Thiết kế mạch quang báo kết hợp KIT VXL và máy tính, chương 6

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

0
112
lượt xem
48
download

Thiết kế mạch quang báo kết hợp KIT VXL và máy tính, chương 6

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

Trên cơ sở phần cứng KIT Z80 đã được thiết kế, qua thực tế chúng em nhận thấy rằng thao tác gõ chữ tiếng việt có dấu rất khó khăn cho người sử dụng và nội dung văn bản khó kiểm traVị vậy chúng em phát triển đề tài này có giao tiếp với máy tính nhằm mục đích dễ dàng hơn cho người sử dụng. Ở đề tài này chúng em giữ nguyên cấu trúc cũ và thiết kế thêm phần giao tiếp giữa KIT vi xử lý với máy tính. III6.2.Cậu hình KIT Z80. - CPU: sử dụng...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế mạch quang báo kết hợp KIT VXL và máy tính, chương 6

  1. Chương 6: KIT Z80 III.6.Lyù thuyeát thieát keá. III.6.1.Nhieäm vuï thieát keá. Treân cô sôû phaàn cöùng KIT Z80 ñaõ ñöôïc thieát keá, qua thöïc teá chuùng em nhaän thaáy raèng thao taùc goõ chöõ tieáng vieät coù daáu raát khoù khaên cho ngöôøi söû duïng vaø noäi dung vaên baûn khoù kieåm tra.Vì vaäy chuùng em phaùt trieån ñeà taøi naøy coù giao tieáp vôùi maùy tính nhaèm muïc ñích deã daøng hôn cho ngöôøi söû duïng. ÔÛ ñeà taøi naøy chuùng em giöõ nguyeân caáu truùc cuõ vaø thieát keá theâm phaàn giao tieáp giöõa KIT vi xöû lyù vôùi maùy tính. III.6.2.Caáu hình KIT Z80. - CPU: söû duïng Z80 - Boä nhôù: + ROM: Dung löôïng 16 Kbyte, chia laøm hai phaàn moãi phaàn söû duïng 1 ROM 2764 dung löôïng 8k. Vieäc chia laøm hai phaàn coù taùc duïng laøm ñôn giaûn trong quaù trình thi coâng vaø quaûn lyù boä nhôù, ROM thöù nhaát seõ chöùa chöông trình ñieàu khieån heä thoáng vaø ROM thöù hai chöùa chöông trình môû roäng. + RAM: dung löôïng 8 kbyte, nhö vaäy ta seõ söû duïng RAM 6264 - Baøn phím: coù 41 phím, bao goàm 3 phím chöùc naêng, 1 phím Reset, 23 phím chöõ, coøn laïi laø phím soá vaø phím daáu. - Maøn hình hieån thò: ta söû duïng 16 LED Ma Traän (LED 1 maøu). - Giao tieáp vaøo ra: nhoùm söû duïng hai 8255A. - 8255A(I) : - Port A & port C : duøng cho giao tieáp baøn phím.
  2. - Port B : duøng giao tieáp giöõa KIT & coång maùy in. - 8255A (II) : - Port A & port B : giao tieáp vôùi maøn hình qug baùo. - Port C : duøng cho giao tieáp giöõa KIT & coång maùy in. III.7.Söû duïng CPU Z80. III.7.1.Cheá ñoä hoaït ñoäng cuûa CPU. c> Choïn cheá ñoä hoaït ñoäng. Ñoái vôùi KIT Z80 naøy laø heä thoáng vi xöû lyù töông ñoái nhoû ñeå phuïc vuï cho vieäc hoïc vaø thöïc taäp neân ta choïn cheá ñoä laøm vieäc ôû cheá ñoä toái thieåu, khoâng söû duïng ngaét. Do ñoù caùc chaân chöùc naêng : INT, BUSRQ, NMI, WAIT ñeàu ñöôïc noái vôùi ñieän trôû 4.7K leân nguoàn 5v ñeå cho chuùng luùc naøo cuõng ôû möùc [1]. III.7.2. Maïch dao ñoäng. Chaân mang kyù hieän  (chaân 6) cuûa CPU ñöôïc noái vôùi maïch dao ñoäng taïo xung, coù chu kyø nhaát ñònh ñöôïc xem laøm chuaån ñeå CPU hoaït ñoäng. Maïch dao ñoäng naøy goïi laø maïch dao ñoäng CLOCK, vaø xung dao ñoäng coù caùch tính chuaån hoaù phaùt ra töø maïch naøy ñöôïc goïi laø xung CLOCK. c> Sô ñoà nguyeân lyù vaø hoaït ñoäng. Heä thoáng naøy taïo ra tín hieäu CLOCK coù taàn soá 2MHz. Maïch dao ñoäng thaïch anh coù tính oån ñònh cao. Thaïch anh dao ñoäng vôùi taàn soá 4MHz khi tín hieäu dao ñoäng thaïch anh ñi qua hai coång ñaûo TRIGGER SCHMIT seõ taïo ra tín hieäu xung vuoâng. Vaø ñöôïc ñöa vaøo flip flop D ñeå chia ñoâi taàn soá, taïo ra tín hieäu coù taàn soá 2Mhz vaø tín hieäu naøy duøng laøm tín hieäu xung CLOCK cho heä thoáng.
  3. Hình 3.5: Sô ñoà maïch taïo xung CLOCK III.7.3.Maïch RESET. Ñaây chæ laø moät phaàn nhoû trong heä thoáng coù chöùc naêng taïo moät xung taùc ñoäng vaøo chaân Reset cuûa CPU vaø 8255A. Chaân reset cuûa CPU chòu taùc ñoäng töông ñoái öùng vôùi traïng thaùi thaáp coøn chaân Reset cuûa 8255A chòu taùc ñoäng ôû möùc cao. Coù nghóa laø khi ta ñöa tín hieäu [0] vaøo chaân mang teân RESET seõ laøm cho CPU quay trôû laïi traïng thaùi ban ñaàu taùc ñoäng naøy ñöôïc goïi laø RESET CPU. Do chöông trình quaûn lyù, ñieàu khieån heä thoáng luoân laø chöông trình ñöôïc thi haønh ñaàu tieân taïi ñiaï chæ 0000H, chính thao taùc Reset seõ xoùa thanh ghi côø, ñaët laïi PC = 0000H vaø xoùa thanh ghi Control Word cuûa 8255A. Nhö vaäy chaân Reset thöôøng ôû traïng thaùi cao. Chæ khi naøo caàn Reset CPU chuùng môùi taïm thôøi ñöôïc ñöa xuoáng traïng thaùi thaáp. b> Maïch Reset cho heä thoáng. Sô ñoà nguyeân lyù Reset cho heä thoáng nhö sau :
  4. Hình 3.6: Maïch Reset heä thoáng Nhö vaäy ôû maïch Reset heä thoáng chuùng ta söû duïng theâm moät tuï ñieän nhaèm keùo daøi thôøi gian ôû möùc thaáp cuûa chaân Reset CPU. Khoaûng thôøi gian naøy phuï thuoäc vaøo giaù trò tuï C vaø ñieän trôû R döïa treân phöông trình naïp tuï. Tuy nhieân cuõng coøn moät vaán ñeà maø ta caàn giaûi quyeát laø khi chuùng ta söû duïng coâng taéc ñoùng môû nguoàn ñieän nhieàu laàn lieân tuïc ñeå Reset CPU, vieäc laøm cho tuï ñieän xaû ñieän nhanh laø ñieàu caàn thieát. ÔÛ ñaây ta söû duïng theâm diod gaén vaøo maïch Reset. Khi ñoùng hay môû coâng taéc nguoàn ñieän ta seõ coù doøng ñieän chaïy trong maïch theo hai chieàu khaùc nhau, vì giaù trò ñieän trôû theo hai chieàu daãn ñieän naøy lôùn nhoû khaùc nhau neân chuùng coù theå suy ra thôøi gian tích ñieän leân tuï keùo daøi vaø thôøi gian tuï ñieän xaõ ñieän ngaén. Noùi toùm laïi maïch Reset naøy hoaït ñoäng nhö sau: Khi ta ñoùng coâng taéc nguoàn ñieän naïp vaøo tuï C neân trong moät khoaûng thôøi gian naøo ñoù chaân mang tín hieäu Reset seõ mang giaù trò ñieän aùp thaáp töông öùng vôùi traïng thaùi hoaït ñoäng [0]. Sau ñoù môùi ñaït leân ñieän aùp 5v, khi ta môû coâng taéc thì toaøn boä doøng ñieän ñöôïc noái taét xuoáng masse laøm cho chaân Reset CPU coù möùc ñieän aùp thaáp, CPU ñöôïc taùc ñoäng. Thôøi gian Reset maùy ñöôïc nhaø saûn xuaát CPU khuyeân khoâng nhoû hôn moät chu kyø xung Clock cuûa heä thoáng (0.5s trong thieát keá). Ôû ñaây ta choïn R = 10k, C = 1F. III.8.Keát noái boä nhôù. III.8.1.Keát noái Microprocessor vôùi boä nhôù. a> Keát noái toång quaùt Microprocessor - boä nhôù. Boä nhôù coù moät vai troø raát quan troïng trong maùy tính duøng ñeå löu tröõ döõ lieäu, laø nôi ñeå Microprocessor xöû lyù döõ lieäu.
  5. Hình 3.7: Sô ñoà keát noái toång quaùt Microprocessor vaø boä nhôù Boä nhôù cuûa maùy vi tính bao goàm caùc boä nhôù ROM vaø RAM, chuùng keát noái vôùi nhau thoâng qua caùc Bus: Bus ñòa chæ (Address Bus), Bus döõ lieäu (Döõ lieäu Bus) vaø Bus ñieàu khieån (Control Bus). Hoaït ñoäng cuûa Microprocessor ghi döõ lieäu vaøo boä nhôù vaø ñoïc döõ lieäu ra töø boä nhôù: * Hoaït ñoäng ghi döõ lieäu:  Microprocessor taïo ñòa chæ cuûa oâ nhôù caàn löu tröõ döõ lieäu, ñaët ñòa chæ naøy leân Bus ñòa chæ.  Microprocessor ñaët döõ lieäu caàn löu tröõ leân Bus döõ lieäu.  Microprocessor taùc ñoäng ñeán tín hieäu ñieàu khieån ghi ôû Bus ñieàu khieån.  IC nhôù giaûi maõ ñòa chæ naøy ñeå xaùc ñònh oâ nhôù naøo seõ löu tröõ döõ lieäu naøy.  Döõ lieäu treân Bus seõ ñöôïc truyeàn vaøo oâ nhôù ñaõ ñöôïc löïa choïn. * Hoaït ñoäng ñoïc döõ lieäu:
  6.  Microprocessor seõ taïo ra ñòa chæ cuûa oâ nhôù caàn ñoïc döõ lieäu, ñaët ñòa chæ naøy leân Bus ñòa chæ.  Microprocessor taùc ñoäng ñeán tín hieäu ñieàu khieån ñoïc ôû Bus ñieàu khieån.  IC nhôù seõ giaûi maõ ñòa chæ naøy ñeå xaùc ñònh oâ nhôù naøo ñöôïc löïa choïn cho vieäc ñoïc döõ lieäu.  IC nhôù ñaët döõ lieäu töø oâ nhôù ñaõ ñöôïc löïa choïn leân Bus döõ lieäu ñeå truyeàn vaøo Microprocessor. b>Keát noái chi tieát: Sô ñoà keát noái chi tieát Microprocessor vôùi boä nhôù ñöôïc theå hieän ôû hình 3.8.
  7. * Ñeå keát noái Microprocessor vôùi boä nhôù moät caùch chi tieát phaûi ñaët ra moät caàu cuï theå:  Duøng Microprocessor Z80 coù dung löôïng boä nhôù laø 64Kbyte.  Thieát keá 16 Kbyte boä nhôù EPROM: duøng 2 IC 2764 coù dung löôïng 8 Kbyte/1IC.  Thieát keá 8 Kbyte boä nhôù SRAM : duøng 1 IC 6264 coù dung löôïng 8Kbyte/1IC.  Trong vuøng nhôù 64 Kbyte chæ söû duïng 24 Kbyte töø kilo byte thöù 1 ñeán kilo byte thöù 24, Kbyte thöù 35 ñeán kilo byte thöù 64 khoâng söû duïng.  Ñòa chæ cuûa vuøng nhôù 64 Kbyte laø 0000H - FFFFH, vì chæ söû duïng 24 Kbyte ñaàu tieân neân vuøng nhôù 24 Kbyte naøy coù ñòa chæ: 0000H - 5FFFH.  Trong vuøng nhôù 24 Kbyte: 8 Kbyte ñaàu tieân (töø kilo byte thöù 1 ñeán kilo byte thöù 8) ñöôïc daønh cho boä nhôù EPROM 1 coù ñòa chæ töø 0000H – 1FFFH, 8 Kbyte keá tieáp cuûa boä nhôù RAM ñòa chæ töø 2000H – 3FFFH vaø 8 Kbyte coøn laïi daønh cho EPROM 2 coù ñòa chæ töø 4000H – 5FFFH. *Nguyeân taéc giaûi maõ ñòa chæ: Vi xöû lyù Z80 coù theå truy xuaát ñeán 64 Kb boä nhôù. Tuy nhieân ñeå phuø hôïp vôùi yeâu caàu thieát keá ñöôïc ñôn giaûn nhoùm chæ söû duïng caáu hình 24 Kb boä nhôù. Caùc coång vaøo ra duøng 8255A cuõng ñöôïc xem nhö laø vuøng nhôù. Khi ôû cheá ñoä giao tieáp vaøo ra cuõng töông töï nhö ROM, RAM. Nhö vaäy treân baûn ñoà nhôù ñöôïc phaân hoaïch thaønh 5 vuøng khaùc nhau. IC A1 A7 A5 A2 A HE A1 4 A1 A12 A1 A10 A9 A8 A6 A4 A3 A1 0 X
  8. 5 3 1 RO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0000 M1 H 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1FF FH RA 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2000 M H 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3FF FH RO 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4000 M2 H 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 5FF FH 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6000 8255 H ( I ) 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 6003 H 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8000 8255 H ( II 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 8003 ) H
Đồng bộ tài khoản