROM2

CS\RAM1

CS\RAM2

CS\RAM3

CS\8279
No use
No use
Hình 9 : chọn bộ nhớ

.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

24


Dựa vào 3 bit A3, A4, A5 có thể xác đònh ngoại vi sử dụng như sau:












III. SỬ DỤNG KIT:
Chức năng các phím:
 Phím RESET hoặc Q: khởi động lại toàn bộ hệ thống Kit, các thanh ghi, các
điểm dừng, các khởi tạo, đều được reset.
 Phím A hoặc Address hoặc S: đặt lại đòa chỉ ô nhớ để tác động vào: xem dữ
liệu, thay đổi nội dung.
 Phím UP hoặc  : lưu trữ dữ liệu ở 2 led trái vào đòa chỉ ghi ở 4 led phải.
 Phím Down hoặc  : để xem lại dữ liệu đã nạp.
 Phím P hoặc PC: đặt đòa chỉ chạy chương trình.
 Phím G hoặc GO: chạy chương trình tại đòa chỉ đã chọn sẳn.
 Phím I hoặc INTR: ngắt chương trình, khởi động nóng hệ thống, các khởi
tạo, điểm dừng đều vẫn còn.
Các thao tác nhập liệu trên là để đưa các dữ liệu, các lệnh vi xử lý đã được mã

hóa ra dạng mã máy, vào những đòa chỉ yêu cầu của người thảo chương. Vàsau đó,
kết quả kiểm tra, chạy thử chương trình sẽ cho biết chương trình đúng hay sai.
Mục đích chủ yếu của đề tài là rút ngắn thời gian dòch sang mã máy và thời
gian nhập liệu, nghóa là phải nạp được dữ liệu vào bộ nhớ RAM mà không tốn thời
gian nhập liệu.









A

B
C
O
0

O
1

O
2

O
3

O
4

O
5

O
6

O
7

74138

A
3

A
4

A
5

CS\8255A
CS\8255B
CS\8253A
CS\8253B
CS\8259
CS\8251
CS\ADC0805

CS\DAC0808


Hình 10: Chọn I/O

.
LUÂÄN VĂN TỐT NGHIỆP

25










Chương IV:

GIAO TIẾP
MÁY TÍNH VỚI
KIT THỰC TẬP
VI XỬ LÝ 8085
.