LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 3
CHƯƠNG MỞ ĐẦU
I _ KHÁI QUÁT VẤN ĐỀ
Hệ thống điều khiển máy khoan bằng máy tính điện tử là một tập
hợp các thiết bò và phụ kiện liên quan. Để nắm được hết các nguyên lý
hoạt động và cấu tạo của chúng rõ ràng là một vệc không đơn giản. Thậm
chí ngay cả tên gọi của một số bộ phận trong hệ thống cũng gây phiền hà
cho người sử dụng. Trước những tiến bộ như vũ bảo của ngành công
nghiệp ngày nay và nhu cầu ứng dụng máy tính vào mọi lónh vực, hệ thống
điều khiển tự động ngày càng được phát triển một cách hoàn hảo và có độ
chính xác cao.
Hoạt động cơ bản của hệ thống điều khiển máy khoan bằng máy
tính được thực hiện cũng giống như các loại giao tiếp khác. Dữ liệu được
chứa trong bộ nhớ của máy tính, sau đó được xuất ra qua cổng giao tiếp nối
tiếp đưa đến máy khoan để điều khiển động cơ đònh vò đúng vò trí cần
khoan, và cứ thế hết vò trí này đến vò trí khác đến khi nào mà máy tính gởi
lệnh dừng thì động cơ không hoạt động nữa. Khi ấy hệ thống khoan mạch
in hoàn thành.
II_ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Do thời gian nghiên cứu và thực hiện đề tài chỉ giới hạn trong vòng 6
tuần, với vốn kiến thức và việc tìm hiểu về hệ thống điều khiển và cơ cấu
cấu tạo, cũng như các bộ phận chi tiết trong hệ thống điều khiển còn hạn
chế, luận văn này chỉ thực hiện trong phạm vi ứng dụng phần mềm Pal-El
để khoan mạch in bao gồm các phần sau:
Phần I : Cơ sở lý thuyết về giao tiếp
Giao tiếp với máy tính
phát từ họ PC (Personal Computer). Đầu tiên là kiểu máy PCXT do hãng
IBM chế tạo với bộ xử lý (CPU) 8088 của hãng Intel. Đây là hệ thống xử
lý dữ liệu 16 bit nhưng dùng bus dữ liệu 8 bit.
Tiếp theo đó là máy AT ra đời với bộ xử lý 80286 có tính năng hơn
hẳn chip 8088 của máy PC XT. Nó có khả năng tạo ra bộ nhớ ảo, đa nhiệm
vụ, tốc độ nhanh, độ tin cậy cao và dùng bus dữ liệu 16 bit. Đa nhiệm
(Multitasking) là khả năng thực hiện một lúc nhiều nhiệm vụ:
- Vừa in một tài liệu
- Vừa tính toán một phép tính
Công việc này thực hiện được nhờ hoán chuyển nhanh theo sự theo
dõi của CPU đến các chương trình mà nó đang nắm quyền điều khiển
.Việc này được thực hiện ngay bên trong CPU cộng với một vài giúp đỡ
của hệ điều hành.Bộ nhớ ảo (Virtull Memory) cho phép máy tính làm việc
với một bộ nhớ dường như lớn hơn nhiều so với bộ nhớ vật lý hiện có:
Công việc này thực hiện được nhờ một phần mềm và sự thiết kế phần
cứng cực kỳ tinh xảo.
Ngày nay các máy AT 386, 486, Pentium dùng chip CPU lần lượt là
80386, 80486, P5 là kết quả của trình độ kỹ thuật và công nghệ hiện đại.
Chương trình một bộ nhớ lớn hơn tổ tiên là : 8088 hay 80286 cùng với
nhiều chức năng mới, thêm nữa là tốc độ vi xử lý không ngừng được nâng
cao độ rộng của data bus cũng mở rộng lên 32bit rồi 64 bit với Pentium.
II _ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÀO RA:
1. Vào ra điều khiển bằng chương trình:
Thiết bò ngoai vi điều ghép với Bus hệ thống vi xử lý thông qua các
phần thích ứng về công nghệ chế tạo và logic. Thích ứng về công nghệ chế
tạo là điều chỉnh mức công nghệ sản xuất thiết bò ngoại vi và công nghệ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 6
bất kỳ lệnh nào trong chương trình chính. Các chương trình con phục vụ
ngắt có thể lưu trữ nội dung các thanh ghi và khôi phục lại khi thực hiện
xong chương trình phục vụ ngắt và trước khi trở lại chương trình chính.
Giao tiếp với maý tính là trao đổi dữ kiện giữa một máy tính với một
hay nhiều thiết bò ngoại vi.
Theo tiêu chuẩn sản xuất, máy tính giao tiếp với người sử dụng bằng
hai thiết bò:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 7
- Bàn phím để nhập dữ liệu
- Màn hình để hiển thò
Ngoài ra nhà sản xuất cho ta nhiều cách giao tiếp khác thông qua
các port như là các ngõ giao tiếp:
- Giao tiếp qua port com (nối tiếp)
- Giao tiếp qua port Parallel(song song)
Tùy theo trường hợp ứng dụng cụ thể mà chọn cách giao tiếp thích hợp.
III _ PHƯƠNG PHÁP GIAO TIẾP
1. Giao tiếp với máy tính thông qua slot card:
Bên trong máy tính, ngoài những khe cắm dùng cho card vào - ra,
card màn hình, vẫn còn những rãnh cắm để trống. Để giao tiếp với máy
tính, ta có thể thiết kế card mở rộng để gắn vào khe cắm mở rộng này. Ở
máy tính PC/XT rãnh cắm chỉ có 1 loại với độ rộng 8 bit và tuân theo tiêu
chuẩn ISA (Industry Standard Architecture). Rãnh cắm theo tiêu chuẩn IS
có 62 đường tín hiệu, qua các đường tín hiệu này máy tính có thể giao tiếp
dễ dàng với thiết bò bên ngoài thông qua card mở rộng.
Trên rãnh cắm mở rộng, ngoài 20 đường đòa chỉ, 8 đường dữ liệu,
tính và máy in. Khác với cách giao tiếp qua Port Com, ở cách giao tiếp này
dữ liệu được truyền song song cùng một lúc 8 bit. Vì thế nó có thể đạt tốc
độ cao. Connector của Port này có 25 chân bao gồm 8 chân dữ liệu và các
đường tín hiệu bắt tay (Handshaking ). Tất cả các đường Data và tín hiệu
điều khiển đều ở mức logic hoàn toàn tương thích với mức TTL. Hơn nữa,
người lập trình có thể điều khiển cho phép hoặc không cho phép các tín
hiệu tạo Interrupt từ ngõ vào nên việc giao tiếp đơn giản và dễ dàng. Tuy
nhiên, giao tiếp với mức logic TTL nên khoảng cách truyền bò hạn chế so
với cách truyền qua Port Com, đồng thời cáp truyền cũng phức tạp hơn. Đó
là nhược điểm của cách giao tiếp này.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 9 CHƯƠNG II
GIỚI THIỆU CHUẨN RS-232C
Vào năm 1960, cùng với sự phát triển mạnh của các thiết bò đầu cuối
máy tính chia sẻ thời gian, các Modem đã được tung ra ngày càng nhiều
nhằm đảm bảo cho các thiết bò đầu cuối có thể dùng các đường điện thoại
để thông tin giữa các máy tính với nhau ở những khoảng cách xa. Modem
và các thiêt bò được dùng để gửi số liệu nối tiếp thường được gọi là thiết bò
thông tin số liệu DCE (Datommunication Equipment). Các thiết bò đầu cuối
hoặc máy tính đang gửi hay nhận số liệu được gọi là các thiết bò đầu số
liệu DTE (Data Terminal Equipment). Nhằm đáp ứng với nhu cầu về tín
hiệu và các chuẩn bắt tay (handshake standards) giữa DTE và DCE, hiệp
hội kỹ thuật điện tử EIA đã đưa ra chuẩn RS-232C. Chuẩn này mô tả chức
năng 25 chân tín hiệu và bắt tay cho việc chuyển dữ liệu nối tiếp. Nó cũng
mô tả các mức điện áp, trở kháng, tốc độ truyền cực đại và điện dung cực
đại cho các đường tín hiệu này.
FOR 25
PINS
COMMON
NAME
RS232C
NAME
SIGNAL
DIRECTION
ON DCE
3
2
7
8
1
2
3
4
5
TxD
RxD
RTS
CTS
AA
BA
BB
CA
CB
-
11
12
13
14
15 SCF
SCB
SBA
ĐB
-
OUT
OUT
IN
OUT
4
16
17
18
19
20
IN/OUT
IN
- Hình 2-3 Qui đònh về chân của RS232C
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 11
Mức điện áp logic của RS-232C là khoảng điện áp giữa +15V và
–15V. Các đường dữ liệu sử dụng mức logic âm: logic 1 có điện thế giữa
–5V và –15V, logic 0 có điện thế giữa +5V và +15V. tuy nhiên các đường
điền khiển (ngoại trừ đường TDATA và RDATA) sử dụng logic dương: gía
trò TRUE = +5V đến +15V và FALSE =-5V đến –15.
Ở chuẩn giao tiếp này, giữa ngõ ra bộ kích phát và ngõ vào bộ thu
có mức nhiễu được giới hạn là 2V. Do vậy ngưỡng lớn nhất của ngõ vào là
±3V trái lại mức ± 5V là ngưỡng nhỏ nhất với ngõ ra. Ngõ ra bộ kích phát
khi không tải có điện áp là ± 25V.
Các đặc điểm về điện khác bao gồm
R
L
(điện trở tải) được nhìn từ bộ kích phát có giá trò từ 3 ÷ 7kΩ.
C
L
(điện dung tải) được nhìn từ bộ kích phát không được vượt quá
điện thoạïi đòa chỉ đầu tiên có thể tới được của cổng nối tiếp được gọi là
đòa chỉ cơ bản (Basic Address). Các đòa chỉ ghi tiếp theo được đặt tới
bằng việc cộng thêm số thanh ghi đã gặp của bộ UART vào đòa chỉ cơ
bản.
- Mức tín hiệu trên chân ra RxD tùy thuộc vào đường dẫn TxD và thông
thường nằm trong khoảng –12 đến +12. Các bit dữ liệu được gửi đảo
ngược lại. Mức điện áp đối với mức High nằm giữa –3V và –12V và
mức Low nằm giữa +3V và +12V. Trên hình 2-4 mô tả một dòng dữ
liệu điển hình của một byte dữ liệu trên cổng nối tiếp RS-232C.
- Ở trạng thái tónh trên đường dẫn có điện áp –12V. Một bit khởi động
(Starbit) sẽ mở đầu việc truyền dữ liệu. Tiếp đó là các bit dữ liệu riêng
lẻ sẽ đến, trong đó các bit giá trò thấp sẽ được gửi trước tiên. Còn số
của các bit thay đổi giữa 5 và 8. Ở cuối của dòng dữ liệu còn có một bit
dừng (Stopbit) để đặt trở lại trạng thái ngõ ra (-12V).
Đòa chỉ cơ bản của cổng nối tiếp của máy tính PC có thể tóm tắt
trong bảng các đòa chỉ sau:
D0 D1
D4 D5
D3
D5
D6
D5
D7
D5
Stopbit
Starbit
+12V
LOW
1 1 0 1 0 0 1 0
dùng giao tiếp với printer hay plotter nhưng không thông dụng lắm bởi tốc
độ truyền quá chậm. Đối với máy AT cho ta hai ngõ giao tiếp COM1 và
COM2. Trong một số card I/O ta có thể có đến 4 cổng COM.
Để giao tiếp nối tiếp với 2 ngõ COM này Bus hệ thống của CPU
(Data Bus và Address Bus) hãng IBM sử dụng hai Chip lập trình của Intel
là 8250 UART (Universal Asynchronus Receiver Transmitter). Đòa chỉ
theo bộ nhớ của hai Chip này là 0040:0000 cho UART của ngõ COM1 và
0040:0002 cho UART của ngõ COM2 (Đòa chỉ logic do hệ điều hành chỉ
đònh) và đòa chỉ theo Port để truy xuất khi sử dụng là 3F8-3FF cho COM1
và 2F8-2FF cho COM2.
Dữ liệu truyền qua cho Port COM dưới dạng nối tiếp từng Bit một,
đơn vò dữ liệu có thể là 5 Bit, 6 Bit hay 1 byte tùy theo sự cài đặt lúc khởi
tạo Port COM. Ngoài ra để truyền dữ liệu qua Port COM còn cần những
tham số sau: Bit mở đầu cho một đơn vò dữ liệu START Bit. STOP Bit (Bit
kết thúc). Parity (Kiểm tra chẵn lẻ). Baud Rate (Tốc độ truyền) tạo thành
một Frame (Khung truyền).
Port COM là một thể khởi tạo bằng BIOS thông qua chức năng 0 của
Interrupt 14, nạp vào thanh ghi DX1 chỉ số chọn kênh (COM1 = 0, COM2
= 1). Thanh ghi AL được nạp vào các tham số của việc truyền dữ liệu.
A L
D
7
D
6
D
5
D
4
D
4
: Các Bit parity (chẵn lẻ)
0 0 : Không kiểm tra tính Parity
1 1 : Không kiểm tra tính Parity
0 1 : Odd (lẻ)
1 0 : Even (chẵn)
Bit D
5
D
6
D
7
: Cho biết tốc độ truyền (Baud Rate)
0 0 0 : Tốc độ truyền 110bps (bit per second)
0 0 1 : Tốc độ truyền 150bps (bit per second)
0 1 0 : Tốc độ truyền 300bps (bit per second)
0 1 1 : Tốc độ truyền 600bps (bit per second)
1 0 0 : Tốc độ truyền 1200bps (bit per second)
1 0 1 : Tốc độ truyền 2400bps (bit per second)
1 1 0 : Tốc độ truyền 4800bps (bit per second)
1 1 1 : Tốc độ truyền 9600bps (bit per second)
III _ MODEM RỖNG CỦA RS232C
Mặc dù chuẩn RS_232C của EIA được dành riêng để áp dụng kết
nối giữa Modem với thiết bò đầu cuối, nhưng một thuê bao của RS_232C
cũng thường được sử dụng khi hai thiết bò đầu cuối được nối với nhau, hoặc
một máy tính và một máy in mà không sử dụng các Modem.
Trong những trường hợp như vậy, các đường TxD và RxD phải được
tiếp khi sử dụng các card giao tiếp I/O chuẩn. Các cổng nối tiếp thường
được thiết kế theo các qui đònh RS-232 theo các yêu cầu về điện và về tín
hiệu. BIOS chỉ hỗ trợ các cổng nối tiếp RS-232C. Còn các chuẩn khác như:
RS-422, BiSync, SDLC, IEEE-488 (GPIB),… cần phải có các trình điều
khiển thiết bò bổ sung để hỗ trợ.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 16 Tốc độ tối độ của cổng nối tiếp tùy thuộc vào bộ phát tốc độ Baud
trong card giao tiếp cổng nối tiếp, phần mềm BIOS, và hệ thống có thể
thực hiện chương trình BIOS nối tiếp nhanh đến mức nào. Ngoài ra, nếu hệ
thống đang xử lý chương trình khác có độ ưu tiên cao hơn thì tốc độ tin cậy
có thể bò suy giảm đáng kể.
Hoạt động của cổng nối tiếp chủ yếu cũng được xử lý bởi 1 chip
UART. Các thiết kế ban đầu đã sử dụng một chip NS-8250. Các thiết bò
sau này chuyển sang một phiên bản CMOS, chip 1650, có chức năng hoạt
động giống như 8250. Một số thiết bò mới sử dụng chip 16550 hay các biến
thể khác nhằm bổ sung thêm việc đệm dữ liệu để giảm bớt gánh nặng cho
CPU.
Một phần của BIOS hệ thống (ngắt 14 h) cung cấp các dòch vụ để
liên lạc với các card giao tiếp nối tiếp.
Giống như các cổng song song, POST (Power on Self Test- chương
trình của BIOS tự kiểm tra cấu hình hệ thống khi bật máy) kiểm tra xem
liệu một cổng nối tiếp có được gắn vào hệ thống không, và ghi lại các đòa
chỉ I/O của các cổng hoạt động trong vùng dữ liệu của BIOS. Tất cả các hệ
thống đến 4 cổng nối tiếp, BIOS không hỗ trợ các cổng bổ sung thêm
khác.
Để truy suất phần cứng của một cổng nối tiếp, cần đọc một trong 4
từ (word) trong vùng dữ liệu BIOS chứa đòa chỉ I/O cơ sở đối với 4 cổng
tiếp không có đòa chỉ cổng I/O cố đònh.
a. Lưạ chọn cổng COM
Mỗi cổng nối tiếp sử dụng 8 byte của bộ nhớ máy PC và một ngắt
phần cứng đặc biệt. Việc sử dụng các đòa chỉ bộ nhớ và ngăùt phần cứng
này là điều quan trọng đối với người lập các chương trình liên lạc và các
chương trình điều khiển thiết bò đối với các thiết bò nối tiếp.
Bảng sau mô tả các đòa chỉ bộ nhớ và các ngắt phần cứng đối với 4
cổng nối tiếp chuẩn cho các máy tính tương thích với máy tính PC. Thông
tin quan trọng nhất ở đây là đòa chỉ cơ sở, là đòa chỉ bộ nhớ đầu tiên trong
mỗi cổng COM (vùng đệm phát/thu – Transmit/ Receive Buffer) đòa chỉ
của đường yêu cầu ngắt (IRQ) đối với mỗi cổng.
Một thiết bò nối tiếp chỉ có thể sử dụng một đòa chỉ cổng COM. Khi
cài đặt một Modem nội trong máy PC, hay bất kỳ thiết bò nào khác sử
dụng cổng nối tiếp cho giao diện của nó, trước tiên phải đảm bảo rằng đã
xác lập nó đối với một cổng COM (bao gồm đòa chỉ và số IRQ).
COM1
COM2
COM3
COM4
Mô tả
2 2
TxD
TxD
3
3
CHAS GND
SIGNAL GND
3FA
3FB
3FC
3FD
3FE
IRQ3
2F8
2F9
2FA
2FB
2FC
2FD
2FE
IRQ4
3E8
3E9
3EA
3EB
3EC
3ED
3EE
IRQ3
2E8
2E9
hãng cung cấp máy sẽ không bao giờ kiểm tra các cổng COM3 và COM4,
vì IPM không đònh nghóa một đòa chỉ cổng chuẩn cho các cổng này.
Nói chung, hầu hết các hệ thống chỉ kiểm tra có 2 cổng. Tuy nhiên,
các hệ thống cùng họ mới hơn thường kiểm tra 4 đòa chỉ cổng có thể có.
Các hệ thống MCA kiểm tra 8 đòa chỉ cổng nối tiếp khác nhau có thể có
trong một lần thử để tìm ra 4 cổng nối tiếp có hoạt động.
Thứ tự kiểm tra
Hầu hết hệ
thống
Một số hệ thống
AT và EISA
Các hệ thống
MCA
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 19
Thứ 1
Thứ 2
Thứ 3
Thứ 4
Thứ 5
Thứ 6
Thứ 7
Thứ 8
3F8
2F8
Không
Không
Không
Cổng
nối tiếp
Trường hợp 1
Đòa chỉ I/O
Trường hợp 2
Đòa chỉ I/O
Trường hợp 3
Đòa chỉ I/O
Trường hợp 4
Đòa chỉ I/O
40:0h
40:2h
40:4h
40:6h
1
2
3
4
3F8
2F8
0
0
3F8
0
0
0
2F8
0
0
0
Nếu trò = 0: Không có cổng nối tiếp hoạt động nào được gắn ở đây và dó
nhiên không có dữ liệu nào được gửi đi.
2. Hai đường điều khiển MODEM là DTR (DATA Terminal Ready) và
RTS (Request to Send) được xác lập lên mức cao (DTR = 1, RTS = 1).
- DTR thông báo cho thiết bò kết nối biết rằng máy tính đang hoạt
động và sẵn sàng để liên lạc.
- RTS báo cho thiết bò kết nối biết rằng máy tính muốn gửi dữ liệu.
- Hai đường này được kích khởi bằng cách ghi trò 3 thanh ghi MCR
(MODEM control Regester) của UART.
3. Kế đó, kiểm tra hai đường trạng thái CTS (Clear To Send). Những
đường này nằm trong các bit 4 và 5 của thanh ghi MSR (MODEM
Status Regester).
- DSR báo cho máy tính biết thiết bò kết nối đã được bật lên và sẵn
sàng.
- CTS báo cho máy tính biết rằng thiết bò kết nối đã sẵn sàng đối với
dữ liệu.
- Các đường trạng thái này nên được kiểm tra trong 2ms hay cho đến
khi cả hai đều chuyển sang mức cao. Khi cả hai đường này đều ở
mức cao, thiết bò được kết nối với cổng nối tiếp đã báo hiệu cho biết
nó đã sẵn sàng cho một byte. Một lỗi đáo hạn (timeout error) được
báo hiệu bởi phần mềm nếu một trong hai đường dẫn còn ở mức
thấp lâu hơn khoảng 2ms.
4. Đến đây thiết bò kết nối đã sẵn sàng tiếp nhận một byte, UART phải
được kiểm tra xem liệu thanh ghi chứa dữ liệu phát THR (Transmit
Holding Regester) đã sẵn sàng có một byte chưa. Thanh ghi LSR (Line
Status Regester), bit 5, được xác lập lên mức cao khi thanh ghi chứa dữ
liệu này trống rỗng và sẵn sàng cho một byte. Một lần nữa, giống ở
bước 3 nếu thanh ghi THR không thể trở nên hữu dụng trong 2ms, thì
phần mềm sẽ báo một lỗi đáo hạn, và bỏ qua việc phát đi.
sẵn sàng. Nó được xét lên 1 khi vùng đệm có dữ liệu. Nếu cờ báo dữ
liệu sẵn sàng không được xét sau 2ms, thì phần mềm sẽ khai báo một
lỗi đáo hạn, và tác vụ bò bỏ qua.
5. Nếu cho đến bây giờ chưa xảy ra việc đáo hạn, byte có thể được đọc từ
vùng đệm nhận của UART.
- Trong chế độ bất đồng bộ, 8251 A dòch số liệu trên dây RxD từ bit
một. Sau mỗi bit, thanh ghi thu được so sánh với thanh ghi chứa ký tự
SYN. Nếu hai thanh ghi chưa bằng nhau thì 8251 A dòch bit khác và
tiếp tục so sánh cho đến khi hai thanh ghi bằng nhau. 8251 A kết
thúc chế độ bất đồng bộ và đưa tín hiệu SYNDET (Synch Detect) để
báo đồng bộ đã hoàn tất.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 22
- Nếu USART được nạp từ điều khiển để làm việc với hai ký tự
SYNC, quá trình bất đồng bộ cũng như trên. Nhưng hai ký tự kế tiếp
nhau sẽ được so sánh với hai ký tự SYNC trước khi đạt được sự đồng
bộ. Ở chế độ bất đồng bộ bit chẵn/lẻ sẽ không phải kiểm tra.
USART ở chế độ đuổi bắt đồng bộ với hai điều kiện:
- USART được khởi động ở chế độ đồng bộ.
- USART đã nhận lệnh ở chế độ bất đồng bộ.
Khối phát
Khối này nhận số liệu song song từ đơn vò trung tâm, chèn thêm các
thông tin rồi chuyển sang nối tiếp và gửi ra thân TxD (Transmiter
DATA).
- Ở chế độ bất đồng bộ, khối phát chèn thêm bit START, bit kiểm tra
chẵn lẻ paraty và một hay hai bit STOP.
- Trong chế độ đồng bộ, khối phát chèn thêm các ký tự SYNC. Những
ký tự đồng bộ này phải được phát trước khi bản tin bắt đầu. Nếu
- DSR là tín hiệu từ Modem để chỉ trạng thái sẵn sàng liên lạc.
Khối điều khiển vào/ra
Logic điều khiển đọc/ghi giải mã các tín hiệu điều khiển từ Bus điều
khiển của đơn vò trung tâm thành những tín hiệu đều khiển các cổng
dẫn số liệu đến Bus nội của USART.
Bảng sau cho biết sự liên quan giữ các tín hiệu CE, C/D\ RD\
CE
C/D\
RD\
WR\
Ý Nghóa
0
0
0
0
1
0
1
0
1
x
0
0
1
1
x
được tạo ra để báo cho trung tâm biết số liệu thu đã sẵn sàng.
- Trong chế độ đồng bộ, khối thu kích mẫu các bit số liệu của ký tự
rồi đưa đến đệm số liệu thu và lập cờ RxRDI. Vì bộ thu nhóm một
số bit thành ký tự nên được xác đònh bit số liệu đầu tiên là cần thiết.
Để đồng bộ giữa bộ thu và bộ phát, nếu có trống trong dãy ký tự thì
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 24
8251 tự động chèn ký tự SYNC vào. Quá trình đồng bộ được thực
hiện trong quá trình bất đồng bộ.
Khối đệm vào ra
- Khối đệm vào ra chứa: Thanh ghi trạng thái, thanh ghi số liệu thu
(thanh ghi đệm số liệu thu), thanh ghi số liệu phát và lệnh (thanh ghi
đệm số liệu phát và lệnh).
- Như vậy, chỉ có một thanh ghi chứa thông tin chuyển từ đơn vò
trung tâm vào USART. Thông tin này bao gồm số liệu và lệnh, do
vậy phải có sự phân chia thời gian giữa lệnh và số liệu. Lệnh phải
được gửi trước số liệu. Trước khi gửi số liệu vào USART. Đơn vò
trung tâm phải kiểm tra tín hiệu sẵn sàng phát TxRDI. Nếu gửi
thông tin khi TxRDI ở trạng thái chưa sẵn sàng số liệu chuyển đi có
thể sai
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SVTH : NGUYỄN THỊ CHÍNH
Trang 25
CHƯƠNG I
ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU KHIỂN THEO
CHƯƠNG TRÌNH SỐ
I _ KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU KHIỂN THEO CHƯƠNG TRÌNH SỐ
Trang 26
Trong nhiều trường hợp, phương pháp điều khiển theo chương trình số được thiết
kế tự động hóa việc di chuyển một cơ cấu từ vò trí này đến vò trí khác, ta gọi là "điều
khiển theo điểm". Nhưng ta cũng dễ dàng khi rút ngắn vô hạn khoảng cách giữa các
điểm di động kế tiếp nhau và sẽ đạt đến một quá trình điều khiển quỹ đạo gọi là điều
khiển theo đường.
Phương pháp điều khiển theo chương trình số có thể dùng để di động bất kỳ
một cơ cấu nào được truyền động bằng động cơ. Phạm vi sử dụng nó rất rộng, nhưng
chủ yếu là tự động hóa máy công cụ.
Vì chương trình số có thể tiến hành cách xa máy và máy có hệ thống đo lường
riêng, nên hệ thống điều khiển này có thể điều khiển một cách dể dàng và nhanh
chóng.
Hệ thống điều khiển theo chương trình số còn được gọi tắt là hệ thống NC
(Numerical Control) và máy điều khiển theo chương trình số được gọi là máy NC. Như
thế: Máy NC là loại máy công cụ hoạt động tự động một phần hoặc toàn phần với các
lệnh được thể hiện bằng dạng tín hiệu là các chữ số được ghi trên băng từ, đóa từ hoặc
phim…
Bước phát triển cao của máy điều khiển theo chương trình số là sự ra đời của
trung tâm gia công CNC. Vậy trung tâm gia công là một loại máy điều khiển theo
chương trình số có cơ cấu tự động để thực hiện nhiều loại nguyên công khác nhau sau
một lần kẹp chi tiết, với sự trợ giúp của máy tính điện tử.
CNC có thể phân thành 2 loại: Loại dùng để gia công có dạng thân hộp tấm,
loại gia công chi tiết tròn xoay.
II _ ĐẶC ĐIỂM CỦA CNC
- Tập trung nguyên công cao độ.
- Có cơ cấu cấp dao tự động với dung lượng lớn.
- Phần lớn CNC thường có bàn máy phụ và đồ gá.
- Đạt được độ chính xác cao ở nguyên công tinh.
còn mũi khoan thì chuyển động. Điều đó có nghiã là:
Khi khoan rõ ràng chi tiết chuyển động là chính, nhưng để đơn giản hơn cho việc
lập trình hãy quan niệm là chi tiết đứng yên còn mũi khoan thì dòch chuyển. Ta gọi đó
là chuyển động tương đối của mũi khoan.
Để mô tả đường dòch chuyển của mũi khoan (dữ liệu tọa độ) trên một số máy CNC
có cả hai khả năng.
a) Dùng toạ độ Đề_Cac :
Khi dùng dữ liệu toạ độ Đề Các, ta đưa ra khoảng cách đo song song với trục từ một
điểm tới một điểm khác.
Các khoảng cách theo chiều dương của trục có kèm theo dấu dương (+) phía trước.
Các khoảng cách theo chiều âm của trục có kèm theo dấu âm (-) phía trước.
Các số đo có thể đưa ra theo hai phương thức:
Đo tuyệt đối:
Với các số đo tuyệt đối, ta đưa ra tọa độ các điểm đích tính từ một điểm cố
đònh trong vùng làm việc. Nghóa là trong mỗi chuyển động đều xác đònh mũi
khoan phải dòch chuyển đến đâu kể từ một điểm gốc 0 tuyệt đối.
Đo theo chuổi kích thước:
Với các số đo theo chuỗi kích thước, ta đưa ra tọa độ các điểm
đích tính từ các điểm dừng lại của mũi khoan sau một lổ khoan được
khoan. Nghóa là trong mỗi chuyển động đều đưa ra số liệu của mũi khoan
cần được dòch chuyển tiếp một lượng là bao nhiêu nữa theo từng trục toạ
độ.
Hình 1-2: Xác đònh nhanh
chiều trục tọa độ
Copyright: Tài liệu đại học ©