ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
GIAO TIẾP MÁY TÍNH VỚI KIT
VI XỬ LÝ 8086
KẾT LUẬN ĐÁNH GIÁ
PHỤ LỤC
TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo viên hướng dẫn: NGUYỄN ĐÌNH PHÚ
Sinh viên thực hiện: PHẠM XUÂN HƯNG
BỘ GIÁO DỤC& ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC
ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH _____________
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP


Họ và tên sinh viên : PHẠM XUÂN HƯNG
Lớp : 95KĐĐ
Ngành : Kỹ thuật Điện – Điện tử
1. Tên đề tài: GIAO TIẾP MÁY TÍNH VỚI KIT VI XỬ LÝ 8086
2. Các số liệu ban đầu:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………
3. Nội dung các phần thuyết minh tính toán:
………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………


















2. chức năng các chân
III. Các phương pháp đònh đòa chỉ của 8086
Chương II: Khảo sát tổng quát tập lệnh của VXL 8086
I. cách mã hóa lệnh
II. khảo sát tổng quát tập lệnh
Chương III: Giao tiếp với máy tính
I. Giao tiếp song song
1. Giao tiếp qua cổng máy in
2. Giao tiếp qua Slot card
II. Giao tiếp nối tiếp qua cổng COM
1. Vài nét cơ bản về cổng nối tiếp
2. Sự trao đổi của các đường dẫn tín hiệu
Phần 2: Phần cứng của mạch giao tiếp
Chương IV: Giới thiệu kit VXL 8086
I. Các linh kiện bán dẫn liên quan
1. vi mạch MAX 232
2. IC đệm 74LS244
3. Mạch tạo xung nhòp 8284
4. Tổng quát về bộ nhớ
II. Giới thiệu kit VXL 8086.
Chương V: Giao tiếp nối tiếp dùng 8251A.
I. truyền thông tin nối tiếp
II. Vi mạch USART 8251A
III. Ứng dụng 8251A để truyền thông tin nối tiếp
1. Truyền thông tin nối tiếp giữa 2 kit VXL
2. Truyền thông tin nối tiếp giữa kit VXL và máy tính
Phần 3 : Phần mềm của mạch giao tiếp
Chương VI: Các chương trình truyền dữ liệu
I. Chương trình truyền, nhận dữ liệu dữ liệu trên kit
1. Giải thuật

Sinh viên thực hiện xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Đình Phú cùng
các thầy cô trong khoa đã tận tình hướng dẫn em hoàn thành tốt đề tài này.

Vì thời gian và kiến thức có hạn nên tập luận văn này chắc chắn không
tránh khỏi sai sót, rất mong những ý kiến đóng góp của qúy thầy cô và các
bạn.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 2 năm 2000
Sinh viên thực hiện
Phạm Xuân Hưng Phaàn 1
GIÔÙI THIEÄU CHUNG
CHƯƠNG DẪN NHẬP
oOo

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì ngành công nghiệp máy
tính cũng được phát triển rất mạnh mẽ và ngày càng được ứng dụng rộng rãi
trong mọi công việc như các công việc trong công nghiệp cũng như trong
thông tin liên lạc.

+ Mục đích trước mắt: thỏa mãn về cơ bản các yêu cầu đề ra theo
phương châm “Học đi đôi với hành“.
+ Mục đích sau cùng: Tích lũy kinh nghiệm, rèn luyện và nâng cao
năng lực, tạo bản lónh để sẵn sàng tham gia lao động sản xuất, hòa nhập vào
bước tiến của thế hệ.
2). Phân tích tài liệu liên hệ:
Trong thời gian nghiên cứu đề tài, sinh viên thực hiện đã thống nhất
tham khảo một số tài liệu có liên quan trong khoảng thời gian cho phép.
- Phương pháp luận nghiên cứu khoa học: tìm hiểu về cấu trúc hình
thức của một đề tài nghiên cứu khoa học và phương pháp tư duy để
giải quyết vấn đề.
- Kỹ thuật Vi xử lý - Trần Văn Trọng: Tài liệu cung cấp về cấu trúc
của vi xử lý 8086.
- Sơ đồ chân linh kiện bán dẫn - Dương Minh Trí: cung cấp sơ đồ
chân và bảng trạng thái họat động của các IC và các linh kiện bán
dẫn.
- Cấu trúc máy tính - Lê Anh Việt: Tài liệu cung cấp kiến thức cơ
bản về cấu trúc máy tính, tổ chức CPU, hợp ngữ và cách lập trình.
- The 8086/8088 - Family Design Programming and Interfacing –
John Uffenbeck: tài liệu cung cấp những kỹ thuật kết nối vi xử lý
và những phần mềm ứng dụng.
- Kỹ thuật vi xử lý – Văn Thế Minh: tài liệu cung cấp kỹ thuật giao
tiếp với các thiết bò ngoại vi.
II. KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU:
1). Dàn ý nghiên cứu:
Phần I: Giới thiệu chung.
Phần II: Phần cứng và phần mềm cuả mạch giao tiếp.
Phần III : Tổng kết và đánh giá

2). Đối tượng nghiên cứu:


2. Khối phối ghép bus (Bus Interface Unit BIU)
Khối BIU có nhiệm vụ đưa ra điạ chỉ, đọc mã lệnh từ bộ nhớ. Nói
cách khác BIU chiu trách nhiệm đưa điạ chỉ ra bus và trao đổi dữ liệu với
bus.
Trong BIU còn có bộ nhớ đệm lệnh với dung lượng 4 byte dùng để
đưa các mã lệnh đọc được nằm sẵn sàng chờ EU xử lý (trong tài liệu cuả
Intel bộ lệnh này còn được gọi là hàng đợi lệnh. Đây là một cấu trúc mới
được đưa vào bộ VXL 8086/8088 cho việc Intel đưa chế độ xử lý xen kẽ liên
tục dùng mã lệnh vào ứng dụng vào trong các bộ VXL thế hệ mới.
3. Sơ đồ khối bền trongvà chức năng các khối cuả VXL 8086:
Hàng
đợi
lệnh
Các cờ
AH AL
BH BL
CH CL
DH DL
BP
DI
SI
SP

CS
ES
SS

- Ghi kết quả. 3.1). Khối thực hiện:
Nhiệm vụ của khối thực hiện lệnh là thực hiện các lệnh của chương
trình. Nó gồm có khối số học – logic (ALU) cho phép thực hiện các phép
tính số học (+ , - , * , /) và các phép logic (AND, OR, NOT…). Trong khối
thực hiện còn có một số ô nhớ gọi là thanh ghi dùng để chứa dữ liệu cho các
phép tính. Mỗi thanh ghi giống như một ô nhớ ngoại trừ chúng được đặt tên
thay vì dùng số để chỉ đòa chỉ. EU (Execution Unit) có các thanh ghi công
dụng chung chia thành hai nhóm: nhóm thanh ghi dữ liệu và nhóm thanh ghi
chỉ số.
 Các thanh ghi dữ liệu (Data Register):  Các thanh ghi chỉ số và con trỏ (Index & Pointer Register):  Các thanh ghi đoạn (Segment Register):
Đoạn Stack (Stack Segment)
Đoạn thêm (Extra Segment)
IP
Flag

Con trỏ lệnh (Intruction Pointer)
Cờ
 Các thanh ghi dữ liệu:
Có bốn thanh ghi dữ liệu ký hiệu lần lượt là: AX, BX, CX, DX, được
người lập trình sử dụng cho các thao tác với dữ liệu. Mặc dù vi xử lý có thể
thao tác với dữ liệu trong bộ nhớ, nhưng một lệnh như vậy sẽ được thực hiện
nhanh hơn trong thanh ghi (cần ít chu kỳ đồng hồ hơn). Đó cũng là nguyên
nhân tại sao các bộ vi xử lý hiện đại có xu hướng nhiều thanh ghi.
Các byte cao và byte thấp trong thanh ghi được truy cập độc lập: Byte
cao của thanh ghi AX được gọi là AH và byte thấp được gọi là AL. Tương tự
như vậy cho các byte cao và byte thấp của các thanh ghi BX, CX, DX lần
lượt là BH & BL, CH & CL, DH & DL. Nhờ điều này mà ta có nhiều thanh
ghi hơn khi làm việc với các số liệu có kích thước byte dài. Trong đa số lệnh
các thanh ghi dữ liệu được chọn tùy ý nhưng các thanh ghi này lại có chức
năng riêng cố đònh trong một số ít lệnh.
 Thanh ghi tích lũy AX (Accumulator):
Là thanh ghi được sử dụng nhiều nhất trong các lệnh số học – logic và
truyền dữ liệu bởi vì việc sử dụng thanh ghi này tạo ra mã máy ngắn nhất.
Trong các thao tác nhân hoặc chia một trong các số hạn tham gia phải
chứa trong AH hoặc AL, các thao tác vào ra cũng sử dụng thanh ghi AH
hoặc AL.
 Thanh ghi cơ sở BX (Base):
Thanh ghi BX được dùng cho tính toán đòa chỉ trong phương pháp đònh
đòa chỉ gián tiếp.
 Thanh ghi đếm CX (Count):

 Thanh ghi con trỏ lệnh IP (Intruction Pointer):
8086 không thực hiện lệnh trực tiếp trong bộ nhớ mà lệnh được lấy ở
hàng đợi lệnh có cấu tạo giống như một thanh ghi dòch (FIFO: First In First
Out: vào trước ra trước) chứa các mã lệnh cung cấp bởi khối BIU. Thanh ghi
IP chỉ đến lệnh tiếp theo chưa được nhập vào hàng đợi lệnh và được dùng
kết hợp với thanh ghi CS. Thanh ghi IP được cập nhật mỗi khi có một lệnh
được thực hiện xong, khác với các thanh ghi khác, IP không bò tác động trực
tiếp bởi các lệnh.
 Thanh ghi cờ (Flag Register):
Thanh ghi cờ của 8086 có độ dài 16bit (2byte) byte thấp chứa các bit
trạng thái giống như trong 8085 phản ánh trạng thái của vi xử lý, byte cao
chứa 1 bit trạng thái đó là bit 11 và 3 bit điều khiển dùng để điều khiển hoạt
động của vi xử lý. Sau đây là cấu tạo của thanh ghi cờ trong 8086:
15 8 7 0
O D I T S Z A P C
Thanh ghi cờ của 8086
C: carry flag.
P: parity flag.
A: auxiliary flag.
Z: zero flag.
S: sign flag.
T: trap flag.
I: interrupt enable flag.
D: direction flag.
O: overflow flag.
+ Cờ nhớ CF :
Cờ nhớ CF được thiết lập khi có số nhớ từ bit MSB. Trong phép cộng
hoặc số thiếu trong phép trừ (MSB trong các lệnh byte là bit 7 và trong các
lệnh word là bit 15) cờ CF cũng bò ảnh hưởng bởi các lệnh quay và dòch.
+ Cờ chẵn lẻ PF :

tượng tràn cho thấy một sự thật là phạm vi biểu diễn các số trong máy tính
là có giới hạn.
Phạm vi biểu diển các số có dấu trong một word từ –32768 đến
+32767 và trong một byte từ –126 đến +127.
Đối với các số không dấu từ 0 đến 65535 cho một word và từ 0 đến 255
cho một byte. Nếu kết quả của một phép tính vượt ra ngoài phạm vi này thì
hiện tượng tràn sẽ xảy ra và kết quả nhận được bò cắt bớt sẽ không phải là
kết quả đúng.
+ Cờ điều khiển DF:
Là một trong ba cờ điều khiển dùng điều khiển các thao tác của vi xử
lý công dụng của DF là dòch hướng cho các thao tác chuỗi, các thao tác này
được thực hiện bởi hai thanh ghi chỉ số SI & DI, nội dung của hai thanh ghi
này sẽ tự động tăng lên khi DF = 0 và giảm xuống khi DF =1.
3.2). Khối giao tiếp (BIU):
Khối giao tiếp làm đơn giản việc liên lạc giữa EU và bộ nhớ hoặc các
vi mạch vào ra. Nó có nhiệm vụ gởi các đòa chỉ, số liệu và tín hiệu điều
khiển vào các bus, BUI & EU liên hệ với nhau bằng các bus nội bộ, khi EU
đang thi hành một lệnh, BIU nạp 6 byte mã lệnh tiếp theo vào và đặt chúng
vào hàng đợi lệnh, mục đích của việc này là làm tăng tốc độ của vi xử lý.
Nếu EU cần liên lạc với bộ nhớ hay thiết bò ngoại vi, BIU sẽ treo các lệnh
nhận trước và thực hiện thực hiện các thao tác cần thiết. BIU cấu tạo gồm
các thanh ghi đoạn và con trỏ lệnh dùng để chứa đòa chỉ các ô nhớ.
a). Các thanh ghi đoạn:
Được dùng để lưu trử đòa chỉ của các lệnh và dữ liệu trong bộ nhớ, vi
xử lý dựa trên các giá trò này để truy cập bộ nhớ.
Bộ nhớ là tập hợp các byte ô nhớ, mỗi byte có một đòa chỉ xác đònh bắt
đầu từ 0. 8086 gán cho mỗi ô nhớ một đòa chỉ vật lý 20 bit. Như vậy, nó có
thể đònh đòa chỉ đến byte (tương đương 1MB) ô nhớ, các byte đầu tiên của
bộ nhớ có đòa chỉ như sau:
0000 0000 0000 0000 0000

b). Sắp xếp đoạn:
Trong bộ nhớ đoạn 0 bắt đầu từ đòa chỉ 0000:0000 = 00000 và kết thúc
ở 0000:FFFF = 0FFFF, đoạn 1 bắt đầu từ đòa chỉ 0001:0000 = 00010 và kết
thúc ở đòa chỉ 0001:FFFF = 1000F. Như vậy, có rất nhiều sự chồng nhau
giữa các đoạn. Các đoạn bắt đầu từ các đòa chỉ cách nhau 16byte và đòa chỉ
đầu của mỗi đoạn luôn kết thúc bằng các số 0. 16byte được gọi là một khúc
(Paragraph), các đòa chỉ chia hết cho 16 ( các đòa chỉ kết thúc bằng 0) là các
biên giới khúc (Paragraph Boundary)
c). Các đoạn của chương trình:
Mỗi đoạn chương trình ngôn ngữ máy bao gồm các lệnh và dữ liệu,
còn một vùng đặc biệt trong RAM gọi là ngăn xếp (stack). Mã lệnh, dữ liệu
và ngăn xếp của chương trình được nạp vào các đoạn bộ nhớ khác nhau đó
là đoạn mã (code segment), đoạn dữ liệu (data segment), đoạn ngăn xếp
(stack segment).
Để theo dõi các đoạn khác nhau của chương trình 8086 được cung cấp
4 thanh ghi đoạn để chứa các đòa chỉ đoạn, các thanh ghi CS, DS, SS lần
lược chứa các đòa chỉ đoạn mã, đoạn dữ liệu, và đoạn ngăn xếp. Nếu chương
trình muốn truy cập đến một dữ liệu thứ hai nó có thể sử dụng thanh ghi
đoạn thêm ES (extra segment).
Một chương trình không phải bao giờ cũng cần chiếm hết một đoạn
64KB, do đặc điểm chồng nhau giữa các đoạn cho phép các đoạn của một
chương trình nhỏ hơn 64KB có thể đặt gần lại với nhau. Tại một thời điểm,
chỉ có các ô nhớ được đònh đòa chỉ bởi 4 thanh ghi đoạn mới có thể truy cập,
nghóa là chỉ có 4 đoạn bộ nhớ là tác động. Tuy nhiên nội dung của các thanh
ghi đoạn có thể thay đổi bởi chương trình để truy cập đến các đoạn khác
nhau.
d). Hàng đợi lệnh:
Như ta đã biết, để tăng tốc độ vi xử lý khối BIU tiếp nhận các lệnh và
đưa vào hàng đợi lệnh (Queue) trong khi đó khối EU đang thi hành lệnh.
Hàng đợi lệnh có thể nhận 6 byte mã lệnh, các lệnh của 8086 có độ dài từ 1


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
40
39
38

AD
10

AD
9

AD
8

AD
7

AD
6

AD
5

AD
4

AD
3

AD
2

AD
1



BHE/S
7

MN/MX
RD
HOLD (RQ/GT
0
)
HLDA (RQ/GT
1
)
WR (LOCK)
M/IO (S
2
)
DT/R (S
1
)
DEN (S
0
)
ALE (QS
0
)
INTA (QS
1
)
TEST
READY

 AD
0
… AD
15
- Address/Data bus (input/output):
Giống như trong 8085, các đường đòa chỉ - dữ liệu này làm việc theo
nguyên tắc đa lộ thời gian, là đòa chỉ trong chu kỳ T
1
và là dữ liệu trong chu
kỳ T
2
, T
3
, T
w
, T
4
, tác động ở mức cao, có cấu tạo ba trạng thái và ở trạng
thái tổng trở cao trong lúc vi xử lý ‘Interrupt acknowlegde’ và ‘Hold
acknowledge’.
 A
16
/S
3
…… A
19
/S
6
– Addres/Status (output):
Trong chu kỳ T