LU N VĂN T T NGHI PẬ Ố Ệ SVTH : NGUY N TH CHÍNHỄ Ị
CH NG M ĐUƯƠ Ở Ầ
I _ KHÁI QUÁT V N ĐẤ Ề
H th ng đi u khi n máy khoan b ng máy tính đi n t là m t t pệ ố ề ể ằ ệ ử ộ ậ
h p các thi t b và ph ki n liên quan. Đ n m đc h t các nguyên lýợ ế ị ụ ệ ể ắ ượ ế
ho t đng và c u t o c a chúng rõ ràng là m t v c không đn gi n. Th mạ ộ ấ ạ ủ ộ ệ ơ ả ậ
chí ngay c tên g i c a m t s b ph n trong h th ng cũng gây phi n hàả ọ ủ ộ ố ộ ậ ệ ố ề
cho ng i s d ng. Tr c nh ng ti n b nh vũ b o c a ngành côngườ ử ụ ướ ữ ế ộ ư ả ủ
nghi p ngày nay và nhu c u ng d ng máy tính vào m i lĩnh v c, h th ngệ ầ ứ ụ ọ ự ệ ố
đi u khi n t đng ngày càng đc phát tri n m t cách h n h o và có đề ể ự ộ ượ ể ộ ồ ả ộ
chính xác cao.
Ho t đng c b n c a h th ng đi u khi n máy khoan b ng máyạ ộ ơ ả ủ ệ ố ề ể ằ
tính đc th c hi n cũng gi ng nh các lo i giao ti p khác. D li u đcượ ự ệ ố ư ạ ế ữ ệ ượ
ch a trong b nh c a máy tính, sau đó đc xu t ra qua c ng giao ti p n iứ ộ ớ ủ ượ ấ ổ ế ố
ti p đa đn máy khoan đ đi u khi n đng c đnh v đúng v trí c nế ư ế ể ề ể ộ ơ ị ị ị ầ
khoan, và c th h t v trí này đn v trí khác đn khi nào mà máy tính g iứ ế ế ị ế ị ế ở
l nh d ng thì đng c không ho t đng n a. Khi y h th ng khoan m chệ ừ ộ ơ ạ ộ ữ ấ ệ ố ạ
in h n thành.ồ
II_ GI I H N Đ TÀIỚ Ạ Ề
Do th i gian nghiên c u và th c hi n đ tài ch gi i h n trong vòng 6ờ ứ ự ệ ề ỉ ớ ạ
tu n, v i v n ki n th c và vi c tìm hi u v h th ng đi u khi n và c c uầ ớ ố ế ứ ệ ể ề ệ ố ề ể ơ ấ
c u t o, cũng nh các b ph n chi ti t trong h th ng đi u khi n còn h nấ ạ ư ộ ậ ế ệ ố ề ể ạ
ch , lu n văn này ch th c hi n trong ph m vi ng d ng ph n m m Pal-Elế ậ ỉ ự ệ ạ ứ ụ ầ ề
đ khoan m ch in bao g m các ph n sau:ể ạ ồ ầ
Ph n Iầ: C s lý thuy t v giao ti pơ ở ế ề ế
Giao ti p v i máy tínhế ớ
Gi i thi u v chu n RS-232ớ ệ ề ẩ
Ph n IIầ: Các khái ni m v máy đi u khi n ệ ề ề ể
theo ch ng trình sươ ố
Đi c ng v đi u khi n theo ch ng trình sạ ươ ề ề ể ươ ố
Truy n đng b ng đng c b cề ộ ằ ộ ơ ướ
Ph n IIIầ: Ph n m mầ ề
ng d ng ph n m m PAL-El đ khoan m ch inỨ ụ ầ ề ể ạ
LU N VĂN T T NGHI PẬ Ố Ệ SVTH : NGUY N TH CHÍNHỄ Ị
III _ M C TIÊU NGHIÊN C UỤ Ứ
D a trên tài li u và thi t b đi u khi n, đt bi t máy khoan có s n,ự ệ ế ị ề ể ặ ệ ẵ
cũng nh ph n m n đi u khi n đc d ch t tài li u PAL_EP ….. đ vi tư ầ ề ề ể ượ ị ừ ệ ể ế
m t ch ng trình ng d ng th c t đn gi n nh m góp ph n phong phúộ ươ ứ ụ ự ế ơ ả ằ ầ
thêm cho vi c hi u bi t v lĩnh v c này đng th i có th m r ng và đnhệ ể ế ề ự ồ ờ ể ở ộ ị
h ng cho nh ng đ tài sauướ ữ ề
LU N VĂN T T NGHI PẬ Ố Ệ SVTH : NGUY N TH CHÍNHỄ Ị
CH NG IƯƠ
GIAO TI P MÁY TÍNHẾ
I _ CÁC V N Đ C B N V MÁY TÍNHẤ Ề Ơ Ả Ề
Tr i qua m t th i gian dài t phát minh đu tiên ra máy tính cho đnả ộ ờ ừ ầ ế
nay, máy tính đã không ng ng nâng cao và phát tri n qua nhi u th h . Tuyừ ể ề ế ệ
nhiên h u h t máy tính đang ph bi n hi n nay đu có ngu n g c xu tầ ế ổ ế ệ ề ồ ố ấ
phát t h PC (Personal Computer). Đu tiên là ki u máy PCXT do hãngừ ọ ầ ể
IBM ch t o v i b x lý (CPU) 8088 c a hãng Intel. Đây là h th ng xế ạ ớ ộ ử ủ ệ ố ử
lý d li u 16 bit nh ng dùng bus d li u 8 bit.ữ ệ ư ữ ệ
Ti p theo đó là máy AT ra đi v i b x lý 80286 có tính năng h nế ờ ớ ộ ử ơ
h n chip 8088 c a máy PC XT. Nó có kh năng t o ra b nh o, đa nhi mẳ ủ ả ạ ộ ớ ả ệ
v , t c đ nhanh, đ tin c y cao và dùng bus d li u 16 bit. Đa nhi mụ ố ộ ộ ậ ữ ệ ệ
(Multitasking) là kh năng th c hi n m t lúc nhi u nhi m v :ả ự ệ ộ ề ệ ụ
-V a in m t tài li u ừ ộ ệ
-V a tính t n m t phép tính ừ ố ộ
Công vi c này th c hi n đc nh h n chuy n nhanh theo s theoệ ự ệ ượ ờ ố ể ự
dõi c a CPU đn các ch ng trình mà nó đang n m quy n đi u khi nủ ế ươ ắ ề ề ể
.Vi c này đc th c hi n ngay bên trong CPU c ng v i m t vài giúp đệ ượ ự ệ ộ ớ ộ ỡ
c a h đi u hành.B nh o (Virtull Memory) cho phép máy tính làm vi củ ệ ề ộ ớ ả ệ
v i m t b nh d ng nh l n h n nhi u so v i b nh v t lý hi n có:ớ ộ ộ ớ ườ ư ớ ơ ề ớ ộ ớ ậ ệ
Công vi c này th c hi n đc nh m t ph n m m và s thi t k ph nệ ự ệ ượ ờ ộ ầ ề ự ế ế ầ
c ng c c k tinh x o.ứ ự ỳ ả
Ngày nay các máy AT 386, 486, Pentium dùng chip CPU l n l t làầ ượ
80386, 80486, P5 là k t qu c a trình đ k thu t và công ngh hi n đi.ế ả ủ ộ ỹ ậ ệ ệ ạ
Ch ng trình m t b nh l n h n t tiên là : 8088 hay 80286 cùng v iươ ộ ộ ớ ớ ơ ổ ớ
nhi u ch c năng m i, thêm n a là t c đ vi x lý không ng ng đc nângề ứ ớ ữ ố ộ ử ừ ượ
cao đ r ng c a data bus cũng m r ng lên 32bit r i 64 bit v i Pentium.ộ ộ ủ ở ộ ồ ớ
II _ CÁC PH NG PHÁP ĐI U KHI N VÀO RA:ƯƠ Ề Ể
1. Vào ra đi u khi n b ng ch ng trìnhề ể ằ ươ :
Thi t b ngoai vi đi u ghép v i Bus h th ng vi x lý thông qua cácế ị ề ớ ệ ố ử
ph n thích ng v công ngh ch t o và logic. Thích ng v công nghầ ứ ề ệ ế ạ ứ ề ệ
ch t o là đi u ch nh m c công ngh s n xu t thi t b ngo i vi và côngế ạ ề ỉ ứ ệ ả ấ ế ị ạ
ngh s n xu t c a m ch trong h vi x lý. Thích ng v Logic là nhi mệ ả ấ ủ ạ ệ ử ứ ề ệ
v t o tín hi u đi u khi n ngo i vi tín hi u trên bus h th ng.ụ ạ ệ ề ể ạ ệ ệ ố
Trong h vi x lý m t vùng nh dùng làm n i ch a đa ch c ng vàoệ ử ộ ớ ơ ứ ị ỉ ổ
ra và CPU xu t ho c nh p d li u t các c ng vào ra này các l nh xu tấ ặ ậ ữ ệ ừ ổ ệ ấ
LU N VĂN T T NGHI PẬ Ố Ệ SVTH : NGUY N TH CHÍNHỄ Ị
nh p In/Out Lúc này c ng vào ra đc xem nh thanh ghi ng i, chúng đcậ ổ ượ ư ồ ượ
vi t vào ho c đc ra nh ô nh Ram qua hai l nh trên. Đ phân bi t h ngế ặ ọ ư ớ ệ ể ệ ướ
xu t ho c nh p d li u t c ng vào ra CPU phát ra tín hi u đi u khi n đcấ ặ ậ ữ ệ ừ ổ ệ ề ể ọ
ho c vi t. Đ phân bi t vùng nh v i thi t b vào ra CPU phát ra tín hi uặ ế ể ệ ớ ớ ế ị ệ
đi u khi n IO/M. Khi có các l nh này thì các l nh In/Out m i có tác d ng.ề ể ệ ệ ớ ụ
Ng i các l nh qui chi u b nh , cũng nh kh năng trao đi d li uồ ệ ế ộ ớ ư ả ổ ữ ệ
gi a thi t b ngo i vi và h vi x lý. Lúc đó vào ra đc gán nh m t đaữ ế ị ạ ệ ử ượ ư ộ ị
ch ô nh c a b nh . Các thanh ghi liên quan t i c ng vào ra đc xemỉ ớ ủ ộ ớ ớ ổ ượ
nh ngăn nh . Khi b vi x lý g i đa ch và xung đi u khi n đc hay vi tư ớ ộ ử ọ ị ỉ ề ể ọ ế
b nh không c n xác đnh n i g i là b nh hay thi t b vào ra. Nó ch h iộ ớ ầ ị ơ ở ộ ớ ế ị ỉ ỏ
n i g i d li u vào trong kho ng th i gian cho phép. B logic bên ng i sơ ở ữ ệ ả ờ ộ ồ ẽ
gi i mã đa ch k t h p v i xung MR, MW, đ ch n thi t b mà không phânả ị ỉ ế ợ ớ ể ọ ế ị
bi t ngăn nh hay thi t b vào ra.ệ ớ ế ị
2. Vào ra đi u khi n b ng ng tề ể ằ ắ :
V i ph ng pháp đi u khi n vào ra b ng ch ng trình, CPU ph iớ ươ ề ể ằ ươ ả
liên t c ki m tra tr ng thái c a thi t b ngo i vi đn khi s n sàng, đó là sụ ể ạ ủ ế ị ạ ế ẵ ự
lãng phí th i gian c a CPU và ch ng trình dài và ph c t p. Khi b vi x lýờ ủ ươ ứ ạ ộ ử
có nhi u thi t b ngo i vi CPU không đáp ng yêu c u c a chúng. Có thề ế ị ạ ứ ầ ủ ể
đáp ng yêu c u ngo i vi nhanh chóng và không theo trình t nh đnhứ ầ ạ ự ư ị
tr c nh c c u ng t CPU.ướ ờ ơ ấ ắ
Nh tính ch t đáp ng t c th i c a vi x lý khi có yêu c u ng t tờ ấ ứ ứ ờ ủ ử ầ ắ ừ
thi t b ngo i vi do đó các ng t th ng đc dùng nh ng tr ng h p yêuế ị ạ ắ ườ ượ ở ữ ườ ợ
c u đap ng nhanh, th i gian tr l i ng n, th c hi n b t k th i đi mầ ứ ờ ả ờ ắ ự ệ ở ấ ỳ ờ ể
nào. Khi đó CPU ph i chuy n đn ch ng trình con, yêu c u ng t cu iả ể ế ươ ầ ắ ở ố
b t k l nh nào trong ch ng trình chính. Các ch ng trình con ph c vấ ỳ ệ ươ ươ ụ ụ
ng t có th l u tr n i dung các thanh ghi và khôi ph c l i khi th c hi nắ ể ư ữ ộ ụ ạ ự ệ
xong ch ng trình ph c v ng t và tr c khi tr l i ch ng trình chính.ươ ụ ụ ắ ướ ở ạ ươ
Giao ti p v i maý tính là trao đi d ki n gi a m t máy tính v i m tế ớ ổ ữ ệ ữ ộ ớ ộ
hay nhi u thi t b ngo i vi.ề ế ị ạ
Theo tiêu chu n s n xu t, máy tính giao ti p v i ng i s d ngẩ ả ấ ế ớ ườ ử ụ
b ng hai thi t b :ằ ế ị
-Bàn phím đ nh p d li u ể ậ ữ ệ
-Màn hình đ hi n th ể ể ị
Ng i ra nhà s n xu t cho ta nhi u cách giao ti p khác thông qua cácồ ả ấ ề ế
port nh là các ngõ giao ti p:ư ế
-Giao ti p qua port com (n i ti p)ế ố ế
-Giao ti p qua port Parallel(song song)ế
LU N VĂN T T NGHI PẬ Ố Ệ SVTH : NGUY N TH CHÍNHỄ Ị
Tùy theo tr ng h p ng d ng c th mà ch n cách giao ti p thích h p.ườ ợ ứ ụ ụ ể ọ ế ợ
III _ PH NG PHÁP GIAO TI PƯƠ Ế
1. Giao ti p v i máy tính thông qua slot cardế ớ :
Bên trong máy tính, ng i nh ng khe c m dùng cho card vào - ra, cardồ ữ ắ
màn hình, v n còn nh ng rãnh c m đ tr ng. Đ giao ti p v i máy tính, taẫ ữ ắ ể ố ể ế ớ
có th thi t k card m r ng đ g n vào khe c m m r ng này. máy tínhể ế ế ở ộ ể ắ ắ ở ộ Ở
PC/XT rãnh c m ch có 1 lo i v i đ r ng 8 bit và tuân theo tiêu chu n ISAắ ỉ ạ ớ ộ ộ ẩ
(Industry Standard Architecture). Rãnh c m theo tiêu chu n IS có 62 đngắ ẩ ườ
tín hi u, qua các đng tín hi u này máy tính có th giao ti p d dàng v iệ ườ ệ ể ế ễ ớ
thi t b bên ng i thông qua card m r ng.ế ị ồ ở ộ
Trên rãnh c m m r ng, ng i 20 đng đa ch , 8 đng d li u, cònắ ở ộ ồ ườ ị ỉ ườ ữ ệ
có m t s đng đi u khi n nh : ộ ố ườ ề ể ư
RESET
,
IOR
, IOW, AEN, CLK, ... Do đó
card giao ti p v i máy tính qua slot card đn gi n, s bit có th tăng dế ớ ơ ả ố ể ễ
dàng, gi m đc nhi u linh ki n, t c đ truy n d li u nhanh (truy n songả ượ ề ệ ố ộ ề ữ ệ ề
song). Tuy nhiên, do khe c m n m bên trong máy tính nên khi mu n g nắ ằ ố ắ
card giao ti p vào thì ph i m n p ra, đi u này gây b t ti n cho ng i sế ả ở ắ ề ấ ệ ườ ử
d ng.ụ
2. Giao ti p qua Serial Port (Port COM)ế :
IBM PC cung c p 2 c ng n i ti p: COM1 và COM2. Các c ng nàyấ ổ ố ế ổ
giao ti p theo tiêu chu n RS232. Chúng có th đc n i v i m t Modemế ẩ ể ượ ố ớ ộ
đ dùng cho m ng đi n tho i, hay n i tr c ti p v i m t máy tính khác. Dể ạ ệ ạ ố ự ế ớ ộ ữ
li u đc truy n qua c ng này theo cách n i ti p, nghĩa là d li u đcệ ượ ề ổ ố ế ữ ệ ượ
g i đi n i ti p nhau trên 1 đng dây. Do các d li u đc truy n đi t ngở ố ế ườ ữ ệ ượ ề ừ
bit m t nên t c đ truy n ch m, các t c đ truy n có th là 300, 600, 1200,ộ ố ộ ề ậ ố ộ ề ể
2400, 4800bps, 9600bps, chi u dài d li u có th là 5, 6, 7 ho c 8 bit và k tề ữ ệ ể ặ ế
h p v i các bit Start, Stop, Parity t o thành m t khung (frame). Ng i raợ ớ ạ ộ ồ
c ng này còn có các đi u khi n thu (Receive), phát (Trans), ki m tra. Cáchổ ề ể ể
giao ti p này cho phép kho ng cách truy n d li u xa, tuy nhiên t c đế ả ề ữ ệ ố ộ
truy n r t ch m t c đ t i đa là 20kbps.ề ấ ậ ố ộ ố
3. Giao ti p qua c ng PRINT (C ng máy in)ế ổ ổ :
IBM PC cho phép s d ng đn 3 c ng song song có tên là LP1, LP2 vàử ụ ế ổ
LP3. Ki u giao ti p song song đc dùng đ truy n d li u gi a máy tínhể ế ượ ể ề ữ ệ ữ
và máy in. Khác v i cách giao ti p qua Port Com, cách giao ti p này dớ ế ở ế ữ
li u đc truy n song song cùng m t lúc 8 bit. Vì th nó có th đt t c đệ ượ ề ộ ế ể ạ ố ộ
cao. Connector c a Port này có 25 chân bao g m 8 chân d li u và cácủ ồ ữ ệ
đng tín hi u b t tay (Handshaking ). T t c các đng Data và tín hi uườ ệ ắ ấ ả ườ ệ
đi u khi n đu m c logic h n t n t ng thích v i m c TTL. H n n a,ề ể ề ở ứ ồ ồ ươ ớ ứ ơ ữ