Tài liệu Giao tiếp giữa KIT vi xử lý 8085 và máy tính Nguồn, chương 6 docx

CHƯƠNG 6: GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH
I. GIAO TIẾP SONG SONG:
GIAO TIẾP QUA CỔNG MÁY IN
1.1 Vài nét cơ bản về cổng máy in:
Việc nối máy in với máy tính được thực hiên qua ổ cắm 15
chân ở phía sau máy tính. Nhưng đây không phải chỉ là chỗ nối
với máy in mà khi sử dụng máy tính vào việc khác, như truyền
dữ liệu từ máy tính tới một thiết bò khác, hay điều khiển thiết bò
bằng máy tính thì việc ghép nối cũng được ghép nối qua cổng
máy in.
Qua cổng này dữ liệu được truyền đi song song, nên đôi
khi còn được gọi là cổng ghép nối song song và tốc độ truyền
cũng đạt đến mức đáng kể. Tất cả các đường dẫn của cổng máy
in đều tương thích với TTL. Nghóa là chúng đều cung cấp mức
điện áp nằm giữa 0V đến 5V. do đó ta cần lưu ý là các đường
dẫn vào cổng này không được đặt mức điện áp quá lớn.
Sự sắp xếp các chân của cổng eáy in với tất cả các đường
dẫn được mô tả như sau:
Chức năng các chân
Chân Ký
hiệu
Out/in Chức năng
1 Strobe Out Byte được in
13 1
25 14
O O O O O O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O
HÌNH 3.1
2 9
10
11

12
13
14
15
16
17
18
25
D0
D7
ACK
Busy
PE
SLCT
AF
ERRO
R
INIT
SLCT
N
GND
Out
In
In
In
In
Out
In
Out
Out

Các đường dữ liệu D0 D7.
Phần thu báo cho phần phát biết đã thu
xong một kí tự
Phần tín hiệu do phần thu báo cho phần
phát biết là phần thu đang bận
Báo hết giấy
Báo chọn máy in
Máy tính báo ra máy in tự nạp giấy
Báo các lỗi của máy in
Reset máy in
Chọn máy in
Nối đất

1.3 Trao đổi với các đường dẫn tín hiệu:
LPT1: Gồm có 3 thanh ghi: thanh ghi dữ liệu, thanh ghi trạng
thái và thanh ghi điều khiển.
a.
Thanh ghi dữ liệu: gồm có 8 bit dữ liệu, có đòa chỉ là 378h.
D7 D
6
D5 D4 D3 D2 D1 D
0
b. Thanh ghi trang thái: có đòa chỉ là 379h.
D7 D
6
D5 D4 D3 D2 D1 D
0
c. Thanh ghi điều khiển có đòa chỉ: 37AH
ERROR
SLCT

PE
ACK
BUSY
HÌNH 3.2
CHÂN SỐ : 9 8 7 6 5 4 3 2
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D
0
1.4. Hoạt động của việc trao đổi dữ liệu:
a. Hoạt động của phần phát:
+ đọc Busy cho đến khi Busy\ = 1.
+ gửi dữ liệu ra bus dữ liệu
+ cho Strobe = 0.
+ chuẩn bò dữ liệu tiếp theo
+ quay về bước 1
b. Hoạt động của phần thu:
+ đọc Strobe cho đến khi Strobe = 1.
+ Busy = 0, ACK = 0.
+ đọc dữ liệu vào.
+ đưa ACK = 1.
+ xử lý dữ liệu.
+ cho Busy = 1 để phát ký tự tiếp theo
+ quay về bước 1
Strobe
AF
INIT
SLCTIN
( Ngắt 8259 )
BUSY =
1
BEGIN

GỞI DỮ LIỆU
STROBE = 1
ACK = 1
STROBE = 0
HẾT FILE
THOÁT RA
CHUẨN BỊ DỮ
LIỆU TIẾP
THEO
HÌNH 3.3
LƯU ĐỒ PHÁT
BEGIN
STROBE =1
BUSY =1 , ACK =0
ĐỌC DỮ LIỆU
XỬ LÝ DỮ LIỆU
ACK = 1
BUSY = 1
LƯU ĐỒ THU
HÌNH 3.
4
GIAO TIẾP QUA SLOT CARD. (có đòa chỉ từ 300 31FH).
Trong máy tính người ta chế tạo sẵn các slot cho phép người
sử dụng tính năng của máy vi tính bằng cách gắn thêm các thiết
bò vào nó.
Mỗi slot đều có các đường dữ liệu (data), đòa chỉ (address),
các đường +5V, – 5V, + 12V, -12V và các đường điều khiển như
CLK, IRQ, RESET, /IOW, IOR … vì vậy nếu thiết kế mạch giao
tiếp qua slot sẽ giảm được rất nhiều linh kiện, giảm được bộ
nguồn bên ngoài, dễ điều khiển, giá thành thấp nên đồng thời

tốc độ truyền dữ liệu cũng nhanh.
Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm nó cũng có những nhược
điểm như: do slot card giao tiếp được gắn bên trong máy nên
cách giao tiếp này khó nhận được dữ liệu từ bên ngoài. Nó bò
hạn chế về khoảng cách làm việc đồng thời mỗi lần sử dụng
phải mở ráp máy gây bất tiện cho người sử dụng.
Các rãnh cắm trong máy tính PC
Ở máy tính PC/XT rãnh cắm trong máy tính chỉ có 1 loại với
độ rộng là 8 bit và tuân theo tiêu chuẩn ISA (Industry Standard
Architecture). Từ máy tính AT trở đi việc bố trí chân trên rãnh
cắm trở lên phức tạp hơn, tùy theo tiêu chuẩn khi lựa chọn máy
tính, các loại rãnh cắm theo tiêu chuẩn khác nhau có thể kiểm
tra như sau:
+ Rãnh cắm 16 bit theo tiêu chuẩn ISA (Industry standard
Architecture)
+ Rãnh cắm PS/2 với 16 bit theo tiêu chuẩn MCA (Micro
Channel Architecture)
+ Rãnh cắm PC/2 với 32 bit theo tiêu chuẩn MCA .
+ Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn EISA (Extended Micro
Channel Architecture)
+ Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn VESA
+ Rãnh cắm 32 bit theo tiêu chuẩn PCI.
Cho đến nay phần lớn các card ghép nối dùng trong kỹ
thuật đo lường và điều khiển đều được chế tạo để đặt vào rãnh
cắm theo tiêu chuẩn ISA.
GIAO TIẾP NỐI TIẾP QUA CỔNG COM RS232
1.
VÀI NÉT CƠ BẢN VỀ CỔNG NỐI TIẾP:
Cổng nối tiếp RS232 là một loại giao diện phổ biến rộng rãi
nhất, ta còn gọi là cổng COM1, COM2 để tự do cho các ứng

dụng khác nhau.
Giống như cổng máy in, cổng nối tiếp RS232 cũng được sử
dụng rất thuận tiện trong việc ghép nối máy tính với các thiết bò
ngoại vi. Việc truyền dữ liệu qua cổng RS232 được tiến hành
theo cách nối tiếp, nghóa là các bit dữ liệu được gởi đi nối tiếp
với nhau trên một đường dẫn.
Trước hết loại truyền này có khả năng dùng cho những
khoảng cách lớn hơn, bởi vì khả năng gây nhiễu là nhỏ đáng kể
hơn là khi dùng một cổng song song. Việc dùng cổng song song
có một nhược điểm đáng kể là cáp truyền nhiều sợi và vì vậy
rất đắt tiền, hơn nữa mức tín hiệu nằm trong khoảng 0 5V đã tỏ
ra không thích ứng với khoảng cách lớn .
Trên hình 3.5 là sự bố trí chân của phích cắm RS232 của máy
tính PC:
CHÂN
(loại 9 chân
)
CHÂN
( loại 25
chân )
KÝ
HIỆU
Ý NGHĨA
1
2
3
4
5
6
7

8
8
3
2
20
7
6
4
5
DCD
RxD
TxR
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
Data carrier detect
Nhận dữ liệu
Phát dữ liệu
Dữ liệu đầu cuối sẵn sàng
Nối đất
Thiết bò thông tin sn sàng
Yêu cầu gửi
Thiết bò thông tin sẵn sàng

1 2 3 4 5

6 7 8 9
O O O O O

O O O O
HÌNH 3.5
1 13
14 25
O O O O O O O O O O O O O
O
O O O O O O O O O O O
9 22 RI truyền
Ring in dicator
Việc truyền dữ liệu xẩy ra trên 2 đường dẫn qua chân cắm
ra TxD, gửi dữ liệu của nó đến thiết bò khác. trong khi đó dữ
liệu mà máy tính nhận được dẫn đến chân RxD. các tín hiệu
khác đóng vai trò như tín hiệu hỗ trợ khi trao đổi thông tin và vì
thế không phải trong mọi ứng dụng đều dùng đến.
Mức tín hiệu trên chân ra RxD tùy thuộc vào đường dẫn
TxD và thông tin thường nằm trong khoảng – 12V + 12V các
bit dữ liệu được đảo ngược lại. Mức điện áp ở mức cao nằm
trong khoảng – 3V và – 12V và mức thấp nằm trong khoảng từ
+ 3Vvà +12V . Trạng thái tónh trên đường dẫn có mức điện áp –
12V.
Bằng tốc độ baud ta thiết lập tốc độ truyền dữ liệu các giá
trò thông thường là 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, và 19200
baud, Ký hiệu baud là số lượng bit truyền trong 1s.
Còn một vấn đề nữa là khuôn mẫu (Format) truyền dữ
laệu cần phải được thiết lập như nhau cả bên gửi cũng như bên
nhận các thông số truyền có thể được thiết lập trên máy tính PC
bằng các câu lệnh trên DOS. Ngày nay Windows cũng có các
chương trình riêng để sử dụng, khi đó các thông số truyền dữ
liệu như: tốc độ baud, số bit dữ liệu, số bit dừng, bit chẵn lẻ
(parity) có thể được thiết lập một cách rất đơn giản.

2. SỰ TRAO ĐỔI CỦA CÁC ĐƯỜNG TÍN HIỆU
Cũng như ở cổng máy in, các đường dẫn tín hiệu riêng biệt
cũng cho phép trao đổi qua lại các đòa chỉ trong máy tính PC.
trong trường hợp này người ta thường sử dụng những vi mạch có
độ tích hợp cao để có thể hợp nhất nhiều chức năng trên 1 chip.
Ở máy tính PC thường có một bộ phát/nhận không đồng bộ
vạn năng gọi tắt là UART: Universal Asynchronous
Receiver/Transmister. Để điều khiển sự trao đổi thông tin giữa
máy tính và các thiết bò ngoại vi. phổ biến nhất là vi mạch 8250
của hãng NSC hoặc các thiết bò tiếp theo, chẳng hạn như
16C550. Bộ AURT này có 10 thanh ghi để điều khiển tất cả
chức năng của việc nhập vào, xuất ra dữ liệu theo cách nối tiếp
liên quan đến nội dung của phần này chỉ đề cập đến `ai điều
đáng quan tâm đó là: thanh ghi điều khiển modem và thanh ghi
trạng thái modem.
a. Thanh ghi điều khiển modem:
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1
D0
0 0 0 LOO
P
OUT
2
UOT
1
RTS
DT
R
D0 =1 đưa /DTR =0
D0 =0 đưa /DTR =1
D1 =1 đưa /RTS =0

D1 =0 đưa /RTS =1
OUT1 và OUT2 điều khiển đầu ra phụ
b)Thanh ghi trạng thái modem: (đòa chỉ cơ bản +6)
RLSD RI DSR CTS RLS
D
RI DS
R
CT
R
Lại cũng giống như ở cổng ghép nối với máy in, các Thanh
ghi được trao đổi qua ô nhớ trong vùng vào/ra (input/output). Đòa
chỉ đầu tiên có thể tới được của cổng nối tiếp gọi là đòa chỉ cơ
bản (basic Address) các đòa chỉ của các thanh ghi tiếp theo được
đạt tới bằng việc cộng thêm số thanh ghi đã gặp của bộ UART
vào đòa chỉ cơ bản. Đòa chỉ cơ bản của cổng nối tiếp của máy
tính PC được tóm tắt trong bảng sau:
CỔNG ĐỊA CHỈ CƠ
BẢN
COM 1
COM 2
COM 3
COM 4
3F8H
2F8H
3E8H
2E8H
1 nếu RI có biến đổi
1: nếu có sự thay đổ các tín hiệu
tương ứng
Có các giá trò của các bít out 2 out 1 ,

DTR, RTS, trong MCR khi bit LOOP = 1