Tài liệu LUẬN VĂN: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY THU PHÁT KÝ TỰ 8 BIT docx

LINK DOWNLOAD MIỄN PHÍ TÀI LIỆU "Tài liệu LUẬN VĂN: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY THU PHÁT KÝ TỰ 8 BIT docx": http://123doc.vn/document/1041571-tai-lieu-luan-van-thiet-ke-va-thi-cong-may-thu-phat-ky-tu-8-bit-docx.htm

Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:5
4.3.6. Tính tốn linh kiện cho mạch chọn LED hiển thị 30
4.4. Thiết kế khối giao tiếp ngoại vi 32
4.4.1. Thu phát dữ liệu 8 bit song song 33
4.4.2. Thu phát dữ liệu nối tiếp bất đồng bộ và đồng bộ 35
4.4.3. Bộ tạo xung Clock 35
4.3.4. Lập trình khởi tạo 8253 36
4.3.5. Mạch chọn đơn vị xung Clock 37
Chương 5: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH MONITOR
5.1. Giới thiệu 42
5.2. Cơ sở xây dựng chương trình Monitor 42
5.3. Các bước xây dựng chương trình Monitor 43
5.4. Một số u cầu đối với chương trình Monitor 43
5.5. Cấp phát vùng nhớ 43
5.6. Xây dựng chương trình Monitor 43
5.7. Lưu đồ khối chương trình Monitor 45
5.8. Lưu đồ thuật giải chương trình Monitor 48
Chương 6: THI CƠNG
6.1. Thi cơng phần cứng 65
6.2. Thi cơng phần mềm 74
Chương 7: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY THU PHÁT KÝ TỰ 8 BIT
7.1. Khởi động hệ thống và nhập mật mã 76
7.2. Chọn vùng màn hình soạn thảo và thủ tục soạn thảo 77
7.3. Chọn các chế độ làm việc 77
Chương 8: TĨM TẮT - ĐỀ NGHỊ - KẾT LUẬN
8.1. Tóm tắt đề tài 82
8.2. Đề nghị 83
8.3. Kết luận 84
C. PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO
Phụ lục 1 .Giới thiệu linh kiện sử dụng 85
Phụ lục 2 .Chương trình Monitor 126
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:6

LIỆT KÊ BẢNG

Bảng 1.1: Bảng địa chỉ ngoại vi của hệ thống 21
Bảng 1.2: Bảng địa chỉ bộ nhớ của hệ thống 21
Bảng 6.1: Bảng dự trù vật tư linh kiện 66
Bảng 7.1: Bảng qui định mã LED 7 đoạn cho ký tự và ký số 79
Bảng 7.2: Bảng qui định mã phím ấn của bàn phím 81
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:7

LIỆT KÊ HÌNH

Hình 3.1: Máy phát từ 16 bit 6
Hình 3.2: Sơ đồ khối máy phát từ đề nghị 8 bit 8
Hình 3.3: Sơ đồ bố trí màn hình hiển thị, bàn phím máy phát từ đề nghị 11
Hình 3.4: Sơ đồ khối cấu trúc máy thu phát ký tự 8 bit 13
Hình 4.1: Sơ đồ khối nguồn 14
Hình 4.2: Sơ đồ ngun lý mạch nguồn 14
Hình 4.3: Sơ đồ khối xử lý dữ liệu 16
Hình 4.4: Sơ đồ giải mã địa chỉ cho hệ thống 19
Hình 4.5: Bản đồ địa chỉ bộ nhớ 19
Hình 4.6: Bản đồ địa chỉ các ngoại vi 20
Hình 4.7: Sơ đồ ngun lý mạch tạo xung đơn ổn 22
Hình 4.8: Sơ đồ mạch điện Reset 23
Hình 4.9: Sơ đồ mạch điện bảo vệ dữ liệu trong bộ nhớ RAM 23
Hình 4.10: Sơ đồ ngun lý mạch điện khối xử lý dữ liệu 25
Hình 4.11: Sơ đồ khối bàn phím và hiển thị máy thu phát ký tự 8 bit 26
Hình 4.12: Sơ đồ ngun lý mạch điện khối bàn phím và hiển thị 29
Hình 4.13: Sơ đồ mạch điện chọn LED 7 đoạn dùng Transitor 30
Hình 4.14: Sơ đồ mạch điện thúc các LED đơn sắc dùng Transitor 30
Hình 4.15: Sơ đồ bố trí màn hình hiển thị và bàn phím 31
Hình 4.16: Sơ đồ khối giao tiếp ngoại vi 32
Hình 4.17: Sơ đồ mạch điện kết nối 8251 với vi xử lý và ngoại vi 35
Hình 4.18: Sơ đồ mạch điện bộ tạo xung Clock 37
Hình 4.19: Sơ đồ mạch điện khối giao tiếp ngoại vi 39
Hình 4.20: Sơ đồ mạch điện khối xử lý chính 39
Hình 4.21: Sơ đồ mạch điện khối bàn phím và hiển thị 40
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:8





PHẦN B


NỘI DUNG
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:9








CHƯƠNG 1

DẪN NHẬP
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:10
1.1.ĐẶT VẤN ĐỀ:
Những vấn đề lý thiết của mơn học Vi Mạch Số mà sinh viên ngành Điện Tử
đã được học sẽ được làm sáng tỏ hơn trong các bài thực tập Mạch Số. Phục vụ cho
việc thực tập mơn học này, thực tế thì ở phòng thực tập của Trường Đại Học Sư Phạm
Kỹ Thuật đã có “Bộ thực tập Vi Mạch” góp phần giải quyết được một số cơng việc.
Tuy nhiên nó chưa đáp ứng được một số u cầu cụ thể cần được triển khai trong thực
hành.
Chẳng hạn, u cầu thực tế đặt ra cho các bài thực tập là: nạp dữ liệu 8 bits cho
các bộ nhớ ROM, RAM, mạch DAC, mạch Vi Xử Lý, mạch Vi Điều Khiển, … hoặc
cần một nguồn xung Clock chuẩn có chu kỳ thay đổi được theo ý muốn.
Để thực hiện được u cầu trên trước tiên cần phải có nguồn mã ký tự 8 bits có
thể thay đổi được nội dung giá trị cần truyền đi. Hay nói đúng hơn là cần một thiết bị
thực tập có khả năng cho phép người sử dụng soạn thảo được nội dung nguồn mã ký
tự cần truyền.
Xuất phát từ đó, đề tài “Thiết kế và thi cơng máy thu phát ký tự 8 bit” được
bắt tay thực hiện nhằm đáp ứng được phần nào nhu cầu trên.
Thật ra, cần phải kể thêm một số yếu tố góp phần tạo nên khởi điểm xuất phát cho đề
tài này là sự gợi ý, chỉ hướng đi của chính người thầy hướng dẫn đề tài này.

1.2.TẦM QUAN TRỌNG CỦA VẤN ĐỀ:
Mặc dù trong thực tế bản thân người thực hiện đề tài này chưa được tiếp xúc
với thiết bị thực tập có tính năng như trên hay các tài liệu có liên quan.
Tuy nhiên, cũng khơng dám khẳng định rằng nó khơng có trong thực tế, cũng như cho
rằng thiết bị thực tập này là hồn tồn mới lạ. Nhưng thiết nghĩ rằng, ở các quốc gia có
ngành cơng nghiệp Điện Tử phát triển, sự hiện diện của thiết bị thực tập này đã có từ
lâu trong phòng thực tập Vi Mạch Số.
Trở lại với đề tài này, liên hệ đến điều kiện thực tế. Trong chương trình học chính
khóa ở trường, người thực hiện đề tài đã được học mơn học”Giải tích mạch trên máy
tính” và cũng làm quen với phần mềm mơ phỏng mạch EWB 5.0 (Electronics
Workbench). Trong đó có một thiết bị mơ phỏng mang tên “Máy phát từ” (Word
Generator) phát dữ liệu 16 bit mã nhị phân. Nhận xét tổng quan, thiết bị này có khả
năng trở thành thiết bị thực tập đáp ứng được nhu cầu trên nếu được chọn làm mẫu
thiết kế. Đối tượng nghiên cứu đã có, tiến hành quan sát tìm hiểu hoạt động, xác định
giải pháp thiết kế thay thế, xây dựng sơ đồ mạch điện, xác định và tận dụng linh kiện
có sẵn trong nước để thiết kế và cho chạy thử nghiệm. Trên cơ sở đó, mở rộng và phát
triển, thiết kế hồn chỉnh thành một “Máy thu phát ký tự 8 bit”. Đó là hướng đi,
phương thức thực hiện của đề tài này.
Tuy nhiên, cho dù là thiết bị phát mã ký tự 8 bit hay 16 bit thì đây cũng là cách
thức để những vấn đề lý thiết, giải pháp thiết kế, cấu trúc của thiết bị sẽ được giới
thiệu giải quyết, trình bày trong đề tài này. Đó là những vấn thú vị cho những ai u
thích quan tâm đến lĩnh vực này.

Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:11
1.3.GIỚI HẠN VẤN ĐỀ:
Khi đề cập đến vấn đề thu phát ký tự thì có rất nhiều vần đề liên quan cần phải
nêu ra như:
 Đường truyền (Vơ tuyến, hửu tuyến)
 Các mã ký tự gởi đi (mã ASCII, Baudot, EBCDIC, …)
 Các chế độ truyền: (song song, nối tiếp bất đồng bộ và đồng bộ)
 Tốc độ truyền chuẩn.
Tuy nhiên, do đề tài này thực hiện trong điều kiện.
 Tài liệu có liên quan đến đề tài này rất ít.
 Thời gian thực hiện chỉ trong vòng 6 tuần lễ.
 Ở Trường Đại Học, người thực hiện khơng được học các mơn về truyền số liệu,
thơng tin số, ….
Do đó thiết bị “Máy thu phát ký tự 8 bits được thiết kế “có đặc điểm chính sau:
 Đường truyền là hửu tuyến
 Thu phát mã ký tự 8 bits song song có và khơng bắt tay.
 Có khả năng thu phát mã ký tự ở chế độ nối tiếp đồng bộ và bất đồng bộ.
 Có khả năng giao tiếp bắt tay được với thiết bị thực tập cùng loại hoặc các bộ thiết
bị thực tập khác có ở phòng thực tập.
 Phát xung Clock có tần số thay đổi được trong phạm vi từ 1Hz đến 3MHz.
 Hoạt động được ở các chế độ:
 STEP
 CYCLE
 BREAK PIONT
 BURST
 PATTERN
1.4. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU:
Khi bắt tay vào thực hiện đề tài này, người thực hiện mong muốn rằng sản
phẩm của đề tài phải được ứng dụng, có khả năng đáp ứng được phần nào nhu cầu và
về thiết bị thực tập ở phòng thực tập Vi Mạch số của trường. Đó là mục đích trước
mắt.
Hơn thế nữa, là thiết bị thực tập này khơng chỉ phục vụ cho việc thực tập mơn
học Vi Mạch Số, mà còn có khả năng đáp ứng được việc triển khai các vấn đề lý thiết
của các mơn học có liên quan như: Vi Xử Lý, Vi Điều Khiển, Điều Khiển, . .
Đồng thời đây là cách thức được áp dụng để có khả năng thay thế dần các thiết
bị thực tập phải nhập về từ nước ngồi.
Và đặc biệt, đối với người nghiên cứu đây là điều kiện, cơ hội, cách thức để
củng cố, bổ sung và ứng dụng những gì đã được lĩnh hội được trong lý thuyết và thực
hành. Để rồi sử dụng và ứng dụng nó nhằm đáp ứng cho nhu cầu thực tế.
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:12













CHƯƠNG 2


CƠ SỞ LÝ LUẬN
Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:13
2.1.DÀN Ý NGHIÊN CỨU.
 Lý thuyết cơ sở thiết kế.
 Giới thiệu tổng qt về máy phát từ 16 bit (Word Generator).
 Đề nghị máy phát từ bằng linh kiện điện tử.
 Phát trển máy phát từ đề nghị 8 bit thành máy thu phát ký tự 8 bit.
 Tính tốn thiết kế máy thu phát ký tự 8 bit
 Thiết kế khối nguồn.
 Thiết kế khối xử lý dữ liệu .
 Thiết kế khối bàn phím và màn hình hiển thị.
 Thiết kế khối giao tiếp với thiết bị ngoại vi.
 Xây dụng chương trình Monitor.
 Thi cơng.
 Hướng dẫn sử dụng máy thu phát ký tự 8 bit.

2.2.ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
Để thực hiện đề tài này, cần phải có đối tượng nghiên cứu cụ thể, có
nghĩa là phải có một thiết bị thực tập điển hình cụ thể. Để có thể tự tay tháo ráp,
nghiên cứu, quan sát cấu trúc, tìm hiểu ngun lý hoạt động và vận hành thiết
bị hoạt động.
Điều đó sẽ tạo cơ sở cho việc thiết kế sau này. Nhưng thực tế điều đó
khơng thực hiện được, bởi vì khơng thiết bị nào cả kể cả tài liệu có liên quan.
Do đó người thực hiện quyết định chọn thiết bị mơ phỏng mang tên
“Máy phát từ” 16 bit (Word Generator) trong phần mềm mơ phỏng mạch EWB
5.0 (Electronics Work bench) làm đối tượng nghiên cứu cho đề tài. Đây là thiết
bị mà trước đây có lần đã được đề cập đến ở các phần trước.


2.3.PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU.
 Phương pháp:
 Tham khảo tài liệu: bao gồm các tài liệu có liên quan đến đề tài như : vi
mạch số, kỹ thuật, vi xử lý, kỹ thuật lập trình hợp ngữ, truyền số liệu.
 Quan sát: sử dụng phần mềm EWB 5.0 kích lấy máy phát từ 16 bits (Word
Generator) ra màn hình soạn thảo và kết nối thiết bị vào mạch điện mơ
phỏng cụ thể. kích hoạt cho thiết bị hoạt động ở các chế độ SETP, CYCLE,
BREAK PIONT, BURST, PATTERN, quan sát q trình hoạt động và ghi
nhận.
 Thực nghiệm: sử dụng kít vi xử lý 8085A kết hợp với kit mở rộng bàn phím
và hiển thị. Tạm gọi là kit vi xử lý 8085A mở rộng để viết chương trình
Monitor, chương trình cho chế độ STEP, CYCLE, BURST, PATTERN và
các phím chức năng khác của thiết bị.

Luận Văn Tốt Nghiệp Thiết Kế Máy Thu Phát Ký Tự 8 Bit Trang:14
 Phương tiện:
Sử dụng máy vi tính PC để quan sát, sử dụng máy phát từ 16 bits trong
phần mềm EWB 5.0.
Ngồi kit vi xử lý mở rộng 8085A người thực hiện còn phải sử dụng
thêm các Testboard, bộ thực tập vi mạch để viết thử nghiệm các chương trình
có liên quan đến 8255A, 8253, 8251A, chương trình qt bàn phím và hiển thị
cho 8279, thử nghiệm các vi mạch 74221, 74244, MC 1488, MC 1489, 4017, …

2.4.THỜI GIAN NGHIÊN CỨU.
Thời gian phân bố thực hiện đềi tài trong 6 tuần lễ như sau:
 Tuần 1: Lập đề cương tổng qt.
 Tuần 2: Thu thập tài liệu.
 Tuần 3: Lập đề cương chi tiết.
 Tuần 4, 5, : Khai triển đề cương và đánh máy (viết xong phần nào gởi đi
đánh máy phần đó).
 Tuần 6 : Chỉnh sửa, định dạng, in ấn, đóng bìa và nộp đề tài.
Do thời gian thực hiện đề tài tương đối ngắn, nên phải chờ đến ngày nộp
đề tài, và trong thời gian chờ bảo vệ luận văn tốt nghiệp, người thực hiện đề tài
mới bắt tay vào thực hiện cơng việc thi cơng máy thu phát ký tự 8 bit.