ThiÕt kÕ hÖ vi xö lý 8 bÝt Bïi §øc Th¾ng-T§H1-K47
§Ò tµI THIÕT KÕ HÖ VI Xö Lý 8 BIT
Y£U CÇU

 …
  !"#$%&'()*+,
- ./01#2%34()*+156
7 89: ;3<=>010('?@
 40('?(
A=B./019:'9B>CDB>C
D&EF)./01.GC9"FHIJ
CKC
 L>01:BMBNO9.' !"L>01.'
3PQB
 R6>01'3<(:!/!:G#2%
- S*1CT(6>U!)!1"V*0(93W
X1Y!*8F)ZIJ
7  !.'NU:(Z[W1YO!*C\E
(K130\*1
]^U!)!1"_:`aU!)C:`C* 
:!UU!)C*bC9O(c(`d!:e
#2%
  ]473<(:cX1U:`H U!)N:
BMB\:U!)!1"
Bµi tËp dµi: ThiÕt kÕ hÖ Vi xö lý 8 bÝt

Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
phần I
Thiết kế mạch phần cứng
Chơng I
định hớng thiết kế

ữ
:

qn0F)3WX1Y0(!1"*.G-IvJw*
(FF) U0(!:.Yữ


qL>01:BMBNO(cZU.GCuQ#g\g0
E
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít

Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
qL>01U:((cZC[U:(3WEC
8Q35Bpp:9:t!*
qAW14O<11.GUB>C(F()UC:.g:N(l
(`NU!)%2n9%oA"9B>ClBY(c3WEU8
*:WB9:t!*d(hOO<11.G
LQYUW)BY(c3WE*1eX1*U1\W
fC1\./011\()*+91\(K13F
Sơ đồ khối cho thiết kế phần cứng của hệ thống nh sau:
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít
-
@nI

&E9:
x ;
3<
&E
F)
Control Bus

Port 3
P:!-9B:!1Q=B*K1
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít
7
ThiÕt kÕ hÖ vi xö lý 8 bÝt Bïi §øc Th¾ng-T§H1-K47
:!-l[(c.G9Cj3UV*2LU
j(c03<\*1
hV*B:! j
- #J|9:V*B:!EWB
- LJ|!*V*B:!EWB
-
0oAL
|9i:9
--
1oAL
|9:i:9
-7 L$|9:<:9V*()s
- L|9:<:9V*()s
-D
#}
(K13F./01:9
-w
#J
(K13F(6./01:9
:!-l=C9>01(K13F:0=B!"r*\9
(K13F !"
RST
A|9:!g\g
2Ivt
#$^

CN1:3<!:>B
XTAL2
A|!*'CN31OW(N(Y:V*CN.*:(
1.2 Tæ chøc bé nhí:
Bµi tËp dµi: ThiÕt kÕ hÖ Vi xö lý 8 bÝt

Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
1.2.1 Cấu trúc chung của bộ nhớ:
LQYU(K13F16%S](K1Bh*9
*G()*+:./019 !"S;Bh*:
/*./019 !":BMB!1O=B./01
Z()*+uB:01!/9*:U./01* L1O<
u*4F\.p()*+./01DeX1**
JL#
!"9:N+:BMB(63e:BMB
%\E(K13F(c>cB\~ !"<!:
.1c3:Y73Og*O3Og\E[NBY\.p !"
Cd!C9X1U!"!1O=B(c;0eX1*\;(K13FZ
>01SvA!:*CS!:gv*g
L1O<(K13F:BMB*\.p(WD73Og
!"ZU\.pY !"<!:9<:9
\E01WC/G()*+Bh*V*
!"J1cV*./014FCd!<D73OgL!:
X1U!"!1O=B\E01BU!*U>01(69>01
W\E01eX1*Uh#J9}#


u*4F3WcB !"Cd!\E01
Cd!ZU:*>01#J9SvAX1*C8:2AJE
!*V*82AJ9O\N:>01(6:Cd!

Hình 2.3Cấu trúc bộ nhớ của họ MCS-51.
ThiÕt kÕ hÖ vi xö lý 8 bÝt Bïi §øc Th¾ng-T§H1-K47
0i•\€YO()*+9O(hOl9()*+(1V* 
!":BppiUg:!iU*1Og"=OW1 
!":BppiX1U.9aOg"Ng:!i*BY(`C0
YO3e(K130G()*+3U* !":Bpp
i
1.2.3 Bé nhí sè liÖu:
>*<BYV*H×nh 2.3F1.k3e*./01V*
%S]u*4F\.pD7&Og\E01:NR
!1\()*+V*\E01:94F9:`D1\()*
+!s(c\.p(F<3WC:`K1(s9:!*
3U(F()()*+:#2%g:!*L!:!scB1\()*+!D
8\€BU!*()*+*:[8\€BU!*()*+ 
QBZU9O*4F!1O=B!;WB<./01:9
(E(*9D7&Og
\E01!:(c*!*9C-G
 qOg*:
qOgQB
q@G.9:U*j(`0Sr#
R)*+V*\E01!:1e994FX1Y(c
DOg
2. Tæ chøc bé nhí (Memory Map):
L'Q1!uV*(K13F01d o9O<11W
3W*W9Bh8UG\*1
  !"&#$%*9C*G
#$%!:$]B4()*+= ,÷rrr,
 ./01(cCd!<C&#2%:9()*+=
,÷-rrr,
 %NMBE9:t!*\.po()*+V*'Q1"

W3W./0197&<(F.k.9:W3W*\.p<C
&#2%:9(FCd!./01:0E
Bộ nhớ ROM ngoài
L;!*"*4F.G#$%:99U>Bv#$%
4.1c7&:`&4U!<)!s(FCd!L1O<
(F:( Y*;*6YBUB9.G#$%3!<>B
(K13FSA=O\( Y !QK1:W3WC9BG
cB.1BNC:BMBV* !"
Bộ nhớ RAM ngoài
RE#2%:9*\.p:NS#2%CN.G!:W3W
9DD7l4-(s()*+(s./01A44()*+ữ-rrr
()*+9O(c6!*!:G()*+V*(K13FdhtSV*
YC{()*+A:9!*[4(s6H3U9tS(cE>;9
4*(s>01O<11(6W9t$vt}v
Sơ đồ chân của RAM 6264:
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít

Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
2. Vi mạch ADC0809:
2J9CW)%$S>cBC1OF
(8 \*\E63<9C=:(K13F >
1OF(8 ;\E9O\.pB BUB1OF(8QB+6
3<4F6!*3<1OF(8Z-h6()*+LW)
9O:N!'3YjW(K1+(FCg!:<:993Yj
(K1++\E9C:2J(k.9*:WBU
U(`(FC YV*2J
- A1f1e( @01\1Q*:
- JY>01E9: ;@31f1e9q@4FCd
!*(:ZUYBUB31=:'CNpF
- Jk.9*:WB"(1!*4(0C-!NU<

b. Cấu trúc bên trong của ADC 0809
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít

Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
Cấu trúc bên trong của ADC0809 đợc thể hiện ở hình vẽ dới:
,:N(1OF(8
U()*+dE9:2'YC{()*+\E9U()
3< (19: 9: (c6 &C 3<(c 6(f s O<1 1
SL2#L2Iv(c>;O<11(!1SL2#L3eH
\^U!)(0UB(c1OF(8\(cENd89:
1S*!i(11OF(8S*11SL2#L3:Y\(1!*v$
g.::g!u9O1EQB;\;i(1X1U!"1OF(8
L!:\1EX1U!"1OF(8v$1edC>;QB(fs(1
!*-!NUV*2J)Y8S*13:Yà\2J;
001OF(8:./01(19:(c(*(W(0C(1!**!N
U(fsh>01v$1OF<C*:U::@nIW(F
(63WX1Y9:
c. Ghép ADC0809 với VXL8051.
qU3<9:2*:(cE9:U(19: V*2J%T
3<(44()*+!<.:8cB-()*+2X1O()U(19:
()*+9O3WE(s()*+2

2

2

V*1\()*+V*0EU
(s()*+*:V*0E(c.G(FN:>016BtS:
2J
qL>01tS(c(*(19:V*CN$#(F3d(2J

Chân 18 ữ 25 (PB
0
PB
7
): 9U(s=B1Q4<8
Chân 10 ữ 13, 14 ữ 17 (PB
0
PB
7
): 9U(s=B1Q4<8
Chân 27 ữ 34 (D
0
D
7
): 9U(s./01.**:N(*K1
.>01(K13F'!*UW)<:9(fs=U
./01'UW)(K13F<:99:
Chân 35 (Reset input): |9:4*h!g\gBY(cE>01
!g\g:1V*(F3e9CY(WCN(K13F&!g\g
U8V*29U|9:(fsQYU./01!<*
<!:2(K1)4*2!dK!NU*(1\j\99C
0
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít

2
-
2

2





2
7
2

2
D
2
w
}#
#vSvL
J

J

J

J
-
J
7
J

J
D
J
w
@

#J
}#
#vSvL
2

2

S
2
2
ThiÕt kÕ hÖ vi xö lý 8 bÝt Bïi §øc Th¾ng-T§H1-K47
Ch©n 6 (CS\): >01|9:B\ggSŒ(c(K13Fd
.G(F;*629C03*:WBK1W)
Ch©n 5 (RD\): |9:(6./01#g*.oB1
Ch©n 36 (WR\) : |9:./01}!goB1
Ch©n 8,9 (A
1
, A
0
): |9:()*+2 !g\\oB1.G=()*+
9:(F;*6*9U8
Bµi tËp dµi: ThiÕt kÕ hÖ Vi xö lý 8 bÝt
-
Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
Bảng địa chỉ lựa chọn thanh ghi và các cổng:
2

2

89*

4C
R0C
1\ ./
01
I:
(K1
3F
t(6
#J
}#
S
2

2

J
w
?
J

2
w
?
2


w
?
7


3U*19
qR)*W(U*J
w
V*'(K13F9
qI=Bt:UUV*:!J
w
V*'(K13F9
Định nghĩa chế độ các cổng
&J
w
2\\.pe!:}#(F()*W(
U*A.1V*}#U()jV*7(sMBE
W):NCKCV*0E\()*W(V*2C
U(=Bm[4F(c()*(=B*O*9C*Bp1
9:W(V*29
L!:W(9O4F4-W(9C03U*11519:
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít

J
D
J

J
7
J
-
J

J


pF9
qW(@9:!* \dJ
D
J

‚dW(9O2:3Yj
1Qt=B./01( YX1*Y-82CU(=B
qW(J
D
J

‚(hO9W(9:!*4ES!:g‰*94
\;(E:N/*:N90@nIeX1*UV*8L!:W
(9O4C2"2.G(F!*:(8\E019**:V*
7
÷

w
(F(E:N/*:N9@nI[d4C".G(F!*:(8
\E019
I
(F(E:N
qW(J
D
J

‚82.G9:t!**K1U
-
÷
w

J

I=B
n:U
*J
-
J

J




-
7

D
w







&e.G‚
D 7
1 4
D 6
1 3

2

(cE!;WB9:1\()*+0
E2

2

(cYC{<!:CN2(F6U*9:t!*2
9}#({(K=Bd!<
qUh\E01V*4F3WE!;WB9:1\\E01V*
0EC93e(0C-!NU"YhU8

V*(K1
4(0C-!NU!f
e. Ghép nối 8255A với thiết bị ngoại vi:
MBEW):NV*2eX1*7(s\E01
9(K13FdU82U(sMBE9O(c()*Z
!"01d!<ZU6W(9C0>cB9
>UCN24F(UB(c/11MBE
4. Thiết kế khối hiển thị:
ở (hO*.G3EF)9.G3EF)FHIJ
&EF)9O41(FC9
]%9"(*.4U9N
]&YjF)\E3;9(f6*E K1\:(IvJ
]S.p<C(K13F9C IJ9=OYB4
3He09O[(EIvJ1e:`ZU9:(4(F
.1O!"0F)./01
]Jk.9=B!"U3>;(f6*
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít
w

27
2

-w
-D
Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
Chức năng các chân của LCD
@

hE1f@
@
SS
h(Q
@
vv
h(K13F( BYV*IJ
#S h9O.G(F6*AW1#S"*C{
0(c6[W1#S"*./01(c69:BMBs
.G./01F)<IJ
#t} h9:(6:BMBs.G(6te't<
IJ#t}"(6[#t}"9<IJ
v h:BMB(cIJ\.p(FEe04!<
h./01&./01(cQB(W"C1*:1EQB(cUB(W
hv(FIJE./01!<h./01n19OBY!EF19
7\
J]Jw RhO9h./01!<>(c.G(Fe<
IJ:`(6.1V*U*!:IJ
L*4FUC{0(W(F(K13FF)!<IJUC{
09O(c:!:90131=V*IJ
L!:0E3MBE"UhV*IJ4FMBX1*

a. Mạch giải mã 74LS138:
A4*:fC7h!:(4
ữw9U(s!*()*+>;d
CQB
29-(s()*+9:>;*:
vv9U(19::BMB9C<
>;dCQB
v-9U(19::BMB9C<>
;dC*:
Ta có bảng chân chức năng của 74LS138
nh sau:
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít

ThiÕt kÕ hÖ vi xö lý 8 bÝt Bïi §øc Th¾ng-T§H1-K47
  2 tv tv v tŽ tŽ tŽ tŽ- tŽ7 tŽ tŽD tŽw
n n n  n n        
n n n n  n        
n n n n n       •  
             
             
             
             
             
             
             
             
b. Vi m¹ch chèt 74LS373:
RhO9CN4U.pEN\E01d(1
9:34>01>;(1!*\€3e)W
(83>01(19:({CQA4+*O(83

Y 1
1 8
Y 2
1 6
Y 3
1 4
Y 4
1 2
A 5
1 1
A 6
1 3
A 7
1 5
A 8
1 7
Y 5
9
Y 6
7
Y 7
5
Y 8
3
2 O E
1 9
U 1 1
A 1
2
A 2

3
2 O E
1 9
7 4 L S 2 4 4
A
STOP
A D 0
A D 1
R S T
9
X T A L 2
1 8
X T A L 1
1 9
P S E N
2 9
A L E / P R O G
3 0
E A / V P P
3 1
V C C
4 0
P 1 . 0 / T 2
1
P 1 . 1 / T 2 - E X
2
P 1 . 2
3
P 1 . 3
4

P 3 . 3 / I N T 1
1 3
P 3 . 4 / T 0
1 4
P 3 . 5 / T 1
1 5
P 3 . 6 / W R
1 6
P 3 . 7 / R D
1 7
P 0 . 0 / A D 0
3 9
P 0 . 1 / A D 1
3 8
P 0 . 2 / A D 2
3 7
P 0 . 3 / A D 3
3 6
P 0 . 4 / A D 4
3 5
P 0 . 5 / A D 5
3 4
P 0 . 6 / A D 6
3 3
P 0 . 7 / A D 7
3 2
U 1
A T 8 9 S 8 2 5 2
A 1 3A 1 3
A

A 1 4A 1 4
O C
1
C
1 1
1 D
3
2 D
4
3 D
7
4 D
8
5 D
1 3
6 D
1 4
7 D
1 7
8 D
1 8
1 Q
2
2 Q
5
3 Q
6
4 Q
9
5 Q

3
P A 2
2
P A 3
1
P A 4
4 0
P A 5
3 9
P A 6
3 8
P A 7
3 7
P B 0
1 8
P B 1
1 9
P B 2
2 0
P B 3
2 1
P B 4
2 2
P B 5
2 3
P B 6
2 4
P B 7
2 5
P C 0

A 1
D 0
3 4
D 1
3 3
D 2
3 2
D 3
3 1
D 4
3 0
D 5
2 9
D 6
2 8
D 7
2 7
P A 0
4
P A 1
3
P A 2
2
P A 3
1
P A 4
4 0
P A 5
3 9
P A 6

1 2
P C 6
1 1
P C 7
1 0
R D
5
W R
3 6
A 0
9
A 1
8
R E S E T
3 5
C S
6
U 6
8 2 5 5
A 2
A 3
A 2
A D 0
A 3
A 4
A 4
A 5
A 5
A 6A 6
A 7

5
A 6
4
A 7
3
A 8
2 5
A 9
2 4
A 1 0
2 1
A 1 1
2 3
A 1 2
2
D 0
1 1
D 1
1 2
D 2
1 3
D 3
1 5
D 4
1 6
D 5
1 7
D 6
1 8
D 7

A D 6
address bus
A D 7
D
2
3
1
U 9 A
7 4 0 2
A 0
A 0
A 1
A 1
A D 0A D 0A D 0A D 0A D 0A D 0
1
2
3
4
5
6
7
8
J 1
C O N 8
A D 1A D 1A D 1A D 1A D 1A D 1A D 1A D 1
A D 2
C L K
1 0
O E
9

I N 1
2 7
I N 2
2 8
I N 3
1
I N 4
2
I N 5
3
I N 6
4
I N 7
5
A 0
2 5
A 1
2 4
A 2
2 3
U 8
A D C 0 8 0 9
A D 2A D 2A D 2A D 2A D 2A D 2A D 2A D 2
A D 3
A D 4
A D 5
A D 4A D 4A D 4A D 4A D 4A D 4A D 4A D 4
A D 6
A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5A D 5
E


Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
phần II
Thiết kế phần Mền
phần 1
Lu đồ thuật toán
1.Lu đồ của chơng trình:
1.1 Chơng trình chính:
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít
-ấB>C63<
],F)
:
3<(4
Rc\
SL2#L
ấ
\*!
S
]&dN:W(V*2
]:BMBi:9
]A=BU!)CC*!1
"
]
SL$
R
R
46
3<
R
4(3U:

S*!
]R63<w
]*:
]1O<2
].x
R6:
L2qt
v.
A

Thiết kế hệ vi xử lý 8 bít Bùi Đức Thắng-TĐH1-K47
Chơng trình con dùng để tính giá trị trung bình: dùng pp đợi trễ tg chuyển
đổi của ADC.( sau khoảng 100us)
1.3. Chơng trình tính giá trị trung bình của 8 kênh đọc
đợc từ ADC:
1.4. Chơng trình tách số trung bình cộng ra hàng chục,
đơn vị
1.5 .Chơng trình con quét phím .
Bài tập dài: Thiết kế hệ Vi xử lý 8 bít
S*!
]R63<'2J
]Rx*>*!)(6(xc9:
G#2%x
v.
S*!
]R6\EL
]Lt
]2B1O<
]B.x
],9p2

L!dK
0(3<\:
 
0(3<a

W3<
‘1*O#7#
Rx*#7!*2#!*
Lj#7#D
Lj##w
n4*#7##D#w
R
S
&U
Z
R
S
D