Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3EV

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này ,lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn
thầy giáo Ths.Nguyễn Phương Lâm đã hướng dẫn ,nhận xét ,giúp đỡ em trong
suốt quá trình thực hiện đồ án .
Em xin chân thành cảm ơn cô ThS .Nguyễn Thị Thu Phương ở phòng thí
nghiệm Kĩ thuật điện tử cùng các thầy cô trong bộ môn Điện tử viễn thông đã
tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian lầm đồ án .
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ,bạn bè ,người thân đã giúp
đỡ động viên em rất nhiều trong quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp .
Em rất mong nhận được ý kiến đóng góp của thầy cô giáo và các bạn để em
có thêm kinh nghiệm và tiếp tục hoàn thiện đồ án của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !

Hải Phòng,ngày 04 tháng 12 năm 2015
Sinh viên
Ngô Văn Điển

i


LỜI CAM ĐOAN

Em: Ngô Văn Điển xin cam đoan
- Đồ án tốt nghiệp này là thành quả từ sự nghiên cứu hoàn toàn thực tế trên
cơ sở số liệu thực tế và được thực hiện theo hướng dẫn của giáo viên hướng
dẫn .
- Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài
liệu báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo
- Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế của nhà trường em xin hoàn
toàn chịu trách nhiệm

Hải Phòng,ngày 04 tháng 12 năm 2015
Sinh viên
Ngô Văn Điển

ii


MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số bảng

Tên bảng
iii

Trang


Hình 1.1

Sơ đồ khối của 8088

3

Hình 1.2

Sơ đồ khối của 80386EX

11

Hình 2.1

Module thí nghiệm Z3/EV

13

Hình 2.2

Chip vi xử lí trung tâm intel i386 EX của module
Z3/EV

15

Hình 2.3

Sơ đồ chân chip vi xử lí intel i386 EX

16

Hình 2.4

Bàn phím của module Z3

20

Hình 2.4

Khối nguồn của modul Z3

23

Hình 3.1

Các loại led đơn

25

Hình 3.2

Cấu tạo của led đơn

26

Hình 3.3

Sơ đồ khối phần cứng của thiết kế

31

Hình 3.4

Sơ đồ nguyên lí mạch nguồn và

33

Hình 3.5

Sơ đồ mạch layout

34

Hình 3.6

Mạch sau khi đã hàn linh kiện

35

Hình 3.7

Khung led

36

Hình 3.8

Cách mắc led nối tiếp

37

Hình 3.9

Cách mắc led song song

38

Hình 3.10

Led sau khi được đấu

40

Hình 3.11

Giao diện truyền dữ liệu qua cổng nối tiếp

41

Hình 3.12

Lưu đồ thuật toán code chương trình

43

Hình 3.13

Biển led khi chạy

50

DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hình

Tên hình

iv

Trang

Bảng 2.1

Các tín hiệu chọn chip của Z3

17

Bảng 2.2

Các tín hiệu I/O của Z3

18

Bảng 2.3

Các phím chức năng của Z3

21

v


PHẦN MỞ ĐẦU
Ngày nay với ngành công nghiệp điện tử phát triển không ngừng và là một
trong các phần thiết yếu quan trong không thể thiếu được trong mọi lĩnh vực. Kĩ
thuật điện tử liên tục có được các tiến bộ vượt bậc đặc biệt là trong kĩ thuật chế
tạo vi mạch điện tử và kĩ thuật vi xử lí . Các vi mạnh ngày càng được cải tiến
nhỏ gọn ,hiệu quả cao ,ngày càng giảm giá thành . Chính vì vậy chúng ngày
càng được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị dân dụng và công nghiệp. Với
đặc điểm của Việt Nam có rất nhiều các cửa hàng nhỏ lẻ ,việc làm biển quảng
cáo cho một cửa hàng mới mở là yêu cầu nhất thiết phải có .

Nhận thấy khả năng phát triển của việc làm biển quảng cáo nên em đã chọn
đề tài “Thiết kế biển quảng cáo led sử dụng module thí nghiệm Z3/EV “ , và sử
dụng khối chip 80386EX làm vi xử lí trung tâm .
Trong suốt quá trình làm đồ án dù đã rất cố gắng hoàn thiện đề tài nhưng
do năng lực của của thân có hạn nên trong đố án còn nhiều thiếu sót kính mong
các thầy cô bổ xung góp ý cho em .
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo th.s Nguyễn Phương Lâm , cô giáo
Th.s Nguyễn Thị Thu Phương và các thầy cô khác trong bộ môn đã giúp em
hoàn thành đề tài này.

1


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ KĨ THUẬT VI XỬ LÝ
1.1.Hệ thống vi xử lý
1.1.1.Sự phát triển của các bộ vi xử lý intel
• “Năm 1971, Intel đưa ra bộ vi xử lý 4004 với 4 bit dữ liệu, 12 bit địa chỉ;
0,8MHz”
•

Năm 1972, bộ vi xử lý Intel 8080 ra đời với 8bit dữ liệu, 12 bit địa chỉ;
tốc độ xử lý 0,8-5MHz

•

Năm 1974, bộ vi xử lý Intel 8085 ra đời với 8bit dữ liệu, 16 bit địa chỉ;
tốc độ xử lý 5MHz

•

Năm 1978, bộ vi xử lý Intel 8086 ra đời với 16bit dữ liệu, 20 bit địa chỉ;
tốc độ xử lý 10MHz

•

Năm 1979, bộ vi xử lý Intel 8088 ra đời nhằm mục đích giảm giá bộ vi
xử lý và tương thích với hệ thống 8086 cũ

•

Năm 1982 bộ vi xử lý 80286 ra đời với 16bit dữ liệu, 20 bit địa chỉ, tốc
độ xư lý là 20MHz có thể định địa chỉ ở chế độ bảo vệ và chế độ thực.

•

Năm 1985-1988, bộ vi xử lý 80386 ra đời với 32 bit dữ liệu và 32 bit địa
chỉ tốc độ xử lý 33-40MHz

• “Năm 1989, bộ vi xử lý 80486 ra đời với 32 bit dữ liệu và 32 bit địa chỉ
tốc độ xử lý 50-60MHz”
• Năm 1993, bộ vi xử lý Pentium ra đời với 64 bit dữ liệu, tốc độ xử lý
100MHz
• Sau đó là các bộ vi xử lý Pentium Pro,Pentium II, Pentium III, Celeron,
Pentium 4
1.1.2.Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của bộ vi xử lý 8088
Bộ vi xử lí 8088 có cấu trúc khá đơn giản chính vì thế rất thích hợp cho
những ai mới bắt đầu vào học lĩnh vực này. 8088 có tính kế thừa cao đối với họ
2

vi xử lí 80X86 nên các chương trình viết cho 8088 vẫn có thể chạy được trên các
hệ vi xử lý tiên tiến sau này.Việc nghiên cứu 8088 sẽ cho ta một cơ sở để nghiên
cứu các họ vi xử lí mới phức tạp hơn.

Hình 1.1.Sơ đồ khối của 8088
Sơ đồ gồm 2 khối chính
- Khối phối ghép Bus (Bus Interface Unit - BIU)
- Khối thực hiện lệnh (Execution Unit - EU)
3


“Đơn vị EU của 8086 và 8088 là giống nhau nó bao gồm ALU, các thanh ghi cờ,
thanh ghi đệm và các thanh ghi đa năng. Các kênh truyền dữ liệu bên trong EU
đều là 16 bit.”
“EU không nối trực tiếp với thế giới bên ngoài, nó lấy lệnh từ hàng đợi lệnh của
BIU. Nếu lệnh cần truy xuất bộ nhớ hoặc cổng vào/ra (là nơi liên hệ với thiết bị
ngoại vi ) thì EU yêu cầu BIU nhận hoặc gửi dữ liệu. Tất cả các địa chỉ mà BIU
thao tác đều là 16 bit, khi gửi sang cho BIU sẽ sắp đặt lại để tạo thành địa chỉ
vật lý 20 bit phát ra các chân ra địa chỉ của chip.”
“Đơn vị BIU thực hiện tất cả các thao tác với Bus mà BIU yêu cầu, ngoài ra khi
BIU đang thực hiện một lệnh, thì BIU có thể lấy lệnh từ bộ nhớ về đặt trong
hàng đợi lệnh. Hàng đợi lệnh của 8086 dài 6 byte, của 8088 dài 4 byte. Việc lấy
lệnh về của BIU và việc thực hiện lệnh của BIU thực hiện song song với nhau
(trừ một số trường hợp ngoại lệ) làm cho hiệu năng của vi xử lý tăng lên.”
1.1.3.Các thanh ghi của 8088
+ Các thanh ghi dữ liệu
“ Mặc dù bộ vi xử lý có thể thao tác với dữ liệu bộ nhớ nhưng một lệnh như vậy
sẽ được thực hiện nhanh hơn (cần ít chu kỳ đồng hồ hơn), nếu dữ liệu được lưu
trong các thanh ghi. Đó cũng là nguyên nhân tại sao ngày nay các bộ vi xử lý

được sản xuất với xu hướng có nhiều thanh ghi hơn.”
“Với các thanh ghi dữ liệu các byte thấp và byte cao có thể được truy nhập một
cách riêng biệt, sử dụng từng 8 bit một cách riêng rẽ. Byte cao của thanh ghi AX
được gọi là AH và các byte thấp được gọi là AL. Tương tự cho các thanh ghi
BX, CX, DX có BH, BL, CH, CL, DH, DL.”
Chức năng chuyên biệt của từng thanh ghi dữ liệu:
• Thanh ghi AX (thanh ghi chứa- Accumulator register)
AX là thanh ghi được sử dụng nhiều nhất trong các lệnh số học, logic, và chuyển
dữ liệu bởi vì việc sử dụng chúng tạo ra mã máy ngắn nhất.
4


“Trong các phép toán nhân chia một trong các số hạng tham gia phải được
chứa trong thanh ghi AX (nếu là 16 bit) và AL (nếu là 8 bit). Các thao tác vào ra
cũng sử dụng thanh ghi AX hoặc AL.”
• Thanh ghi BX (thanh ghi cơ sở- Base register)
Thanh ghi này ngoài việc thao tác dữ liệu nó thường chứa địa chỉ cơ sở của một
bảng dùng cho lệnh XLAT.(dịch AL thành 1 giá trị trong bảng BX)
• Thanh ghi CX (thanh ghi đếm- Count register)
“Việc xây dựng một chương trình lặp được thực hiện dễ dàng bằng cách
sử dụng thanh ghi CX, trong đó CX đóng vai trò bộ đếm số vòng lặp (REP,
LOOP). CL được dùng làm bộ đếm trong các lệnh dịch và quay bit.”
• Thanh ghi DX (thanh ghi dữ liệu - Data register)
DX và AX cùng được sử dụng trong các thao tác của phép nhân hoặc
chia các số 16 bit. DX còn được sử dụng để chứa địa chỉ của các cổng trong các
lệnh vào ra dữ liệu trực tiếp (In/Out).”
+ Các thanh ghi đoạn: CS, DS, ES, SS
“Khối BIU đưa ra trên Bus địa chỉ 20 bit địa chỉ, như vậy 8088 có khả năng
phân biệt được 1 Mbyte ô nhớ. Nói cách khác không gian địa chỉ của 8088 là 1
Mbyte. Trong không gian 1 Mbyte bộ nhớ này cần chia thành nhiều đoạn khác

nhau:”
- Đoạn chứa chương trình
- Đoạn chứa dữ liệu và kết quả trung gian của chương trình
- Tạo ra vùng nhớ đặc biệt gọi là ngăn xếp
“Trong thực tế bộ vi xử lý 8088 có các thanh ghi 16 bit liên quan đến địa chỉ đầu
của các đoạn trên và chúng được gọi là các thanh ghi đoạn (Segment Registers):
CS, DS, SS, ES.”

5


Các thanh ghi đoạn này chỉ ra địa chỉ đàu của 4 đoạn trong bộ nhớ dung
lượng lớn nhất của 4 đoạn này là 64 Kbyte. Các đoạn có thể nằm cách nhau hoặc
trùm lên nhau
“Nội dung của thanh ghi sẽ xác định địa chỉ của ô nhớ đầu tiên của đoạn, địa
chỉ này gọi là địa chỉ cơ sở. Địa chỉ của các ô nhớ khác trong cùng đoạn được
tính bằng cách cộng thêm vào địa chỉ cơ sở một giá trị gọi là địa chỉ lệch hay độ
lệch (offset)“
Địa chỉ vật lý (20 bit) của một ô nhớ được xác định như sau:
Điạ chỉ vật lý = Điạ chỉ đoạn *10 h+ thanh ghi lệch (hay offset)
và điạ chỉ logic trong máy tính luôn được biểu diễn dưới dạng: Segment:Offset
Tại mọi thời điểm thì chỉ những ô nhớ được định địa chỉ bởi 4 đoạn trên mới
được truy cập.
“+Các thanh ghi con trỏ và chỉ số: SI, DI, SP, BP”
“Trong 8088 có 3 thanh ghi con trỏ và 2 thanh ghi chỉ số 16 bit. Các thanh ghi
này (trừ IP), đều có thể được dùng như các thanh ghi đa năng, nhưng ứng dụng
chính của mỗi thanh ghi là chúng được gầm định như là thanh ghi lệch cho các
đoạn tương ứng. Cụ thể như sau:”
Thanh ghi BP: (con trỏ cơ sở - Base Pointer)
BP luôn trỏ vào một dữ liệu nằm trong đoạn ngăn xếp SS. Địa chỉ cụ thể SS:BP

được xác định như trên.
Thanh ghi SP(con trỏ ngăn xếp - Stack Pointer)
“Được sử dụng kết hợp với SS để truy nhập vào đoạn ngăn xếp. SP luôn trỏ vào
đỉnh hiện thời của ngăn xếp trong đoạn ngăn xếp SS. Địa chỉ cụ thể SS:SP
Thanh ghi SI(chỉ số nguồn - Source Index).”
“SI chỉ vào dữ liệu trong đoạn dữ liệu DS mà địa chỉ cụ thể tương ứng với
DS:SI. Bằng cách tăng nội dung của SI chúng ta có thể truy nhập dễ dàng đến
các ô nhớ liên tiếp.”
6


Thanh ghi DI (chỉ số đích - Destination Index).
SI chỉ vào dữ liệu trong đoạn dữ liệu DS mà địa chỉ cụ thể tương ứng với DS:DI.
Có một số lệnh gọi là các thao tác chuỗi sử dụng DI để truy nhập đến các ô nhớ
được định địa chỉ bởi ES.
“Các thanh ghi bộ nhớ chúng ta vừa trình bày dùng để truy cập dữ liệu, để truy
nhập đến các lệnh, 8088 sử dụng các thanh ghi CS và IP. Thanh ghi CS chứa điạ
chỉ của lệnh tiếp theo còn IP chứa địa chỉ offset của lệnh đó. Thanh ghi IP được
cập nhập mỗi khi có một lệnh được thực hiện.”
+Thanh ghi cờ
“Đây là thanh ghi 16 bit, mỗi bit được sử dụng để thể hiện một trạng thái của bộ
vi xử lý tại một thời điểm nhất định trong quá trình thực hiện chương trình. Mới
chỉ có 9 bit được sử dụng và người ta gọi mỗi bit là một cờ.”
x
x
x
x
OF DF IF
* Các cờ trạng thái

TF SF ZF X

AF x

PF

x

CF

CF (Carry Flag): được thiết lập khi phép toán thực hiện có nhớ hoặc có
vay mượn
PF(Parity Flag): được thiết lập khi kết quả của phép toán có tổng số bit có
giá trị 1 là một số chẵn (ở phần thấp của kết quả).
AF (Auxiliary Flag): được thiết lập khi có nhớ từ "bit có trọng số lớn nhất
ở phần thấp" sang "bit có trọng số thấp nhất ở phần cao".
ZF (Zero Flag): Được thiết lập khi tất cả các bit của kết quả có giá trị 0.
SF ( Sign Flag): được thiết lập khi bit MSB của kết quả có giá trị 1.
OF (Overflow Flag): được thiết lập khi kết quả nằm ngoài giới hạn cho
phép.
*Các cờ điều khiển
TF (Trace Flag): Nếu bit này có giá trị 1 thì bộ vi xử lý cho phép thực
hiện từng bước chương trình

7


IF (Interrupt Flag): Nếu bit này có giá trị 1 thì bộ vi xử lý cho phép các
ngắt cứng có thể thực hiện.
“DF (Direction Flag): Nếu bit này có giá trị 1 thì bộ vi xử lý cho phép duyệt

chuỗi từ phải sang trái hoặc từ địa chỉ cao đến địa chỉ thấp.”
1.1.4.Tập lệnh của 8088
+ Sơ lược về tập lệnh của bộ vi xử lý
“Tập lệnh của bộ vi xử lý là thành phần cơ bản nhất để máy tính có thể thực hiện
các yêu cầu của người sử dụng. Tất cả các thao tác, các chương trình do người
dùng lập ra đều được bộ vi xử lý thực hiện bằng việc ánh xạ chúng dưới dạng
mã máy, mã lệnh riêng của bộ vi xử lý.”
“Thông thường, với các lập trình viên, các lệnh của bộ vi xử lý được hiểu dưới
góc độ là các lệnh gợi nhớ . Với mã lệnh gợi nhớ thì một lệnh của bộ vi xử lý
bao gồm các thành phần sau:”
[Mã lệnh]

[Các toán hạng]

Trong đó:
Mã lệnh - Cơ bản trường này chứa mã lệnh dưới dạng mã gợi nhớ.
Các toán hạng - Là các thành phần mà các lệnh sử dụng để thực hiện lệnh.
+Tập lệnh của CPU
”Trong tập lệnh của vi xử lý 8086 có rất nhiều lệnh, mỗi lệnh thực hiện một
nhiệm vụ cụ thể nào đó. Song, trong giới hạn nhất định, chúng ta có thể nghiên
cứu một vài lệnh cơ bản.”
Để dễ hiểu, chúng ta có thể chia chúng các nhóm lệnh sau:
•

Nhóm lệnh di chuyển dữ liệu

•

Nhóm lệnh số học

•

Nhóm lệnh logic

•

Nhóm lệnh dịch chuyển và quay

8


•

Nhóm lệnh rẽ nhánh

•

Nhóm lệnh vào ra cổng

•

Nhóm lệnh điều khiển.

1.2.Bộ vi xử lí 80386EX
1.2.1.Khái quát chung
Bộ vi xử lí 80386 Ex là bộ vi xử lí 32 bit có độ tích hợp cao là một sản
phẩm được nâng cấp từ bộ vi xử lí 80386. Bộ vi xử lí 80386EX có những đặc
điểm chính sau:
•

Khối xử lí trung tâm:

- Tiêu thụ ít năng lượng
- Điện áp cung cấp 5 V
- Tần số hoạt động lớn nhất là 25MHz
• Hệ thống quản lí nguồn cung cấp
- Các chế độ nguồn có thể lập trình được
- Có khả năng tự ngắt xung nhịp bất cứ lúc nào
• Cấu trúc bên trong có độ dài 32 bit
- Có khả năng thao tác với các dữ liệu có độ dài khác nhau 6, 16, 32 bit
- 80386EX có 8 thanh ghi đa năng có độ dài 32 bit
• Thao tác nhanh với bú dữ liệu 16 bit
- Mỗi chu kì bus chiếm 2 xung nhịp đồng hồ
- Có hàng đợi dành cho địa chỉ lệnh
• Khối quản lí bộ nhớ : sử dụng chế độ bộ nhớ ảo với 4 cấp bảo vệ.Khả
năng địa chỉ hóa lớn với không gian địa chỉ vật lí là 64MB
• Các ngoại vi được tích hợp trong bộ vi xử lí 80386EX gồm có
- Bộ tạo xung đồng hồ và khối điều khiển nguồn cấp

9


- Khối lựa chọn các thiết bị ngoại vi
- Khối điều khiển ngắt
- Khối điều khiển định thời
- Khối kiểm tra đồng bộ
- Khối vào ra nối tiếp đồng bộ
- Khối vào ra song song
- Khối truy cập trực tiếp bộ nhớ DMA
- Khối điều khiển làm tươi bộ nhớ RAM

- Khối thử JTAG

10


1.2.2.Sơ đồ khối của bộ vi xử lí 80386EX

Khối giao diện Bus

Khối chọn ngoại vi
Khối thử logic
Bộ vi xử lí

Khối xung nhịp và quản lí
nguồn

Intel i386EX

Khối làm tươi DRAM
Khối kiểm tra đồng bộ
Vào/ra nối tiếp đồng bộ
Vào ra nối tiếp dị bộ
Bộ đếm và định thời
Cổng vào ra song song
INTRR
N

Khối điều khiển ngắt
Điều khiển DMA

Hình 1.2.Sơ đồ khối của 80386EX

11


Bộ vi xử lí 80386EX là bộ vi xử lý 32 bit được nâng cấp từ bộ vi xử lí 80386 có
độ tích hợp cao . Nó có các đặc điểm sau :
• Bus dữ liệu bên trong của 386EX có số lượng 16bit
• Bus địa chỉ ngoài có 26 bit do đó có khả năng địa chỉ hóa bộ nhớ là
64 MB
+ Các ngoại vi kết nối với 386EX có những đặc điểm sau :
- Khối điều khiển ngắt (ICU):bao gồm 2 bộ điều khiển ngắt lập trình được
82C59A cấu hình như kiểu chủ /tớ.
- Khối điều khiển định thời (TCU): Khối này chứa 3 bộ đếm ngược 16 bit
độc lập, các bộ đếm này tương ứng với 3 bộ đếm 82C54
- Khối điều khiển truy nhập trực tiếp giữa ngoại vi và bộ nhớ (DMA) :khối
này làm nhiệm vụ trao đổi dữ liệu trực tiếp giữa ngoại vi và bộ nhớ trong
toàn bộ không gian địa chỉ 26 bit .
- Khối chọn ngoại vi (CSU) : khối này có thể lập trình được với 8 kênh cho
phép truy nhập trực tiếp đến 8 ngoại vi khác nhau.
- Khối vào ra nối tiếp đồng bộ (SSIO): khoi co nhiệm vụ tạo ra kênh vào ra
trực tiếp với tốc độ cao ,gồm kênh phát ,kênh thu và bộ tạo tốc độ truyền.
- Khối ghép nối bus BIU giúp cho bộ vi xử lí có thể liên lạc với các ngoại
vi ,bộ nhớ
- Khối thử mức logic : khối này dùng để thử hoạt động của các Card
- Khối điều khiển làm tươi (RCU): khối có nhiệm vụ làm tươi bộ nhớ theo
chu kì tương ứng với địa chỉ của từng ô nhớ
- Các cổng vào ra song song : khối này có 3 cổng vòa ra lập trình được các
chân ra của các cổng này thường được dồn kênh với các tín hiệu khác .
- Khối kiểm tra đồng bộ (WDT) : khi làm việc khối này hoạt động giống

như 1 bộ định thời sử dụng 32 bit

12


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ MODULE THÍ NGHIỆM Z3/EV

2.1.Cấu hình bộ bài thí nghiệm Z3/EV
2.1.1.Giới thiệu chung về Module Z3/EV

Hình 2.1.Module Z3/EV
Module Z3 (hệ vi xử lí 32 bit) là hệ thống được xây dựng trên cơ sở bộ vi xử
lí 80386 của intel .
Module Z3 gồm các khối cơ bản ,thuận tiện cho việc tìm hiểu và nghiên cứu
hệ vi xử lí :
• Bộ vi xử lí và bus hệ thống
13


• Bộ nhớ RAM và EPROM
• Bàn phím và màn hình tinh thể lỏng
• Các giao diện nối tiếp và song song
• Khối vào ra tương tự
• Khối tạo và kiểm tra trạng thái logic
Module Z3/EV được thiết kế để hoạt động linh hoạt :
• Có thể đánh lỗi cho module từ máy tính
• Có thể sử dụng modul hoạt động một cách độc lập nghĩa là không cần kết
nối với máy tính và nạp chương trình trực tiếp vào modul thông qua bàn
phím hexa của vi xử lí

2.1.2.Các đặc điểm chính của hệ thống
- Sử dụng vi xử lí 386EX tần số làm việc 2.21MHz
- Dung lượng bộ nhớ :
• 64KB ROM ,trong đó 32 KB EPROM giành cho trương trình của
người sử dụng, 32 BB EPROM giành cho chương trình điều hành hệ
thống.
• 32 KB RAM tĩnh
-Bàn phím hexa có kết hợp với các phím lệnh
-Màn hình tinh thể lỏng có khả năng hiển thị một hàng kí tự , 16 kí tự 1 hàng
Sử dụng bàn phím và màn hình để khai thác được hệ thống :
• Hiển thị và thay đổi nội dung thanh ghi hoặc ô nhớ
• Nạp chương trình bằng tay , cho chạy chương trình
• Có thể nạp chương trình bằng máy tính thông qua cổng nối tiếp hoặc
song song
- Khối tạo và kiểm tra trạng thái logic
-Bộ chuyển đổi A/D và D/A 8 bit , dải điện áp 0-8V
14


- Nguồn 5 VDC ,+12VDC , -12VDC
- Cáp truyền tín hiệu LPT và RS232
2.2.Các khối của module Z3/EV
2.2.1.Khối vi xử lí 32 bit
Khối này bao gồm :
• Bộ vi xử lí 32 bit - Intel i386 EXAZ 25 MHz

Hình 2.2.Chip vi xử lí trung tâm của module Z3

15

Chip này gồm 132 chân và được bố trí trên module như sau :

Hình 2.3.Sơ đồ chân chip vi xử lí intel i386 EX

16


• Bộ phát xung nhịp với dao động ở tần số 4.43 MHz ,sau khi chia 2 xung
nhịp này được đưa trực tiếp tới vi xử lí vậy tần số làm việc của bộ vi xử lí
là 2.215 MHz
• Bộ giải mã địa chỉ cho thiết bị ngoại vi và bộ nhớ bao gồm : các tín hiệu
chọn vỏ cho các bộ nhớ được kí hiệu CHIP SELECT, và tín hiệu chọn
mạch cho các ngoại vi (I/O SELECT ).
Tín hiệu CHIP SELECT được cho trong bảng sau :

CS
UCS
CS0
CS1
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6

Thiết bị
PROM S
EPROM U
RAM M1

I/O device
Rảnh
RAM M0
Rảnh
Rảnh

Đối tượng

Địa chỉ bắt

Địa chỉ kết

Độ dài dữ

MEM
MEM
MEM
I/O

đầu
F8000
F0000
04000
00300

thúc
FFFFF
F7FFF
07FFF
0037F

liệu
8 bit
8 bit
16 bit
8 bit

MEM

00000

03FFF

16 bit

Bảng 2.1.Các tín hiệu chọn chip của Z3

Địa chỉ của các thiết bị ngoại vi

Địa chỉ

Thiết bị
17


300-30F
310-31F
320-32F
330-33F
340-34F

350-35F
360-36F
370-37F

Bộ chuển đổi A/D
Giao diện song song
Bàn phím
Giao diện nối tiếp
Bộ chuyển đổi A/D
Màn hình
Chưa dùng
Chưa dùng

Bảng 2.2.Các tín hiệu I/O của Z3
Bus dữ liệu :bus dữ liệu trong 32 bit D0- D31
Bus địa chỉ 32 bit A0- A31
• Các tín hiệu trạng thái
Trong khối này có sẵn 2 jump được đặt giá trị từ bên ngoài :
+ Jump j4 : cho các ngắt INT0 ,INT1 , INT2 , INT3 của các khối điều khiển
ngắt vi xử lí 386 EX
+ Jump 3 : cho 3 đường định thời của bộ định thời .
2.2.2 .Khối bộ nhớ (memory unit)
Khối bộ nhớ gồm các vi mạnh nhớ và địa chỉ tương ứng của chúng trong hệ
thống như sau :

Bộ nhớ
ROM 32K ( hệ

Vi mạch
IC5

Địa chỉ bắt đầu
F80000H

Địachỉ khởi động
FFFFFH

thống )
ROM 32K (sử

IC6

F0000H

F7FFFH

dụng)
RAM 32K

IC7-8-9-10

00000H

07FFFH

18


Bộ nhớ ROM sử dụng 2 vi mạnh EPROM có dung lượng 64KB độ dài bú dữ
liệu 8 bit. Bộ nhớ ROM đươc chia làm 2 khu vực :

Khi khởi động hệ thống bộ vi xử lí bắt đầu thực hiện lệnh ở địa chỉ khởi
động FFF0H , địa chỉ này nằm ở khu vực ROM hệ thống
Bộ nhớ ROM cũng chứa chương trình dành cho người sử dụng –chiếm dung
lượng 32KB .
Bộ nhớ RAM sử dụng 4 vi mạnh SRAM có dung lượng 32KB độ dài bus dữ
liệu là 16 bit . Từng SRAM có độ dài 8 bit nên bộ nhớ RAM của hệ thống có
cấu trúc kép trong đó : 2 SRAM dành cho byte thấp (IC7, IC9 ) và 2 SRAM
dành cho byte cao ( IC8, IC10 ).
Bộ nhớ RAM được phân vùng như sau :
- Khu vực dành cho các vector ngắt :1KB từ 0000H- 003FFH
- Khu vực dành riêng cho hệ thống : 1KB từ 00310H- 007FFH
- Khu vực dành cho người sử dụng : 30KB từ 00800H- 07FFFH
2.2.3.Khối hiển thị và bàn phím
*Khối hiển thị
Chức năng của khối là hiển thị dữ liệu và các thông tin trong quá trình sử dụng
hệ thống . Khối hiển thị LCD chứa 1 dòng 16 kí tự và được điều khiển bởi bộ
điều khiển LCI bên trong . Nó nhận lệnh trực tiếp từ bus dữ liệu
* Bàn phím

19


Hình 2.4.Bàn phím của module Z3
Khối này chứa các phím hệ đếm hexa và các phím lệnh . Bàn phím có các chức
năng
- Hiển thị và chỉnh sửa nội dung của bộ nhớ và thanh ghi
- Chạy chương trịnh từng lệnh hay liên tục

20