Luận văn tốt nghiệp Trang 1
Đào Thanh Mai 0906773728
PHẦN I LÝ THUYẾT
CHƯƠNG I DẪN NHẬP
I. ĐẶT VẤN ĐỀ:
Ngày nay cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, kỹ thuật điện tử
màtrong đó là kỹ thuật số đóng vai trò quan trọng trong mọi lónh vực khoa học kỹ thuật,
quản lí, công nghiệp tự động hóa, cung cấp thông tin…. do đó chúng ta phải nắm bắt và
vận dụng nó một cách có hiệu quả nhằm góp phần vào sự phát triển nền khoa học kỹ
thuật thế giới nói chung và trong sự phát triển kỹ thuật điện tử nói riêng.
Xuất phát từ những đợt đi thực tập tốt nghiệp tại nhà máy và tham quan các doanh
nghiệp sản xuất, chúng em đã được thấy nhiều khâu được tự động hóa trong quá trình
sản xuất. Một trong những khâu đơn giản trong dây chuyền sản xuất tự động hóa đó là
số lượng sản phẩm làm ra được đếm một cách tự động.
Tuy nhiên đối với những doanh nghiệp vừa và nhỏ thì việc tự động hóa hoàn toàn
chưa được áp dụng trong những khâu đếm sản phẩm, đóng bao bì mà vẫn còn sử dụng
nhân công.
Từ những điều đã được thấy đó và khả năng của chúng em, chúng em muốn làm
một điều gì nhỏ để góp phần vào giúp người lao động bớt phần mệt nhọc chân tay mà
cho phép tăng hiệu suất lao động lên gấp nhiều lần, đồng thời đảm bảo được độ chính
xác cao. Nên chúng em quyết đònh thiết kế một mạch đếm sản phẩm vì nó rất gần gũi
với thực tế và nó thật sự rất có ý nghóa 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:ø
-Mạch có thể thay đổi số đếm một cách linh hoạt bằng việc thay đổi phần mềm,
trong khi đó phần cứng không cần thay đổi mà mạch dùng IC rời không thể thực hiện
được mà nếu có thể thực hiện được thì cũng cứng nhắc mà người công nhân cũng khó
tiếp cận, dễ nhầm.
- Số linh kiện sử dụng trong mạch ít hơn.
-Mạch đơn giản hơn so với mạch đếm sản phẩm dùng IC rời và có phần cài đặt số
đếm ban đầu
-Mạch có thể lưu lại số liệu của các ca sản xuất
-Mạch có thể điều khiển đếm được nhiều dây chuyền sản xuất cùng lúc bằng phần
mềm
-Mạch cũng có thể kết nối giao tiếp được với máy tính thích hợp cho những người
quản lí tại phòng kỹ thuật nắm bắt được tình hình sản xuất qua màn hình của máy vi
tính.
Nhưng trong thiết kế người ta thường chọn phương pháp tối ưu nhưng kinh tế do đó
chúng em chọn phương pháp đếm sản phẩm dùng kỹ thuật vi điều khiển
3. Phương pháp đếm sản phẩm dùng vi điều khiển:
Ngoài những ưu điểm có được của hai phương pháp trên, phương pháp này còn có
những ưu điểm :
-Trong mạch có thể sử dụng ngay bộ nhớ trong đối với những chương trình có quy
mô nhỏ, rất tiện lợi mà vi xử lí không thực hiện được.
-Nó có thể giao tiếp nối tiếp trực tiếp với máy tính mà vi xử lí cũng giao tiếp được
với máy tính nhưng là giao tiếp song song nên cần có linh kiện chuyển đổi dữ liệu từ
song song sang nối tiếp để giao tiếp với máy tính.
III. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI:
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 bò để cảm nhận
sản phẩm, thiết bò 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 đònh được số đếm cần phải có bộ phận hiển thò. 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
KHỐI
XỬ LÝ
CẢM BIẾN
BÀN PHÍM
KHỐI HIỂN THỊ
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 nghòch thì chỉ có dòng rỉ do sự di
chuyển của các hạt tải thiểu số. Nhưng khi chiếu sáng vào mối nối, dòng điện nghòch
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
Luận văn tốt nghiệp Trang 5
Đào Thanh Mai 0906773728
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 nghòch. Có
nghóa là transistor quang được phân cực ở chế độ khuyếch đại.
Dòng điện trong transistor:
Vì nối thu được phân cực nghòch 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:
= 4
= 3
= 2
= 1
= 0 U(V)
I(A)
C Cực thu (colecter)
Cực nền
(base) E
Trong đó H là mật độ chiếu sáng (mW/cm
2
)Đặc tuyến của transistor quang cũng giống như đặc tuyến Volt- ampere của
transistor thông thường mắc EC. Điều khác nhau ở đây là các tham số không phải là
dòng Ib mà là lượng chiếu sáng
Đặc tuyến Volt ampere của transistor quang ứng với khoảng Uce nhỏ cũng có thể
gọi là miền bão hòa vì khi ấy do sự tích tụ điện tích có thể coi như chuyển tiếp colector
được phân cực thuận. Cũng tương tự như trong trường hợp transistor thông thøng, độ
dốc đặc tuyến trong miền khuyếch đại.
b3. IC dao động 555
Sơ đồ chân:
Sơ đồ khối bên trong IC 555
RES CN
FLIP
FLOP
OUTPUT
8 6
4
7
1 3
2
5
Luận văn tốt nghiệp Trang 7
Đào Thanh Mai 0906773728
Chức năng của các chân
Đây là vi mạch đònh 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).
1
3
2
1 2 3 4 5 6 7
14 13 12 11 10 9 8
GND
+3 - 30V
+
+
+
+
Ngõ ra
GND
Tụ đònh thời
Điện trở đònh thời
567 8
7
6
5
1
2
3
4
Tụ ngõ ra
mô nhỏ,tuy nhiên 8051 có thể kết hợp được với bộ nhớ ngoài cho chương trình có quy
mô lớn. Sau đây là giới thiệu của chúng em về vi điều khiển 8051:
a. Giới thiệu cấu trúc phần cứng 8051
a1. Sơ đồ chân 8051
8051 là IC vi điều khiển (Microcontroller) do hãng Intel sản xuất. IC này có đặc điểm
như sau:
- 4k byte ROM,128 byte RAM
- 4 Port I/O 8 bit.
- 2 bộ đếm/ đònh thời 16 bit.
- Giao tiếp nối tiếp.
- 64k byte không gian bộ nhớ chương trình mở rộng.
- 64k byte không gian bộ nhớ dữ liệu mở rộng.
- Một bộ xử lý luận lý (thao tác trên các bít đơn).
- 210 bit được đòa chỉ hóa.
- Bộ nhân / chia 4.
Sơ lược về các chân của 8051:
Luận văn tốt nghiệp Trang 9
Đào Thanh Mai 0906773728
Bit Tên Chức n
ăng chuyển đổi
P3.0
P3.1
P3.2
P3.3
P3.4
RXD
TXD
INT0\
INT1\
T0
Ngõ vào dữ liệu nối tiếp.
Ngõ xuất dữ liệu nối tiếp.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 0.
Ngõ vào ngắt cứng thứ 1.
Ngõ vào TIMER/ COUNTER thứ 0.
8031
EA/VP
31
X1
19
X2
18
RESET
9
P3.2
12
P3.3
13
P0.5
34
P0.6
33
P0.7
32
P2.0
21
P2.1
22
P2.2
23
P2.3
24
P2.4
25
P2.5
26
P2.6
27
P2.7
28
P3.7
17
P3.6
16
PSEN
29
ALE/P
30
tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường đòa 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 đòa
chỉ thấp nên chốt đòa 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 trò 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 nội
Timer 2
Timer 1
Timer 0
CPU
Oscillator
Điều khiển bus
Các port I/O
Port nối tiếp
Port nối tiếp
2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78
2E 77 76 75 74 73 72 71 70
2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68
2C 67 66 65 64 63 62 61 60
2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58
2A 57 56 55 54 53 52 51 50
29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48
28 47 46 45 44 43 42 41 40
27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38
26 37 36 35 34 33 32 31 30
25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28
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 đònh cho R0-R7)
00
CẤU TRÚC RAM NỘI
83 Không được đòa chỉ hóa từng bit
82 Không được đòa chỉ hóa từng bit
81 Không được đòa 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
Đào Thanh Mai 0906773728 Bộ nhớ bên trong 8051 bao gồm ROM và RAM. RAM bao gồm nhiều thành phần:
phần lưu trữ đa dụng, phần lưu trữ đòa chỉ hóa từng bit, các bank thanh ghi và các thanh
ghi chức năng đặc biệt.
8051 có bộ nhớ theo cấu trúc Harvard: có những vùng nhớ riêng biệt cho chương
trình và dữ liệu. Chương trình và dữ liệu có thể chứa bên trong 8051 nhưng 8051 vẫn có
thể kết nối với 64 k byte bộ nhớ chương trình và 64 k byte bộ nhớ dữ liệu mở rộng.
Ram bên trong 8051 được phân chia như sau:
- Các bank thanh ghi có đòa chỉ từ 00H đến 1Fh.
- Ram đòa chỉ hóa từng bit có đòa chỉ từ 20H đến 2FH.
- Ram đa dụng từ 30H đến 7FH.
- Các thanh ghi chức năng đặc biệt từ 80H đến FFH.
-Ram đa dụng:
Mọi đòa chỉ trong vùng ram đa dụng đều có thể được truy xuất tự do dùng kiểu
đòa chỉ trực tiếp hay gián tiếp. Ví dụ để đọc nội dung ô nhớ ở đòa chỉ 5FH của ram nội
vào thanh ghi tích lũy A : MOV A,5FH.
Hoặc truy xuất dùng cách đòa chỉ gián tiếp qua R0 hay R1. Ví dụ 2 lệnh sau sẽ thi hành
cùng nhiệm vụ như lệnh ở trên:
MOV R0, #5FH
bít trạng thái như bảng sau:
Bit Ký hiệu Đòa chỉ Ý nghóa
PSW.7
PSW.6
PSW.5
PSW.4
PSW.3
PSW.2
PSW.1
PSW.0
CY
AC
F0
RS1
RS0
0V
_
P
D7H
D6H
D5H
D4H
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 đònh 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 (đòa
chỉ bye 1FH) vào thanh ghi A:
SETB RS1
SETB RS0
MOV A,R7
-Thanh ghi B:
Luận văn tốt nghiệp Trang 15
Đào Thanh Mai 0906773728
Thanh ghi B ở đòa 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 trò 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 kết quả nguyên trong A và phần dư trong B. thanh ghi cũng có thể xem như thanh
ghi đệm đa dụng.
-Con trỏ ngăn xếp:
Con trỏ ngăn xếp SP là một thanh ghi 8 bit ở đòa chỉ 18H. Nó chứa đòa chỉ của
byte dữ liệu hiện hành trên đỉnh của ngăn xếp. Các lệnh trên ngăn xếp bao gồm các
lệnh cất dữ liệu vào ngăn xếp và lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp. Lệnh cất dữ liệu vào
ngăn xếp sẽ làm tăng SP trước khi ghi dữ liệu và lệnh lấy dữ liệu ra khỏi ngăn xếp sẽ
làm giảm SP. Ngăn xếp của 8051 được giữ trong ram nội và giới hạn các đòa chỉ có thế
truy xuất bằng đòa chỉ gián tiếp, chúng là 128 byte đầu của 8051
Để khởi động SP với ngăn xếp bắt đầu tại đòa chỉ 60 H, các lệnh sau đây được dùng:
Đào Thanh Mai 0906773728
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 đòa chỉ 98H.
-Các thanh ghi ngắt:
8051 có cấu trúc 5 nguồn ngắt, 2 mức ưu tiên. Các ngắt bò cấm sau khi reset hệ
thống và sẽ được cho phép bằng việc ghi thanh ghi cho phép ngắt (IE) ở đòa chỉ A8H, cả
2 thanh ghi được đòa chỉ hóa từng bit.
-Thanh ghi điều khiển công suất:
Thanh ghi điều khiển công suất (PCON) ở đòa 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
Đếm chương trình PC
Thanhghi tích lũy A
Thanh ghi B
Thanh ghi trạng thái
SP
DPTR
Port 0 đến Port 3
IP
IE
Các thanh ghi đònh thời
0000H
00H
00H
SFR Mục Đích Đòa chỉ Đòa 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
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 đònh khoảng thời gian
5 M1 1 Bit 1 của chế độ mode
4 M0 1 Bit 0 của chế độ mode
Luận văn tốt nghiệp Trang 18
Đào Thanh Mai 0906773728
3 GATE 0 Bit mở cổng, khi lên 1 timer chỉ chạy khi INT0 ở mức cao
2 C/T 0
Bit chọn chế độ Count/Timer
1 M1 0 Bit 1 của chế độ mode
0 M0 0 Bit 0 của chế độ mode
Tóm tắt thanh ghi chức năng TMOD.
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 nhòp từ bộ dao động
tên chip cho việc đònh 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
nhòp nội và xóa các bit chế độ Timer 0. Dó nhiên, timer không thật sự bắt đầu đònh 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 100s có thể được khởi động bằng cách khởi động giá trò 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 100s. 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)
Một ngắt là sự xảy ra một điều kiện, một sự kiện mà nó gây ra treo tạm thời thời
chương trình chính trong khi điều kiện đó được phục vụ bởi một chương trình khác.
Các ngắt đóng một vai trò quan trọng trong thiết kế và cài đặt các ứng dụng vi
điều khiển. Chúng cho phép hệ thống đáp ứng bất đồng bộ với một sự kiện và giải quyết
sự kiện đó trong khi một chương trình khác đang thực thi.
- 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 vò trí bit
Bên ngoài 0 IE0 TCON.1
Bên ngoài 1 IE1 TCON.3
Timer 1 TF1 TCON.7
Luận văn tốt nghiệp Trang 21
Đào Thanh Mai 0906773728
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 trò được nạp vào PC được gọi là vector ngắt. Nó là đòa
chỉ bắt đầu của ISR cho nguồn tạo ngắt, các vector ngắt được cho ở bảng sau :
Ngắt Cờ Đòa chỉ vector
Reset hệ thống RST 0000H
Bên ngoài 0 IE0 0003H
Timer 0 TF0 000BH
Bên ngoài 1 IE1 0013H
Timer 1 TF1 001BH
Port nối tiếp TI và RI 0023H
Timer 2 002BH
Vector reset hệ thống (RST ở đòa chỉ 0000H) được để trong bảng này vì theo nghóa này,
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 đòa chỉ
DQ
0
-DQ
7
6264
A
4
A
3
A
2
A
1
A
0
DQ
0
DQ
1
DQ
2
V
ss
DQ
5
DQ
4
DQ
3Mode \ Pin WE\ CE
1
\ CE
2
OE\ Output
Not Select
x H x x
Hi-Z
x x L x
Output
Disable
H L H H Hi-Z
Read H L H L D
out
Write L L H H D
in
lại khi nào muốn.
-EPROM dùng trong mạch được chứa sẵn chương trình điều khiển, tức là chỉ xuất Data
mỗi khi CPU tham khảo đến, do đó ta chỉ quan tâm đến chế độ đọc và chờ. Dựa vào các
Mode hoạt động trên thì EPROM được điều khiển các chân sau:
- PGM = 5 Volt (Vcc )
- OE\ nối chân PSEN của CPU
- CE\ nối xuống CSO
+ Chế độ đọc (Read Mode ): Chế độ này được thiết lập khi CE\ và OE\ ở mức thấp,
PGM ở mức cao. Có hai ngõ vào điều khiển dùng để truy xuất Data từ ROM là CE\ và
OE\ dùng để kiểm soát ngõ ra Data, đưa Data lên Data bus.
+ Chế độ chờ (Stanby Mode ): Chế độ này làm giảm công suất tiêu thụ được thiết lập
khi CE\ ở mức cao, ở chế độ này Data ở trạng thái trở kháng cao độc lập.
*Giải mã đòa chỉ:
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
pp
A
1
A
0
O
0
O
1
O
2
GND
2764
Vcc
PGM\
N.C
A
8
A
CE\
OE\
V
PP D
0
-D
7
A
0
-A
12WE, OE, CS1, CS2 : chân điều khiển
Luận văn tốt nghiệp Trang 24
Đào Thanh Mai 0906773728
Do 8051 thiết kế cần quản lý nhiều thiết bò ngoại vi, nhiều ô nhớ, muốn làm được
việc này người ta phải cung cấp cho mỗi ô nhớ và thiết bò ngoại vi tầm đòa chỉ cho thiết
bò đó. Vì vậy cần có mạch giải mã đòa chỉ trong mạch điện. Người ta thường dùng IC
giải mã 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:
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.
INPUTS
OUTPUTS
ENABLE SELECT
G
1
G
2
C B A Y
0
Y
1
Y
2
Y
3
Y
4
Y
5
Y
6
Y
7
x H x x x H H H H H H H H
7
GND
V
cc
Y
0
Y
1
Y
2
Y
3
Y
4
Y
5
Y
674138
Khi dùng bộ nhớ ngoài, port 0 không còn là port IO thuần túy. Nó được kết hợp
giữa bus đòa chỉ và bus dữ liệu nên dùng tín hiệu ALE và IC chốt để chốt byte thấp của
bus đòa chỉ khi bắt đầu mỗi chu kỳ bộ nhớ. Port2 cho byte cao của bus đòa chỉ. đây
chúng em dùng IC chốt 74373. Sơ đồ chân, đặc điểm và bảng trạng thái của 74373 Sơ đồ chân
Bảng trạng thái
Đặc điểm
_ 74LS373 gồm 8 D-FF có ngõ ra 3 trạng thái được điều khiển chốt và xuất dữ
liệu bằng chân G và OC. Trong ứng dụng này chân G được nối với chân ALE của 8051,
chân OC nối mass.
_ là IC chốt 8 bit
_ Các bộ đệm ngõ ra 3 trạng thái
_ Tín hiệu điều khiển ngõ ra 3 trạng thái chung.
*Xếp chồng các vùng nhớ chương trình và dữ liệu bên ngoài:
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.
H x x HI-Z
V
cc
Q
0
Q
1
Q
2
Q
3
Q
4
Q
5
Q
6
Q
7
WR
RAM
OE\ WR RD
PSEN