intTypePromotion=1

GIÁO TRÌNH VI XỬ LÝ 1 - CHƯƠNG 6. KHẢO SÁT CÁC IC NGOẠI VI VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG VI XỬ LÝ

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:38

0
235
lượt xem
87
download

GIÁO TRÌNH VI XỬ LÝ 1 - CHƯƠNG 6. KHẢO SÁT CÁC IC NGOẠI VI VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG VI XỬ LÝ

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

Trong hệ thống vi xử lý có đa hợp địa chỉ và dữ liệu thì khi kết nối vi xử lý với hệ thống phải tiến hành tách riêng từng đường địa chỉ và dữ liệu. Các IC thường được dùng để tách địa chỉ và dữ liệu là IC chốt 8 bit 74573. Sơ đồ chân và sơ đồ kí hiệu logic như hình 6-1:

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: GIÁO TRÌNH VI XỬ LÝ 1 - CHƯƠNG 6. KHẢO SÁT CÁC IC NGOẠI VI VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG VI XỬ LÝ

  1. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6 CAÙC LINH KIEÄN SOÁ 1. IC choát 2. IC giaûi maõ M P. HC uat T 3. IC ñeäm y th K pham 4. IC nhôù ERPOM vaø RAM H Su ng D CAÙC LINH KIEÄN IC NGOAÏI VI Truo © uyen 1. IC ngoaïi vi laä p trìnhq8255A an B 2. IC ngoaïi vi laä p trình 8279 THIEÁT KEÁ HEÄ THOÁNG VI XÖÛ LYÙ 1. Baøi thieát keá soá 1 2. Baøi thieát keá soá 2 BAØI TAÄP Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  2. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT I. CAÙC LINH KIEÄN IC SOÁ: 1. IC choát: Trong heä thoáng vi xöû lyù coù ña hôïp ñòa chæ vaø döõ lieäu thì khi keát noái vi xöû lyù vôùi heä thoáng phaûi tieán haønh taùch rieâ ng töøng ñöôøng ñòa chæ vaø döõ lieäu. Caùc IC thöôøng ñöôïc duøng ñeå taùch ñòa chæ vaø döõ lieäu laø IC choát 8 bit 74573. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà kí hieä u logic nhö hình 6-1: M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo n©T quye an B Hình 6-1. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic IC choát 74573. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC choát 74573. Baûng 6-1. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC choát 74573. Trong baûng traïng thaùi thì khi ngoõ cho pheùp choát (LE) ôû möùc cao (H) thì döõ lieäu ngoõ ra Q phuï thuoäc vaøo döõ lieäu ngoõ vaøo D (Q = D), khi LE ôû möùc thaáp döõ lieäu taïi caùc ngoõ ra ñöôïc choát laïi khoâng phuï coøn phuï thuoäc döõ lieäu cuûa ngoõ vaøo (khoâng thay ñoåi) baát chaáp döõ lieäu ngoõ vaøo. Khi ñoù ta xem döõ lieäu ñaõ ñöôïc choát laïi . Chaân ñieàu khieån cho pheùp OE tích cöïc möùc thaáp. Khi OE ôû möùc cao thì 8 ngoõ ra seõ ôû traïn g thaùi toång trôû cao. 230 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  3. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT 2. IC giaûi maõ Trong heä thoáng vi xöû lyù thöôøng keát noái vôùi nhieàu boä nhôù vaø nhieàu thieát bò ngoaïi vi khaùc nhau. Vì caùc boä nhôù vaø thieát bò ngoaïi vi söû duïng chung bus ñòa chæ vaø bus döõ lieäu neân phaûi tieán haønh giaûi maõ ñeå phaân chia caùc vuøng nhôù khaùc nhau cho caùc boä nhôù vaø caùc thieát bò ngoaïi vi sao cho moät ñòa chæ töông öùng vôùi 1 oâ nhôù duy nhaát. Caùc IC soá thöôø ng ñöôïc duøng ñeå giaûi maõ boä nhôù trong caùc heä thoáng vi xöû lyù laø caùc coång logic, caùc IC giaûi maõ vaø caùc IC PROM hay PAL, … Trong phaàn naøy giôùi thieäu caùc IC giaûi maõ thöôøng söû duïng nhö IC 74139 giaûi maõ 2 ñöôøng sang 4 ñöôøng vaø IC 74138 giaûi maõ 3 ñöôøng sang 8 ñöôøn g: Sô ñoà chaân vaø sô ñoà kí hieä u logic nhö hình 6-2: M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo n©T quye an B Hình 6-2. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic IC giaûi maõ 74138. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC giaûi maõ 74138. Baûng 6-2. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC giaûi maõ 74138. 231 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  4. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Trong baûng traïng thaùi thì 3 traïng thaùi ñaàu thì IC khoâng ñöôïc pheùp giaûi maõ – taát caû caùc ngoõ ra ñeàu ôû möùc H. 8 traïng thaùi coøn laïi cho pheù p giaûi maõ 8 ngoõ ra theo 3 ngoõ vaøo, moãi moät traïng thaùi coù 1 ngoõ ra ôû möùc L. Khi caàn nhieà u ngoõ ra thì keát noái nhieàu IC giaûi maõ 74138 ví duï nhö caàn giaûi maõ 5 ñöôøng sang 32 ñöôøng thì seõ duøng 4 IC giaûi maõ keát noái nhö hình 6-3: M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo T i maõ © Hình 6-3. Keát noái 4 IC giaûuyen 74138 ñeå giaûi maõ 5 ñöôøng sang 32 ñöôøng. q Ban Cuøng hoï vôùi IC giaûi maõ 74138 thì coøn IC giaûi maõ 74139 giaûi maõ 2 ñöôøng sang 4 ñöôøng coù sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic nhö hình 6-4: Hình 6-4. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic IC giaûi maõ 74139. Trong IC giaûi maõ 74139 coù 2 maïch giaûi maõ 2 ñöôøng sang 4 ñöôøng. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC giaûi maõ 74139. 232 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  5. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Baûng 6-3. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC giaûi maõ 74139. ÔÛ traïng thaùi ñaàu tieân thì chaân cho pheùp E ôû möùc H seõ khoâng cho pheùp giaûi maõ, caùc ngoõ ra ôû möùc H. 4 traïng thaùi coøn laïi thì cho pheùp giaûi maõ, ngoõ ra tích cöïc möùc thaáp. 3. IC ñeäm: Caùc IC ñeäm coù doøng vaøo, doøng ra, aùp vaøo, aùp ra lôùn ñeå ñeäm caùc ñöôøng ñòa chæ vaø caùc ñöôøng döõ lieäu khi vi xöû lyù keát noái vôùi nhieàu IC nhôù hay IC ngoaïi vi. Coù 2 daïng IC ñeäm: ñeäm 1 chieàu vaø ñeäm 2 chieàu. HCM Ñeäm 2 chieàu thöôøng söû duïng laø IC 75245 coù sô ñoà chaân vaø sô ñoà .logic nhö hình 6-5: TP huat Ky t pham H Su ng D Truo © uyen an q B Hình 6-5. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic IC ñeäm 74245. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC ñeäm 74245. Baûng 6-4. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC ñeäm 74245. 233 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  6. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Trong baûng traïng thaùi thì 2 traïng thaùi ñaàu OE = L cho pheùp IC hoaït ñoäng vaø neáu Direction = L thì döõ lieäu truyeàn töø bus ngoõ vaøo B sang bus ngoõ ra A, Direction = H thì döõ lieäu truyeàn töø bus ngoõ vaøo A sang bus ngoõ ra B. Khi OE = H thì caùc bus ôû traïng thaùi toång trôû cao. IC 74245 thöôøng ñöôïc duøng ñeå ñeäm bus döõ lieäu hi chieàu cuûa vi xöû lyù. Ngoaøi IC ñeäm 2 chieàu coøn coù caùc IC ñeäm moät chieàu 74244 vaø IC ñeäm ñaûo 74240: Ñeäm 1 chieàu thöôøng söû duïng laø IC 75244 coù sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic nhö hình 6-6: M P. HC uat T y th K pham H Su gD ru n Hình 6-6. Sô ñoà chaân vaøosô ñoà logic IC ñeäm 74244. n©T q ye Trong sô ñoà logic hình 6-7 seõ thaáy uroõ raøng hôn veà IC ñeäm 74244: trong IC 74244 chia ra laøm Ban 2 khoái ñeäm 4 bit hoaït ñoäng ñoäc laäp. Hình 6-7. Sô logic IC ñeäm 74244 chia ra laøm 2 khoái. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC ñeäm 74244. 234 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  7. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Baûng 6-5. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC ñeäm 74244. Trong baûn g traïng thaùi thì 2 traïng thaùi ñaàu OE = L cho pheùp IC ñeäm döõ lieäu . Khi OE = H thì caùc ngoõ ra ôû traïng thaùi toång trôû cao. IC 74240 laø IC ñeäm hoaït ñoäng gioán g nhö IC ñeäm 74244 nhöng ngoõ ra bò ñaûo. 4. IC nhôù EPROM, SRAM Trong caùc heä thoáng vi xöû lyù luoâ n söû duïng boä nhôù ROM vaø boä nhôù RAM ñeå löu chöông trình vaø döõ lieäu xöû lyù. Tuyø thuoäc vaøo yeâu caàu maø heä thoáng boä nhôù ñöôïc söû duïnCM u hay ít. g nhieà H TP. t Caùc boä nhôù ROM thöôøng söû duïng laø loaïi EPROM Ky thua hoï 27xxx, loaïi EEPROM hoï 28xxx, hoï pham H Su 29xxx. gD Boä nhôù RAM söû duïng nhieà u loaïi Truon bieán laø hoï 62xx. vaø phoå © uyen an q bao goàm 2716 ñeán 27512 nhö hình 6-8: B Khaûo saùt EPROM hoï 27xxx: Hình 6-8. Sô ñoà chaân IC nhôù hoï 27xxx. Trong sô ñoà toång quaùt hình 6-8 thì caùc IC 2716 vaø 2732 chæ coù 24 chaân, caùc IC töø 2764 ñeán 27512 thì coù 28 chaân, ñeå quan saùt roõ hôn haõy xem hình 6-9. EPROM 2716 coù dung löôïng 2 Kbyte, 2732 coù dung löôïng 4Kbyte, 2764 coù dung löôïn g 8Kbyte. 235 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  8. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Hình 6-9. Sô ñoà chaân IC2716, 2732, 2764. M P. HC Teân cuûa caùc chaân nhö baûng 6-6: uat T y th K pham H Su ng D ruo n©T quye an B Baûng 6-6. Teân caùc chaân cuûa IC nhôù hoï 27. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa caùc IC nhôù 2716, 2732 vaø 2764: nhö caùc baûng 6-7, 6-8, 6-9. Baûng 6-7. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC2716. 236 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  9. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Baûng 6-8. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa IC2732. M P. HC uat T h t Baûng 6-9. Baûng traïng thaùi hoaït Ky ng cuûa IC2764. m ñoä a h Su p Trong baûng traïng thaùi lieät keâ ñaày ñuûncaùDH ng thaùi nhöng neáu söû duïng trong heä thoáng giao uo g c traï tieáp vôùi vi xöû lyù thì chæ caàn quan taâTr ñeán caùc traïng thaùi sau: “Read”, “Standby” vaø “Output n© m quye Disable”. Caùc traïng thaùi coønn i daønh cho caùc nhaø nghieân cöùu thieát keá boä naïp Eprom. Ba laï Khi söû duïng boä nhôù keát noái vôùi vi xöû lyù thì caàn phaûi quan taâm ñeán caùc thoâng soá cuûa IC nhôù cho ñaày ñuû trong datasheet cuûa IC. Coù raát nhieàu thoâng soá nhöng ngöôøi söû duïng caàn bieát caùc thoâng soá cô baûn ñoù laø thôøi gian try xuaát boä nhôù . Hình 6-10 trình baøy daïng soùng truy xuaát boä nhôù cuûa IC nhôù 2716: Hình 6-10. Daïng soùng truy xuaát boä nhôù 2716. Phaân tích daïng soùng: sau khi boä nhôù 2716 nhaän ñöôïc ñòa chæ ñaõ xaùc laäp, tieáp theo chaân ñieà u khieån CE chuyeån traïng thaùi töø H xuoá ng möùc L ñeå cho pheùp boä nhôù, tieáp theo chaân OE chuyeån traïng thaùi töø H xuoáng möùc L ñeå cho pheùp xuaát döõ lieäu. Nhìn vaøo daïng soùng thì ta thaáy coù 3 thoâng soá: 237 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  10. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT - Thoâng soá tOE ñöôïc tính töø khi chaân OE xuoáng möùc L cho ñeán khi döõ lieäu xuaát ra bus. - Thoâng soá tCE ñöôïc tính töø khi chaân CE xuoáng möùc L cho ñeán khi döõ lieäu xuaát ra bus. - Thoâng soá tACC ñöôïc tính töø khi ñòa chæ xaùc laäp cho ñeán khi döõ lieäu xuaát ra bus (thoâng soá naøy thöôøng ñöôïc goïi laø thôøi gian truy xuaát). Caû 3 thoâng soá ñöôïc cho ôû baûng 6-10. Trong baûng naøy lieät keâ caùc thoâng soá cho 2 loaïi boä nhôù. M . HC Baûng 6-10. Baûng thoâ ng soá thôøi gian hoaït ñoäng cuûa at TP thu IC2716. Ky pham Khaûo saùt SRAM hoï 62xxx: bao goàm 6264 vaø 62256, 62512: H Su ng D ñoà chaân vaø sô ñoà logic nhö hình 6-11: Truo SRAM 6264: boä nhôù naøy coù dung löôïng 8 ©kbyte coù sô yen qu Ban Hình 6-11. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic IC nhôù 6264. Teân cuûa caùc chaân nhö baûng 6-11: 238 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  11. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Baûng 6-11. Teân caùc chaân cuûa IC nhôù 6264. Baûng traïng thaùi hoaït ñoäng cuûa caùc IC nhôù 6264 nhö baûng 6-12: M P. HC uat T Baûng 6-12. Baûng traïng thaùi hoaït ñoänh cuûa IC6264. y tg K pham Su thoâng soá: Töông töï nhö boä nhôù EPROM khi söû Daïng soùng ñoïc döõ lieäu töø boä nhôù RAM 6264 DH caùc vaø g duïng phaûi quan taâm ñeán caùc thoâng soá ruon xuaát boä nhôù ñoïc vaø ghi döõ lieäu. Hình 6-12 trình baøy n©T truy q ye daïng soùng ñoïc döõ lieäu töø boäanhôùucuûa RAM 6264: Bn Hình 6-12. Daïng soùng ñoïc boä nhôù RAM 6264. Phaân tích daïng soùng: sau khi boä nhôù 6264 nhaän ñöôïc ñòa chæ ñaõ xaùc laäp, tieáp theo caùc chaân ñieàu khieån CE1 vaø CE2 chuyeån sang traïng thaùi cho pheùp boä nhôù, tieáp theo chaân OE chuyeån traïng thaùi töø H xuoáng möùc L ñeå cho pheù p xuaát döõ lieäu. Nhìn vaøo daïng soùng thì ta thaáy coù 3 thoâng soá: Thoâng soá tDOE ñöôïc tính töø khi chaân OE xuoá ng möùc L cho ñeá n khi döõ lieäu xuaát ra bus. - 239 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  12. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT - Thoâng soá tACE1 ñöôïc tính töø khi chaân CE1 xuoáng möùc L cho ñeán khi döõ lieäu xuaát ra bus. - Thoâng soá tACE2 ñöôïc tính töø khi chaân CE2 xuoáng möùc L cho ñeán khi döõ lieäu xuaát ra bus. - Thoâng soá tAA ñöôïc tính töø khi ñòa chæ xaùc laäp cho ñeán khi döõ lieäu xuaát ra bus (thoâ ng soá naøy thöôøng ñöôïc goïi laø thôøi gian truy xuaát). Caû 3 thoâng soá ñöôïc cho ôû baûng 6-13. M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo n©T quye an B Baûng 6-13. Baûng thoâ ng soá thôøi gian hoaït ñoäng ñoïc cuûa IC 6264. Daïng soùng ghi döõ lieäu vaøo boä nhôù RAM 6264 vaø caùc thoâng soá: daïng soùng ghi döõ lieäu vaøo oâ nhôù cuûa RAM 6264 nhö hình 6-13: Hình 6-13. Daïng soùng ghi döõ lieäu vaøo boä nhôù RAM 6264. Phaân tích daïng soùng: sau khi boä nhôù 6264 nhaän ñöôïc ñòa chæ ñaõ xaùc laäp, tieáp theo caùc chaân ñieàu khieån CE1 vaø CE2 chuyeån sang traïng thaùi cho pheùp boä nhôù, tieáp theo chaân WE chuyeån traïng thaùi töø H xuoáng möùc L ñeå cho pheù p ghi döõ lieäu. 240 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  13. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Nhìn vaøo daïng soùng thì ta thaáy coù 3 thoâng soá: - Thoâng soá tPWE ñöôïc tính töø khi chaân WE xuoáng möùc L cho ñeán khi döõ lieäu ñöôïc ghi. - Thoâng soá tSCE1 ñöôïc tính töø khi chaân CE1 xuoáng möùc L cho ñeán khi döõ lieäu ñöôïc ghi. - Thoâng soá tSCE2 ñöôïc tính töø khi chaân CE2 xuoáng möùc L cho ñeán khi döõ lieäu ñöôïc ghi. - Thoâng soá tWC ñöôïc tính töø khi ñòa chæ xaùc laäp cho ñeán khi döõ lieäu ñöôïc ghi (thoâ ng soá naøy thöôøng ñöôïc goïi laø chu kyø ghi). Caû 3 thoâng soá ñöôïc cho ôû baûng 6-14. M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo n©T quye an B Baûng 6-14. Baûng thoâ ng soá thôøi gian hoaït ñoäng ghi cuûa RAM 6264. SRAM 62256: boä nhôù naøy coù dung löôïng 32 kbyte coù sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic nhö hình 6-14: Hình 6-14. Sô ñoà chaâ n vaø sô ñoà logic IC nhôù 62256. Teân cuûa caùc chaân vaø baûng traïng thaùi hoaït ñoäng nhö baûng 6-17: 241 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  14. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Baûng 6-17. Teân caùc chaân cuûa IC nhôù 62256. II. CAÙC LINH KIEÄN IC NGOAÏI VI : 1. IC ngoaïi vi laäp trình 8255A: Vi xöû lyù khoâng theå tröïc tieáp ñieàu khieån caùc thieát bò duø chæ ñieàu khieån 1 boùng ñeøn Led, moïi thieát bò ngoaïi vi muoán giao tieáp vôùi vi xöû lyù ñeàu thoâng qua caùc IC ngoaïi vi. Cuøng vôùi vi xöû lyù thì coù raát nhieàu IC ngoaïi vi coù caùc chöùc naêng khaùc nhau phuïc vuï cho vi xöû lyù nhö ñaõ trình baøy ôû phaàn tröôùc. Moät trong nhöõng IC ñöôïc söû duïng phoå bieán . nhaáMlaø IC ngoaïi vi P HC t uat T y th 8255A. am K h IC ngoaïi vi 8255A ñöôïc cheá taïo theo coân g ngheäDH Su png ñeå giao tieáp song song giöõa vi xöû LSI duø g ruon n©T lyù vaø thieát bò beân ngoaøi. ye Vi maïch 8255A thöôøng ñöôïc an iqu maïch giao tieáp ngoaïi vi laäp trình ñöôïc (Programmable B goï laø Peripheral Interface – PPI). Do khaû naêng ña naên g trong caùc öùng duïng thöïc teá neân 8255A laø vi maïch giao tieáp ñöôïc duøng raát phoå bieán cho caùc heä vi xöû lyù 8 bit – 16 bit. (a) Sô ñoà chaân vaø sô ñoà khoái cuûa 8255A : IC 8255A coù 40 chaân nhö hình 6-15 vaø sô ñoà caáu truùc beâ n trong nhö hình 6-16: Hình 6-15. Sô ñoà chaâ n vaø sô ñoà logic cuûa IC 8255A. 242 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  15. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT M P. HC uat T Hình 6-16. Sô ñoà khoái cuûa IC y th K 8255A. am Teân caùc chaân cuûa IC 8255A nhö baûng H Su ph ng D Truo © uyen an q B Baûng 6-18. Teân caùc chaân cuûa IC 8255A. IC 8255A giao tieáp vôùi vi xöû lyù thoâng qua 3 bus: bus döõ lieäu 8 bit D7-D0, bus ñòa chæ A1A0, bus ñieàu khieån RD , WR , CS , RESET.  Maõ leänh vaø döõ lieäu ñeàu ñöôïc truyeà n treâ n 8 ñöôøng döõ lieäu D7-D0. Vi xöû lyù gôûi döõ lieäu ñeán 8255A hoaëc vi xöû lyù ñoïc döõ lieäu töø 8255A tuø y thuoäc vaøo leän h ñieàu khieån. Caùc ñöôø ng tín hieäu RD , WR cuûa 8255A ñöôïc keát noái vôùi caùc ñöôøn g RD , WR cuûa vi xöû lyù.  Tín hieäu RESET duøng ñeå khôûi ñoäng 8255A khi caáp ñieän, khi bò reset caùc thanh ghi caùc thanh ghi beân trong 8255A ñeàu bò xoùa vaø 8255A ôû traïn g thaùi saün saøng laøm vieäc. Khi giao tieáp vôùi vi xöû lyù ngoõ vaøo tín hieäu RESET naøy ñöôïc keát noái vôùi tín hieäu RESET ngoõ ra cuûa vi xöû lyù.  Tín hieäu Chip Select ( CS ) duøn g ñeå choïn 8255A khi vi xöû lyù giao tieáp vôùi nhieàu 8255A. 243 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  16. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT 8255A coù 3 port xuaát nhaäp (I/O) coù teân port A, port B, port C, moãi port 8 bit. Port A goàm caùc bit PA0-PA7 , port B goàm caùc bit PB0 -PB7 vaø port C goàm PC0-PC7. Caùc port naøy coù theå laø caùc port input hoaëc output tuøy thuoäc vaøo leänh ñieàu khieån, leänh ñieàu khieå n do vi xöû lyù gôûi tôùi löu trong thanh ghi ñieàu khieån ñeå ñònh caáu hình laøm vieäc cho 8255A. Caùc ñòa chæ A1A0 cuûa 8255A duøng ñeå löïa choïn caùc port vaø thanh ghi, A1A0=00 2 duøng ñeå choï n Port A, A1A0 = 01 2 duøng ñeå choïn Port B, A1A0 = 102 duøng ñeå choïn Port C, A1A0 = 112 duøng ñeå choïn thanh ghi ñieàu khieå n. Trong sô ñoà khoái 8255A, caùc port I/O chia laøm hai nhoùm: nhoùm A goàm port A vaø 4 bit cao cuûa port C, nhoùm B goàm port B vaø 4 bit thaáp cuûa port C. Ñeå söû duïng caùc port cuûa 8255A ngöôøi laäp trình phaûi gôûi töø ñieàu khieå n ra thanh ghi ñieàu khieån ñeå 8255A ñònh caáu hình cho caùc port ñuùng theo yeâu caàu maø ngöôøi laäp trình mong muoán. (b) Caáu truùc töø ñieàu khieån cuûa 8255A: Trong 8255 coù 2 töø ñieà u khieån: Control Word vaø Bit Set/Reset. Töø ñieàu khieån Control Word coù caáu truùc nhö hình 6-17: M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo n©T quye an B Hình 6-17. Caáu truùc töø ñieàu khieå n thöù nhaát cuûa IC 8255A. Do caùc port cuûa 8255A ñöôïc chia laøm hai nhoùm: nhoùm A vaø nhoùm B taùch rôøi neân töø ñieàu khieån cuûa 8255A cuõng ñöôïc chia laøm hai nhoùm.  Caù c bit D2D1D0 duøng ñeå ñònh caáu hình cho nhoùm B: Bit D0 duøng ñeå thieát laäp 4 bit thaáp cuûa port C:  D0 = 0 port C thaáp laø port xuaát döõ lieäu (output) D0 = 1 port C thaáp laø port nhaäp döõ lieäu (input).  Bit D1 duøng thieát laäp port B: 244 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  17. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT D1 = 0 port B laø port xuaát döõ lieäu (output) D1 = 1 port B laø port nhaäp döõ lieäu (input).  Bit D2 duøng thieát laäp Mode ñieà u khieån cuûa nhoùm B:  D2 = 0: nhoùm B hoaït ñoäng ôû Mode 0.  D2 =1: nhoùm B hoaït ñoäng ôû Mode 1.  Caù c bit D6,D5,D4,D3 duøng ñeå ñònh caáu hình cho nhoùm A:  Bit D3 duøng ñeå thieát laäp 4 bit cao cuûa port C: D3 = 0 port C laø port xuaát döõ lieäu (output) D3 = 1 port C laø port nhaäp döõ lieäu (input).  Bit D4 duøng ñeå thieát laäp port A: D4 = 0 port A laø port xuaát döõ lieäu(output) D4 = 1 port A laø port nhaäp döõ lieäu (input).  Bit D6D5 d uøng thieát laäp Mode ñieàu khieån cuûa nhoùm A: M P. HC uat T  D6D5 = 0 0: nhoùm a hoaït ñoäng ôû Mode 0. y th  D6D5 = 0 1: nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode am K h 1. Su p DH Mode 2.  D6D5 = 1 X: nhoùm A hoaïuong g ôû rt ñoän n©T ye Caùc nhoùm A, B laøm qu c ôû caáu hình ôû Mode 0: Ban vieä Töø ñieàu khieån thieát laäp nhoùm A & B hoaït ñoäng ôû Mode 0 nhö hình 6-18: Hình 6-18. Töø ñieàu khieån khi 2 nhoùm A, B laøm vieä c ôû mode 0. ÔÛ Mode 0 caùc port A, port B, port C thaáp vaø port C cao laø caùc port xuaát hoaëc nhaäp döõ lieäu ñoäc laäp. Do coù 4 bit ñeå löïa choïn neân coù 16 töø ñieàu khieå n khaùc nhau cho 16 traïng thaùi xuaát nhaäp cuûa 4 port. Caùc nhoùm A & B laøm vieä c ôû caáu hình ôû Mode 1: Töø ñieàu khieån nhoùm A, B hoaït ñoäng ôû Mode 1 nhö hình 6-19: Hình 6-19. Töø ñieàu khieån khi 2 nhoùm A, B laøm vieä c ôû mode 1. ÔÛ Mode 1 caùc port A & B laøm vieäc xuaát nhaäp coù choát (Strobe I/O). ÔÛ Mode naøy hai port A & B hoaït ñoäng ñoäc laäp vôùi nhau vaø moãi port coù 1 port 4 bit ñieà u khieån. Caùc port 4 bit ñieàu khieån ñöôïc hình thaønh töø 4 bit thaáp vaø 4 bit cao cuûa port C. 245 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  18. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Khi 8255A ñöôïc caáu hình ôû Mode 1, thieát bò giao tieáp muoán 8255A nhaän döõ lieäu, thieát bò ñoù phaûi taïo ra tín hieäu yeâu caàu 8255A nhaän döõ lieäu, ngöôïc laïi 8255A muoán gôûi döõ lieäu ñeán thieát bò khaùc, 8255A phaûi taïo ra tín hieäu yeâu caàu thieát bò ñoù nhaän döõ lieäu, tín hieäu yeâu caàu ñoù goïi laø tín hieäu Strobe.  P haân tích nhoùm A laøm vieäc ôû caáu hình Mode 1:  Port A ñöôïc caáu hình laø port nhaäp döõ lieäu: Chöùc naêng cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñöôïc trình baøy ôû hình 6-20 vaø daïng soùng laøm vieäc cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñieàu khieå n nhö hình 6-21: M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo T en © Hình 6-20. Port A cuûa n quy Ba IC 8255A hoaït ñoä ng ôû mode 1 – nhaän döõ lieäu. Hình 6-21. Daïng soùng cuûa caùc ñöôø ng tín hieäu ñieàu khieå n – port A input. Caùc ñöôøng tín hieäu cuûa port C trôû thaønh caùc ñöôøng ñieà u khieån cuûa port A. Bit PC4 trôû thaønh bit STB A (Strobe Input, tích cöïc möùc thaáp) duøng ñeå nhaän tín hieäu choát töø “thieát bò gôûi” ñeå baùo cho 8255A bieát döõ lieäu ñaõ ñöôïc gôûi ñeán ôû caùc ngoõ vaøo PA7 – PA0. Bit PC5 t rôû thaønh bit IBFA (Input Buffer Full, tích cöïc möùc cao), duøng ñeå baùo cho “thieát bò gôûi” bieát boä ñeäm ñaõ ñaày ñöøng gôûi byte tieáp theo. Bit PC3 trôû thaønh bit INTRA (Interrupt Request, tích cöïc ôû möùc cao), bit naøy coù möùc Logic 1 khi hai bit STB A  1 , IBFA = 1 vaø bit INTEA (Interrupt Enable) ôû beân trong 8255A baèn g 1. Bit INTEA ñöôïc thieát laäp möùc logic 1 hay 0 do phaàn töø ñieàu khieån Set/Reset cuûa 8255A. ÔÛ hình treâ n, bit INTEA = 1 duøng ñeå cho pheùp tín hieäu IBFA xuaát hieän taïi ngoõ ra INTEA cuûa coång AND. Tín hieäu INTRA ñöôïc keát noái vôùi ngoõ vaøo ngaét cuûa vi xöû lyù ñeå baùo cho vi xöû lyù bieát: döõ lieäu môùi ñaõ xuaát 246 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  19. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT hieän ôû port A yeâu caàu vi xöû lyù thöïc hieän chöông trình phuïc vuï ngaét ñeå nhaän döõ lieäu taïi port A vaø xoùa yeâu caàu ngaét ñeå ñieàu khieån tín hieäu IBFA veà möùc 0 saün saøng nhaän byte tieáp theo. Caùc bit coøn laïi cuûa port C: PC6, PC7 laø caùc bit xuaát/nhaäp bình thöôøng tuøy thuoäc vaøo bit D3 trong töø ñieàu khieån. Caùc bit ××× ñöôïc duøng ñeå thieát laäp cho nhoùm B.  Port A ñöôïc caáu hình laø port xuaát döõ lieäu: Chöùc naêng cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñöôïc trình baøy ôû hình 6-22 vaø daïng soùng laøm vieäc cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñieàu khieå n nhö hình 6-23: M P. HC uat T y th K pham u Hình 6-22. Port A cuûa IC 8255A H S t ñoä ng ôû mode 1 – xuaát döõ lieäu. g D hoaï ruon n©T quye an B Hình 6-23. Daïng soùng cuûa caù c ñöôøng tín hieä u ñieà u khieån – port A output. Bit PC7 trôû thaønh bit OBFA (Output Buffer Full, tích cöïc möùc thaáp), khi coù döõ lieäu töø vi xöû lyù gôûi ra port A, tín hieäu OBFA seõ yeâu caàu thieát bò beân ngoaøi nhaän döõ lieäu. Bit PC6 trôû thaønh bit ACK A (Acknowledge Input, tích cöïc möùc thaáp) thieát bò nhaän döõ lieäu duøng tín hieäu naøy ñeå baùo cho 8255A bieát tín hieäu ñaõ ñöôïc nhaän vaø saün saøng nhaän döõ lieäu tieáp theo. Bit PC3 trôû thaønh bit INTRA (Interrupt Request, tích cöïc möùc cao), bit naøy coù möùc logic khi hai bit OBFA  1 , ACK A  1 vaø bit INTEA (Interrupt Enable) ôû beân trong 8255A ôû möùc 1. Tín hieäu INTRA taùc ñoäng ñeán ngoõ vaøo ngaét cuûa vi xöû lyù ñeå baùo cho vi xöû lyù bieát: thieát bò beân ngoaøi ñaõ nhaän xong döõ lieäu ôû port A vaø thöïc hieän gôûi byte döõ lieäu tieáp theo. Caùc bit coøn laïi cuûa port C: PC4, PC5 laø caùc bit xuaát/nhaäp bình thöôøng tuøy thuoäc vaøo bit D3 trong töø ñieàu khieån. Caùc bit ××× duøng ñeå thieát laäp cho nhoùm B.  P haân tích nhoùm B laøm vieäc ôû caáu hình Mode 1:  Port B ñöôïc caáu hình laø port nhaäp döõ lieäu : 247 Vi xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  20. Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn Chöông 6. Thieát keá heä thoáng vi xöû lyù. SPKT Chöùc naêng cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñöôïc trình baøy ôû hình 6-24: Hình 6-24. Port B cuûa IC 8255A hoaït ñoäng ôû mode 1 – nhaän döõ lieäu. Chöùc naêng cuûa caùc bit ñieàu khieån gioáng nhö nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 1.  Port B ñöôïc caáu hình laø port xuaát döõ lieäu: Chöùc naêng cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñöôïc trình baøy ôû hình 6-25: M P. HC uat T y th K pham H Su ng D ruo n©T quye an B Hình 6-25. Port B cuûa IC 8255A hoaït ñoäng ôû mode 1 – xuaát döõ lieäu. Chöùc naêng cuûa caùc bit ñieàu khieån gioáng nhö nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 1. Caùc bit ××× ñöôïc duøng thieát laäp cho nhoùm A, bit D0 k hoâng coù taùc duïng trong tröôøng hôïp caû hai nhoùm cuøng laøm vieäc ôû Mode 1. Caùc nhoùm A laøm vieäc ôû caáu hình ôû Mode 2: Mode 2 laø kieåu hoaït ñoäng Stable Bi-directional IO, khaùc vôùi Mode 1 laø port coù theå xuaát – nhaäp döõ lieäu. Töø ñieàu khieån khi hai nhoùm A hoaït ñoäng ôû Mode 2 nhö hình 6-26: Hình 6-26. Töø ñieàu khieån hoaït ñoä ng ôû mode 2 cuûa nhoùm A. Chöùc naêng cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñöôïc trình baøy ôû hình 6-27 vaø daïng soùng laøm vieäc cuûa caùc ñöôøng tín hieäu ñieàu khieå n nhö hình 6-28: 248 V i xöû lyù Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2