Thiết kế máy tính cước điện thoại, chương 5

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

115
lượt xem 22
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

8031 có khả năng mở rộng bộ nhớ lên đến 64K bộ nhớ chương trình và 64K bộ nhớ dữ liệu ngoài. Do đó có thể dùng thêm RAM và ROM. 1. ROM : Bộ nhớ ROM (Read Only Memỏy) là bộ nhớ được thiết kế để lưu trữ các dữ liệu cố định. Trong lúc hoạt động bình thường, dữ liệu mới không thể được ghi vào ROM mà dữ liệu chỉ có thể được đọc từ ROM. Khi ROM được lập trình thì khi ngừng cấp nguồn các dữ liệu bên trong ROM không bị mất. ROM có...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế máy tính cước điện thoại, chương 5

CHƯƠNG 5: KHOÁI RAM – ROM 8031 coù khaû naêng môû roäng boä nhôù leân ñeán 64K boä nhôù chöông trình vaø 64K boä nhôù döõ lieäu ngoaøi. Do ñoù coù theå duøng theâm RAM vaø ROM. 1. ROM : Boä nhôù ROM (Read Only Memory) laø boä nhôù ñöôïc thieát keá ñeå löu tröõ caùc döõ lieäu coá ñònh. Trong luùc hoaït ñoäng bình thöôøng, döõ lieäu môùi khoâng theå ñöôïc ghi vaøo ROM maø döõ lieäu chæ coù theå ñöôïc ñoïc töø ROM. Khi ROM ñöôïc laäp trình thì khi ngöøng caáp nguoàn caùc döõ lieäu beân trong ROM khoâng bò maát. ROM coù ba bus: bus döõ lieäu, bus ñòa chæ vaø bus ñieàu khieån. Vôùi boä nhôù nhö treân bus ñòa chæ coù 4 ñöôøng, bus döõ lieäu coù 8 ñöôøng töùc laø töø döõ lieäu coù ñoä daøi 8 bit. Nhö vaäy dung löôïng boä nhôù laø 16 bytes. Caùc loaïi boä nhôù ROM: - Programable ROM (PROM): chæ ñöôïc laäp trình moät laàn, khoâng theå naïp laïi ñöôïc vì moãi bit nhôù cuûa noù töông töï nhö moät caàu chì khi ñöùc thì khoâng theå noái laïi ñöôïc. - Erasable Programable ROM (EPROM): coù theå laäp trình laïi ñöôïc, cuõng coù theå xoùa vaø laäp trình laïi nhieàu laàn. Ñeå xoùa döõ lieäu trong EPROM caàn phaûi chieáu tia cöïc tím tröïc tieáp vaøo EPROM. Ñeå laäp trình cho EPROM phaûi duøng maïch naïp EPROM. Töø nhöõng ñaëc ñieåm nhö treân boä nhôù EPROM phuø hôïp vôùi maùy tính cöôùc naøy. Coù theå ñöôïc xoùa vaø laäp trình laïi nhieàu laàn ñeå caäp nhaät laïi giaù cöôùc ñieän thoaïi. Vì boä nhôù chöông trình khaù lôùn neân EPROM ñöôïc choïn seõ laø vi maïch 2764 coù dung löôïng nhôù 8 Kbytes. Sô ñoà chaân ñöôïc keát noái nhö sau: +5V PGM Vpp DVcc OE PSEN OUTPUT DATA 0 D A 7 CE ADDRESS 0 EPROM A12 2764 GND
Sô ñoà keát noái EPROM 2. RAM Boä nhôù RAM (Random Access Memory) laø boä nhôù truy xuaát ngaãu nhieân coù nghóa laø baát kyø oâ nhôù naøo cuõng deã daøng truy xuaát trong boä nhôù. Boä nhôù RAM duøng ñeå löu tröõ taïm thôøi chöông trình vaø döõ lieäu, noäi dung caùc oâ nhôù trong RAM thay ñoåi lieân tuïc khi vi xöû lyù thöïc hieän chöông trình. Moät nhöôïc ñieåm lôùn cuûa RAM laø döõ lieäu chöùa trong RAM seõ bò maát khi RAM bò maát nguoàn cung caáp nhöng ñieàu naøy ñaõ ñöôïc caûi thieän nhôø duøng moät nguoàn pin döï phoøng ñeå nuoâi RAM. Coù hai loaïi boä nhôù RAM : - RAM tónh (Static RAM): söï toàn taïi döõ lieäu trong SRAM döôùi daïng taét hay baõo hoøa cuûa caùc transistor neân söï oån ñònh cuûa döõ lieäu theo thôøi gian laø khaù beàn. - RAM ñoäng (Dynamic RAM): döõ lieäu ñöôïc toàn tröõ trong DRAM döôùi daïng ñieän tích trong ñieän dung kyù sinh neân raát deã bò thaát thoaùt bôûi hieän töôïng roø ræ, vì vaäy khi duøng DRAM ngoaøi maïch giaûi maõ nhö thöôøng maø ngöôøi ta coøn phaûi coù moät maïch laøm töôi, do ñoù seõ laøm phöùc taïp theâm cho maïch. Töø nhöõng ñaëc ñieåm treân, boä nhôù SRAM phuø hôïp vôùi maùy tính cöôùc naøy. Vì maùy coù theå nhôù tôùi 255 cuoäc ñaøm thoaïi bao goàm soá tieàn, soá cuoäc goïi,… neân SRAM ñöôïc choïn seõ laø 6264 coù dung löôïng nhôù 8 Kbytes. Caùc vi maïch EPROM 2764 vaø SRAM 6264 seõ ñöôïc giôùi thieäu ôû phaàn PHUÏ LUÏC. Sô ñoà keát noái chaân cuûa RAM 6264 nhö sau: +5V CE2 Vcc D0 D OUTPUT DATA 0 RD D7 A0 WR ADDRESS RAM CE1 A12 6264 GND
Sô ñoà keát noái Ram 3. Keát Noái Boä Nhôù EPROM Vaø RAM Vaøo CPU : Boä nhôù EPROM vaø RAM ñöôïc keát noái vôùi CPU thoâng qua caùc bus ñòa chæ, bus döõ lieäu vaø bus ñieàu khieån. Nhö ñaõ khaûo saùt ôû treân, CPU 8031 coù theå coù boä nhôù chöông trình vaø döõ lieäu leân ñeán 64 Kbytes nhöng trong phaïm vi maùy tính do chöông trình laøm vieäc cuõng töông ñoái lôùn neân ta choïn hai IC nhôù SRAM vaø EPROM coù toång dung löôïng nhôù laø 16 Kbytes. a. Bus ñòa chæ (Address Bus): Laø bus moät chieàu chuyeån taûi thoâng tin töø CPU 8031 ñeán caùc IC nhôù. Do 8031 coù theå ñieàu khieån boä nhôù môû roäng leân ñeán 64 Kbytes töùc laø coù tôùi 16 ñöôøng ñòa chæ ra A0 ….A15 maø caùc IC nhôù chæ coù 16 Kbytes. Vì vaäy ta söû duïng 13 bit thaáp ñòa chæ cuûa CPU töø A0 … A12 ñeå keát noái song song vôùi 13 ñöôøng ñòa chæ cuûa SRAM vaø EPROM. Caùc bit ñòa chæ coøn laïi seõ duøng cho vieäc ñieàu khieån. b. Bus döõ lieäu (Data Bus): Laø bus döõ lieäu hai chieàu coù chöùc naêng chuyeån döõ lieäu qua laïi giöõa CPU vaø caùc IC nhôù. Do vaäy 8 ñöôøng döõ lieäu cuûa CPU 8031 seõ noái song song vôùi 8 ñöôøng döõ lieäu cuûa SRAM vaø EPROM. c. Bus ñieàu khieån (Control Bus): Bus ñieàu khieån laø bus khaù quan troïng trong maïch vì noù quyeát ñònh xem khi naøo SRAM hay EPROM seõ ñöôïc ñoïc döõ lieäu vaø khi naøo SRAM seõ ghi döõ lieäu. Do vaäy chaân RD\ cuûa CPU seõ ñöôïc noái ñeán chaân OE\ cuûa SRAM vaø WD\ cuûa CPU seõ ñöôïc noái ñeán chaân WE\ cuûa SRAM. Chaân PSEN\ cuûa CPU seõ ñöôïc noái ñeán OE\ cuûa EPROM ñeå cho pheùp CPU goïi chöông trình löu tröõ saün chöùa trong EPROM. Moãi SRAM vaø EPROM coù dung löôïng nhôù 8 Kbytes neân vieäc qui ñònh noäi dung ñòa chæ oâ nhôù nhö sau:
- Ñoái vôùi EPROM do CPU coù ñaëc ñieåm khi maùy ñöôïc caáp nguoàn thì seõ baét ñaàu hoaït ñoäng ôû ñòa chæ 0000H neân ñòa chæ cuûa EPROM baét ñaàu töø 0000H vaø keát thuùc ôû ñòa chæ 1FFFH. - Ñoái vôùi SRAM, ñòa chæ baét ñaàu laø 8000H vaø keát thuùc ôû 9FFFH. Sôû dó ta choïn ñòa chæ naøy vì theo thieát keá phaàn cöùng chaân ñòa chæ cuoái cuøng cuûa CPU (A15) ñöôïc duøng laøm chaân ñieàu khieån vaø ñöôïc noái ñeán chaân CS\ cuûa SRAM. IV. KHOÁI CHOÁT ÑÒA CHÆ: Trong maùy tính cöôùc naøy, CPU ñöôïc duøng laø vi ñieàu khieån 8031 coù ñaëc ñieåm laø 8 bit thaáp cuûa ñòa chæ ñöôïc ña hôïp vôùi 8 bit döõ lieäu. Vi maïch duøng ñeå choát ñòa chæ laø vi maïch choát 74573. Vi maïch 74573 duøng ñeå choát ñòa chæ do CPU xuaát ra: - 8 ngoõ vaøo cuûa 74573 ñöôïc keát noái vôùi 8 ngoõ AD0 … AD7 (Port 0) cuûa CPU 8031. - 8 ngoõ ra cuûa 74573 ñöôïc keát noái vôùi caùc ñöôøng ñòa chæ cuûa SRAM vaø EPROM Vi maïch 74573 coù 8 Flip-Flop D vaø 8 coång ñeäm ñieàu khieån. Tín hieäu ñieàu khieån choát ñòa chæ ñöôïc CPU ñöa ra ôû chaân ALE (Address Latch Enable) ñöôïc noái vaøo chaân C (Chip) cuûa 74573. ÔÛ nöûa chu kyø ñaàu cuûa chöông trình laøm vieäc, caùc Flip-Flop D cuûa 74573 seõ choát caùc ñòa chæ do CPU ñöa tôùi, khi ñoù chaân C ôû möùc 1. ÔÛ nöõa chu kyø coøn laïi, C ôû möùc 0 döõ lieäu xuaát ra ôû Q chính laø döõ lieäu ôû caùc ngoõ vaøo tröôùc ñoù, luùc naøy caùc ñöôøng port 0 seõ raõnh roãi ñeå nhaän vaø xuaát döõ lieäu ñeán SRAM vaø EPROM. V. KHOÁI NHAÄN AÂM HIEÄU – GIAÛI MAÕ BAØN PHÍM (ÑAÛO CÖÏC – DTMF THU): * Khi thueâ bao khoâng ñöôïc ñaët ôû cheá ñoä ñaûo cöïc: - Luùc khoâng ñaûo cöïc coù nghóa laø coâng taéc chaân 1 vaø 2 ñöôïc noái laïi vôùi nhau, chaân TXD vaø RXD seõ ñöôïc truyeàn tröïc tieáp vôùi nhau. - Ñeå baét ñaàu cuoäc goïi khi thueâ bao baét ñaàu nhaác maùy, vaø ñieàu naøy baùo hieäu cho toång ñaøi bieát raèng thueâ bao muoán thieát laäp cuoäc goïi, ñoàng thôøi ngoõ ra P3.3 töùc laø chaân INT1 cuûa 8031 xuaát ra möùc logic 1 laøm qua ñieän trôû R6 ñeå phaân cöïc cho transistor Q1 hoaït ñoäng keùo theo caùc tieáp ñieåm cuûa rôlay ñoùng laïi. - Khi toång ñaøi nhaän bieát raèng coù thueâ bao muoán thieát laäp cuoäc goïi, thì toång ñaøi seõ göûi tín hieäu môøi quay soá. Tín hieäu ñoù seõ ñi qua chaân 6 vaø chaân 7 cuûa head 7 ñeå sau ñoù tieáp tuïc ñi vaøo maïch. - Moät trong hai caëp tone theo chaân 6 seõ laøm cho diode IS01 chaùy ñeå taùc ñoäng laøm 4N35 daãn, ñieàu naøy keùo theo chaân TXD vaø RXD ñeàu bò daãn xuoáng mass. Luùc
naøy chöông trình phaàn meàm seõ hieåu raèng khi RXD vaø TXD ñeàu ôû möùc logic 0 laø maùy ñang ñöôïc caøi ñaët ôû cheá ñoä khoâng ñöôïc ñaûo cöïc. Tín hieäu sau khi qua ISO1, laïi tieáp tuïc ñi ra chaân 5 cuûa head7. - Moät tín hieäu coøn laïi seõ ñi qua chaân 7 cuûa head7, qua tieáp ñieåm rôlay, qua ñieän trôû R8, qua tuï ñieän C7, qua ñieän trôû R9, ñi vaøo chaân ñaûo cöïc –IN cuûa vi maïch MT8870. Tín hieäu ñoù sau khi vaøo boä thu DTMF hoaït ñoäng ôû cheá ñoä tone. Sau ñoù tín hieäu seõ quay trôû ra theo ñöôøng chaân GS qua ñieän trôû R10 vaø chaïy ngöôïc ra chaân 7 cuûa head7. - Hai tín hieäu töø chaân 7 vaø chaân 5 seõ tieáp tuïc ñi vaøo maùy thueâ bao vaø taïi maùy thueâ bao seõ nghe tín hieäu môøi quay soá cuûa toång ñaøi. Sau ñoù thueâ bao coù theå quay soá caàn goïi. - Khi thueâ bao nhaán soá xong, thì seõ coù moät caëp tín hieäu tone ñi vaøo hai chaân 5 vaø chaân 7, töông töï nhö tín hieäu töø toång ñaøi tôùi, moät trong hai tone theo chaân 5 seõ laøm cho diode ISO2 chaùy ñeå taùc ñoäng laøm 4N35 daãn. Ñieàu naøy keùo theo chaânTXD vaø RXD ñeàu bò daãn xuoáng mass. Luùc naøy chöông trình phaàn meàm seõ hieåu raèng khi TXD vaø RXD ñeàu ôû möùc logic 0 laø maùy ñang ñöôïc caøi ñaët ôû cheá ñoä khoâng ñaûo cöïc. Tín hieäu sau khi qua ISO2 laïi tieáp tuïc ñi ra chaân 6 cuûa head7. - Moät tín hieäu coøn laïi seõ ñi qua chaân 7 cuûa head7, qua tieáp ñieåm rôlay, qua ñieän trôû R8, qua tuï ñieän C7, qua ñieän trôû R9, ñi vaøo chaân ñaûo cöïc –IN cuûa vi maïch MT8870. Tín hieäu ñoù sau khi vaøo boä thu DTMF hoaït ñoäng ôû cheá ñoä tone. Noù coù taùc duïng giaûi maõ caùc phím baám cuûa cuûa ñieän thoaïi thaønh caùc bit döõ lieäu ñeå vi xöû lyù nhaän bieát vaø xöû lyù. Sau ñoù tín hieäu seõ quay trôû ra theo ñöôøng chaân GS qua ñieän trôû R10 vaø chaïy ngöôïc ra chaân 7 cuûa head7. - Hai tín hieäu töø chaân 6 vaø chaân 7 seõ tieáp tuïc ñi ra toång ñaøi vaø toång ñaøi seõ hieåu raèng coù maùy thueâ bao muoán yeâu caàu chuyeån maïch tôùi maùy thueâ bao khaùc vaø sau ñoù coù caùc thoâng baùo ví duï nhö tín hieäu hoài aâm chuoâng tôùi thueâ bao hoaëc tín hieäu baùo baän töø thueâ bao caàn lieân laïc. - Khi beân thueâ bao kia nhaác maùy, tín hieäu thoâng qua chuyeån maïch töï ñoäng cuûa toång ñaøi seõ vaøo chaân 7 vaø chaân 6 vaø töông töï nhö treân, luùc naøy RXD vaø TXD vaãn ôû möùc logic 0, chaân STD cuûa MT8870 ñöa tín hieäu vaøo INT0 vaø chöông trình phaàn meàm ñieàu khieån xöû lyù sau 10s chaân cho pheùp ñoïc RD\ cuûa vi ñieàu khieån 8031 seõ qua caùc coång logic vaø taùc ñoäng vaøo chaân TOE cuûa MT8870 ñeå cho pheùp caùc bit döõ lieäu xuaát ra qua Q1…Q4 vaøo CPU ñeå xöû lyù tính tieàn. * Khi maùy ñöôïc caøi ôû cheá ñoä ñaûo cöïc:
- Ñieàu kieän ñaàu tieân ñeå maùy tính cöôùc hoaït ñoäng ñöôïc ôû cheá ñoä laø thueâ bao phaûi ñaêng kyù ñaûo cöïc taïi toång ñaøi. - Khi maùy ñöôïc caøi ôû cheá ñoä ñaûo cöïc, chaân 1 vaø chaân 2 seõ ñeå hôû, chaân RXD vaø TXD khoâng coøn ñöôïc noái vôùi nhau nöõa. - Ñeå tính tieàn cuoäc goïi, thueâ bao baét ñaàu nhaác maùy, cuõng töông töï nhö cuoäc goïi khoâng ñaûo cöïc khi toång ñaøi ñöôïc yeâu caàu phuïc vuï thì seõ phaùt tín hieäu môøi quay soá vaøo chaân 6 vaø chaân 7, tín hieäu vaøo chaân 6 seõ laøm cho ISO1 hoaït ñoäng vaø kích transistor daãn keùo theo chaân RXD seõ ñöôïc daãn xuoáng mass töùc laø ôû möùc logic 0 vaø TXD thì ñöôïc noái Vcc cho neân noù vaãn ôû möùc logic 1. - Tín hieäu qua ISO1 vaø ñi ra maùy ñieän thoaïi theo chaân 5 cuûa head7, tín hieäu töø chaân 7 cuûa khoái giaûi maõ baøn phím sau ñoù ñi ra maùy ñieän thoïai ñeå baùo hieäu môøi goïi. - Thueâ bao baét ñaàu quay soá, tín hieäu vaøo maïch laøm cho ISO1 chaïy, töùc laø chaân RXD ôû möùc logic 0 vaø TXD ôû möùc logic 1. Chöông trình phaàn meàm seõ nhaän bieát vaø xöû lyù raèng vôùi möùc logic cuûa hai chaân naøy thì cho pheùp maïch hoaït ñoäng ôû cheá ñoän ñaûo cöïc. - Sau khi toång ñaøi nhaän bieát raèng thueâ bao naøy ñaõ thöïc hieän ñaêng kyù ñaûo cöïc taïi toång ñaøi thì toång ñaøi seõ baét ñaàu tính cöôùc sau khi maùy thueâ bao beân kia nhaác maùy. Sau khi thueâ bao beân kia nhaác maùy, thì ngoaøi vieäc toång ñaøi laøm nhieäm vuï chuyeån maïch thoâng thoaïi maø coøn ñöa tín hieäu ñaûo cöïc ñöa veà maùy thueâ bao. Tín hieäu ñaûo cöïc naøy seõ ñöa vaøo chaân ñaûo –IN cuûa MT8870. Laäp töùc seõ coù tín hieäu ngoû ra chaïy veà INT0 cuûa vi ñieàu khieån 8031 vaø chöông trình phaàn meàm seõ ñieàu khieån ngoû ra cho pheùp ñoïc RD\ taùc ñoäng vaøo chaân TOE cuûa MT8870 cho pheùp xuaát döõ lieäu vaøo CPU xöû lyù tính tieàn hieån thò qua led. Tín hieäu sau khi vaøo MT8870 ñeå xöû lyù thì quay ra ñeå noái thoâng thoaïi vôùi maùy thueâ bao. Khi cuoäc goïi keát thuùc maùy seõ hieån thò toaøn boä thôøi gian vaø soá tieàn keå töø khi thueâ bao beân kia baét ñaàu nhaác maùy. * Tính R5 Khi doøng thueâ bao nhaác maùy, doøng thoâng thoaïi caáp cho thueâ bao töø (20 – 100 )mA Cho doøng cuûa toång ñaøi caáp cho thoâng thoaïi nhoû nhaát laø 20mA. Choïn opto laø 4N35, choïn doøng qua led laø 4mA, ñieän aùp suït treân led opto laø V = 2V.  Doøng qua R5 laø: I5 = 20 – 4 = 16mA Vopto 2 R5    1,125 K I5 16 Choïn R5 = 220
* Giaûi maõ DTMF: IC MT8870 seõ giaûi maõ soùng DTMF ra soá BCD 4 bit vaø ñöa tôùi CPU, ñoàng thôøi cuõng taõo ra moät tín hieäu ngaét ôû chaân 15 (STD) ñöa tôùi chaân INT0\ cuûa CPU taïo ngaét khi nhaän moät tín hieäu Tone vaøo. Chaân 8 vaø chaân 7 cuûa MT8870 ñöôïc noái tôùi moät thaïch anh 3,579 MHz, taàn soá cuûa thaïch anh naøy seõ ñem so saùnh vôùi caùc taàn soá cuûa DTMF ñeå taïo ra caùc soá BCD 4 bit. Khi chaân 10 ôû möùc thaáp, MT8870seõ taïo xung baùo cho CPU bieát qua chaân INT0\ ñeå taïo ngaét, khi ñoù CPU phaûi chuyeån sang cheá ñoä Tone. Luùc ñoù, vi maïch MT8870 seõ nhaäp caùc soá döôùi daïng tín hieäu caùc maõ soùng DTMF ñoàn thôøi caùc ngoõ ra Q1…Q4 ôû möùc toång trôû cao. Khi RD\ cuûa CPU ôû möùc thaáp vaø A15 cuûa CPU ôû möùc cao khi ñoù chaân 10 (TOE) seõ ôû möùc cao, MT8870 xuaát ra döõ lieäu. Sô ñoà keát noái MT8870: VCC 100K 100K 2 18 104 330K 150K 3 17 104 1 4 16 5 INTO 6 8870 15 9 14 Q1 7 13 Q2 12 Q3 3.57MHz 11 Q4 A15 8 10 CPU RD