Thiết kế và thi công mạch cảnh báo tốc độ và tính cước taxi Nguồn, chương 3

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
54
lượt xem
10
download

Thiết kế và thi công mạch cảnh báo tốc độ và tính cước taxi Nguồn, chương 3

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo phần phân tích trên, chúng ta chọn 1 EPORM 8Kbyte và 1 SRAM 8Kbyte. Vấn đề tiếp theo là kết nối chúng với hệ thống như thế nào. CPU Z-80 đưa ra 3 hệ thống Bú nhằm giao tiếp và làm việc với các linh kiện trong mạch. a- Các chân thuộc tuyến dữ liệu (Dât Bú): Vì đây là hệ thống vi xử lý 8 bit nên có 8 đường dữ liệu song hành trên Bú. Chúng sẽ được đưa tới 8 chân dữ liệu của 2 IC nhớ. Lúc này xem như ROM và RAM được mắc...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế và thi công mạch cảnh báo tốc độ và tính cước taxi Nguồn, chương 3

  1. Chương 3: Thieát keá maïch boä nhôù Theo phaàn phaân tích treân, chuùng ta choïn 1 EPROM 8Kbyte vaø 1 SRAM 8Kbyte. Vaán ñeà tieáp theo laø keát noái chuùng vôùi heä thoáng nhö theá naøo. CPU Z-80 ñöa ra 3 heä thoáng Bus nhaèm giao tieáp vaø laøm vieäc vôùi caùc linh kieän trong maïch. a- Caùc chaân thuoäc tuyeán döõ lieäu (Data Bus): Vì ñaây laø heä thoáng vi xöû lyù 8 bit neân coù 8 ñöôøng döõ lieäu song haønh treân Bus. Chuùng seõ ñöôïc ñöa tôùi 8 chaân döõ lieäu cuûa 2 IC nhôù. Luùc naøy xem nhö ROM vaø RAM ñöôïc maéc song song treân tuyeán döõ lieäu. ÔÛ ñaây khoâng xaûy ra hieän töôïng xung ñoät treân Bus vì taïi moät thôøi ñieåm CPU chæ laøm vieäc vôùi moät linh kieän beân ngoaøi, nhöõng linh kieän coøn laïi caùc ñöôøng döõ lieäu ñöôïc khoáng cheá ôû traïng thaùi toång trôû cao (high impedance). b- Caùc chaân ñòa chæ (Address Bus): Ñaây laø heä thoáng Bus thöù hai trong heä thoáng vi xöû lyù, ñöôïc caáu taïo goàm 16 tuyeán song haønh ñeå coù theå laøm vieäc vôùi 640 Kbyte boä nhôù, nhöng trong heä thoáng cuûa chuùng ta chæ coù 16 Kbyte (thöïc chaát laø 8 Kbyte maéc song song) neân chuùng ta duøng 13 bit thaáp cuûa Bus döõ lieäu ñeå ñònh vò caùc oâ nhôù trong ROM vaø RAM. Nhö vaäy 13 ñôøng ñòa chæ thaáp töø A0 – A12 cuûa CPU seõ ñöoäc noái tröïc tieáp vôùi 13 chaân ñòa chæ cuûa caû ROM laãn RAM, caùc chaân ñòa chæ coøn laïi A13 – A15 seõ ñeà caäp sau vì chuùng coù lieân quan ñeán caùc tín hieäu ñieàu khieån. c- Caùc chaân mang tín hieäu ñieàu khieån: Caû ROM laãn RAM ñeàu coù chung taùc vuï ñoïc döõ lieäu ñang ñöôïc löu tröõ trong boä nhôù. Taùc vuï naøy ñöôïc ñieàu khieån bôûi chaân (Output Enable) cho pheùp xuaát. Khi coù yeâu caàu ñoïc boä nhôù chaân naøy seõ ñöôïc taùc ñoäng vaø döõ lieäu taïi ñòa chæ ñöôïc yeâu caàu seõ ñöa ra Bus döõ lieäu. Yeâu caàu ñoù seõ ñöôïc taùc ñoäng bôûi chaân RD (read) cuûa CPU. Nhö vaäy ñeå thöïc hieän thao taùc ñoïc boä nhôù, chaân RD cuûa CPU phaûi noái vôùi chaân OE cuûa ROM vaø RAM. Töông töï cho taùc vuï vieát vaøo boä nhôù (Write), chaân WR seõ ñöôïc noái vôùi chaân WE (Write Enable) cuûa RAM vaø chaân PGM cuûa ROM. Chaân - CS (Chip Select) hay chaân –CE (chip Enable) ñöôïc ñieàu khieån thoâng qua
  2. toå hôïp caùc bit coøn laïi cuûa Bus ñòa chæ vaø tín hieäu MEMRQ cuûa CPU nhôø maïch giaûi maõ ñòa chæ. IV-THIEÁT KEÁ MAÏCH GIAO TIEÁP NGOAÏI VI Vi xöû lyù khoâng theå giao tieáp tröïc tieáp vôùi beân ngoaøi maø phaûi thoâng qua boä giao tieáp ngoaïi vi. Do ñoù döïa vaøo yeâu caàu cuûa töøng heä thoáng chuùng ta seõ choïn linh kieän phuø hôïp. 1- Phaân tích yeâu caàu heä thoáng – choïn linh kieän: Yeâu caàu heä thoáng chuùng ta nhö phaàn phaân tích ôû treân caàn toái thieåu 3 caûng (Port) duøng cho: boä hieån thò, baøn phím vaø thieát bò ngoaïi vi. Linh kieän söû duïng caàn phaûi thoûa moät soá yeâu caàu: - Khoâng xung ñoät Bus trong quaù trình laøm vieäc. - Ñôn giaûn trong thieát keá phaàn cöùng, linh hoaït trong ñieàu khieån phaàn meàm. - Coù ñaày ñuû taøi lieäu tra cöùu. - Thoâng duïng treân thò tröôøng. Hieän nay coù hai nhoùm linh kieän coù theå ñaùp öùng ñöôïc yeâu caàu treân: + Nhoùm khoâng chuyeân: chuû yeáu laø caùc IC ñöôïc thieát keá cho coâng taùc ñeäm vaø choát döõ lieäu treân caùc Bus heä thoáng. Moãi IC coù theå quaûn lyù 8 bit treân heä thoáng Bus, toå hôïp vaøi IC trong nhoùm naøy coù theå ñoùng vai troø nhö moät caûng. Coù theå keå ra moät vaøi IC nhö: 74240, 74244, 74245. . . + Nhoùm chuyeân duïng: goàm caùc IC chuyeân duøng cho giao tieáp vôùi thieát bò ngoaïi vi. Chuùng coù theå ñaûm nhaän haàu heát coâng taùc trao ñoåi döõ lieäu giöõa CPU vaø thieát bò ngoaïi vi. Caùc vi maïch thöôøng duøng nhaát laø PPI 8255A (Intel), MC 6821 (Motorola). Töø yeâu caàu heä thoáng ngöôøi thöïc hieän choïn vi maïch PPI D8255A (Programmable Peripheral Interface) cho thieát keá maïch vì ñaây laø vi maïch giao tieáp coù ñeäm döõ lieäu, coù 3 Port ta coù theå khôûi taïo vaøo ra, ñöôïc ñieàu khieån baèng phaàn meàm (PPI) neân raát linh hoaït. Ñoàng thôøi vi maïch naøy raát thoâng duïng vaø coù treân thò tröôøng. 2- Thieát keá maïch giao tieáp:
  3. Trong heä thoáng naøy ngöôøi thöïc hieän duøng moät vi maïch D8255A cho baøn phím, boä hieån thò vaø thieát bò ngoaïi vi. Ñòa chæ giaûi maõ töø 00H – 03H, duøng chaân IORQ ñeå giaûi maõ neân D8255A chæ chòu taùc duïng bôûi nhoùm leänh IN, OUT vaø 8 bit ñòa chæ thaáp cuûa CPU. V-THIEÁT KEÁ MAÏCH GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ: 1- Phaân tích yeâu caàu heä thoáng – choïn kinh kieän: Taát caû caùc linh kieän xung quanh CPU ñöôïc noái song song vaøo Bus döõ lieäu vaø Bus ñòa chæ, daãn ñeán vaán ñeà laø vôùi moät ñòa chæ treân Bus ñòa chæ seõ coù nhieàu linh kieän cuøng ñöôïc choïn. Do ñoù caàn phaûi coù moät maïch giaûi maõ ñeå sao cho vôùi moät giaù trò treân Bus ñòa chæ chæ coù moät linh kieän ñöôïc choïn maø thoâi. Vôùi heä thoáng naøy söû duïng nhöõng bit cao cuûa Bus ñòa chæ chöa duøng, chaân MERQ, IORQ ñeå giaûi maõ ñònh vò caùc vuøng nhôù vaø caûng 8255. Coù nhieàu loaïi IC giaûi maõ, ôû ñaây chuùng em choïn IC 74LS138. 2- Thieát keá maïch giaûi maõ: Maïch ñöôïc thieát keá duøng 2 IC 74LS138, sô ñoà maïch nhö sau: A13 A YO CE - ROM A5 A YO CS -8255 A14 B Y1 CE - ROM A6 B Y1 A15 C Y2 A7 C Y2 Y3 Y3 Y4 Y4 Vcc G1 Y5 Vcc G1 Y5 MERQ G2a Y6 MERQ G2a Y6 G2b Y7 G2b Y7 Hình B. 5: Sô ñoà maïch giaûi maõ ñòa chæ - Vôùi IC 74LS138 thöù nhaát duøng giaõi maõ cho leänh LD ñöôïc noái vaøo 3 ñöôøng ñòa chæ A13, A14, A15 vaø chaân MERQ cuûa CPU. - Vôùi IC74LS138 thöù hai duøng giaûi maõ cho nhoùm leänh IN, OUT ñöôïc noái vôùi 3 ñöôøng ñòa chæ A5, A6, A7 vaø chaân IORQ cuûa CPU.
  4. VI-THIEÁT KEÁ BOÄ HIEÅN THÒ VAØ BAØN PHÍM Vôùi muïc ñích thieát keá heä thoáng öùng duïng vi xöû lyù trong töï ñoäng ñieàu khieån nhaát thieát phaûi coù boä hieån thò vaø baøn phím. Boä hieån thò giuùp cho ngöôøi söû duïng kieåm tra chöông trình ñieàu khieån hoaëc coù theå duøng laøm nôi thoâng baùo caùc keát quaû thu nhaän ñöôïc töø moät tín hieäu ñieàu khieån naøo ñoù. Vôùi baøn phím laø nôi chuùng ta nhaäp caùc chöông trình thöû nghieäm vaøo RAM tröôùc khi naïp chính thöùc vaøo ROM, ñoàng thôøi goïi caùc chöông trình ñieàu khieån maïch. 1- Boä hieån thò: Boä hieån thò cuûa heä thoáng KIT Z80 phaûi thoûa caùc tieâu chuaån: - Ñaûm baûo tính tröïc quan. - Coù khaû naêng hieån thò 16 soá trong heä soá HEX. - Coù theå trình baøy cuøng luùc ñòa chæ vaø noäi dung ñòa chæ töông öùng. - Maïch ñôn giaûn vaø hieäu quaû. Boä hieån thò led 7 ñoaïn coù theå ñaùp öùng ñöôïc caùc tieâu chuaån treân raát phoå bieán treân thò tröôøng vaø giaù thaønh chaáp nhaän ñöôïc. Vì vaäy choïn led 7 ñoaïn duøng cho maïch hieån thò. Boä hieån thò ñöôïc thieát keá goàm 6 led 7 ñoaïn kieåu Anode chung ñeå hieån thò caùc keát quaû veà soá tieàn vaø chieàu daøi quaõng ñöôøng (Km). ÔÛ ñaây ta söû duïng 6 bit cuûa caûng A (PA0 – PA5) ñeå môû Anod vaø 7 bit cuûa caûng B (PB0 – PB6) môû caùc phaân ñoaïn cuûa Led. Caùc caûng naøy ñöôïc noái vôùi Led hieån thò qua caùc coång ñeäm vi maïch 7414 vaø maïch hieån thò ñöôïc trình baøy theo nguyeân taéc queùt. Theo ñoù 6 ñeøn seõ ñöôïc queùt tuaàn töï vôùi moät taàn soá naøo ñoù. do tính chaát löu aûnh cuûa maét maø ta thaáy döôøng nhö caùc ñeøn ñeàu saùng khi ñoù caùc thanh cuøng teân cuûa caùc ñeøn ñöôïc noái vôùi nhau, khi muoán moät ñeøn saùng ta phaûi môû Anod laãn Cathod cho neân khi ta môû thì cuõng chæ coù rieâng ñeøn ñoù saùng coøn caùc ñeøn khaùc thì khoâng, khi ñaõ môû ñeán ñeøn cuoái cuøng ta quay laïi ñeøn thöù nhaát. Nhö vaäy phaàn cöùng cuûa boä hieån thò raát seõ ñôn giaûn chæ caàn moät coång ñaûo maéc taïi Anod chung vaø moät coång ñaûo coù ñieàu khieån maéc taïi caùc thanh cuøng teân noái chung vaø coâng vieäc coøn laïi seõ do phaàn meàm ñaûm nhaän. PA5 PA0
  5. R R R R PB6 PB0 Hình B. 6: Sô ñoà maïch hieån thò  Ñoái vôùi vieäc ñoïc soá tieàn thì ñeøn ñaàu tieân seõ bieåu thò cho giaù trò haøng traêm ÑVN.  Ñoái vôùi vieäc ñoïc soá Km thì ñeøn ñaàu tieân seõ bieåu thò cho giaù trò baét ñaàu töø haøng traêm meùt.  Ñeøn thöù nhaát beân phaûi ñöôïc söû duïng ñeå hieån thò Mode hoaït ñoäng. 2- Baøn phím: Baøn phím ñôn thuaàn laø thieát bò cô khí hay cuï theå noù laø moät coâng taéc thöôøng hôû, do vaäy yeâu caàu ñaët ra cho thieát bò naøy laø ñoä beàn cô hoïc bôûi chuùng thöôøng xuyeân chòu taùc ñoäng trong quaù trình söû duïng. Do yeâu caàu maïch thieát keá chæ söû duïng 4 phím chöùc naêng neân ôû ñaây ta söû duïng phöông phaùp noái chung taát caû caùc chaân thöù nhaát cuûa coâng taéc laïi vôùi nhau vaø noái leân möùc logic 1 vaø VCC qua caùc ñieän trôû haïn doøng ñoàng thôøi ñöa ñeán chaân PC0. Caùc chaân coøn laïi seõ ñöa ñeán 4 bit cuûa caûng B laø PB0 – PB3. Nguyeân taéc naøy toû ra ñôn gian vaø thuaän lôïi ñoái vôùi nhöõng maïch ñöôïc thieát keá chæ vaøi phím chöùc naêng nhö ñeà taøi, ñoàng thôøi ñaït ñoä tin caäy cao do phím nhaán chæ ñöôïc nhaän daïng qua hai möùc logic 0 vaø 1 öùng vôùi traïng thaùi nhaán vaø khoâng nhaán phím. Döõ lieäu naøy seõ ñöôïc gôûi ñeán CPU ñeå thi haønh leänh töông öùng.
  6. Vieäc queùt phím vaø nhaän bieát chöùc naêng cuûa töøng phím ñöôïc kieåm soaùt baèng phaàn meàm qua caûng B vaø C cuûa 8255. Tính toaùn caùc ñieän trôû haïn doøng cuûa baøn phím. R = 5v/40A = 12.5K Choïn R = 10K Vaäy ñieän trôû treo leân möùc 1 khi doø phím ta choïn R = 10K Caùc phím chöùc naêng ñöôïc thieát keá bao goàm: + Phím “Start” laø phím thöïc hieän chöùc naêng baét ñaàu vieäc tính cöôùc phí cho moät cuoäc chaïy. + Phím “Stop” laø phím chaám döùt vieäc tính tieàn. + Phím “Vacant” laø phím thöïc hieän vieäc tính quaõng ñöôøng maø xe chaïy khoâng khaùch. + Phím “Mode” laø phím duøng ñeå choïn löïa caùc thoâng baùo: 1. Hieån thò toång soá tieàn. 2. Hieån thò toång soá Km chaïy coù khaùch. 3. Hieån thò toång soá Km chaïy khoâng khaùch. Vcc 10K PB0 PB1 PB2 PB3 PC0 Hình B. 7: Sô ñoà baøn phím

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản