thiết kế mạch điều khiển mô hình cánh tay máy 5 bậc tự do dùng vi xử lý 8085, chương 7

Chia sẻ: Tran Van Duong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

190
lượt xem 30
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạch đệm (buffer)là một mạch logic để khuếch đại dòng điện hoặc công suất. Mạch đệm về cơ bản được sử dụng để làm tăng khả năng lái (drive) của một mạch logic Hình 4.5 trình bày 74LS244, một mạch đệm một chiều (vì tuyến địa chỉ là tuyến một chiều,hướng tjừ vi xử lí đến các thiết bị bên ngòai) để làm tăng khả năng lái của tuyến địa chỉ cao. Về cơ bản, các tuyến của 8085 có thể cấp dòng 400A (IO H = 400A) và rút dòng 2A (II L = 2A); chúng chỉ có thể...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: thiết kế mạch điều khiển mô hình cánh tay máy 5 bậc tự do dùng vi xử lý 8085, chương 7

Chương 7: ÑEÄM TUYEÁN ÑÒA CHÆ CAO Maïch ñeäm (buffer)laø moät maïch logic ñeå khueách ñaïi doøng ñieän hoaëc coâng suaát. Maïch ñeäm veà cô baûn ñöôïc söû duïng ñeå laøm taêng khaû naêng laùi (drive) cuûa moät maïch logic Hình 4.5 trình baøy 74LS244, moät maïch ñeäm moät chieàu (vì tuyeán ñòa chæ laø tuyeán moät chieàu,höôùng tjöø vi xöû lí ñeán caùc thieát bò beân ngoøai) ñeå laøm taêng khaû naêng laùi cuûa tuyeán ñòa chæ cao. Veà cô baûn, caùc tuyeán cuûa 8085 coù theå caáp doøng 400A (IO H = 400A) vaø ruùt doøng 2A (II L = 2A); chuùng chæ coù theå laùi moät taûi logic TTL. Maëc duø beân trong 8085 ñaõ coù caùc maïch ñeäm döõ lieäu vaø ñòa chæ, nhöng theo khuyeán caùo cuûa caùc nhaø cheá taïo, moät heä thoáng vi xöû lí coù 10 thaønh phaàn trôû leân neân duøng caùc maïch ñeäm. Maïch ñeäm 74LS244 coù khaû naêng caáp doøng 15mA vaø ruùt doøng 24mA. 4.5 ÑEÄM TUYEÁN DÖÕ LIEÄU Hình 4.5 cuõng trình baøy 74LS245, moät maïch ñeäm hai chieàu ñeå laøm taêng khaû naêng laùi cuûa tuyeán döõ lieäu. 74LS245 coù theå ruùt doøng 24mA vaø caáp doøng 15mA. 74LS245 coù 8 ñöôøng döõ lieâu hai chieàu: höôùng cuûa doøng döõ lieäu ñöôïc xaùc ñònh bôûi chaân ñieàu khieån höôùng (DIR)
2 18 A8 4 1A1 1Y1 16 A8 A9 6 1A2 1Y2 14 A9 Tuyeán ñòa chæ A10 8 1A3 1Y3 12 A10 Tuyeán ñòa chæ cao cuûa vi xöû A11 11 1A4 1Y4 9 A11 cao cuûa heä thoáng A12 2A1 2Y1 A12 lí 8085 A13 (ñaõ ñöôïc ñeäm) 13 7 A13 15 2A2 2Y2 5 A14 17 2A3 2Y3 3 A14 A15 2A4 2Y4 A15 1 19 1G 2G 74LS244 2 18 D0 3 A1 B1 17 D0 D1 4 A2 B2 16 D1 Tuyeán döõ lieäu Tuyeán döõ lieäu D2 5 A3 B3 15 D2 cuûa heä thoáng ñaõ giaûi ña hôïp D3 D4 6 A4 A5 B4 B5 14 D3 D4 (ñaõ ñöôïc ñeäm) töø 8085 D5 7 8 A6 B6 13 12 D5 D6 9 A7 B7 11 D6 D7 A8 B8 D7 19 RD 1 G DIR 74LS245 Hình 4.5 : Sô ño àmaïch ñeäm tuyeán ñòa chæ cao vaø tuyeán döõ lieäu Hình 4.5 chöùng toû raèng maïch ñeäm luoân ñöôïc cho pheùp nhôø noái ñaát tín hieäu G. Höôùng cuûa doøng döõ lieäu ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch noái tín hieäu RD töø vi xöû lí ñeán tín hieäu DIR. Khi vi xöû lí ghi (WR) vaøo moät ngoaïi vi, RD leân cao vì doøng döõ lieäu töø vi xöû lí ñeán caùc ngoaïi vi khi vi xöû lí ñang ñoïc (RD) töø moät ngoai vi, RD xuoáng thaáp vaø doøng döõ lieäu höôùng ñeán vi xöû lí, tuyeán ñòa chæ thaáp khoâng caàn thieát phaûi ñöôïc ñeäm trong heä thoáng naøy (neáu ñeäm caøng toát) vì trong baûn thaân maïch choát (74LS373), döõ lieäu ñòa chæ ñaõ ñöôïc ñeäm roài. Tuyeán ñieàu khieån, neáu coù ñeäm thì caùch thöùc thöïc hieän nhö laø cuûa tuyeán ñòa chæ cao.
Trong heä thoáng vi xöû lí ,caùc ngoaïi vi ñöôïc keát noái ôû daïng song song giöõa tuyeán ñòa chæ tuyeán döõ lieäu vaø tuyeán ñieàu khieån. Vi xöû lí chæ thoâng tin vôùi moät trong caùc thieát bò taïi moït thôøi ñieåm, khi ñoù phaûi caùch li taát caû caùc thieát bò coøn laïi. Vieäc söû duïng caùc maïch ba traïng thaùi (Tri_State). Seõ giaûi quyeát ñöôïc vaán ñeà naøy 4.6 GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ Trong moät heä thoáng vi xöû lyù, ngoaøi caùc phaàn töû nhôù (ROM, RAM), vi xöû lyù coøn phaûi thoâng tin vôùi caùc I/O ngoaïi vi (8255, 8279 ..). Ñeå vi xöû lyù hieåu raèng, noù ñang hay caàn thoâng tin vôùi boä nhôù naøo (ROM hay RAM), hoaëc vôùi I/O naøo 8255 vaø vôùi phaàn töû naøo trong moät thieát bò ( oâ nhôù naøo, thanh ghi naøo; traïng thaùi, ñieàu khieån hay thanh ghi döõ lieäu). Baét buoäc, vaán ñeà giaûi maõ ñòa chæ ñöôïc thöïc thi. 4.6.1 CAÙC PHÖÔNG PHAÙP GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ Coù taát caû 3 phöông phaùp ñeå giaûi maõ ñòa chæ : 1. Giaûi maõ ñòa chæ töøng phaàn (Partial Address Decoding) 2. Giaûi maõ ñòa chæ toaøn phaàn (Full Address Decoding) 3. Giaûi maõ ñòa chæ theo khoái (Block Address Decoding) Coù nhieàu kyõ thuaät khaùc nhau ñeå thöïc hieän 3 phöông phaùp treân, ñoù laø : (1) Giaûi maõ ñòa chæ duøng logic ngaãu nhieân (Address Decoding using Random Logic) (2) Giaûi maõ ñòa chæ duøng caùc boä giaûi maõ m ñöôøng sang n ñöôøng (Address Decoding Using m_line to n_line decoders)
(3) Giaûi maõ ñòa chæ baèng PROM (Address Decoding with PROM) (4) Giaûi maõ ñòa chæ duøng daõy logic laäp trình PLA (Address Decoding Using Program Mable Logic Array) Caùc kyõ thuaät giaûi maõ neâu treân ñeàu coù öu ñieåm vaø nhöõng haïn cheá cuûa noù. Tuøy theo ñieàu kieän thöïc teá maø choïn phöông phaùp giaûi maõ thích hôïp. Caùc kyõ thuaät naøy ñeàu coù theå aùp duïng boä nhôù vaø I/O ngoaïi vi. Nhöng, ñoái vôùi I/O ngoaïi vi, cho pheùp choïn löïa moät trong hai phöông phaùp : (a) Giaûi maõ I/O ngoaïi vi (Puripheral I/O) hay coøn goïi laø I/O caùch ly (Isolated I/O) (b) Giaûi maõ I/O coù laäp baûn ñoà nhôù (Memory - Mapped I/O) 4.6.2 GIAÛI MAÕ ÑÒA CHÆ CHO ÑÔN VÒ CPU Do thoùi quen vaø ñieàu kieän thöïc teá khi thieát keá CPU naøy, caùc chöông trình ñöôïc thöû nghieäm treân SDK-85 (System Design Kit). Ñeå khoâng maát thôøi gian cho vieäc söûa ñoåi laïi chöông trình, neân nhoùm thöïc hieän ñeà taøi ñaõ choïn giaûi phaùp:  Giaûi maõ ñòa chæ doøng caùc boä giaûi maõ cuûa m ñöôøng sang n ñöôøng.  I/O ngoaïi vi  Giaûi maõ ñòa chæ cho heä thoáng boä nhôù vaø ngoaïi vi
Cô sôû ñeå choïn löïa kích côõ boä nhôù chính laø dung löôïng phaàn meàm. Phaàn meàm ôû ñaây bao goàm chöông trình heä thoáng (chöông trình monitor) vaø chöông trình cuûa ngöôøi duøng. Heä thoáng boä nhôù vaø ngoaïi vi ôû ñaây goàm coù :  Moät EPROM, coù dung löôïng 8K x 8 bit (loaïi 2764 )  Moät RAM coù dung löôïng 8K x 8bit ( loaïi 6264 ).  Hai 8255 coù dung löôïng chieám 4 oâ nhôù  Moät 8279 chieám 2 oâ nhôù Boä nhôù ROM ( Read-Only Memory) coù nhieäm vuï löu giöõ thöôøng xuyeân boä leänh ñöôïc ñöôïc xaây döïng cho VI XÖ ÛLÍ vaø chöông trình quaûn lyù boä leänh ñoù. Boä nhôù RAM (Random Access Memory) seõ löu giöõ taïm thôøi (khi ñöôïc caáp ñieän) caùc thoâng soá caàn thieát cho chöông trình vaø caû chöông trình ñieàu khieån cuûa ngöôøi duøng . Xem baûng 4.3. Baûng 4.3- Baûn ñoà nhôù vaø baûng ñòa chæù cuûa heä thoáng. Baûn ñoà nhôù 0000H ROM 8K 1FFFH 2000H RAM 8K
3FFFH 4000H 8255A 5FFFH 6000H 8255B 7FFFH 8000H 8279 9FFFH NO USE FFFFH Baûng ñòa chæ boä nhôù vaø ngoaïi vi cuûa heä thoáng Heä thoáng A15 A14 A13 A12 A0 Vuøng ñòa chæ ROM 0 0 0 0 0 0000H 0 0 0 1 1 1FFFH
RAM 0 0 1 0 0 2000H 0 0 1 1 1 3FFFH 8255A 0 0 1 0 0 4000H 0 0 1 1 1 5FFFH 8255B 0 1 1 0 6000H 0 1 1 0 7FFFH 1 1 8279 1 0 0 0 0 8000H 1 0 0 1 1 9FFFH Qua baûng treân, chuùng ta thaáy raèng : Vuøng nhôù 40K = [ 0000H  9FFFFH] ñöôïc chia thaønh 5 khoái baèng nhau, moãi khoái coù dung löôïng 8K. Neáu muoán giaûi maõ ñòa chæ cho heä thoáng naøy baèng kyõ thuaät duøng boä giaûi maõ thì yeâu caàu ñaët ra laø : Boä giaûi maõ phaûi coù ít nhaát 5 ngoõ ra. Do ñoù coù theå choïn boä giaûi maõ 74LS138 : giaûi maõ 3 ñöôøng sang 8 ñöôøng. Xem hình 4.6 A15 A A14 B CS / ROM C A13 74138 CS /RAM VCC E3 CS / 8255A E2 E1 CS / 8255B CS/ 8279
Hình 4.6- Sô ñoà giaûi maõ ñòa chæ cho heä thoáng