Luận văn tốt nghiệp Trang 1

GVHD Nguyễn Việt Hùng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG……………
LUẬN VĂN

Thiết kế mạch đếm sản phẩm
dùng vi điều khiển 8051

chúng em quyết định thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi với thực tế và nó
thật sự rất có ý nghĩa đối với chúng em vì đã làm được một phần nhỏ đóng góp cho xã hội.
Để làm được mạch này cần thiết kế được hai phần chính là: bộ phận cảm biến và bộ
phận đếm.
* Bộ phận cảm biến: gồm phần phát và phần thu. Thông thường người ta sử dụng
phần phát là led hồng ngoại để phát ra ánh sáng hồng ngoại mục đích để chống nhiễu so
với các loại ánh sáng khác, còn phần thu là transistor quang để thu ánh sáng hồng ngoại.
* Bộ phận đếm có nhiều phương pháp thực thi đó la:
-Lắp mạch dùng kỹ thuật số với các IC đếm, chốt, so sánh ghép lại
-Lắp mạch dùng kỹ thuật vi xử lí
-Lắp mạch dùng kỹ thuật vi điều khiển
II. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ:
1. Với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời có:
Các ưu điểm sau:
-Cho phép tăng hiệu suất lao động
-Đảm bảo độ chính xác cao
-Tần số đáp ứng của mạch nhanh, cho phép đếm với tần số cao
-Khoảng cách đặt phần phát và phần thu xa nhau cho phép đếm những sản phẩm lớn.
-Tổn hao công suất bé, mạch có thể sử dụng pin hoặc accu
-Khả năng đếm rộng
-Giá thành hạ
-Mạch đơn giản dễ thực hiện
Với việc sử dụng kỹ thuật số khó có thể đáp ứng được việc thay đổi số đếm. Muốn
thay đổi một yêu cầu nào đó của mạch thì buộc lòng phải thay đổi phần cứng.Do đó mỗi

Luận văn tốt nghiệp Trang 3

GVHD Nguyễn Việt Hùng
lần phải lắp lại mạch dẫn đến tốn kém về kinh tế mà nhiều khi yêu cầu đó không thực hiện
được bằng phương pháp này.

Trong đồ án này chúng em thực hiện mạch đếm sản phẩm bằng phương pháp đếm
xung. Như vậy mỗi sản phẩm đi qua trên băng chuyền phải có một thiết bị để cảm nhận
sản phẩm, thiết bị này gọi là cảm biến. Khi một sản phẩm đi qua cảm biến sẽ nhận và tạo
ra một xung điện đưa về khối xử lí để tăng dần số đếm. Tại một thời điểm tức thời, để xác
định được số đếm cần phải có bộ phận hiển thị. Tuy nhiên mỗi khu vực sản xuất hay mỗi
ca sản xuất lại yêu cầu với số đếm khác nhau vì thế phải có sự linh hoạt trong việc chuyển
đổi số đếm. Bộ phận chuyển đổi trực quan nhất là bàn phím. Khi cần thay đổi số đếm
người sử dụng chỉ cần nhập số đếm ban đầu vào và mạch sẽ tự động đếm. Khi số sản phẩm
được đếm bằng với số đếm ban đầu thì mạch sẽ tự động dừng. Từ đây suy ra mục đích yêu
cầu của đề tài:
-Số đếm phải chính xác, và thay đổi việc cài đặt số đếm ban đầu một cách linh hoạt.
-Bộ phận hiển thị phải rõ ràng
-Mạch điện không quá phức tạp, bảo đảm được sự an toàn,dễ sử dụng.
-Giá thành không quá mắc
IV. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI:

Luận văn tốt nghiệp Trang 4

GVHD Nguyễn Việt Hùng
-Các sản phẩm rất đa dạng với nhiều chủng loại: đặc; rỗng, kích cỡ khác nhau.
Nhưng với khả năng của thiết bị lắp thì mạch chỉ có thể đếm đối với sản phẩm có khả
năng che được ánh sáng và có kích thước từ 10cm
3
đến 30cm
3
.
-Đếm số sản phẩm trong một thùng phạm vi thay đổi từ 2  999. Còn số thùng sản
phẩm phạm vi thay đổi từ 19999.
-Lưu số sản phẩm, số hộp sau mỗi ca sản xuất và cho phép xem số sản phẩm và số
hộp trong các ca sản xuất.
KHỐI
XỬ LÝ

CẢM BIẾN

BÀN PHÍM
KH
Ố
I HI
Ể
N TH
ỊLuận văn tốt nghiệp Trang 5

b. Các linh kiện trong mạch cảm biến:
b1. Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của led hồng ngoại:
_Led được cấu tạo từ GaAs với vùng cấm có độ rộng là 1.43eV tương ứng bức xạ 900nm.
Ngoài ra khi pha tạp Si với nguyên vật liệu GaAlAs, độ rộng vùng cấm có thể thay đổi.
Với cách này, người ta có thể tạo ra dải sóng giữa 800 - 900nm và do đó tạo ra sự điều
hưởng sao cho led hồng ngoại phát ra bước sóng thích hợp nhất cho điểm cực đại của độ
nhạy các bộ thu.
_Hoạt động: khi mối nối p - n được phân cực thuận thì dòng điện qua nối lớn vì sự dẫn
điện là do hạt tải đa số, còn khi mối nối được phân cực nghịch thì chỉ có dòng rỉ do sự di
chuyển của các hạt tải thiểu số. Nhưng khi chiếu sáng vào mối nối, dòng điện nghịch tăng
lên gần như tỷ lệ với quang thông trong lúc dòng thuận không tăng. Đặc tuyến volt –
ampere của led hồng ngoại như sau:
KHỐI
DAO
ĐỘNG
KHỐI
DAO
ĐỘNG
KHUYẾCH
ĐẠI
TRANSITOR
THU


_Hình thức bên ngoài của nó khác với transistor thông thường ở chỗ trên vỏ của có
cửa sổ trong suốt cho ánh sáng chiếu vào. Ánh sáng qua cửa sổ này chiếu lên miền bazơ
của transistor. Chuyển tiếp PN emitor được chế tạo như các transistor thông thường, nhưng
chuyển tiếp PN colector, thì do miền bazơ cần được chiếu sáng, cho nên nó có nhiều hình
dạng khác nhau, cũng có dạng hình tròn nằm giữa tâm miền bazơ. Khi sử dụng transistor
quang mắc mạch tương tự như transistor mắc chung emitor (CE). Chuyển tiếp emitor được
phân cực thuận còn chuyển tiếp colector được phân cực nghịch. Có nghĩa là transistor
quang được phân cực ở chế độ khuyếch đại.
Dòng điện trong transistor:
Vì nối thu được phân cực nghịch nên có dòng rỉ Ico chạy giữa thu – nền và vì nối nền -
phát được phân cực thuận nên dòng thu là ( + 1)Ico đây là dòng tối của quang transistor.
Khi chiếu ánh sáng vào miền bazơ, trong miền bazơ có sự phát xạ cặp điện tử lỗ trống làm
xuất hiện dòng I
L
. Do ánh sáng khiến dòng thu trở thành:
Ic = ( + 1) .(Ico + I
L
)

Đặc tuyến của transistor quang

= 4



P

N

B

E

B

CLuận văn tốt nghiệp Trang 7

GVHD Nguyễn Việt Hùng


Chức năng của các chân
Đây là vi mạch định thời chuyên dùng, có thể mắc thành dạng mạch đơn ổn hay bất ổn.
Điện áp cung cấp từ 3V đến 18V.
Dòng điện ra đến 200mA (loại vi mạch BJT) hay 100mA (loại CMOS).
Chân 1: Nối với masse.
Chân 2: Nhận tín hiệu kích thích (trigger).
Chân 3: Tín hiệu ra (output).
Chân 4: Phục nguyên về trạng thái ban đầu (preset).
Chân 5: Nhận điện áp điều khiển (control voltag).
Chân 6: Mức ngưỡng ( threshold ).
GND V
CC

TRI DIS
OUT THR
RES CN

FLIP

FLOP
OUTPUT

8

6

4

+
hay chạm thẳng vào masse, điều này sẽ làm hư
IC.
 IC 567 (TONE DECODER):
IC 567 Bộ giải mã âm sắc.
IC chứa một vòng khóa pha. Khi tần số phù hợp với tần số trung tâm thì chân 8 có mức áp
thấp. Do đó tín hiệu từ transistor qua tầng khuyếch đại đưa đến ngõ vào của IC 567. Tần số
hiện nay được xác lập theo mạch định thời R và C hay 1,1(RC). R lấy khoảng 2K đến
20K. 567 có thể tách dò tần số ngã vào từ 0,01Hz đến 500KHz.
Ghi chú: các ngã vào trong mạch lọc thấp qua tính theo F sẽ được xác định bởi n/F
0
.
Trong đó n trong khoảng 1300 đến 62000. Tụ ngã ra lấy trị số gấp đôi tụ trong mạch lọc
thấp qua ở ngã vào.
2. Khối xử lí:
Với khối xử lí người ta có thể dùng IC rời hoặc khối vi xử lí. Nếu sử dụng vi xử lí
trong khối xử lý, người ta có thể thiết kế mạch điện giao tiếp được với máy tính nên dễ
dàng cho việc điều khiển từ xa và bằng việc thay đổi phần mềm có thể mở rộng chương
trình điều khiển mạch điện đếm nhiều dây chuyền trong cùng một thời điểm hay lưu lại các
số liệu trong các ca sản xuất, đó là lí do chúng em sử dụng vi xử lí trong khối xử lí. Cùng
với thời gian, con người đã cho ra đời nhiều loại vi xử lí từ 8 bit đến 64 bit với cải tiến


+

+

+ Ngõ ra
GND
Tụ định thời
Điện trở định thời

567 8
7
6
5

1

2
3
4

Tụ ngõ ra
Tụ lọc thôngthấp
Ngõvào
a2. Chức năng của các chân 8051:
Port 0: từ chân 32 đến chân 39 (P0.0 _P0.7). Port 0 có 2 chức năng: trong các thiết
kế cỡ nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó có chức năng như các đường IO, đối với thiết kế
lớn có bộ nhớ mở rộng nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu.
Port 1: từ chân 1 đến chân 9 (P1.0 _ P1.7). Port 1 là port IO dùng cho giao tiếp với
thiết bị ngoài nếu cần.

Luận văn tốt nghiệp Trang 10

GVHD Nguyễn Việt Hùng
Port 2: từ chân 21 đến chân 28 (P2.0 _P2.7). Port 2 là một port có tác dụng kép
dùng như các đường xuất nhập hoặc là byte cao của bus địa chỉ đối với các thiết bị dùng bộ
nhớ mở rộng.

PSEN là tín hiệu ngõ ra có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng và
thường được nối đến chân OE\ của Eprom cho phép đọc các byte mã lệnh.
PSEN ở mức thấp trong thời gian 8051 lấy lệnh. Các mã lệnh của chương trình được
đọc từ Eprom qua bus dữ liệu, được chốt vào thanh ghi lệnh bên trong 8051 để giải mã
lệnh. Khi 8051 thi hành chương trình trong ROM nội PSEN ở mức cao.
ALE (Address Latch Enable):
Khi 8051 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, Port 0 có chức năng là bus địa chỉ và dữ liệu
do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ. Tín hiệu ra ALE ở chân thứ 30 dùng làm tín
hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường địa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt.
Tín hiệu ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là địa
chỉ thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động.
EA\ (External Access): Tín hiệu vào EA\ ở chân 31 thường được mắc lên mức 1
hoặc mức 0. Nếu ở mức 1, 8051 thi hành chương trình từ ROM nội. Nếu ở mức 0, 8051 thi
hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng. Chân EA\ được lấy làm chân cấp nguồn 21V khi lập
trình cho Eprom trong 8051.
RST (Reset): Khi ngõ vào tín hiệu này đưa lên mức cao ít nhất 2 chu kỳ máy, các
thanh ghi bên trong được nạp những giá trị thích hợp để khởi động hệ thống. Khi cấp điện
mạch phải tự động reset.
Các ngõ vào bộ dao động X1, X2:
Bộ tạo dao động được tích hợp bên trong 8051. Khi sử dụng 8051, người ta chỉ cần nối
thêm tụ thạch anh và các tụ. Tần số tụ thạch anh thường là 12 Mh
b. Cấu trúc bên trong của 8051
b1. Sơ đồ khối bên trong 8051:



b2. Khảo sát các khối nhớ bên trong 8051:

T1
T0

Điều khiển

ngắt
Các thanh

ghi khác
128
byte RAM
MRO n

p

Timer 0

Timer 1

Timer
2

INT0

INT1EA

RST

PSEN

ALE

P0 P2

P1 P3

TxD RxD

T2


24 27 26 25 24 23 22 21 20
23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18
22 17 16 15 14 13 12 11 10
21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08
20 07 06 05 04 03 02 01 00
1F
BANK 3
18
17
BANK 2
10
0F
BANK 1
08
07
Bank thanh ghi 0 ( mặc định cho R0-R7)
00

CẤU TRÚC RAM NỘI

F0

F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0

E0

E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0

D0



90 97 96 95 94 93 92 91 90

8D

Không được địa chỉ hóa từng bit
8C

Không được địa chỉ hóa từng bit
8B

Không được địa chỉ hóa từng bit
8A

Không được địa chỉ hóa từng bit
89 Không được địa chỉ hóa từng bit
88 8F 8
E
8D 8C 8B 8A 89 88
87 Không được địa chỉ hóa từng bit

83 Không được địa chỉ hóa từng bit
82 Không được địa chỉ hóa từng bit
81 Không được địa chỉ hóa từng bit
80 87 86 8
5
84 83 82 81 80
THANH GHI CHỨC NĂNG ĐẶC BIỆT

Luận văn tốt nghiệp Trang 13

Bank thanh ghi tích cực bằng cách thay đổi các bit trong từ trạng thái chương trình
(PSW). Giả sủ thanh ghi thứ 3 đang được truy xuất, lệnh sau đây sẽ di chuyển nội dung của
thanh ghi A vào ô nhớ ram có địa chỉ 18H: MOV R0, A.
* Các thanh ghi có chức năng đặc biệt:
8051 có 21 thanh ghi chức năng đặc biệt (SFR: Special Funtion Register) ở vùng trên của
RAM nội từ địa chỉ 80H đến FFH.
Chú ý: tất cả 128 địa chỉ từ 80H đến FFH không được định nghĩa, chỉ có 21 thanh ghi chức
năng đặc biệt được định nghĩa sẵn các địa chỉ.
-Thanh ghi trạng thái chương trình:
Thanh ghi trạng thái chương trình PSW (Program Status Word ) ở địa chỉ DOH chứa các
bít trạng thái như bảng sau:
Bit Ký hiệu Địa chỉ Ý nghĩa

Luận văn tốt nghiệp Trang 14

GVHD Nguyễn Việt Hùng
PSW.7
PSW.6
PSW.5
PSW.4
PSW.3

PSW.2
PSW.1
PSW.0
CY
AC

11=bank 3: địa chỉ 18H –1FH
Cờ tràn
Dự trữ
Cờ parity chẵn lẽ. + Cờ nhớ:
C = 1 nếu phép toán cộng có tràn hoặc phép toán trừ có mượn và ngược lại C = 0.
Ví dụ nếu thanh ghi A có giá trị FF thì lệnh sau:
ADD A, #1
Phép cộng này có tràn nên bit C = 1 và kết quả trong thanh ghi A = 00H
Cờ nhớ có thể xem là thanh ghi 1 bit cho các lệnh luận lý thi hành trên bit. ANL
C, 25H
+ Cớ nhớ phụ:
Khi cộng các số BCD, cờ nhớ phụ AC = 1 nếu kết quả 4 bit thấp trong khoảng 0AH đến
0FH. Ngược lại AC = 0.
+ Cờ 0:
Cờ 0 là một bit cờ đa dụng dành cho các ứng dụng của người dùng.
+ Các bit chọn bankthanh ghi truy xuất:
Các bit chọn bank thanh ghi (RS0 và RS1) xác định bank thanh ghi được truy xuất.
Chúng được xóa sau khi reset hệ thống và được thay đổi bằng phần mềm nếu cần. Ví dụ
lệnh sau cho phép bank thanh ghi 3 và di chuyển nội dung của bank thanh ghi R7 (địa chỉ
bye 1FH) vào thanh ghi A:
SETB RS1
SETB RS0
MOV A,R7
-Thanh ghi B:
Thanh ghi B ở địa chỉ F0H được dùng cùng với thanh ghi tích lũy A cho các phép
toán nhân và chia. Lệnh MUL AB sẽ nhân các giá trị không dấu 8 bit trong A và B rồi trả
kết quả về 16 bit trong A (byte thấp) và B (byte cao). Lệnh DIV AB sẽ chia A cho B rồi trả

tiện trong khả năng giao tiếp.
-Các thanh ghi timer:
8051 có chứa 2 bộ định thời/ đếm 16 bit được dùng cho việc định thời hoặc đếm sự
kiện. Timer 0 ở địa chỉ 8AH (TL0: byte thấp) và 8CH (TH0: byte cao). Timer 1 ở địa chỉ
8BH (TL1: byte thấp) và 8DH (TH1: byte cao). Việc khởi động timer được Set bởi Timer
Mode (TMOD) ở địa chỉ 89H và thanh ghi điều khiển timer (TCON) ở địa chỉ 88H, chỉ có
TCON được địa chỉ hóa từng bit.
-Các thanh ghi port nối tiếp:
8051 chứa một port nối tiếp dành cho việc trao đổi thông tin với các thiết bị nối tiếp
như máy tính, modem hoặc giao tiếp nối tiếp với các IC khác. Một thanh ghi gọi là bộ đệm
dữ liệu nối tiếp (SBUF) ở địa chỉ 99H sẽ giữ cả 2 dữ liệu truyền và dữ liệu nhận. Khi
truyền dữ liệu thì ghi lên SBUF, khi nhận dữ liệu thì đọc SBUF. Các mode vận hành khác
nhau được lập trình qua thanh ghi điều khiển port nối tiếp SCON ở địa chỉ 98H.
-Các thanh ghi ngắt:
8051 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên. Các ngắt bị cấm sau khi reset hệ
thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở địa chỉ A8H, cả 2
thanh ghi được địa chỉ hóa từng bit.
-Thanh ghi điều khiển công suất:
Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở địa chỉ 87H chứa các bit điều khiển.
-Tín hiệu Reset:
8051 có ngõ vào reset RST tác động ở mức cao trong khoảng thời gian 2 chu kỳ,
sau đó xuống mức thấp để 8051 bắt đầu làm việc. RST có thể kích bằng tay bằng một phím
nhấn thường mở, sơ đồ mạch reset như hình trên (hình a)
sau khi reset hệ thống được tóm tắt như sau:
Thanh ghi Nội dung

Luận văn tốt nghiệp Trang 16

GVHD Nguyễn Việt Hùng
Đếm chương trình PC

- Tạo tốc độ baud cho port nối tiếp trong 8051.
Trong các ứng dụng định khoảng thời gian, người ta lập trình timer ở những khoảng đều
đặn và đặt cờ tràn timer. Cờ được dùng để đồng bộ hóa chương trình để thực hiện một tác
động như kiểm tra trạng thái của các ngõ vào hoặc gửi sự kiện ra các ngõra. Các ứng dụng
khác có thể sử dụng việc tạo xung nhịp đều đặn của timer để đo thời gian trôi qua giữa hai
sự kiện (ví dụ đo độ rộng xung ).
Truy xuất các timer của 8051 dùng sáu thanh ghi chức năng đặc biệt cho trong bảng sau:
SFR Mục Đích Địa chỉ Địa chỉ hóa từng bit
TCON Điều khiển Timer 88H Có
TMOD Chế độ Timer 89H Không
TL0 Byte thấp của Timer 0 90H Không
TL1 Byte thấp của Timer 1 91H Không
TH0 Byte cao của Timer 0 92H Không

Luận văn tốt nghiệp Trang 17

GVHD Nguyễn Việt Hùng
TH1 Byte cao của Timer 1 93H Không
Các thanh ghi chức năng của timer trong 8031.
Thanh ghi chế độ timer (TMOD):
Thanh ghi TMOD chứa hai nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho Timer 0, và
Timer 1.
Bit Tên Timer Mô tả
7 GATE 1 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT1 ở mức cao
6 C/T 1 Bit chọn chế độ Count/Timer
1 = bộ đếm sự kiện
0 = bộ định khoảng thời gian

TCON.0 IT0 88h Cờ kiểu ngắt 0 bên ngoài
Tóm tắt thanh ghi chức năng TCON

Khởi động và truy xuất thanh ghi timer:
Thông thường các thanh ghi được khởi động một lần đầu ở chương trình để đặt ở
chế độ làm việc đúng. Sau đó, trong thân chương trình, các thanh ghi timer được cho chạy,
dừng, các bit được kiểm tra và xóa, các thanh ghi timer được đọc và cập nhật…. theo đòi
hỏi các ứng dụng.
TMOD là thanh ghi thứ nhất được khởi động vì nó đặt chế độ hoạt động. Ví dụ, các
lệnh sau khởi động Timer 1 như timer 16 bit (chế độ 1) có xung nhịp từ bộ dao động tên
chip cho việc định khoảng thời gian:
MOV TMOD, #1B
Lệnh này sẽ đặt M1 = 1 và M0 = 0 cho chế độ 1, C/ T= 0 và GATE = 0 cho xung
nhịp nội và xóa các bit chế độ Timer 0. Dĩ nhiên, timer không thật sự bắt đầu định thời cho
đến khi bit điều khiển chạy TR1 được đặt lên 1.
Nếu cần số đếm ban đầu, các thanh ghi TL1/TH1 cũng phải được khởi động. Một
khoảng 100s có thể được khởi động bằng cách khởi động giá trị cho TH1/TL1 là FF9CH:
MOV TL1, #9CH
MOV TH1, #0FFH
Rồi timer được cho chạy bằng cách đặt bit điều khiển chạy như sau:
SETB TR1
Cờ báo tràn được tự động đặt lên 1 sau 100s. Phần mềm có thể đợi trong 100 s bằng
cách dùng lệnh rẽ nhánh có điều kiện nhảy đến chính nó trong khi cờ báo tràn chưa được
đặt lên 1:
WAIT: JNB TF1, WAIT
Khi timer tràn, cần dừng timer và xóa cờ báo tràn trong phần mềm:
CLR TR1
CLR TF1

d. Ngắt ( INTERRUPT)

IE.3 ET1 ABH Cho phép ngắt từ Timer 1
IE.2 EX1 AAH Cho phép ngắt ngoài 1
IE.1 ET0 A9H Cho phép ngắt từ Timer 0
IE.0 EX0 A8H Cho phép ngắt ngoài 0
Tóm tắt thanh ghi IE
- Các cờ ngắt :
Khi điều kiện ngắt xảy ra thì ứng với từng loại ngắt mà loại cờ đó được đặt lên một
để xác nhận ngắt.
Ngắt Cờ Thanh ghi SFR và vị trí bit
Bên ngoài 0 IE0 TCON.1
Bên ngoài 1 IE1 TCON.3
Timer 1 TF1 TCON.7

Luận văn tốt nghiệp Trang 20

GVHD Nguyễn Việt Hùng
Timer 0 TF0 TCON.5
Port nối tiếp TI SCON.1
Port nối tiếp RI SCON.0
Các lọai cờ ngắt
- Các vectơ ngắt :
Khi chấp nhận ngắt, giá trị được nạp vào PC được gọi là vector ngắt. Nó là địa chỉ
bắt đầu của ISR cho nguồn tạo ngắt, các vector ngắt được cho ở bảng sau :
Ngắt Cờ Địa chỉ vector
Reset hệ thống RST 0000H
Bên ngoài 0 IE0 0003H
Timer 0 TF0 000BH

dùng SRAM 6264. Đặc điểm, sơ đồ chân và bảng sự thật của 2764 và 6264 ở hình dưới
đây
SRAM 6264: là bộ nhớ được chế tạo theo công nghệ CMOS, có dung lượng
65536 bit được tổ chức thành 8192x8 bit (8KByte), điện áp cung cấp là +5V, thời gian truy
cập khoảng 150ns. Ngõ vào/ra dữ liệu được dùng chung, các ngõ vào/ra này tương thích
TTL. Công suất tiêu tán ở trạng thái chờ rất thấp chỉ khoảng 0,1mW so với khi hoạt động
bình thường là 200mW.
Sơ đồ chân và sơ đồ logic của 6264 như sau: Từ sơ đồ chân cho ta thấy cá chân được chia thành 4 nhóm:
+ Vcc, GND : chân nguồn
+ Do đến D7 : chân dữ liệu
+ Ao đến A12 : chân địa chỉ
+

EPROM 2764: là bộ nhớ chỉ đọc được chế tạo theo công nghệ NMOS, dùng một
nguồn đơn +5V, dung lượng bộ nhớ là 65536 bit, được tổ chức thành 8192x8 bit (8KByte).

WE\N.C
A
12

A
7

A
6

A
5

A
4

A
3

A
2

A
1

A
0

9

A
11
OE\
A
10

CE
1
\
DQ
7

DQ
6

DQ
5

DQ
4

DQ
3Mode \ Pin WE\ CE
1
\ CE


A
4

A
3

A
2

A
1

A
0

O
0

O
1

O

2764

Vcc


CE
\

OE\
V

D
0
-D
7

A
0
-
A
12WE, OE, CS1, CS2 : chân đi
ề
u khi
ể
nLuận văn tốt nghiệp Trang 22

GVHD Nguyễn Việt Hùng


74HC138 với các ngõ ra được nối tới các ngõ vào chọn chip (CS\) trên các IC nhớ. Sau
đây là sơ đồ chân, bảng sự thật và đặc điểm của 74138:

Mode (chế độ) CE\ OE\ PGM\ V
PP
Ra
(Output)
Đọc L L H V
cc
Dout
Chờ H x x V
cc
Hi-Z
Lập trình L x L V
pp
Din
Kiểm tra L L H V
ppD


Y
2

Y
3

Y
4

Y
5

Y
674138

74138

A
B
C
Y
0
Y
7

sơ lược về các chân:
- Ngõ vào A,B,C là các chân ngõ vào số nhị phân 3 bit. C là bit có trọng số lớn nhất,
A là bit có trọng số nhỏ nhất
- Các chân ngõ ra: Yo  Y7, tích cực mức thấp.
- Các chân điều khiển: G
1
,G
2A
, G
2B
. IC chỉ hoạt động giải mã khi các chân điều khiển
đồng thời tích cực. G1 tích cực ở mức cao; G
2A
\ và G
2B
\ tích cực ở mức thấp Khi một
trong 3 chân này không tích cực các ngõ ra từ Yo  Y7 ở mức cao.
*Giải đa hợp các đường dữ liệu và đường địa chỉ:
Khi dùng bộ nhớ ngoài, port 0 không còn là port IO thuần túy. Nó được kết hợp giữa
bus địa chỉ và bus dữ liệu nên dùng tín hiệu ALE và IC chốt để chốt byte thấp của bus địa
chỉ khi bắt đầu mỗi chu kỳ bộ nhớ. Port2 cho byte cao của bus địa chỉ. Ơ đây chúng em
dùng IC chốt 74373. Sơ đồ chân, đặc điểm và bảng trạng thái của 74373


Y
6
Y
7

x H x x x H H H H H H H H
L x x x x H H H H H H H H
H L L L L L H H H H H H H
H L L L H H L H H H H H H
H L L H L H H L H H H H H
H L L H H H H H L H H H H
H L H L L H H H H L H H H
H L H L H H H H H H L H H
H L H H L H H H H H H L H
H L H H H H H H H H H H L
G
2
= G
2A
+ G
2
Bảng trạng thái
74373

D
0
-D

Q
1

Q
2

Q
3

Q
4

Q
5

Q
6

Q
7

G
OE\
D
0

D
1

D

Vì bộ nhớ chương trình là Rom nên xảy ra vấn đề bất tiện khi phát triển phần mềm
cho 8051 là tổ chức bộ nhớ như thế nào để có thể sửa đổi chương trình và có thể ghi trở lại
khi nó được chứa trong bộ nhớ Rom. Cách giải quyết là xếp chồng các vùng dữ liệu và
chương trình. Một bộ nhớ Ram có thể chứa cả chương trình và dữ liệu bằng cách nối
đường OE\ của Ram đến ngõ ra cổng AND có 2 ngõ vào là PSEN\ và RD\. Sơ đồ mạch
như hình sau cho phép bộ nhớ Ram có 2 chức năng vừa là bộ nhớ chương trình vừa là bộ
nhớ dữ liệu.
Vậy 1 chương trình có thể được tải vào Ram (bằng cách ghi nó như bộ nhớ dữ liệu)
và thi hành chương trình (bằng cách truy xuất nó như bộ nhớ chương trình) 3. Khối hiển thị:
a.Sơ đồ khối của mạch hiển thị:
Bo phận hiển thị gồm 8 led 7 đoạn anod chung. Vì các vi xử lí xử lí các dữ liệu là số
nhị phân (1,0 ) nên cần có sự giãi mã từ số nhị phân sang số thập phân. Sự giải mã có thể
dùng giải mã bằng phần cứng (IC giải mã). Tuy nhiên với phần mềm quét led người ta có
thể giảm bớt được các IC giải mã giảm giá thành của mạch điện. Nhưng để kết nối với
mạch hiển thị phải cần có IC giao tiếp vào ra vì các port của 8051 đã dùng cho mục đích
khác. 8255 là IC giao tiếp vào ra song song thông dụng và có thể điều khiển được bằng
phần mềm nên chúng em sử dụng 8255 để giao tiếp với các thiết bị ngoại vi (phần hiển
thị…). Vì dòng ra các port của 8255 rất nhỏ (lớn nhất là port A khoảng 5mA) nên cần có
IC đệm dòng để nâng dòng lên đủ kéo cho led sáng. Chúng em chọn IC đệm 74245. Khi
đưa dữ liệu ra để hiển thị tất cả các led đều nhận nhưng tại một thời điểm chỉ cho phép một
led được nhận dữ liệu nên phải có mạch giải mã để chọn led.

b. Giới thiệu về các linh kiện trong mạch
b1.Cổng xuất nhập 8255:
Trong hệ thống Vi xử lý hay máy vi tính nếu chỉ giao tiếp với bộ nhớ trong ROM,
RAM thì chưa đủ, máy tính còn phải giao tiếp với các thiết bị ngoại vi như bàn phím, màn
hình, máy in, để con người có thể đối thoại được máy tính cũng như dùng máy tính để
điều khiển các thiết bị khác. Để giao tiếp với nhiều thiết bị như vậy, máy tính có thể giao
tiếp qua nhiều đường và giao tiếp với nhiều hình thức khác nhau như giao tiếp nối tiếp,
giao tiếp song song.
Vì vậy vai trò của cổng xuất nhập 8255 để giao tiếp giữa máy tính với thiết bị ngoài là một
điều cần thiết giúp máy có thể mở rộng khả năng làm việc.
*Sơ đồ chân của 8255

Sơ đồ chân và sơ đồ logic
Tính linh hoạt của vi mạch thể hiện ở khả năng lập trình. Qua một thanh ghi điều
khiển, người sử dụng xác định chế độ hoạt động và cổng nào cần được sử dụng như là lối
vào hoặc lối ra. Các chân ra D
0
 D
7
tạo nên bus dữ liệu hai chiều có độ rộng là 8 bit. 8255
được chọn bởi tín hiệu mức thấp ở ngõ vào chọn chíp CS\. Khi 8255 không được chọn, bộ

8255A

D
0
-
D
7

RD\
WR\
RESET

CS\
A
0

A
1

CS
\

PA
0
-
PA
7


RD\
CS\
GND
A
1

A
0

PC
7

PC
6

PC
5

PC
4

PC
0

PC
1

PC
2

D
1

D
2

D
3

D
4

D
5
D
6

D
7

V
cc

PB
7

PB
6

PB

74245
Gi
ả
i mã

74138

LED
Port0

Port2