PhÇn I – T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

8255

1. CÊu tróc cña 8255

Vi m¹ch 8255 lµ vi m¹ch cì lín LSI, thêng ®îc gäi lµ m¹ch phèi ghÐp vµo/ra

song song lËp tr×nh ®îc. Do kh¶ n¨ng mÒm dÎo trong c¸c øng dông thùc tÕ nã lµ

m¹ch phèi ghÐp ®îc dïng rÊt phæ biÕn cho c¸c hÖ vi xö lý 8, 16, 32 bit, Vi m¹ch 40

ch©n nµy cã c¸c ch©n nh sau:

U1

8255

34

33

32

31

30

29

28

27

5

36

9

8

35

6

4

3

2

1

40

39

38

37

18

19

20

21

22

23

24

25

14

15

16

17

13

12

11

10

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

RD

WR

A0

A1

RESET

CS

PA0

PA1

PA2

PA3

PA4

PA5

PA6

PA7

PB0

PB1

PB2

PB3

PB4

PB5

PB6

PB7

PC0

PC1

PC2

PC3

PC4

PC5

PC6

PC7

Cã 24 ®êng dÉn lèi vµo/ra xÕp thµnh 3 cæng song song ( portA, portB, portC).

Mét nöa cæng C ( PC4 … PC7) thuéc nhãm A, cßn nöa kia thuéc nhãm B.

Ch©n Reset ph¶i ®îc nèi víi tÝn hiÖu Reset chung cña toµn hÖ thèng (khi Reset

c¸c cæng ®îc ®Þnh nghÜa lµ cæng vµo ®Ó kh«ng g©y ra sù cè cho c¸c m¹ch ®iÒu

khiÓn).

TÝn hiÖu CS ®îc nèi cíi m¹ch t¹o xung chän thiÕt bÞ ®Ó ®Æt m¹ch 8255 vµo mét

®Þa chØ c¬ së nµo ®ã. C¸c tÝn hiÖu ®Þa chØ A0, A1 sÏ chän ra 4 thanh ghi bªn trong

8255: mét thanh ghi ®Ó ghi tõ ®iÒu khiÓn (CWR – control word register) cho ho¹t

®éng cña 8255 vµ 3 thanh ghi kh¸c øng víi c¸c cæng lµ PA, PB, PC ®Ó ghi ®äc d÷

liÖu theo b¶ng:

A1 A0 CS RD WR LÖnh (cña VXL) Híng chuyÓn sè liÖu víi

VXL

0 0 0 0 1 §äc PortA PortA →D0 ÷ D7

0 1 0 0 1 §äc PortB PortB →D0 ÷ D7

1 0 0 0 1 §äc PortC PortC →D0 ÷ D7

1 1 0 0 1 Kh«ng cã gi¸ trÞ

0 0 0 1 0 Ghi PortA D0 ÷ D7 → PortA

0 1 0 1 0 Ghi PortB D0 ÷ D7 → PortB

1 0 0 1 0 Ghi PortC D0 ÷ D7 → PortC

1 1 0 1 0 Ghi thanh ghi

®iÒu khiÓn

D0 ÷ D7 → Thanh ghi

®iÒu khiÓn

x X 1 x X Vi m¹ch ë tr¹ng

th¸i trë kh¸ng

cao

Kh«ng cã trao ®æi sè liÖu

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

3Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

TÝnh linh ho¹t cña vi m¹ch nµy thÓ hiÖn ë kh¶ n¨ng lËp tr×nh. Ta cã thÓ ®Æt c¸c

mode ho¹t ®éng th«ng qua thanh ghi ®iÒu khiÓn. C¸c ch©n D0 ÷ D7 t¹o nªn kªnh d÷

liÖu 2 híng cã ®é réng 8 bit. TÊt c¶ d÷ liÖu khi truy nhËp ghi hoÆc ®äc ®îc dÉn qua

kªnh d÷ liÖu nµy.

Tr¹ng th¸i logic ghi/®äc ®îc nhËn biÕt qua c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓnCS , RD , WR .

Trao ®æi th«ng tin víi 8255 chØ cã thÓ ®îc tiÕn hµnh khi CS = 0. Khi RD = 0 d÷ liÖu

cña cæng ®îc chän ®îc ®a ra kªnh d÷ liÖu vµ cã thÓ ®îc sö dông bëi c¸c vi m¹ch

kh¸c. Khi WR = 0, th× moi viÖc x¶y ra ngîc l¹i. C¸c bit ®Þa chØ A0 vµ A1 cïng víi

c¸c tÝn hiÖu ghi ®äc b¸o cho biÕt sÏ truy nhËp lªn cæng nµo.

S¬ ®å khèi m« t¶ chøc n¨ng cña 8255:

 D0÷D7

 RD

 WR

 A1

 A0

 Reset

2. C¸c chÕ ®é lµm viÖc cña 8255

Cã 2 lo¹i tõ ®iÒu khiÓn cho 8255:

• Tõ ®iÒu khiÓn ®Þnh nghÜa cÊu h×nh cho c¸c cæng PA, PB, PC.

• Tõ ®iÒu khiÓn lËp/xo¸ tõng bit ®Çu ra cña PC.

Tuú theo lÖnh ghi vµo thanh ghi ®iÒu khiÓn khi khëi ®éng vi m¹ch mµ ta cã

c¸c PortA,B,C ho¹t ®éng ë:

• C¸c chÕ ®é 0, 1, 2 kh¸c nhau.

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

4

PortA

(8)

PortC

nöa

cao (4)

PortC

nöa

thÊp

(4)

PortB

(8)

§iÒu

khiÓn

nhãm

A

§iÒu

khiÓn

nhãm

B

§Öm

sè liÖu

Logic

®iªï

khiÓn

®äc

ghi

PA0÷PA7

PC7÷PC4

PC3÷PC0

8

4

4

8

PB0÷PB7

CSTim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

• ChiÒu trao ®æi sè liÖu kh¸c nhau.

2.1. Tõ ®iÒu khiÓn ®Þnh nghÜa cÊu h×nh cho c¸c cæng

D¹ng thøc tõ ®iÒu khiÓn ®Ó ®Þnh nghÜa cÊu h×nh cho 8255:

 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Cê =1 MA1 MA0 A CA MB B CB

Nhãm A

Chän chÕ ®é

00: mode 0

01: mode 1

1x: mode 2

2.2. Tõ ®iÒu khiÓn lËp xo¸ bit ra PCi

D¹ng thøc cña tõ ®iÒu khiÓn dÓ lËp xo¸ PCi:

 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

0 0 0 0 S/R

 1 1 1 1 0 0 0 0

 1 1 0 0 1 1 0 0

 1 0 1 0 1 0 1 0

C¸c chÕ ®é lµm viÖc cña 8255 cã thÓ ®îc ®Þnh nghÜa b»ng tõ ®iÒu khiÓn

CWR. 8255 cã 3 chÕ ®é lµm viÖc:

• Mode 0: Vµo/ra c¬ së. Trong chÕ ®é nµy mçi cæng PA, PB, PCH

vµ PCL ®Òu cã thÓ ®îc ®Þnh nghÜa lµ c¸c cæng vµo hoÆc ra.

• Mode 1: Vµo/ra cã xung cho phÐp. Trong chÕ ®é nµy mçi cæng

PA,PB cã thÓ ®îc ®Þnh nghÜa thµnh cæng vµo hoÆc ra víi c¸c tÝn

hiÖu mãc nèi ( handshaking ) do c¸c bit t¬ng øng cña cæng PC

trong cïng nhãm ®¶m nhËn.

• Mode 2: Vµo/ra 2 chiÒu. Trong chÕ ®é nµy chØ riªng cæng PA cã

thÓ ®îc ®Þnh nghÜa thµnh cæng vµo ra 2 chiÒu víi c¸c tÝn hiÖu mãc

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

5

PA:

 1: vµo

 0: ra

PC

H

:

 1: vµo

 0: ra

Nhãm B

PC

L

(thÊp):

1: vµo

0: ra

PB:

 1: vµo

 0: ra

Chän chÕ ®é:

 1: vµo

 0: ra

1: LËp PCi

0: Xo¸ PC

i

PC7PC6 PC5PC4PC3 PC2PC1 PC0

3 bit ®Þa chØ

cña 8 bit PCTim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

nèi do c¸c bit cña cæng PC ®¶m nhiÖm. Lóc nµy cæng PB cã thÓ

lµm viÖc trong chÕ ®é 0 hoÆc 1.

Trong chÕ ®é 0, ngêi ta cã thÓ dïng c¸c bit cña PC ®Ó lËp xo¸ ®Ó ®iÒu khiÓn

hoÆc ®èi tho¹i víi c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi, chÕ ®é nµy cßn gäi lµ chÕ ®é lËp xo¸

tõng bit cña PC:

GhÐp nèi 8255 víi hÖ vi xö lý

• 8255 lµm viÖc ë mode 0

Trong chÕ ®é 0, 8255 cho mét kh¶ n¨ng xuÊt vµ nhËp d÷ liÖu ®¬n gi¶n qua 3

cæng A,B,C. PA, PB, PC ®îc sö dông ®éc lËp víi nhau, 3 ®êng d©y ®Òu ®îc dïng ®Ó

trao ®æi sè liÖu hoÆc th«ng tin vÒ ®iÒu khiÓn vµ tr¹ng th¸i mét c¸ch b×nh ®¼ng víi

nhau vµ tuú ý lùa chän:

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

6

Mode 1

PA0÷ PA7

PA0÷ PA7

PA0÷ PA7

WR, RD D0÷ D7

A0,A1,

B C A

PB0÷ PB7

PC0÷ PC3 PC4÷ PC7

PA0÷ PA7

Mode 0

B PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7 A

PB0÷ PB7

PB0÷ PB7

INTRB

IBF

B

STBB

INTRA

STBA

IBF

A

I/O I/O

OBFACK B B

I/O I/OACKOBF A A

Mode 2

B A

PB0÷ PB7

PC0 PC1 PC2 PC3 PC4 PC5 PC6 PC7

INTRA

STBA ACK A

OBF A

IBF

A

Cöa vµo

Cöa ra

I/O ( mode 0)

§èi tho¹i (mode 1)

Cöa B ë mode 0 hoÆc 1 §èi tho¹i cöa A

§èi tho¹i cöa B §èi tho¹i cöa A

8255

PA0 ÷ PA7

PC0 ÷ PC3

PC4 ÷ PC7

PB0 ÷ PB7Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

• 8255 lµm viÖc ë mode 1

Lµ chÕ ®é vµo/ra cã chèt, tøc lµ cã sù ®èi tho¹i gi÷a ngo¹i vi vµ hÖ vi xö lý th«ng

qua c¸c bit PortC. Cã 2 nhãm:

Nhãm A: gåm PortA dïng ®Ó trao ®æi sè liÖu vµ nöa PortC cao( PC4 ÷ PC7 ) ®Ó

®èi tho¹i gi÷a vi xö lý vµ ngo¹i vi.

Nhèm B: gåm PortB dïng ®Ó trao ®æi sè liÖu vµ nöa PortC thÊp( PC0 ÷ PC3 ) ®Ó

®èi tho¹i gi÷a vi xö lý vµ ngo¹i vi.

Híng vµ chÕ ®é 1 cña PortA, PortB do tõ lÖnh ®iÒu khiÓn quyÕt ®Þnh, c¸c tÝn hiÖu

®èi tho¹i PCi phô thuéc híng cæng vµo hay ra.

• XuÊt d÷ liÖu ra trong mode 1

Cæng PA, PB cã tÝn hiÖu ®èi tho¹i t¬ng tù nhau. TÝn hiÖu OBFA,OPFB b¸o r»ng

bé ®Öm ra ®· ®Çy cho ngo¹i vi biÕt CPU ®· ghi d÷ liÖu vµo cæng ®Ó chuÈn bÞ ®a ra.

TÝn hiÖu nµy thêng nèi víi tÝn hiÖu STR cña thiÕt bÞ nhËn.

TÝn hiÖu ACKA, ACKB lµ tÝn hiÖu cña ngo¹i vi cho biÕt nã ®· nhËn ®îc d÷ liÖu tõ

c¸c cæng PA, PB.

TÝn hiÖu INTRA, ITRB lµ tÝn hiÖu yªu cÇu ng¾t tõ PA, PB.

INTEA, INTEB lµ tÝn hiÖu cña mét m¹ch lËt bªn trong 8255 ®Ó cho phÐp hoÆc

cÊm yªu cÇu ng¾t INTRA hoÆc INTRB cña PA hoÆc PB.

INTEA ®îc lËp/xo¸ th«ng qua bit PC6

INTEB ®îc lËp/xo¸ th«ng qua bit PC2

Khi lµm viÖc ë chÕ ®é xuÊt th«ng tin mode 1, thanh ghi tr¹ng th¸i cña 8255 cung

cÊp c¸c th«ng tin ph¶n ¸nh tr¹ng th¸i hiÖn hµnh cña m×nh

S¬ ®å ghÐp nèi cña 8255 ë mode 1

OBFA (Output Bufer A full) – Cæng A cã d÷ liÖu råi

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

7

PC6

PC3

PC1

PC2

PC0

PC7

PA0 ÷ PA7

PB0 ÷ PB7

PC4,5

INTEA

INTEB

OBFA

ACKA

OBFB

INRA

ACKB

INRB

I/O

RA

PC5

PC3

PC2

PC1

PC0

PC4

PA0 ÷ PA7

PB0 ÷ PB7

PC6,7

INTEA

INTEB

STBA

INTE

INRB

VµO

IBFA

STBB

IBFB

I/OTim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

OBFB (Output Bufer B full) – Cæng B cã d÷ liÖu råi

INTEA ( Interrupt Enable For PortA) cho phÐp PA ch¹y ë chÕ ®é ng¾t.

INTEB ( Interrupt Enable For PortB) cho phÐp PB ch¹y ë chÕ ®é ng¾t.

INTRA ( Interrupt PortA ) PA ng¾t

INTRB ( Interrupt PortB ) PB ng¾t

Néi dung thanh ghi tr¹ng th¸i cña 8255 ë mode 1 cho híng ra:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

OBFA INTEA IO IO INTRA INTEB OBFB INTRB

• NhËn d÷ liÖu vµo trong mode 1

Khi nhËn d÷ liÖuvµo trong mode 1 c¸c cæng PA, PB cã tÝn hiÖu ®èi tho¹i t¬ng tù

nhau:

STB ( cho phÐp chèt d÷ liÖu). Khi d÷ liÖu ®· s½n sµng trªn kªnh PA, PB ngo¹i vi

ph¶i dung STB ®Ó b¸o cho 8255 biÕt ®Ó chèt d÷ liÖu vµo cæng PA hoÆc PB.

Sau khi 8255 chèt ®îc d÷ liÖu do thiÕt bÞ ngo¹i vi ®a ®Õn, nã ®a ra tÝn hiÖu IBF

(In Buffer full) ®Ó b¸o cho ngo¹i vi biÕt.

Néi dung thanh ghi tr¹ng th¸i cña 8255 ë mode 1 cho híng vµo:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

IO IO OBFA INTEA INTRA INTEB OBFB INTRB

• 8255 lµm viÖc ë mode 2

ChÕ ®é nµy chØ dïng cho cæng PA víi vµo/ra 2 chiÒu c¸c bit PC3 ÷ PC7 dïng

lµm tÝn hiÖu ®èi tho¹i.

M¹ch logic cña 8255 ë mode 2 vµ c¸c tÝn hiÖu ®èi tho¹i:

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

8

PC3

PC7

PC6

PC5

PC4

PA0 ÷ PA7

PB0 ÷ PB7

PC0,2

ACKA

OBFA

INRA

I/O

Vµo

INTE 1

INTE 2

IBFA

STBA

PC3

PC7

PC6

PC5

PC4

PA0 ÷ PA7

PB0 ÷ PB7

PC1

PC2

PC0

ACKA

OBFA

INRA

Ra

INTE 1

INTE 2

IBFA

STBA

INTRB

ACKA

OBFBTim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

Cæng PB cã thÓ lµm viÖc ë mode 1 hoÆc mode 0 tuú theo bit ®iÒu khiÓn trong

thanh ghi CWR.

INTRA: yªu cÇu ng¾tcho d÷ liÖu 2 chiÒu vµo/ra.

INTE 1, INTE 2: lµ lµ 2 tÝn hiÖu cña 2 m¹ch lËt bªn trong 8255 ®Ó cho phÐp hoÆc

cÊm yªu cÇu ng¾t cña PA, c¸c bit nµy ®îc lËp xo¸ bëi PC6 vµ PC4.

Khi dïng 8255 trong chÕ ®é bus 2 chiÒu ®Ó trao ®æi d÷ liÖu theo c¸ch th¨m dß,

ph¶i kiÓm tra xem bit IBFA cã b»ng 0 (®Öm vµo rçng) hay kh«ng tríc khidïng lÖnh

IN ®Ó nhËn d÷ liÖu tõ cæng PA.

Khi lµm viÖc ë chÕ ®é truyÒn th«ng tin 2 chiÒu cña mode 2, thanh ghi tr¹ng th¸i

cña 8255 cung cÊp c¸c th«ng tin ph¶n ¸nh tr¹ng th¸i hiÖn hµnh cña m×nh.

Néi dung thanh ghi tr¹ng th¸i:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

OBFA INTE1 IBFA INTE2 INTRA x x x

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

9

Nhãm A Nhãm BTim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

8254( 8253 )

M¹ch ®Þnh thêi gian lËp tr×nh ®îc 8254/8253 lµ mét m¹ch phô rÊt quan träng

trong c¸c hÖ vi xö lý cña Intel. Nã cã thÓ ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu øng dông kh¸c

nhau trong hÖ vi xö lý: ®Õm thêi gian, ®Õm sù kiÖn, chia tÇn sè, t¹o ra d·y xung …

§Æc ®iÓm cña 8254/8253:

• Ho¹t ®éng ë tÇn sè cùc ®¹i lµ 8MHz.

• Nhê dùa trªn c«ng nghÖ CMOS nªn ®¹t ®îc tèc ®é cao vµ tiªu thô n¨ng lîng

thÊp.

• Ho¹t ®éng ë chÕ ®é hoµn toµn tÜnh.

• Cã 3 bé ®Õm lïi ( Down- counter ) ®éc lËp 16 bit.

• Nguån cung cÊp tõ 3V÷ 6V.

• Cã thÓ ®Õm nhÞ ph©n hoÆc thËp ph©n.

• MSM82C53-2RS cã 24 ch©n.

• MSM82C53-2JS cã 28 ch©n.

• MSM82C53-2GS-VK cã 32 ch©n.

S¬ ®å khèi chøc n¨ng:

Ch©n chän vá (CS) cña vi m¹ch 8254/8253 ph¶i ®îc nèi víi ®Çu ra cña mét bé

gi¶i m· ®Ó ®Þnh ®Þa chØ c¬ b¶n cho m¹ch. Cïng víi ®Þa chØ c¬ b¶n, c¸c ch©n ®Þa chØ

A1 vµ A0 sÏ cung cÊp c¸c ®Þa chØ cô thÓ cña c¸c thanh ghi bªn trong 8254/8253 khi

ghi ( lËp tr×nh ) hoÆc ®äc th«ng tin cña m¹ch. §ã lµ thanh ghi cho 3 bé ®Õm vµ mét

thanh ghi cho tõ ®iÒu khiÓn. Néi dung ban ®Çu cña mçi bé ®Õm ®Òu cã thÓ lËp tr×nh

tõ CPU ®Ó thay ®æi ®îc. Ngoµi ra cßn cã thÓ ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña c¸c bé ®Õm

b»ng tÝn hiÖu tõ bªn ngoµi qua c¸c ch©n cöa ( GATE ) ®Ó cho phÐp b¾t ®Çu ®Õm

( GATE = 1) hay ®Ó kÕt thóc qu¸ tr×nh ®Õm ( GATE = 0). Gi¸ trÞ cña bé ®Õm cã thÓ

®Æt b»ng byte hoÆc word.

TruyÒn d÷ liÖu gi÷a bus d÷ liÖu( data bus ) vµ thanh ghi bªn trong ®îc m« t¶ bëi

b¶ng sau:

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

10

Counter

#0

Counter

#1

Counter

#2

Control

word

regisrer

Read/

Write logic

Data bus

buffer

CLK0 GATE0 OUT0 CLK1 GATE1 OUT1 CLK2 GATE2 OUT2

Vcc GND

D7÷ D0

8

WRRDA0 A1CS

8Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

CS RD WR A1 A0 Chøc n¨ng

0 1 0 0 0 Counter#0 ghi d÷ liÖu tõ data bus

0 1 0 0 1 Counter#1 ghi d÷ liÖu tõ data bus

0 1 0 1 0 Counter#2 ghi d÷ liÖu tõ data bus

0 1 0 1 1 Ghi thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn

0 0 1 0 0 Data bus ®äc d÷ liÖu tõ counter#0

0 0 1 0 1 Data bus ®äc d÷ liÖu tõ counter#1

0 0 1 1 0 Data bus ®äc d÷ liÖu tõ counter#2

0 0 1 1 1

1 X x X x

0 1 1 X x

Data bus ë tr¹ng th¸i cao trë

1. Khëi ®Çu cho 8254/8253

Còng nh c¸c vi m¹ch lËp tr×nh ®îc kh¸c phô trî cho CPU, sau khi bËt ®iÖn m¹ch

8254/8253 ph¶i ®îc khëi ®Çu ®Ó cã thÓ ho¹t ®éng theo ®óng yªu cÇu. Mét ®iÒu cÇn

chó ý lµ tr¹ng th¸i cña 8254/8253 sau khi bËt ®iÖn lµ kh«ng x¸c ®Þnh.

§Ó khëi ®Çu cho 8254/8253 ta ph¶i ghi tõ ®iÒu khiÓn vµo thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn

cña nã. D¹ng thøc tõ ®iÒu khiÓn cña 8254/8253 nh sau:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD

Chän bé ®Õm ( select counter ) qua CS1 vµ CS0:

Ghi/®äc :

RW1 RW0

0 0 LÖnh chèt bé ®Õm

0 1 §äc/ghi byte cã träng sè nhá nhÊt(LBS)

1 0 §äc/ghi byte cã träng sè lín nhÊt(MBS)

1 1 §äc/ghi byte LBS, tiÕp theo lµ MBS

§Æt chÕ ®é:

M2 M1 M0

0 0 0 Mode 0- t¹o yªu cÇu ng¾t khi ®Õm hÕt

0 0 1 Mode 1- ®a hµi ®îi lËp tr×nh ®îc

0 1 0 Mode 2- bé chia tÇn sè cho N

0 1 1 Mode 3- t¹o xung vu«ng

1 0 0 Mode 4- t¹o xung cho phÐp mÒm

1 0 1 Mode 5- t¹o xung cho phÐp cøng

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

11

Select

counter Ghi/®äc Chän chÕ

®é

SC1 SC0 Chän ra

0 0 Counter#0 ®îc chän

0 1 Counter#1 ®îc chän

1 0 Counter#2 ®îc chän

1 1 LÖnh ®äc ngîcTim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

§Æt chÕ ®é ®Õm qua bit BCD: bit BCD = 0 ®Õm nhÞ ph©n 16bit, bit BCD = 1 ®Õm

thËp ph©n 4 decades.

Thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn dïng ®Ó chøa tõ ®iÒu khiÓn cho c¶ 3 bé ®Õm. Víi c¸c bit

SC0, SC1 ta cã thÓ chän ra bé ®Õm ®Ó lµm viÖc theo c¸ch thøc do tõ ®iÒu khiÓn quyÕt

®Þnh. Trêng hîp ®Æc biÖt khi SC1 vµ SC0 = 1 ta cã thÓ dïng lÖnh ®äc ngîc ®Ó ®äc ®-

îc néi dung hoÆc tr¹ng th¸i cña bé ®Õm trong thêi ®iÓm hiÖn t¹i.

C¸c bé ®Õm cña 8254/8253 ®Òu lµm viÖc ë chÕ ®é ®Õm lïi. Nh vËy sè ®Õm lín

nhÊt mµ ta cã thÓ ®a vµo bé ®Õm ®Ó b¾t ®Çu ®Õm lµ 10000H hoÆc 10000, v× sau khi

lïi 1 ta cã néi dung míi cña bé ®Õm lµ FFFFH hoÆc 9999 tuú theo bit BCD = 0 hay

BCD =1.

C¸c bit M2,M1,M0 sÏ x¸c ®Þnh c¸c chÕ ®é lµm viÖc cña bé ®Õm, trong ®ã c¸c

®Çu vµo GATE cã nh÷ng t¸c ®éng kh¸c nhau ®Õn c¸c ®Çu ra OUT.

C¸c bit RW1,RW0 cho phÐp chän c¸ch thøc ghi/®äc víi c¸c bé ®Õm. Ta cã thÓ

ghi/®äc t¸ch riªng tõng byte cña bé ®Õm. NÕu muèn ghi/®äc liªn tiÕp 2 byte cña bé

®Õm th× ta ph¶i tu©n theo thø tù byte thÊp tríc vµ tiÕp theo lµ byte cao.

2. C¸c chÕ ®é lµm viÖc cña 8254/8253

Mode 0 – T¹o yªu cÇu ng¾t khi ®Õm xong ( terminal count)

ë chÕ ®é nµy tõ ®iÒu khiÓn CW= 10H, chØ ®äc/ghi LSB vµ chÕ ®é ®Õm theo hÖ 16

cho bé ®Õm sè 0. Sau khi ghi tõ ®iÒu khiÓn vµo thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn th× OUT= 0.

TiÕp theo ta hgi LSB = 4lµ phÇn thÊp cña sè ®Õm cho bé ®Õm. Gi¸ trÞ nµy sÏ ®îc

chuyÓn vµo bé ®Õm ë chu k× ®ång hå sau. Lóc nµy GATE = 1 nªn bé ®Õm b¾t ®Çu

®Õm ngîc. Khi bé ®Õm ®¹t tíi 0 th× OUT =1. §iÒu ®ã cã nghÜa nÕu ta n¹p vµo LSB =

N th× sau N+1 xung ®ång hå ta cã OUT = 1. sau khi ®¹t 0000H th× bé ®Õm tiÕp tôc

®Õm lïi tõ FFFFH nÕu nh nã kh«ng ®îc n¹p gi¸ trÞ ®Õm míi. Xung OUT cã thÓ ®îc

dïng nh lµ xung yªu cÇu ng¾t ®èi víi CPU ®Ó b¸o lµ ®· ®¹t sè ®Õm ( terminal

count ).

Khi bé ®Õm ®ang lµm viÖc mµ GATE = 0 th× néi dung cña bé ®Õm ®îc gi÷ kh«ng

®æi cho ®Õn khi GATE = 1, lóc nµy bé ®Õm l¹i tiÕp tôc ®Õm lïi.

Khi bé ®Õm ®ang lµm viÖc mµ cã xung ®iÒu khiÓn n¹p néi dung sè míi, néi dung

míi chØ ®îc ®a ®Õn bé ®Õm t¹i xung ®ång hå tiÕp theo. Sau ®ã bé ®Õm l¹i tiÕp tôc

®Õm lïi víi sè ®Õm míi.

 Mode 1- §a hµi ®îi víi thêi gian lËp tr×nh ® îc

ë chÕ ®é nµy ta cã CW = 12H, chØ ®äc/ghi LSB vµ chÕ ®é ®Õm theo hÖ 16 cho bé

®Õm 0. Sau khi ghi tõ ®iÒu khiÓn vµo thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn th× OUT = 1. TiÕp theo

ta ghi LSB = 3 lµ phÇn thÊp cña sè ®Õm cho bé ®Õm. Gi¸ trÞ nµy sÏ ®îc chuyÓn vµo

bé ®Õm. Lóc nµy GATE = 0 nªn bé ®Õm cha lµm viÖc. Khi cã xung kÝch GATE = 1

th× bé ®Õm b¾t ®Çu lµm viÖc ë chu k× ®ång hå sau. Tõ ®©y OUT=0 vµ b¾t ®Çu qu¸

tr×nh ®Õm ngîc. Khi bé ®Õm ®¹t tíi 0 th× OUT = 1. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ nÕu ta n¹p

vµo LSB = N vµ GATE = 1 th× OUT = 0 trong N xung ®ång hå. Bé ®Õm sau khi ®¹t

0000H th× sÏ ®Õm lïi tõ FFFFH nÕu nh nã kh«ng ®îc n¹p gi¸ trÞ ®Õm míi vµ mçi khi

cã xung GATE = 1 nã l¹i t¹o ra xung OUT = 0 trong N xung ®ång hå.

Khi bé ®Õm ®ang lµm viÖc vµ cha ®¹t ®îc sè ®Õm mµ cã xung GATE = 1 th× sè

®Õm cò ®îc n¹p l¹i cho bé ®Õm ë chu k× ®ång hå sau. Tõ lóc nµy bé ®Õm l¹i tiÕp tôc

®Õm lïi. OUT = 0 cho ®Õn khi ®Õm hÕt.

Khi bé ®Õm ®ang ho¹t ®éng mµ ta cã xung ®iÒu khiÓn n¹p sè ®Õm míi th× néi

dung míi chØ ®îc ®a ®Õn bé ®Õm t¹i xung ®ång hå tiÕp theo sau khi cã xung GATE

= 1.

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

12Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

Mode 2-T¹o xung cã tÇn sè fin/N

ë chÕ ®é nµy ta cã CW = 14H, tøc lµ chØ ®äc/ghi LSB vµ chÕ ®é ®Õm theo hÖ 16

cho bé ®Õm sè 0. Sau khi ghi tõ ®iÒu khiÓn vµo thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn th× OUT = 1.

tiÕp theo ta ghi LSB = 3 lµ phÇn thÊp cña sè ®Õm cho bé ®Õm. Gi¸ trÞ nµy ®îc chuyÓn

vµo bé ®Õm t¹i chu k× sau cña xung ®ång hå. Lóc nµy GATE= 1 nªn bé ®Õm b¾t ®Çu

lµm viÖc. Tõ ®©y b¾t ®Çu qu¸ tr×nh ®Õm ngîc. Khi bé ®Õm ®¹t ®Õn 1 th× OUT = 0

trong thêi gian 1 xung ®ång håvµ qu¸ tr×nh ®Õm ngîc l¹i ®îc b¾t ®Çu víi OUT = 1

vµ víi sè ®Õm cò. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ khi ta n¹p LSB=N vµo bé ®Õm th× cø sau N

xung ®ång hå, ta cã ë ®Çu ra OUT = 0 trong thêi gian 1 xung ®ång hå.

Khi bé ®Õm ®ang lµm viÖc vµ cha ®¹t ®îc sè ®Õm mµ cã xung GATE = 0 th× gi¸

trÞ hiÖn thêi cña bé ®Õm cò ®îc gi÷ nguyªn trong suèt thêi gian GATE = 0. Khi

GATE = 1 th× bé ®Õm l¹i tiÕp tôc ®Õm lïi.

Khi bé ®Õm ®ang ho¹t ®éng vµ cha ®¹t sè ®Õm mµ cã xung ®iÒu khiÓn n¹p sè

®Õm míi th× bé ®Õm vÉn tiÕp tôc víi sè ®Õm cò, chØ tíi khi bé ®Õm ®· ®Õm ®Õn 1 th×

sè ®Õm míi míi ®îc ¸p dông.

Mode 3- T¹o d·y xung vu«ng

ë chÕ ®é nµy ta cã CW = 16H, chØ ®äc/ghi LSB vµ chÕ ®é ®Õm theo hÖ 16 cho bé

®Õm sè 0. Sau khi ghi tõ ®iÒu khiÓn vµo thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn th× OUT = 0. TiÕp

theo ta ghi LSB = 4 lµ phÇn thÊp cña sè ®Õm cho bé ®Õm. Gi¸ trÞ nµy sÏ ®îc chuyÓn

vµo bé ®Õm t¹i xung ®ång hå sau. Lóc nµy GATE = 1 nªn bé ®Õm b¾t ®Çu ngay qu¸

tr×nh ®Õm ngîc. Khi bé ®Õm ®¹t tíi (4/2)=2 th× OUT = 0 trongtrong thêi gian (4/2)

=2 xung ®ång hå cßn l¹i vµ qu¸ tr×nh ®Õm l¹i ®îc b¾t ®Çu víi OUT = 1 vµ víi sè

®Õm cò. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ sau khi ta n¹p LSB = N (sè ch½n) vµo bé ®Õm th× cø sau

N xung ®ång håta cã OUT = 1 trong N/2 xung ®ång hå vµ OUT = 0 trong N/2 xung

®ång hå. NÕu N lµ sè lÎ th× cø sau N xung ®ång hå ta cã OUT = 1 trong (N+1)/2

xung ®ång hå vµ OUT = 0 trong (N-1)/2 xung ®ång hå cßn l¹i.

Khi bé ®Õm ®ang ho¹t ®éng mµ cã xung GATE = 0 th× bé ®Õm kh«ng thay ®æi

néi dung chõng nµo cßn cã GATE = 0, khi GATE = 1 nã tiÕp tôc ®Õm lïi tõ gi¸ trÞ

hiÖn thêi.

 Mode 4- T¹o xung cho phÐp b»ng ch ¬ng tr×nh

ë chÕ ®é nµy ta cã CW = 18H, chØ/®äc ghi LSB vµ chÕ ®é ®Õm theo hÖ 16 cho bé

®Õm sè 0. Sau khi ghi tõ ®iÒu khiÓn vµo thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn thi OUT = 1. TiÕp

theo ta ghi LSB = 3 lµ phÇn thÊp cña sè ®Õm cho bé ®Õm. Gi¸ trÞ nµy sÏ ®îc chuyÓn

vµo bé ®Õm t¹i xung ®ång hå sau. Lóc nµy GATE = 1 nªn bé ®Õm b¾t ®Çu ngay qu¸

tr×nh ®Õm ngîc. Khi bé ®Õm ®¹t tíi 0 th× OUT = 0 trong thêi gian 1 xung ®ång hå vµ

qua tr×nh ®Õm lïi tiÕp tôc tõ FFFFH víi OUT = 1. Tøc lµ nÕu ta n¹p sè ®Õm N th×

sau N+1 xung ®ång hå th× ta sÏ cã ®îc xung cho phÐp tÝch cùc thÊp kÐo dµi 1 xung

®ång hå.

Sau khi bé ®Õm ®îc n¹p sè ®Õm nã vÉn cha lµm viÖc chõng nµo cha cã xung

GATE = 1.

Khi bé ®Õm ®ang ®Õm vµ cha ®¹t sè ®Õm mµ ta cã xung ®iÒu khiÓn n¹p sè ®Õm

míi th× sè ®Õm míi sÏ ®îc n¹p vµ b¾t ®Çu ®Õm lïi t¹i xung ®ång hå tiÕp ngay sau ®ã.

Mode 5- T¹o xung cho phÐp b»ng xung ®iÒu khiÓn GATE

ë chÕ ®é nµy ta cã CW = 1AH, chØ ®äc/ghi LSB vµ chÕ ®é ®Õm theo hÖ 16 cho

bé ®Õm sè 0. Sau khi ghi tõ ®iÒu khiÓn vµo thanh ghi tõ ®iÒu khiÓn th× OUT = 1. TiÕp

theo ta ghi LSB = 3 lµ phÇn thÊp cña sè ®Õm cho bé ®Õm. Lóc nµy GATE = 0 nªn bé

®Õm cha lµm viÖc. Khi cã xung kÝch GATE = 1 th× ë chu k× ®ång hå sau bé ®Õm b¾t

®Çu qu¸ tr×nh ®Õm ngîc. Khi bé ®Õm ®¹t tíi 0 th× OUT = 0trong thêi gian mét xung

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

13Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

®ång hå vµ qu¸ tr×nh ®Õm lïi tiÕp tôc tõ FFFFH víi OUT = 1 nÕu kh«ng cã xung

GATE =1 míi. Tøc lµ nÕu ta n¹p sè ®Õm lµ N vµ xung GATE=1 th× sau N+1 xung

®ång hå ta sÏ ®îc xung cho phÐp tÝch cùc thÊp kÐo dµi 1 xung ®ång hå.

Khi bé ®Õm ®ang ®Õm lïi vµ cha ®¹t sè ®Õm cã xung GATE = 1 bé ®Õm ®îc n¹p

l¹i sè ®Õm cò vµ nã b¾t ®Çu ®Õm lïi t¹i xung ®ång hå tiÕp ngay sau ®ã.

Khi cã lÖnh n¹p sè míi bé ®Õm vÉn tiÕp tôc ®Õm lïi víi sè ®Õm cò cho tíi khi

nhËn ®îc xung GATE =1 th× sè ®Õm míi míi ®îc ¸p dông ë xung ®ång hå sau.

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

14

WR

Clk

GATE

OUT

CW=10 LSB= 4

WR

Clk

CW=10 LSB=3

GATE

OUT

WR

Clk

CW=10 LSB=3 LSB=2

GATE

OUT

BiÓu ®å thêi gian cña 8254/8253 ë mode 0

 N N N 4 3 2 1 0 F F

N N 3 2 2 2 1 0 F

N N 3 2 1 2 1 0 FTim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

15

GATE

GATE

GATE

WR

Clk

CW=12 LSB=3

OUT

WR

Clk

CW=12 LSB=3

OUT

WR

Clk

CW=12 LSB=2 LSB=4

OUT

BiÓu ®å thêi gian cña 8254/8253 ë mode 1

 N N N N 3 2 1 0 F 3 2

 N N N N 3 2 1 3 2 1 0

 N N N N 2 1 0 F E 4 3Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

16

WR

Clk

CW=14 LSB=3

GATE

OUT

WR

Clk

CW=14 LSB=3

GATE

OUT

WR

Clk

CW=14 LSB=4 LSB=5

BiÓu ®å thêi gian cña 8254/8253 ë mode 2

 N N N N 3 2 1 3 2 1 3

 N N N N 3 2 2 3 2 1 3

GATE

OUT

 N N N N 4 3 2 1 5 4 3Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

17

WR

Clk

CW=16 LSB=4

GATE

OUT

WR

Clk

CW=16 LSB=5

GATE

OUT

WR

Clk

CW=16 LSB=4

GATE

OUT

BiÓu ®å thêi gian cña 8254/8253 ë mode 3

 N N N N 4 2 4 2 4 2 4 2

 N N N N 4 2 0 4 2 4 2 0 4

 N N N N 4 2 4 2 2 2 4 2 4Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

18

WR

Clk

CW=18 LSB=3

GATE

OUT

WR

Clk

CW=18 LSB=3

GATE

OUT

WR

Clk

CW=18 LSB=3 LSB=2

GATE

OUT

BiÓu ®å thêi gian cña 8254/8253 ë mode 4

 N N N N 3 2 1 0 F E D C

 N N N N 3 3 3 2 1 0 F E

 N N N N 3 2 1 2 1 0 F E Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

19

WR

Clk

CW=1A LSB=3

GATE

OUT

WR

Clk

CW=1A LSB=3

GATE

OUT

WR

Clk

CW=1A LSB=3 LSB=5

GATE

OUT

BiÓu ®å thêi gian cña 8254/8253 ë mode 5

 N N N N 3 2 1 0 F 3 2 1

 N N N N N 3 2 3 2 1 0 F

 1

 N N N N N 3 2 1 0 F E 5 4

 1 Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

7400 lµ IC gåm 4 phÇn tö NAND 2 ®Çu vµo:

S¬ ®å ch©n:

13 12 11 10 9 8

Vcc

14

7

GND

1 2 3 4 5 6

IC7400

7402 lµ IC gåm 4 phÇn tö NOR 2 ®Çu vµo:

S¬ ®å ch©n:

1 2 3 4 5 6 7

GND

Vcc

14 13 12 11 10 9 8

IC7402

7404 lµ IC gåm 6 phÇn tö NO :

S¬ ®å ch©n:

1 2 3 4 5 6 7

GND

Vcc

14 13 12 11 10 9 8

IC7404

7432 lµ IC gåm 4 phÇn tö OR 2 ®Çu vµo:

S¬ ®å ch©n:

1 2 3 4 5 6 7

GND

Vcc

14 13 12 11 10 9 8

IC7432

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

20Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

74LS138 lµ m¹ch gi¶i m·:

S¬ ®å ch©n:

8

GND

Vcc

16

Y0

15

Y1

14

Y3

12

Y6

9

Y5

10

Y4

11

7

Y7

6

G1

5

G2B

4

G2A

3

C

2

B

1

A

Y2

13

74LS138

B¶ng chøc n¨ng cña 74LS138:

C¸c ®Çu vµo

Chän Cho phÐp C¸c ®Çu ra

C B A G2B G2A G1 Y0 Y1 Y 2 Y3 Y 4 Y5 Y6 Y7

X x x 1 x x 1 1 1 1 1 1 1 1

X x x x 1 x 1 1 1 1 1 1 1 1

X x x x x 0 1 1 1 1 1 1 1 1

0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1

0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1

0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1

0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1

1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1

1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1

1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0

74273 lµ IC gåm 8 D – FF ®ång bé theo sên xung, m¹ch ra 3 tr¹ng th¸i:

S¬ ®å ch©n:

Vcc 8Q 8D7D 6Q 6D 5D 5Q Clock

1Q 1D 2D 2Q 3D 3Q 4D 4Q GND clear

7Q

74273

B¶ng chøc n¨ng:

Clear Clock D Output(Q)

L x x L

H Î H H

H Î L L

H L x Q0

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

21Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

S¬ ®å ch©n cña 373:

7Q

1Q 1D 2D 2Q 3D 3Q 4D 4Q GND

Vcc8Q 8D7D 6Q 6D 5D 5Q

Output

Control

G

373

B¶ng chøc n¨ng cña 373:

Output Control G D Output(Q)

L H H H

L H L L

L L x Q0

H x x T

H: Møc High, L: Møc Low, T: Ba tr¹ng th¸i, Q0: D÷ liÖu ®îc lu nhí

ADC0808, ADC0809. Lµ bé chuyÓn ®æi t¬ng tù sè 8 bits, 8 kªnh ®Çu vµo, ®Çu ra

3 tr¹ng th¸i.

§Æc ®iÓm:

• §é ph©n gi¶i 8 bits.

• Nguån cung cÊp ®¬n 5V.

• 8 kªnh ®Çu vµo.

• C«ng suÊt tiªu thô: 15mW.

• §Çu ra 3 tr¹ng th¸i.

• §iÖn ¸p ®Çu vµo t¬ng tù 0V ÷ 5V.

C¸c ®Çu ra ®¸nh sè tõ 2-8 ÷ 2-1

.

C¸c ®Çu chän ®Þa chØ: A, B, C.

S¬ ®å ch©n:

IN2

28

IN1

27

IN0

26

A

25

B

24

C

23

ALE

22 21 20 19 18 17 15

REF(-)

16

1

IN3

2

IN4

3

IN5

4

IN6

5

IN7

6

START

7

EDC

8 9

Output

Enable

10

Clock

11

Vcc

12

REF(+)

13

GND

14

ADC0808

ADC0809

2

-1 2

-2

2

-3

2

-4

2

-5

2

-8

2

-7

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

22Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

Chän kªnh vµo §Çu chän ®Þa chØ

C B A

IN0 L L L

IN1 L L H

IN2 L H L

IN3 L H H

IN4 H L L

IN5 H L H

IN6 H H L

IN7 H H H

DAC0808. Lµ bé biÕn ®æi sè t¬ng tù 8 bits.

§Æc ®iÓm:

• Kh¸ chÝnh x¸c: sai sè ± 0.19%.

• Cæng vµo kh«ng ®¶o, giao tiÕp ®îc víi TTL vµ CMOS.

• Gi¶i ®iÖn ¸p cung cÊp ± 4.5V ÷ ±18V.

• C«ng suÊt 33mW (± 5V).

C¸c gi¸ trÞ danh ®Þnh:

• §iÖn ¸p nguån:

Vcc +18V

VEE - 18V

• §iÖn ¸p ®Çu vµo sè: –10V ÷ +18V.

• §iÖn ¸p ra: -11V ÷ +18V

• Dßng chuÈn: 5mA.

• C«ng suÊt tiªu t¸n theo vá: 1000mW

S¬ ®å ch©n:

1

2

3

4

5

6

15

14

12

11

10

9

I0

A4 A5

A6

VREF(+)

VREF(-)

7

8

13

16 COMPENSATION

Vcc

A8

A7

A3

A2

A1

VEE

NC

GND

DAC0808

T×m hiÓu mét sè linh kiÖn

23Tim boi : [email protected] B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp

245 Thêng dïng lµm bé khuyÕch ®¹i ®Öm

S¬ ®å ch©n:

§Æc ®iÓm:

• Giao diÖn bus 2 chiÒu.

• §Çu ra 3 tr¹ng th¸i.

S¬ ®å chøc n¨ng:

B¶ng chøc n¨ng:

Inputs Inputs/outputs

OE DIR An Bn

L L A = B Inputs

L H Inputs B = A

H x Z Z

Z - tr¹ng th¸i cao trë.