Thiết kế máy thu phát ký tự 8 bit, chương 17

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

142
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạch định thời gian lập trình được 8253 A là một mạch phụ rất quan trọng trong các hệ xử lý của Intel. Nó có thể đáp ứng một số yêu cầu ứng dụng khác nhau trong hệ vi xử lý như: đếm thời gian, đếm sự kiện, chia tần số, tạo ra dãy xung. 8253 là một thiết bị có 24 chân, dạng DIP đòi hỏi nguồn đơn +5V. Nó phát ra những trì hoãn thời gian chính xác và có thể ứng dụng như là đồng hồ thời gian thực.......

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế máy thu phát ký tự 8 bit, chương 17

Chương 17: GIÔÙI THIEÄU IC ÑÒNH THÔØI GIAN/MAÏCH ÑEÁM THÔØI GIAN 8253 4.1GIÔÙI THIEÄU CHUNG: Maïch ñònh thôøi gian laäp trình ñöôïc 8253 A laø moät maïch phuï raát quan troïng trong caùc heä xöû lyù cuûa Intel. Noù coù theå ñaùp öùng moät soá yeâu caàu öùng duïng khaùc nhau trong heä vi xöû lyù nhö: ñeám thôøi gian, ñeám söï kieän, chia taàn soá, taïo ra daõy xung. 8253 laø moät thieát bò coù 24 chaân, daïng DIP ñoøi hoûi nguoàn ñôn +5V. Noù phaùt ra nhöõng trì hoaõn thôøi gian chính xaùc vaø coù theå öùng duïng nhö laø ñoàng hoà thôøi gian thöïc (real time clock) boä ñeám söï kieän (event counter) maïch dao ñoäng ñôn oån, maùy phaùt soùng vuoâng (Square Wave generator) vaø maùy phaùt daïng soùng phöùc taïp (Complex Wave form generator). 8253 chöùa 3 boä ñeám 16 bit coù theå hoaït ñoäng ñoäc laäp ôû baát kyø moät trong 6 Mode. Ñeå kích hoaït moät boä ñeám, töø ñieàu khieån vaø moät soá ñeám 16 bit ñöôïc naïp vaøo thanh ghi cuûa noù, boä ñeám baét ñaàu suy giaûm cho ñeán khi soá ñeám baèng 0, khi ñoù noù phaùt ra moät xung, xung naøy coù theå duøng ñeå maét vi xöû lyù. Moãi boä ñeám coù theå ñeám ôû daïng nhò phaân hoaëc daïng BCD. Ngoaøi ra moät soá ñeám coù theå ñöôïc ñoïc bôûi vi xöû lyù trong khi boä ñeám ñang giaûm.
4.2.CAÁU TRUÙC 8253: Pin Configuration Block Diagram 1 CLK 0 Data D7 - D0 Bus Counter GATE 0 Buffer =0 OUT 0 /RD CLK 1 /WR Read Write Counter GATE 1 A0 Logic =1 OUT 1 A1 2 /CS CLK 2 Control Counter Pin Names Word GATE 2 =2 Register D7 - D0 Data bus (8) Bus OUT 2 CLK N Counter Clock Inputs GATE N Counter Gate Inputs OUT N Counter Outputs Internal Bus /RD Read Counter /WR Write Counter /CS Chip Select A1 - A0 Counter Select Vcc +5 Volts GND Ground Hình 4.1 trình baøy sô ñoà khoái cuûa 8253. Noù chöùa 3 boä ñeám (0,1 vaø 2), moät boä ñeám tuyeán döõ lieäu, logic ñieàu khieån ñoïc/ghi vaø moät thanh ghi ñieàu khieån. Xung ñoàng boä CLK vaø coång kích GATE vaø moät tín hieäu ra OUT. Boä ñeám tuyeán döõ lieäu: Ñaây laø moät boä ñeám hai chieàu, 8 bit, 3 traïng thaùi ñöôïc keát noái ñeán tuyeán döõ lieäu cuûa vi xöû lyù. Logic ñieàu khieån: Phaàn logic ñieàu khieån coù 5 tín hieäu: RD , WR , CS vaø caùc ñöôøng ñòa chæ A0 vaø A1 ñöôïc noái ñeán caùc ñöôøng ñòa chæ A0 vaø A1
cuûa vi xöû lyù moät caùch töông öùng, CS ñöôïc noái ñeán moät chaân cuûaboä giaûi maõ ñòa chæ. Thanh ghi ñieàu khieån vaø caùc boä ñeám ñöôïc tuøy choïn theo caùc tín hieäu Ao vaø A1 nhö trình baøy döôùi ñaây. A1 A0 Choïn löïa 0 0 Boä ñeám 0 0 1 Boä ñeám 1 1 0 Boä ñeám 2 1 1 Thanh ghi ñieàu khieån Hình 4.2.Sô ñoà nguyeân lyù maïch taïo xung Clock
 Thanh ghi töø ñieàu khieån: Thanh ghi naøy ñöôïc xaâm nhaäp khi caùc ñöôøng Ao vaø A1 ôû logic 1. Noù ñöôïc söû duïng ñeå ghi moät töø leänh, töø naøy neâu roõ boä ñeám naøo seõ ñuôïc duøng, Mode cuûa noù vaø moät hoaït ñoäng ñoïc hoaëc ghi. Tuy nhieân thanh ghi töø ñieàu khieån khoâng khaû duïng ñoái vôùi hoaït ñoäng ñoïc.  Caùc Mode hoaït ñoäng 8253 coù hoaït ñoäng ôû 6 Mode khaùc nhau. Coång GATE cuûa moät boä ñeám ñöôïc söû duïng hoaëc ñeå caámhoaëc ñeå cho pheùp hoaït ñoäng. Mode O: Taïo yeâu caàu ngaét khi ñeám xong (Terminal Count, TC) Töø ñieàu khieån laø CW = 10H, Mode naøy chæ ñoïc/ghi LSB vaø cheá ñoä ñeám heä 16 cho boä ñeám O. Khi naïp LSB = N thì sau N +1 xung ñoàng hoà ta coù OUT = 1, boä ñeám sau khi ñaït 0000H thì seõ tieáp tuïc luøi töø FFFFH neáu nhö noù khoâng ñöôïc naïp theâm giaù trò môùi. Mode 1: Ña haøi ñôïi vôùi thôøi gian laäp trình ñöôïc. Töø ñieàu khieån laø CW = 12H, chæ ñoïc/ghi LSB vaø cheá ñoä ñeám theo heä 16 cho boä ñeám O. Khi naïp LSB = N vaø GATE = 1 thì OUT = 0 trong N xung ñoàng hoà. Boä ñeám sau ñaït 0000H thì seõ tieáp tuïc luøi töø FFFFH neáu nhö noù khoâng ñöôïc naïp giaù tròñeám môùi vaø khi coù xung GATE = 1 noù laïi taïo ra xung OUT = 0 keùo daøi N xung ñoàng hoà. Mode 2: Taïo ra xung coù taàn soá FIN/N. Töø ñieàu khieån, CW = 14 H, chæ ñoïc/ghi LSB vaø cheá ñoä ñeám theo heä 16 cho boä ñeám O. Naïp LSB = N vaøo boä ñeám thì sau N xung ñoàng hoà, ta coù ôû ñaàu ra OUT = 0 trong thôøi gian moät xung ñoàng hoà.
Mode 3: Taïo ra xung cho pheùp baèng chöông trình töø ñieàu khieån CW = 18H, chæ ñoïc/ghi LSB vaø cheá ñoä ñeám theo heä 16 cho boä ñeám O. Naïp soá ñeám N thì sau N + 1 xung ñoàng hoà ta seõ coù ñöôïc xung cho pheùp tích cöïc thaáp keùo daøi moät xung ñoàng hoà. Mode 4: Taïo ra xung cho pheùp baèng xung ñieàu khieån GATE. Töø ñieàu khieån CW = 1AH, chæ ñoïc/ghi LSB vaø cheá ñoä ñeám theo heä 16 cho boä ñeám O. Naïp soá ñeám laø N vaø kích phaùt boä ñeám baèng xung GATE = 1 thì sau N + 1 xung ñoàng hoà seõ coù ñöôïc xung cho pheùp tích cöïc thaáp keùo daøi moät xung ñoàng hoà.
Mode 0 CLK OUT Count of 7 loaded Mode 1 CLK G OUT Trigger with count of 5 Mode 2 CLK OUT Count of 5 loaded Mode 3 CLK OUT Count of 6 loaded Mode 4 CLK OUT Trigger with count of 8 Mode 5 CLK G OUT Trigger with count of 5 Hình 4.3.Giaûn ñoàthôøi gian cuûa caùc mode cuaû 8235 4.3.LAÄP TRÌNH CHO 8253: Moãi boä ñeám coù theå laäp trình rieâng bieät baèng caùch ghi töø ñieàu khieån tröôùc, theo sau laø soá ñeám ban ñaàu. Hình lieät keâ caùc daïng thöùc thanh ghi ñieàu khieån cuûa vi maïch 8253.
Töø ñieàu khieån cho pheùp ngöôøi laäp trình choïn löïa boä ñeám, moát hoaït ñoäng, vaø daïng cuûa hoaït ñoäng (Ñoïc/Ghi). Töø ñieàu khieån cuõng söû duïng ñeå choïn hoaëc soá ñeám nhò phaân hoaëc soá ñeám BCD. Moãi boä ñeám coù theå ñöôïc laäp trình vôùi soá ñeám töø 1 ñeán FFFFh. Soá ñeám baèng O vôùi (FFFFh + 1), (töùc laø 65.536) hoaëc laø 10.000 ôû BCD. Mode 2 vaø Mode 3 coù soá ñeám nhoû nhaát laø 1. Moãi boä ñeám coù moät töø ñieàu khieån ñöôïc söû duïng ñeå choïn caùch maø boä ñeám hoaït ñoäng. Neáu 2 byte ñöôïc laäp trình cho boä ñeám thì byte ñaàu tieân laø LSB seõ laøm döøng soá ñeám vaø byte thöù hai (MSB) seõ khôûi ñoäng boä ñeám vôùi soá ñeám môùi. Thöù töï cuûa vieäc laäp trình raát quan troïng ñoái vôùi moãi boä ñeám, nhöng vieäc laäp trình cho caùc boä ñeám khaùc nhau coù theå ñöôïc xen keû vôùi nhau. 8253 coù theå ñöôïc laäp trình ñeå cung caáp caùc ngoõ ra khaùc nhau thoâng qua hoaït ñoäng ñoïc/ghi ñeå kieåm tra moät soá ñeám trong khi ñeám thoâng qua hoaït ñoäng ñoïc. 4.3.1.HOAÏT ÑOÄNG GHI: Ñeå khôûi taïo boä ñeám, caàn thieát phaûi theo caùc böôùc sau:  Ghi moät töø ñieàu khieån vaøo thanh ghi ñieàu khieån,  Naïp byte thaáp cuûa soá ñeám vaøo thanh ghi ñieàu khieån.  Naïp byte cao cuûa soá ñeám vaøo thanh ghi ñieàu khieån.  Neáu chæ naïp LSB hoaëc MSB, 8253 seõ töï ñoäng hieåu byte khoâng duøng coù giaù trò 00h. Muoán khôûi taïo ñoàng thôøi nhieàu boä ñeám. Chaúng haïn hai boä ñeám coù theå theo moät trong hai phöông phaùp sau ñaây:  Phöông phaùp 1:
 LAÄP TRÌNH TÖØ ÑIEÀU KHIEÅN 1; Khôûi taïo boä ñeám 1.  LAÄP TRÌNH TÖØ ÑIEÀU KHIEÅN 2; Khôûi taïo boä ñeám 2.  LAÄP TRÌNH LSB1 ; Döøng boä ñeám 1 vaø laäp trình LSB1.  LAÄP TRÌNH LSB2 ; Döøng boä ñeám 2 vaø laäp trình LSB2.  LAÄP TRÌNH MSB1; Laäp trình MSB1 vaø khôûi ñoäng boä ñeám 1.  LAÄP TRÌNH MSB2; Laäp trình MSB2 vaø khôûi ñoäng boä ñeám 2.  Phöông phaùp 2:  LAÄP TRÌNH TÖØ ÑIEÀU KHIEÅN 1; Khôûi taïo boä ñeám 1.  LAÄP TRÌNH LSB1 ; Döøng boä ñeám 1 vaø laäp trình LSB1.  LAÄP TRÌNH MSB1; Laäp trình MSB1 vaø khôûi ñoäng boä ñeám 1.  LAÄP TRÌNH TÖØ ÑIEÀU KHIEÅN 2; Khôûi taïo boä ñeám 2.  LAÄP TRÌNH LSB2 ; Döøng boä ñeám 2 vaø laäp trình LSB2.  LAÄP TRÌNH MSB2; Laäp trình MSB2 vaø khôûi ñoäng boä ñeám 2. 4.3.2.HOAÏT ÑOÄNG ÑOÏC: Trong moät soá öùng duïng, ñaëc bieät laø trong caùc boä ñeám söï kieän, caàn thieát phaûi ñoïc giaù trò cuûa boä ñeám trong khi boä ñeám ñang ñeám. Ñieàu naøy coù theå ñöôïc thöïc hieän baèng hai phöông phaùp. Phöông phaùp thöù nhaát lieân quan ñeán vieäc ñoïc moät soá ñeám sau khi ñaõ laøm döøng boä ñeám caàn ñoïc. Phöông phaùp thöù hai lieân quan ñeán vieäc ñoïc moät soá ñeám khi soá ñeám ñang thay ñoåi.
Ôû phöông phaùp thöù nhaát vieäc döøng boä ñeám baèng caùch kích hoaït vaøo coång gate, hoaëc ngoõ vaøo xung ñoàng hoà (Clock) cuûa boä ñeám ñöôïc choïn vaø hoaït ñoäng I/O ñöôïc thöïc hieän bôûi vi xöû lyù.  Hoaït ñoäng I/O thöù nhaát laø ñoïc byte thaáp.  Hoaït ñoäng I/O thöù hai laø ñoïc byte cao. Ôû phöông phaùp thöù hai, moät töø ñieàu khieån töông öùng ñöôïc ghi vaøo thanh ghi ñieàu khieån ñeå choát laïi soá ñeám taïi maïch choát ngoõ ra, vaø hoaït ñoäng I/O thöïc hieän bôûi vi xöû lyù. Taàn soá xung ñoàng hoà vaø thôøi gian trì hoaõn. Taàn soá xung ñoàng hoà toái ña taïi ngoõ vaøo cuûa vi maïch 8253 laø 2,6 MHz. Vi maïch 8254 laø 8 MHz Vi maïch 8254 – 2 laø 10 MHz. Goïi fCLK laø taàn soá xung ñoàng hoà ñöa vaøo boä ñeám. N laø giaù trò soá ñeám naïp cho boä ñeám ñoù thì thôøi gian trì hoaõn do ñeám laø TD.