Chương 9 - Một số phối ghép cơ bản

Bàn phím là một thiết bị vào rất thông dụng trong các hệ vi xử lý. Trong tr-ờng hợp đơn giản nhất đó có thể chỉ là 1 công tắc có gắn phím (mà ta th-ờng chỉ quan tâm đến ký hiệu trên mặt phím) nối vào 1 chân nào đó của bộ vi xử lý; ở mức phức tạp hơn đó có thể là hàng chục công tắc có gắn phím đ-ợc tổ chức theo một ma trận; phức tạp hơn nữa, đó là một hệ vi xử lý chuyên dụng quản lý cả trăm công tắc có...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 9 - Một số phối ghép cơ bản Ch−¬ng 9 Mét sè phèi ghÐp c¬ b¶n1. Phèi ghÐp víi bμn phÝm Bμn phÝm lμ mét thiÕt bÞ vμo rÊt th«ng dông trong c¸c hÖ vi xö lý. Trongtr−êng hîp ®¬n gi¶n nhÊt ®ã cã thÓ chØ lμ 1 c«ng t¾c cã g¾n phÝm (mμ ta th−êng chØquan t©m ®Õn ký hiÖu trªn mÆt phÝm) nèi vμo 1 ch©n nμo ®ã cña bé vi xö lý; ë møcphøc t¹p h¬n ®ã cã thÓ lμ hμng chôc c«ng t¾c cã g¾n phÝm ®−îc tæ chøc theo mét matrËn; phøc t¹p h¬n n÷a, ®ã lμ mét hÖ vi xö lý chuyªn dông qu¶n lý c¶ tr¨m c«ng t¾c cãg¾n phÝm víi nhiÖm vô nhËn ra phÝm ®−îc gâ vμ t¹o m· ®−a ®Õn cho hÖ vi xö lý. Dï lμ ®¬n lÎ hay lμ tËp hîp c¸c phÝm, khi phèi ghÐp chóng víi bé vi xö lý tacòng ph¶i tho¶ m·n mét sè yªu cÇu ®Æc biÖt ®Ó ®¶m b¶o c¶ hÖ thèng ho¹t ®éng ®óng. Cã rÊt nhiÒu lo¹i c«ng t¾c ®−îc dïng trong phèi ghÐp víi bé vi xö lý nh−ng cãthÓ xÕp chóng vμo 2 nhãm: + c«ng t¾c cã tiÕp xóc c¬ khÝ (kiÓu ®iÖn trë: ®iÖn trë thay ®æi khi Ên vμ khi nh¶phÝm), vμ + c«ng t¾c kh«ng cã tiÕp xóc c¬ khÝ (kiÓu ®iÖn dung: ®iÖn dung thay ®æi khi Ênvμ khi nh¶ phÝm hoÆc kiÓu hiÖu øng Hall: ®iÖn ¸p thay ®æi khi Ên vμ khi nh¶ phÝm). Trong c¸c lo¹i c«ng t¾c ®ã, lo¹i c«ng t¾c kiÓu ®iÖn trë dùa trªn tiÕp xóc c¬ khÝlμ rÊt th«ng dông trong thùc tÕ. Trªn h×nh 9.1 lμ c¸ch nèi c«ng t¾c vμo m¹ch ®iÖn vμ®¸p øng cña nã khi cã lùc t¸c ®éng vμo phÝm (Ên phÝm).250 F +5V 1mN Ura F t Ura 5V .. .. t 20ms 20ms H×nh 9.1. ¶nh h−ëng ®é rung cña c«ng t¾c Nh×n vμo ®¸p øng vÒ mÆt c¬-®iÖn cña c«ng t¾c trªn h×nh 9.1, ta nhËn thÊy: v×c«ng t¾c lμ mét hÖ thèng cã qu¸n tÝnh, do ®ã khi ta Ên phÝm råi nh¶ phÝm, xung ®iÖnthu ®−îc ë ®Çu ra cña nã kh«ng ph¶i lμ liªn tôc mμ bÞ ng¾t qu·ng t¹i c¸c giai ®o¹nqu¸ ®é (lóc b¾t ®Çu nhÊn phÝm vμ lóc b¾t ®Çu nh¶ phÝm). §iÒu nμy x¶y ra lμ do trongkÕt cÊu cña c«ng t¾c cã c¸c bé phËn ®μn håi, khi bÞ t¸c ®éng cña lùc bªn ngoμi c¸c kÕtcÊu ®éng cña c«ng t¾c bÞ giao ®éng lμm cho bÒ mÆt tiÕp xóc cña c«ng t¾c bÞ biÕn ®æi.Trong thùc tÕ th× mçi qu¸ tr×nh qu¸ ®é trªn kÐo dμi kho¶ng 10-20 ms. NÕu trong thêikú qu¸ ®é ta ®äc th«ng tin tõ c«ng t¾c th× rÊt dÔ nhËn ®−îc th«ng tin sai lÖch vÒ tr¹ngth¸i cña c«ng t¾c, v× vËy ng−êi ta th−êng ph¶i chê cì 10-20 ms sau khi c«ng t¾c bÞ ÊnhoÆc nh¶ ®Ó ®äc ®−îc tr¹ng th¸i cña c«ng t¾c trong giai ®o¹n x¸c lËp. Khi mét c«ng t¾c ®−îc nèi th¼ng vμo mét ch©n nμo ®ã cña bé vi xö lý hoÆc c¸cm¹ch phô trî, cã mét c¸ch kh¸c ®Ó tr¸nh c¸c hiÖu øng phô kh«ng mong muèn cã thÓt¸c ®éng lªn ho¹t ®éng cña bé vi xö lý do viÖc c«ng t¾c bÞ rung g©y ra lμ dïng c¸cm¹ch tÝch ph©n nèi bªn c¹nh c«ng t¾c nh− trong tr−êng hîp t¹o tÝn hiÖu cho ®Çu vμoRESET cña hÖ vi xö lý (xem h×nh 5.6). TiÕp theo ta xÐt tr−êng hîp mét sè c«ng t¾c nhÊt ®Þnh ®−îc tæ chøc theo matrËn gåm c¸c hμng vμ c¸c cét ®Ó t¹o thμnh bμn phÝm cho mét hÖ vi xö lý. Víi tæng sèphÝm kho¶ng 20-30 (bμn phÝm HEXA) th× ®ã lμ tr−êng hîp th−êng thÊy trong c¸c hÖthèng nhá: c¸c m¸y vi tÝnh trªn mét b¶ng m¹ch in hoÆc c¸c b¶ng m¹ch ®iÒu khiÓn nhá(hay ®−îc gäi lμ kit). Trong c¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n nh− IBM PC ch¼ng h¹n th× tængsè phÝm cã thÓ lμ tõ 80-101 hoÆc 104 phÝm tuú theo thÕ hÖ m¸y. §Ó nhËn ®−îc th«ng tin chÝnh x¸c vÒ tr¹ng th¸i cña mét phÝm trong c¸c hÖthèng nh− vËy ta th−êng ph¶i lμm 3 khèi c«ng viÖc chÝnh nh− sau: 251 + Ph¸t hiÖn cã Ên phÝm, + Chê c«ng t¾c ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh (chèng rung), + T×m phÝm ®−îc Ên vμ t¹o m· cho phÝm ®ã. +5V Cæng ra 00 10k C D E F D0 CPU D1 D2 D3 0 1 2 3 10k D7 D6 D5 D4 D3 ≡ D2 D1 D0 Cæng vμo 01 H×nh 9.2 M¹ch phèi ghÐp bμn phÝm. Vμ ®Ó cã ®−îc mét phèi ghÐp bμn phÝm víi bé vi xö lý thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng®· nªu ë trªn trong thùc tÕ ng−êi ta cã thÓ lμm theo 2 c¸ch: + dïng bé vi xö lý ®Ó qu¶n lý trùc tiÕp bμn phÝm ®−îc ghÐp qua mét sè m¹chcæng. Cã t ...