Tài liệu Thiết kế mạch quang báo kết hợp KIT VXL và máy tính, chương 7 pptx

Chương 7:
Sơ đồ mạch giải mã đòa chỉ.
Ở hệ thống này các linh kiện xung quanh được thiết kế
theo kiểu bộ nhớ, dung lượng của các IC nhớ là 8 Kb. Do đó
những bit cao của Bus đòa chỉ không sử dụng, chân MERQ dùng
để giải mã đònh vò các vùng nhớ và cổng 8255A.
Có nhiều loại IC giải mã ở đây nhóm đã chọn IC 74138
để giải mã. Mạch được thiết kế như sau:
Hình 3.9 : Sơ đồ chân và sơ đồ kết nối giải mã dùng IC74138
III.9. Bộ giao tiếp bàn phím.
III.9.1. Nguyên tắc.
Vi mạch giao tiếp sử dụng là vi mạch giao tiếp 8255A,
giao tiếp song song, 8255A được xem như là một vùng nhớ, CPU
truy xuất tới bằng các lệnh đọc viết như đối với ROM, RAM.
Có hai nguyên tắc làm việc của bàn phím:
a>Nguyên tắc 1:nối chung tất cả chân thứ nhất của các
công tắc lại với nhau và nối lên mức logic 1 là Vcc qua một điện
trở. Các chân còn lại sẽ đưa qua một mạch giải mã nhò phân.
Khi một công tắc được nhấn ngõ ra của mạch giải mã sẽ xuất
hiện một số nhò phân tương ứng. Dữ liệu này sẽ được gởi đến
Dữ liệu Bus của vi xử lý thông qua một port I/O. vi xử lý sẽ
kiểm tra số nhò phân này và thi hành công việc tương ứng.
Nguyên tắc này tuy đơn giản và đạt độ tin cậy cao nhưng nó đòi
hỏi một cấu trúc phức tạp là mạch giải mã nhò phân.
Hình 3.10: Quét phím bằng phương pháp giải mã
b>Nguyên tắc 2: người ta sử dụng phương pháp quét ma
trận
Ngày nay người ta thường dùng bàn phím không mã hóa sử
dụng 1 CHIP vi tính . nguyên lý của mạch này hoạt động như
sau:
Tất cả các đường dây cột được nối với 1 cổng ra CHIP vi tính,

các đường dây hàng được nối với cổng thứ hai, một phần mềm
mô phỏng theo hoạt động của mạch phần cứng sẽ tiến hành quét
lên các phím và mã hóa vò trí của phím đang được ấn thành một
số nhò phân. Việc chuyển đổi thành mã số tương ứng với các
phím này thực hiện bằng phần mềm chứ không yêu cầu thế một
mạch phần cứng nào cả. Ưu điểm của loại bàn phím này là
mạch điện đơn giản và độ linh hoạt cao. Tuy nó có nhược điểm
là độ đáp ứng không cao bằng loại có mã hóa. Sơ đồ mạch kết
nối bàn phím được mô tả ở hình 3.11.
III.9.2. Cấu tạo và hoạt động của bàn phím.
a>Nguyên tắc.
Bàn phím trong mạch KIT Z80 của nhóm là loại bàn phím
hoạt động theo kiểu không mã hoá, thực chất là không sử dụng
mạch phần cứng mà sử dụng phương pháp quét kết hợp giữa
chương trình, vi mạch giao tiếp và sự điều khiển bởi CPU. Với
giải pháp này mạch điện bàn phím sẽ đơn giản và độ linh hoạt
cao hơn. Ma trận đòi hỏi 8 ngõ ra để quét cột và 5 ngõ vào để
đọc hàng. Với vi mạch giao tiếp sử dụng 8255 các ngõ ra nối với
PORT A (PA
0
– PA
7
), các ngõ vào được nối với PORT C (PC
0
–
PC
4
) khi có phím được nhấn, dữ liệu cột được đọc về kết hợp với
mã hàng đã tạo, CPU sẽ chọn ra một mã tương đương cho phím

đó.
b>sơ đồ bàn phím:
Hình 3.12:Sơ đồ bàn phím
Esc: phím RESET.
: phím thi hành chương trình.
: phím hiển thò nội dung ô nhớ.
Enter: phím khoảng trống.
23 phím chữ cái: phím chữ theo mã HEXA từ A – Y
10 phím số: từ 0 – 9.
c.Mạch giao tiếp bàn phím.
Như đã nói ở trên, trạng thái của bàn phím được vi xử lý
đọc về thông qua PORT C của 8255A (I). Các hàng này được
nối với 5 điện trở kéo lên nguồn có giá trò 10K
 nhằm mục đích
là khi không có phím nào nhấn thì dữ liệu đưa về là 1FH. Vi xử
lý xuất dữ liệu quét cột thông qua 8 đường của PORT A của
8255 (I).
Với cách chọn như vậy 8255 sẽ hoạt đôïng với chức năng
của các PORT là như sau:
+PORT A: khởi tạo ra (xuất)
+PORT C: khởi tạo vào (nhập)
d.Chương trình quét bàn phím.
Bàn phím sẽ không hoạt động được nếu không có chương
trình quét bàn phím. Chương trình này nằm trong chương trình
hệ thống (sẽ được nói kỹ ở phần THIẾT KẾ PHẦN MỀM). chức
năng của chương trình này là:
- Phân tích các dữ liệu từ ma trận hàng cột đọc về qua
8255 (I) để xác đònh xem có phím nào nhấn hay chưa.
-Tạo BOUNCING để chống dội khi nhả phím.
-Đọc bản tra để truy tìm mã của phím nhấn tương ứng theo

dữ liệu từ ma trận hàng cột đọc về.
e.Hoạt động của mạch bàn phím.
Trạng thái bình thường của PORT C_8255(I) (từ PC
0
–
PC
4
) là 11111. Nếu PORT A _8255(I) xuất ra một giá trò là 00
H
,
lúc này có một phím được nhấn thì một trong 5 đường của PORT
C sẽ có một đường xuống mức [0]. Hoạt động quét như sau: Đầu
tiên PORT A sẽ xuất ra một giá trò là 00
H
để quét hàng nhằm
kiễm tra xem có phím nào được nhấn hay không, nếu một phím
được nhấn thì một trong 5 đường của PORT C sẽ xuống mức [0]
lúc này ta chỉ biết được hàng nào có phím ấn mà thôi.
Để xác đònh chính xác vò trí của phím được ấn PORT A sẽ xuất
dữ liệu để quét cột , giá trò thực sự là 7F
H
(01111111
2
) dữ liệu
này chỉ có một cột ở mức thấp trong khi đó ở các cột khác đều ở
mức cao, bit [0] này sẽ lần lượt xuất hiện trên từng phần tử của
PORT A, khi bit đó rơi vào cột được nhấn PORT C sẽ phát hiện
được và thông báo về vi xử lý. Một biến đếm sẽ theo dõi số lần
dòch chuyển của bit [0] nói trên sẽ cho một mã số tương ứng đây
chính là mã cột. Tổ hợp mã hàng và mã cột sẽ cho biết phím

nào được nhấn.