Thiết kế giao tiếp máy tính với KIT 8085, chương 2

Chương 2:
Cấu trúc bên trong
8085
8085ù bao gồm đơn vò logic và số học ALU (Arithmetic
and Logic Unit), đơn vò đònh thời và điều khiển (Timing and
Control Unit) , bộ giải mã và thanh ghi lệnh (Instruction
Register and Decoder), dãy thanh ghi ( Register Array), điều
khiển ngắt (Interrupt Control) và điều khiển I/O nối tiếp
(Serial I/O Control) (xem hình 4).
Accumulater
Address Buffer
(8)
AD15 - AD8
Address Bus
Array
Register
Data Address Buffer
(8)
AD7 - AD0
Address Data Bus
X1
X2
Power Supply
+5V
GND
Timing and Control
Interrupt Control
8 Bit Internal Data Bus
(8) (8) (8)
Temp. Reg.
Instruction

Register
Instruction
Decoder
and
Machine
Cycle
Encoding
Flag
Flip Flops
Arithmatic
Logic
Unit
(8)
(ALU)
CLK
GEN
CLK OUT
READY
RD
WR
Control
Status DMA
Reset
ALE S0 S1
IO/M
HOLD
HLDA
RESET IN
RESET OUT
INTR RST 5.5 RST 7.5

RST 6.5
TRAP
INTA
Stack Pointer
Program Counter
Incrementer / Decrementer
Address Lactch
Multiplexer
(8)
(8)
(8)
(8)
(8)
(8)
(8)
(8)
(16)
(16)
(16)
Reg.
Reg.
Reg. Reg.
Reg.
Reg.
Re
g.
Sel
ect
W Z
B C

D E
H L
Temp. Reg.
Temp. Reg.
Serial I/O Control
SID
SOD
Hình 4: Sơ đồ khối chức năng của 8085
I.1.1.Cấu trúc phần mềm:
Tập lệnh của 8085
Một lệnh (Instruction) là một mẫu nhò phân (binary pattern)
được thiết kế bên trong vi xử lý để thực hiện một chức năng cụ
thể (Instruction set), xác đònh các chức năng mà vi xử lý có thể
thực hiện. Tập lệnh của 8085 có 74 lệnh (hơn 8080 hai lệnh),
các lệnh này có thể được phân thành 5 nhóm chức năng :
 Các hoạt động (sao chép) truyền dữ liệu
 Các hoạt động toán học
 Các hoạt động logic
 Các hoạt động rẽ nhánh
 Và, các hoạt động điều khiển
Tập lệnh vi xử lý
8085 được phân thành 3 nhóm tuỳ theo
kích cỡ từ :
1. Các lệnh một từ hoặc
1 byte
2. Các lệnh hai từ hoặc
2 byte
3. Các lệnh ba từ hoặc
3 byte
Lệnh một byte chứa mã hoạt động (Opcode) và toán tử

(Operand) trong cùng một byte.
Trong lệnh hai byte, byte 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,
2
byte theo sau là dữ liệu (nội dung hoặc đòa chỉ) 16 bit.
I.2. IC NGOẠI VI 8255:
I.2.1.Cấu trúc:
I.2.1.1. Phần cứng:
8255
là một thiết bò I/O giao tiếp song song, nó có thể được
lập trình để truyền dữ liệu dưới các điều kiện khác nhau, từ
I/O
đơn giản đến I/O có ngắt. Nó khá linh hoạt, đa năng và tinh tế
(khi có nhiều cổng
I/O được đòi hỏi), nhưng cũng phức tạp. Nó
là một thiết bò
I/O phổ dụng có thể được sử dụng với hầu hết bất
kỳ bộ vi xử lý nào.
8255 có 40 chân dạng DIP như hình 5.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
12
13
14
15
16
17
18
19
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
A1
A0

PB7
PB6
PB5
PB4
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
PC7
PC6
PC5
PC4
PC0
PC1
PC2
PC3
PB0
PB1
PA4
PA5
PA6
PA7
PA3
PA2
PA1
PA0

WR
CS
RESET
GND
Vcc
8255
Group
A
Port C
Upper
(4)
Group
A
Port C
Lower
(4)
Group
B
Port
B
(8)
Group
A
Port
A
(8)
Group
A
Control
Group

A
Control
Data
Bus
Buffer
Read
Write
Control
Logic
I/O
PA7-PA0
I/O
PA7-PA0
I/O
PA7-PA0
I/O
PA7-PA0
Bidirectional
Data Bus
D7-D0
RD
WR
A1
A0


RD
Hình 5 : sơ đồ chân và Sơ đồ khối của 8255
Bảng 2: Bảng liệt kê chức năng các chân IC 8255
Tên các

chân
Chức năng
D7 – D0 Data bus (Bi –
Direction)
RESET Rest Input
CS\ Chip Select
RD\ Read Input
WR\ Write Input
A0, A1 Port Address
PA7 – PA0 Port A
PB7 – PB0 Port B
PC7 – BC0 Port C
Sơ đồ khối trên hình 5. trình bày hai cổng 8 bit (A và B) và
hai cổng
4 bit (C
U
và C
L
) bộ điện tuyến dữ liệu, và logic điều
khiển. Hình 5.9 (b) trình bày một sơ đồ đơn giản hóa nhưng mở
rộng của cấu trúc bên trong, chứa một thanh ghi điểu khiển. Sơ
đồ khối này chứa tất cả các phần tử của một thiết bò lập trình;
cổng
C thực hiện chức năng tương tự chức năng của thanh ghi
trạng thái, ngoài ra còn cung cấp các tín hiệu bắt tay.
I.2.1.2. Phần mềm:
Từ điều khiển
Hình 6 trình bày một thanh ghi được gọi là thanh ghi điều
khiển (control register). Nội dung của thanh ghi này, gọi là từ
điều khiển (control word), nêu rõ một chức năng

I/O cho mỗi
cổng. Thanh ghi có thể được xâm nhập để ghi từ điều khiển. Khi
A
0
và A
1
ở mức logic 1, như đã đề cập ở trên. Thanh ghi này
không thể bò xâm nhập đối với hoạt động Đọc.
Bit
D
7
của thanh ghi điều khiển nêu rõ hoặc chức năng I/O
hoặc chức năng Đặt/Đặt lại bit như phân loại trong Hình 5.8 (b).
Nếu
D
7
= 1các bit D
6
 D
5
quyết đònh các chức năng I/O ở các
mốt khác nhau. Nếu bit
D
7
= 0, cổng C hoạt động ở mốt Đặt/Đặt
lại bit (
BSR). Từ điều khiển BSR không ảnh hưởng đến các
chức năng của các cổng
A và B.