ứng dụng linh kiện điện tử, chương 9

Yêu cầu của đề tài là thiết kế hệ thống kít vi điều khiển 8951 để áp dụng vào phương pháp giảng dạy và thực tập cho bộ môn vi xữ lý. Các lệnh đaều khiển và chương trình được nhập từ bàn phím do đó việc thiết kế các phần cứng phải đảm bảo các yêu cầu sau: Hoạt động của máy phải chính xác, dễ sử dụng. Kết cấu phần cứng không quá phức tạp, linh kiện thi công phải có trên thị trường Việt Nam và giá thành hợp lý. Sơ đồ khối của hệ thống:Bộ nhớ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ứng dụng linh kiện điện tử, chương 9Chöông 9 THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG VAØ TÍNH TOAÙNI.)Toùm taét thieát keá: Yeâu caàu cuûa ñeà taøi laø thieát keá heä thoáng kít vi ñieàu khieån8951 ñeå aùp duïng vaøo phöông phaùp giaûng daïy vaø thöïc taäp cho boämoân vi xöõ lyù. Caùc leänh ñaeàu khieån vaø chöông trình ñuôïc nhaäp töøbaøn phím do ñoù vieäc thieát keá caùc phaàn cöùng phaûi ñaûm baûo caùcyeâu caàu sau: Hoaït ñoäng cuaû maùy phaûi chính xaùc, deã söû duïng. Keát caáu phaàn cöùng khoâng quaù phöùc taïp, linh kieän thi coâng phaûi coù treân thò tröôøng Vieät Nam vaø giaù thaønh hôïp lyù.Sô ñoà khoái cuaû heä thoáng: Boä nhôù Giao tieáp CPU ngoaïi vi Baøn phím vaø hieån thò Hình 2.1 : Sô ñoà khoái heä thoángHeä thoáng vi ñieàu khieån goàm boán phaàn chuû yeáu sau: + Ñôn vò xöõ lyù trung taâm CPU. + Boä nhôù. + Giao tieáp ngoaïi vi. + Khoái queùt phím – Hieån thò. II.)Chöùc naêng cuaû töøng khoái: 1/. Ñôn vò xöõ lyù trung taâm CPU(Center Processing Unit) Ñaây laø khoái quan troïng nhaát cuaû heä thoáng. CPU giöõ nhieämvuï tieáp nhaän vaø xöû lyù trung taâm, khaû naêng tieáp nhaän vaø phaântích caùc yeâu caàu taùc ñoäng, töø ñoù coù ñaùp öùng thích hôïp. Ñieàu naøyñöôïc theå hieän qua khaùi nieäm taäp leänh cuaû vi ñieàu khieån, chaünhaïn taäp leänh cuûa 8951. Taäp leänh naøy cho ta khaõ naêng hoaït ñoängcoù möùc ñoä cuaû ñôn vò xöû lyù trung taâm, khaéc phuïc vaø haïn cheá caùcñieàu ñoù caùc nhaø saûn xuaát ñaõ coá gaéng thieát laäp taäp leänh sao chokhi keát hôïp chuùng laïi vôùi nhau ñôn vò xöõ lyù trung taâm xöû lyù theâmnhieàu tình huoáng khaùc maø töøng leänh rieâng bieät khoâng theå giaõiquyeát ñöôïc. Ñaây chính laø cô sôû cuaû chöông trình heä thoáng. 2) Khoái boä nhôù: (Memory) Ñaây laø nôi löu tröû chöông trình cuõng nhö caùc soá lieäu thunhaän vaø caùc keát quaû sau quaù trình laøm vieäc naøo ñoù khoái naøykhoâng theå thieáu ñöôïc trong heä thoáng vi ñieàu khieån vaø ñoù laø nôicaát giöõ khaû naêng maø ngöôøi laäp trình taïo ra cho heä thoáng 3)Khoái giao tieáp ngoaïi vi: Ñaây laø phaàn keát noái giöõa CPU vaø beân ngoaøi. Do yeáu toákhaùch quan laø CPU chæ coù moät tuyeán döõ lieäu trong khi yeâu caàugiao tieáp beân ngoaøi nhieàu, vì vaäy phaàn giao tieáp laø ñôn vò chòutraùch nhieäm thieát laäp caùc moái quan heä töø beân ngoaøi vôùi heä thoángtaïi thôøi ñieåm coù yeâu caàu. Ñeå ñaûm nhieäm vieäc naøy thieát bò ngoaïi vi cuõng ñöôïc gaùncho 1 ñòa chæ ñeå tieän cho vieäc truy xuaát vaø dó nhieân keøm theonhöõng tính hieäu ñieàu khieån thích hôïp töø CPU vaø tuyeán döõ lieäuñeå trao ñoåi thoâng tin 4) Khoái hieån thò vaø baøn phím: Ñaây laø khoái phuïc vuï ñaéc löïc cuaû heä thoáng vi ñieàu khieån,baøn phím laø nôi ngöôøi laäp trình nhaäp soá lieäu cuõng nhö chöôngtrình vaøo boä nhôù, boä hieån thò giuùp ngöôøi laäp trình kieåm soaùt ñöôïcvieäc nhaäp soá lieäu cuõng nhö 1 keát quaû trong quaù trình laøm vieäc.Trong moät soá tröôøng hôïp ñoâi khi chuùng ta phaûi coâng nhaän chuùnglaø hai thieát bò ngoaïi vi luoân ñi keøm vôùi moät heä thoáng ñieàu khieån.Maët khaùc vì ñaây laø nhöõng thieât bò ngoaïi vi boä hieån thò vaø baønphím khoâng laøm vieäc tröïc tieáp vôí CPU maø phaûi thoâng qua giaotieáp ngoaïi vi. Vieäc ñònh vò chuùng döïa treân boä phaän cuaû khoái giaotieáp maø moåi thieát bò tröïc tieáp laøm vieäc. III.)THIEÁT KEÁ VAØ PHAÂN TÍCH NGUYEÂN LYÙ HOAÏTÑOÄNG THEO TÖØNG KHOÁI: 1.Khoái xöõ lyù trung taâm CPU: Ñaây laø khoái tieáp nhaän vaø xöû lyù moïi thoâng tin lieân quan ñeánhoaït ñoäng cuaû maùy. Khoái xöû lyù trung taâm hoaït ñoäng khoângngöøng trong suoát thôøi gian laøm vieäc do ñoù ñoä beàn bæ vaø khaû naêngxöû lyù nhanh choùfg linh hoaït vôùi moïi tình huoáng phuï thuoäc vaøophaåm chaát linh kieän maø chuùng ta söû duïng cuõng nhö nguoàn cungcaáp cho heä thoáng. Chính vì vaäy choïn boä xöû lyù trung taâm laø ñoáitöôïng ñaàu tieân cho thieát keá heä thoáng khoâng ngoaøi lyù do treân, noùseõ quyeát ñònh khaû naêng hoaït ñoäng cho heä thoáng cuaû chuùng ta. a) Phaân tích yeâu caàu choïn linh kieän:Chuùng ta seõ caên cöù vaøo caùc yeâu caàu sau ñeå choïn linh kieän: Coù neàn taûng cô baûn cuaû moät heä thoáng vi ñieàu khieån. Khaû naêng öu vieät so vôùi heä thoáng soá. Deå söõ duïng cuõng nhö thieát keá caùc öùng duïng. Coù taøi lieäu lieân quan. Khoâng yeâu caàu cao trong thieát keá phaàn cöùng. Mua ñöôïc treân thò tröôøng Vieät Nam. Cho ñeán nay lónh vöïc vi xöû lyù ñaõ phaùt trieån raát xa so vôùi thôøikyø ñaàu cuaû noù töø heä thoáng 8 bít ñaõ ñuôïc naâng leân 16 bit, 32 bit,64 bit coù khaû naêng quaûn lyù tôùi ...