Thiết kế mạch điều khiển thiết bị bằng giọng nói

LỜI MỞ ĐẦU 1 .GIỚI THIỆU: Sự phát triển của khoa học kỹ thuật ngày càng nhanh góp phần nâng cao năng suất lao động. Đặt biệt sự ra đời và phát triển các công nghệ mới nhằm tạo ra sự tự động hóa , sự tiện lợi trong xã hội cũng như trong công nghiệp . Đối với các nước ngoài thì việc điều khiển bằng giọng nói đã được nghiên cứu và chế tạo để ứng dụng vào đời sống và sản suấtû cũng chỉ mới ra đời vài năm trở lại đây. Như ở MỸ đã được ứng dụng để điều khiển robotcam trong y khoa. Riêng ở nước ta lĩnh vực này còn khá mới mẽ. Do đó chúng ta cần có sự đầu tư để nghiên cứu theo kịp công nghệ mới này để phục vụ trực tiếp cho công việc giảng dạy tại trường nhằm giúp cho sinh viên hiểu rỏ hơn về lý thuyết , tạo điều kiện cho việc dạy và học được áp sát kỹ thuật mới . Bức xúc trước nhu cầu tìm hiểu về điều khiển bằng giọng nói từ chính bản thân và của những người yêu thích về lĩnh vực này, tôi đã bắt tay vào việc thực hiện nghiên cứu đề tài: “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI ”. 2 . TẦM QUAN TRỌNG : Ở Việt Nam nói chung việc ứng dụng công nghệ mới còn chậm phát triển, việc đưa công nghệ mới vào đời sống , sản xuất gặp nhiều khó khăn . Tận dụng những ic đã nhập sẵn và ic chuyên dụng do nước ngòai sản suất để thiết kế thành sản phẩm cụ thể trước hết là ứng dụng làm phương tiện giảng dạy trong trường học và từ đó phát triển cao hơn để ứng dụng vào trong các nghành sẽ là hướng đi . Đề tài : “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI ” không nằm ngoài nhận định trên. Điều quan trọng hơn hết là các vấn đề liên quan đến đề tài , nguyên lý hoạt động của mạch và phần lý thuyết về phân tích phổ của giọng nói sẽ được giới thiệu trong đề tài này. Nó sẽ là nguồn thông tin hữu ích cho những ai muốn tìm hiểu về lĩnh vực này. 3 .GIỚI HẠN THIẾT KẾ: Do việc điều khiển bằng giọng nói còn nhiều mới mẽ và có rất ít thông tin nói về nó phải làm đề tài trong điều kiện: Mạch chưa thể ứng dụng rộng rãi do chưa chính xác cao ã Thời gian thực hiện đề tài chỉ trong 12 tuần ã Kinh nghiệm thực tế chưa có nhiều ã Tài liệu về IC chuyên dụng HM2007 còn hiếm Vì vậy em đã thực hiện nghiên cứu đề tài với những đặc điểm chính sau đây: ã Nguyên lý hoạt động của HM2007 ã Thiết kế mạch cho HM2007 ã Phối hợp 8951 và hm2007 để thiết kế mạch điều khiển thiết bị . 4 . MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Thực hiện đề tài “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ BẰNG GIỌNG NÓI” là một công việc để người thực hiện đề tài nghiên cứu kỹ khái niệm về giọng nói, nguyên lý làm việc của IC chuyên dụng cũng như một phần tập lệnh của vi xử lí. Sản phẩm của đề tài trước hết có thể được ứng dụng vào phương tiện giảng dạy tại trường , và nếu được phát triển rộng, đi sâu hơn thì có thể ứng dụng vào trong thực tế sản xuất công nghiệp ,và đặc biệt cung cấp một cái nhìn tổng quát về xử lý bằng giọng nói.

pdf81 trang | Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 2050 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thiết kế mạch điều khiển thiết bị bằng giọng nói, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
û lyù audio coù caùc giao dieän vaøo ra khaùc nhau , ñöôïc chia thaønh 3 loaïi : .Audio vaøo\ ra soá : tín hieäu audio coù theå xöû lyù , truyeàn daãn vaø thu vôùi khoaûng phoøng veä laø 20 dB maø khoâng coù vaán ñeà gì xaûy ra . .Ñaàu vaøo / ra laø tín hieäu töông töï . Tín hieäu aâm thanh ñöôc thu nhaän töø caùc thieát bò phaùt töông töï coù khoaûng phoøng veä döôùi 12 dB . Sau khi chuyeån sang tín hieäu soá mhôø boä bieán ñoåi A/D , chuùng ñöôïc xöû lyù vaø bieán ñoåi trôû laïi tín hieäu töông töï tröôùc khi ñem truyeàn daãn vôùi khoaûng phoøng veä goác vaø khoâng coù xöï coá vôùi loaïi naøy . .Ñaàu vaøo laø töông töï ñaàu ra laø soá . Vôùi caáu hình thieát bò nhö vaäy seõ gaëp raéc roái khi ñaàu ra laø töông töï . Khi tín hieäu vaøo laø tín hieäu audio soá thu nhaän vôùi khoaûng troáng phoøng veä laø 20 dB töø thieát bò naøy seõ bieán ñoåi laïi thaønh tín hieäu töông töï coù giaù trò ñænh laø +28 dBm . Ñieàu ñoù seõ laøm quaù taûi heä thoáng audio töông töï noái vôùi ñaàu ra thieát bò treân . Daûi taàn : Tín hieäu ñöôøng ñi thöôøng bò giôùi haïn trong moät daõy taàn soá , tuyø thuoäc vaøo chaát löôïng cuûa keânh . Tín hieäu taàn soá thaáp vaø thaønh phaàn ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 42 ñieän aùp moät chieàu cuõng nhö taàn soá raát cao cuoái daõy taàn , thöôøng khoâng ñöôïc chuyeån taûi ñaày ñuû hoaëc bò maát hoaøn toaøn . Toác ñoä truyeàn vaø baêng thoâng : Löôïng thoâng tin truyeàn ñi trong moät ñôn vò thôøi gian ñöôïc goïi laø toác ñoä bit (bit rate) ñôn vò laø bit/sec C = fs. n (bit/s) fs laø taàn soá laáy maãu n laø soá bit nhò phaân c laø toác ñoä bit hoaëc Vôùi B laø ñoä roâng keânh truyeàn . laø tæ soá tín hieäu treân nhieõu traéng . Thöïc teá ñeå truyeàn tín hieäu coù toác ñoä bit C (b/c)caàn baêng taàn keânh truyeàn laø : Vôùi 4 bit , fs = 44.1KHz coù toác ñoä bit truyeàn thoâng tin laø C=fs.n=44,1.4=176,4.103 bit/s neân ñoä roäng baêng taàn laø X / Caùc taàn soá laáy maãu chuaån : Hieän nay thöôøng söû duïng 3 taàn soá laáy maãu chuaån : . 332KHz ( tieâu chuaån chuyeân duïng ) : duøng trong truyeàn daãn ñeán maùy phaùt thanh FM stereo . . 44,1 KHz ( tieâu chuaån daân duïng ): taàn soá laáy maãu naøy ñöôïc choïn söû duïng trong caùc heä NTSC or PAL qua caùc baêng Video vôùi ñieàu cheá PCM nhaèm löu tröõ vaø phaùt tín hieäu audio soá . Sau naøy , VTRS ñöôïc söû duïng roäng raõi trong lónh vöïc CD vaø taàn soá treân trôû thaønh taàn soá tieâu chuaån cho caùc öùng duïng maùy ghi aâm soá chæ ñoïc . 48 KHz (tieâu chuaån phaùt thanh ) : coù theå duøng vôùi baêng taàn audio töông töï leân ñeán 22 KHz . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 43 XI / Chöùc naêng tieàn nhaán : Kyõ thuaät tieàn nhaán ( preemphasis ) vaø deemphasis (ngöôïc laïi vôùi tìeân nhaán ) ñöôïc duøng trong ghi aâm vaø phaùt laïi . Noù laøm nhieãu löôïng töû hoaù ôû mieàn taàn soá cao vaø chöùc naêng naøy ñöôïc duøng trong maùy ghi aâm vôùi tín hieäu audio taïi ñaàu vaøo laø töông töï coøn ñoái vôùi maùy ghi aâm soá thì khoâng caàn söû duïng chöùc naêng naøy . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 44 Chöông III : KHAÛO SAÙT VI ÑIEÀU KHIEÅN 89C51 I. GIÔÙI THIEÄU CAÁU TRUÙC PHAÀN CÖÙNG HOÏ MSC-51 (8951): -Ñaëc ñieåm vaø chöùc naêng hoaït ñoäng cuûa caùc IC hoï MSC-51 hoaøn toaøn töông töï nhö nhau. ÔÛ ñaây giôùi thieäu IC8951 laø moät hoï IC vi ñieàu khieån ñaõ coù nhieàu öùng duïng raát roäng raõi . Chuùng coù caùc ñaëc ñieåm chung nhö sau: Caùc ñaëc ñieåm cuûa 8951 ñöôïc toùm taét nhö sau : √ 4 KB EPROM beân trong. √ 128 Byte RAM noäi. √ 4 Port xuaát /nhaäp I/O 8 bit. √ Giao tieáp noái tieáp. √ 64 KB vuøng nhôù maõ ngoaøi √ 64 KB vuøng nhôù döõ lieäu ngoaïi. √ Xöû lí Boolean (hoaït ñoäng treân bit ñôn). √ 210 vò trí nhôù coù theå ñònh vò bit. √ 4 µs cho hoaït ñoäng nhaân hoaëc chia. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 45 Sô ñoà khoái cuûa 8951: OTHER REGISTER 128 byte RAM 128 byte RAM 8051\8052 ROM 4K: 8031 4K: 8051 EPROM 4K: 8951 INTERRUPT CONTROL SERIAL PORT TIMER 0 TIMER 1 TIME 2 CPU OSCILATOR BUS CONTROL I/O PORT SERIAL PORT EA\ RST ALE\ PSEN\ P0 P1 P2 P3 Address\Data TXD RXD TIMER 2 TIMER1 TIMER1 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 46 II. KHAÛO SAÙT SÔ ÑOÀ CHAÂN 8951, CHÖÙC NAÊNG TÖØNG CHAÂN: 1.Sô ñoà chaân 8951: 30pF 30pF Sô ñoà chaân IC 8951 2. Chöùc naêng caùc chaân cuûa 8951: - 8951 coù taát caû 40 chaân coù chöùc naêng nhö caùc ñöôøng xuaát nhaäp. Trong ñoù coù 24 chaân coù taùc duïng keùp (coù nghóa 1 chaân coù 2 chöùc naêng), moãi ñöôøng coù theå hoaït ñoäng nhö ñöôøng xuaát nhaäp hoaëc nhö ñöôøng ñieàu khieån hoaëc laø thaønh phaàn cuûa caùc bus döõ lieäu vaø bus ñòa chæ. a.Caùc Port: 32 AD7 33 AD6 34 AD5 35 AD4 36 AD3 37 AD2 38 AD1 39 AD0 8 7 6 5 4 3 2 1 28 A15 27 A14 26 A13 25 A12 24 A11 23 A10 40 Vcc XTAL.1 XTAL.2 PSEN\ ALE EA\ RST P0.7 P0.6 P0.5 P0.4 P0.3 P0.2 P0.1 P0.0 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1 P1.0 P2.7 P2.6 P2.5 P2.4 P2.3 P2.2 P2.1 P2 0 18 19 12 P3.7 P3.6 P3.5 P3.4 P3.3 P3.2 P3.1 P3.0 17 16 15 14 13 12 11 10 RD WR T1 T0 INT1 INT0 TXD RXD 8951 29 30 31 9 20 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 47 ˆ Port 0 : - Port 0 laø port coù 2 chöùc naêng ôû caùc chaân 32 – 39 cuûa 8951. Trong caùc thieát keá côõ nhoû khoâng duøng boä nhôù môû roäng noù coù chöùc naêng nhö caùc ñöôøng I/O. Ñoái vôùi caùc thieát keá côõ lôùn coù boä nhôù môû roäng, noù ñöôïc keát hôïp giöõa bus ñòa chæ byte thaáp vaø bus döõ lieäu. Trong nöûa chu kì ñaàu laø bus ñòa chæ nöûa chu kì sau laø bus döõ lieäu . ˆ Port 1: - Port 1 laø port I/O treân caùc chaân 1-8. Caùc chaân ñöôïc kyù hieäu P1.0, P1.1, P1.2, … P1.7 coù theå duøng cho giao tieáp vôùi caùc thieát bò ngoaøi neáu caàn. Port 1 khoâng coù chöùc naêng khaùc, vì vaäy chuùng chæ ñöôïc duøng cho giao tieáp vôùi caùc thieát bò beân ngoaøi. ˆ Port 2: - Port 2 laø 1 port coù taùc duïng keùp treân caùc chaân 21 - 28 ñöôïc duøng nhö caùc ñöôøng xuaát nhaäp hoaëc laø byte cao cuûa bus ñòa chæ ñoái vôùi caùc thieát bò duøng boä nhôù môû roäng. Trong nöûa chu kì ñaàu laø bus ñòa chæ nöûa chu kì sau laø bus döõ lieäu . ˆ Port 3: - Port 3 laø port coù taùc duïng keùp treân caùc chaân 10 - 17. Caùc chaân cuûa port naøy coù caùc chöùc naêng ñaëc bieät cuûa 8951 nhö ôû baûng sau: Bit Teân Chöùc naêng chuyeån ñoåi P3.0 RXT Ngoõ vaøo döõ lieäu noái tieáp. P3.1 TXD Ngoõ xuaát döõ lieäu noái tieáp. P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 INT0\ INT1\ T0 T1 WR\ RD\ Ngoõ vaøo ngaét cöùng thöù 0. Ngoõ vaøo ngaét cöùng thöù 1. Ngoõ vaøo cuûa TIMER/COUNTER thöù 0. Ngoõ vaøo cuûa TIMER/COUNTER thöù 1. Tín hieäu ghi döõ lieäu leân boä nhôù ngoaøi. Tín hieäu ñoïc boä nhôù döõ lieäu ngoaøi. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 48 . Caùc ngoõ tín hieäu ñieàu khieån: ˆ Ngoõ tín hieäu PSEN (Program store enable): - PSEN laø tín hieäu ngoõ ra ôû chaân 29 coù taùc duïng cho pheùp ñoïc boä nhôù chöông trình môû roäng thöôøng ñöôïc noùi ñeán chaân 0E\ (output enable) cuûa Eprom cho pheùp ñoïc caùc byte maõ leänh. - PSEN ôû möùc thaáp trong thôøi gian Microcontroller 8951 laáy leänh. Caùc maõ leänh cuûa chöông trình ñöôïc ñoïc töø Eprom qua bus döõ lieäu vaø ñöôïc choát vaøo thanh ghi leänh beân trong 8951 ñeå giaûi maõ leänh. Khi 8951 thi haønh chöông trình trong ROM noäi PSEN seõ ôû möùc logic 1. ˆ Ngoõ tín hieäu ñieàu khieån ALE (Address Latch Enable ) : - Khi 8951 truy xuaát boä nhôù beân ngoaøi, port 0 coù chöùc naêng laø bus ñòa chæ vaø bus döõ lieäu do ñoù phaûi taùch caùc ñöôøng döõ lieäu vaø ñòa chæ. Tín hieäu ra ALE ôû chaân thöù 30 duøng laøm tín hieäu ñieàu khieån ñeå giaûi ña hôïp caùc ñöôøng ñòa chæ vaø döõ lieäu khi keát noái chuùng vôùi IC choát. - Tín hieäu ra ôû chaân ALE laø moät xung trong khoaûng thôøi gian port 0 ñoùng vai troø laø ñòa chæ thaáp neân choát ñòa chæ hoaøn toaøn töï ñoäng. Caùc xung tín hieäu ALE coù toác ñoä baèng 1/6 laàn taàn soá dao ñoäng treân chip vaø coù theå ñöôïc duøng laøm tín hieäu clock cho caùc phaàn khaùc cuûa heä thoáng. Chaân ALE ñöôïc duøng laøm ngoõ vaøo xung laäp trình cho Eprom trong 8951. ˆ Ngoõ tín hieäu EA\(External Access): - Tín hieäu vaøo EA\ ôû chaân 31 thöôøng ñöôïc maéc leân möùc 1 hoaëc möùc 0. Neáu ôû möùc 1, 8951 thi haønh chöông trình töø ROM noäi trong khoaûng ñòa chæ thaáp 8 Kbyte. Neáu ôû möùc 0, 8951 seõ thi haønh chöông trình töø boä nhôù môû roäng. Chaân EA\ ñöôïc laáy laøm chaân caáp nguoàn 21V khi laäp trình cho Eprom trong 8951. ˆ Ngoõ tín hieäu RST (Reset) : -Ngoõ vaøo RST ôû chaân 9 laø ngoõ vaøo Reset cuûa 8951. Khi ngoõ vaøo tín hieäu naøy ñöa leân cao ít nhaát laø 2 chu kyø maùy, caùc thanh ghi beân trong ñöôïc naïp nhöõng giaù trò thích hôïp ñeå khôûi ñoäng heä thoáng. Khi caáp ñieän maïch töï ñoäng Reset. ˆ Caùc ngoõ vaøo boä dao ñoäng X1, X2: - Boä dao ñoäng ñöôïc tích hôïp beân trong 8951, khi söû duïng 8951 ngöôøi thieát keá chæ caàn keát noái theâm thaïch anh vaø caùc tuï nhö hình veõ trong sô ñoà. Taàn soá thaïch anh thöôøng söû duïng cho 8951 laø 12Mhz. ˆ Chaân 40 (Vcc) ñöôïc noái leân nguoàn 5V. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 49 III. CAÁU TRUÙC BEÂN TRONG VI ÑIEÀU KHIEÅN Baûng toùm taét caùc vuøng nhôù 8951. Baûn ñoà boä nhôù Data treân Chip nhö sau : 7F FF F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B RAM ña duïng E0 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 ACC D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW 30 B8 - - - BC BB BA B9 B8 IP 2F 7F 7E 7D 7C 7B 7A 79 78 2E 77 76 75 74 73 72 71 70 B0 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 P.3 2D 6F 6E 6D 6C 6B 6A 69 68 2C 67 66 65 64 63 62 61 60 A8 AF AC AB AA A9 A8 IE 2B 5F 5E 5D 5C 5B 5A 59 58 2A 57 56 55 54 53 52 51 50 A0 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 P2 29 4F 4E 4D 4C 4B 4A 49 48 28 47 46 45 44 43 42 41 40 99 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit SBUF 27 3F 3E 3D 3C 3B 3A 39 38 98 9F 9E 9D 9C 9B 9A 99 98 SCON 26 37 36 35 34 33 32 31 30 25 2F 2E 2D 2C 2B 2A 29 28 90 97 96 95 94 93 92 91 90 P1 24 27 26 25 24 23 22 21 20 23 1F 1E 1D 1C 1B 1A 19 18 8D khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit TH1 22 17 16 15 14 13 12 11 10 8C khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit TH0 21 0F 0E 0D 0C 0B 0A 09 08 8B khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit TL1 20 07 06 05 04 03 02 01 00 8A khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit TL0 1F Bank 3 89 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit TMOD 18 88 8F 8E 8D 8C 8B 8A 89 88 TCON 17 Bank 2 87 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit PCON 10 0F Bank 1 83 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit DPH 08 82 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit DPL 07 Bank thanh ghi 0 81 khoâng ñöôïc ñòa chæ hoaù bit SP 00 (maëc ñònh cho R0 -R7) 88 87 86 85 84 83 82 81 80 P0 CAÙC THANH GHI CHÖÙC NAÊNG ÑAËC BIEÄT Ñòa chæ byte Ñòa chæ bit Ñòa chæ bit Ñòa chæ byte ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 50 1. Toå chöùc boä nhôù: FFFF FFFF FF 00 On - Chip 0000 0000 Memory External Memory - Boä nhôù trong 8951 bao goàm ROM vaø RAM. RAM trong 8951 bao goàm nhieàu thaønh phaàn: phaàn löu tröõ ña duïng, phaàn löu tröõ ñòa chæ hoùa töøng bit, caùc bank thanh ghi vaø caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät. - 8951 coù boä nhôù theo caáu truùc Harvard: coù nhöõng vuøng boä nhôù rieâng bieät cho chöông trình vaø döõ lieäu. Chöông trình vaø döõ lieäu coù theå chöùa beân trong 8951 nhöng 8951 vaãn coù theå keát noái vôùi 64K byte boä nhôù chöông trình vaø 64K byte döõ lieäu. Hai ñaëc tính caàn chuù yù la ø: ‹ Caùc thanh ghi vaø caùc port xuaát nhaäp ñaõ ñöôïc ñònh vò (xaùc ñònh) trong boä nhôù vaø coù theå truy xuaát tröïc tieáp gioáng nhö caùc ñòa chæ boä nhôù khaùc. ‹ Ngaên xeáp beân trong Ram noäi nhoû hôn so vôùi Ram ngoaïi nhö trong caùc boä Microcontroller khaùc. RAM beân trong 8951 ñöôïc Phaân chia nhö sau: ‹ Caùc bank thanh ghi coù ñòa chæ töø 00H ñeán 1FH. ‹ RAM ñòa chæ hoùa töøng bit coù ñòa chæ töø 20H ñeán 2FH. ‹ RAM ña duïng töø 30H ñeán 7FH. ‹ Caùc thanh ghi chöùc naêng ñaëc bieät töø 80H ñeán FFH. ˆ RAM ña duïng: - Maëc duø treân hình veõ cho thaáy 80 byte ña duïng chieám caùc ñòa chæ töø 30H ñeán 7FH, 32 byte döôùi töø 00H ñeán 1FH cuõng coù theå duøng vôùi muïc ñích töông töï (maëc duø caùc ñòa chæ naøy ñaõ coù muïc ñích khaùc). - Moïi ñòa chæ trong vuøng RAM ña duïng ñeàu coù theå truy xuaát töï do duøng kieåu ñòa chæ tröïc tieáp hoaëc giaùn tieáp. CODE Memory Enable via PSEN DATA Memory Enable via RD & WR ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 51 ˆ RAM coù theå truy xuaát töøng bit: - 8951 chöùa 210 bit ñöôïc ñòa chæ hoùa, trong ñoù coù 128 bit coù chöùa caùc byte coù chöùa caùc ñòa chæ töø 20F ñeán 2FH vaø caùc bit coøn laïi chöùa trong nhoùm thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät. - YÙ töôûng truy xuaát töøng bit baèng phaàn meàm laø caùc ñaëc tính maïnh cuûa microcontroller xöû lyù chung. Caùc bit coù theå ñöôïc ñaët, xoùa, AND, OR, . . . , vôùi 1 leänh ñôn. Ña soá caùc microcontroller xöû lyù ñoøi hoûi moät chuoåi leänh ñoïc – söûa - ghi ñeå ñaït ñöôïc muïc ñích töông töï. Ngoaøi ra caùc port cuõng coù theå truy xuaát ñöôïc töøng bit. - 128 bit maø truy xuaát töøng bit naøy cuõng coù theå truy xuaát nhö caùc byte hoaëc nhö caùc bit phuï thuoäc vaøo leänh ñöôïc duøng. ˆ Caùc bank thanh ghi: - 32 byte thaáp cuûa boä nhôù noäi ñöôïc daønh cho caùc bank thanh ghi. Boä leänh 8951 hoå trôï 8 thanh ghi coù teân laø R0 ñeán R7 vaø theo maëc ñònh sau khi reset heä thoáng, caùc thanh ghi naøy coù caùc ñòa chæ töø 00H ñeán 07H. - Caùc leänh duøng caùc thanh ghi RO ñeán R7 seõ ngaén hôn vaø nhanh hôn so vôùi caùc leänh coù chöùc naêng töông öùng duøng kieåu ñòa chæ tröïc tieáp. Caùc döõ lieäu ñöôïc duøng thöôøng xuyeân neân duøng moät trong caùc thanh ghi naøy. - Do coù 4 bank thanh ghi neân taïi moät thôøi ñieåm chæ coù moät bank thanh ghi ñöôïc truy xuaát bôûi caùc thanh ghi RO ñeán R7 ñeå chuyeån ñoåi vieäc truy xuaát caùc bank thanh ghi ta phaûi thay ñoåi caùc bit choïn bank trong thanh ghi traïng thaùi. 2. Caùc thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät: - Caùc thanh ghi noäi cuûa 8951 ñöôïc truy xuaát ngaàm ñònh bôûi boä leänh. - Caùc thanh ghi trong 8951 ñöôïc ñònh daïng nhö moät phaàn cuûa RAM treân chip vì vaäy moãi thanh ghi seõ coù moät ñòa chæ (ngoaïi tröø thanh ghi boä ñeám chöông trình vaø thanh ghi leänh vì caùc thanh ghi naøy hieám khi bò taùc ñoäng tröïc tieáp). Cuõng nhö R0 ñeán R7, 8951 coù 21 thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät (SFR: Special Function Register) ôû vuøng treân cuûa RAM noäi töø ñòa chæ 80H ñeán FFH. Chuù yù: taát caû 128 ñòa chæ töø 80H ñeán FFH khoâng ñöôïc ñònh nghóa, chæ coù 21 thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät ñöôïc ñònh nghóa saün caùc ñòa chæ. - Ngoaïi tröø thanh ghi A coù theå ñöôïc truy xuaát ngaàm nhö ñaõ noùi, ña soá caùc thanh ghi coù chöùc naêng ñaëc bieät SFR coù theå ñòa chæ hoùa töøng bit hoaëc byte. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 52 • Thanh ghi traïng thaùi chöông trình (PSW: Program Status Word): Töø traïng thaùi chöông trình ôû ñòa chæ D0H ñöôïc toùm taét nhö sau: BIT SYMBOL ADDRESS DESCRIPTION PSW.7 CY D7H Cary Flag PSW.6 AC D6H Auxiliary Cary Flag PSW.5 F0 D5H Flag 0 PSW4 RS1 D4H Register Bank Select 1 PSW.3 RS0 D3H Register Bank Select 0 00=Bank 0; address 00H÷07H 01=Bank 1; address 08H÷0FH 10=Bank 2; address 10H÷17H 11=Bank 3; address 18H÷1FH PSW.2 OV D2H Overlow Flag PSW.1 - D1H Reserved PSW.0 P DOH Even Parity Flag Chöùc naêng töøng bit traïng thaùi chöông trình • Côø Carry CY (Carry Flag): - Côø nhôù coù taùc duïng keùp. Thoâng thöôøng noù ñöôïc duøng cho caùc leänh toaùn hoïc: C=1 neáu pheùp toaùn coäng coù söï traøn hoaëc pheùp tröø coù möôïn vaø ngöôïc laïi C= 0 neáu pheùp toaùn coäng khoâng traøn vaø pheùp tröø khoâng coù möôïn. • Carry phuï AC (Auxiliary Carry Côø Flag): - Khi coäng nhöõng giaù trò BCD (Binary Code Decimal), côø nhôù phuï AC ñöôïc set neáu keát quaû 4 bit thaáp naèm trong phaïm vi ñieàu khieån 0AH÷ 0FH. Ngöôïc laïi AC= 0. • Côø 0 (Flag 0): Côø 0 (F0) laø 1 bit côø ña duïng duøng cho caùc öùng duïng cuûa ngöôøi duøng. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 53 • Nhöõng bit choïn bank thanh ghi truy xuaát: - RS1 vaø RS0 quyeát ñònh daõy thanh ghi tích cöïc. Chuùng ñöôïc xoùa sau khi reset heä thoáng vaø ñöôïc thay ñoåi bôûi phaàn meàm khi caàn thieát. - Tuøy theo RS1, RS0 = 00, 01, 10, 11 seõ ñöôïc choïn Bank tích cöïc töông öùng laø Bank 0, Bank1, Bank2, Bank3. RS1 RS0 BANK 0 0 0 0 1 1 1 0 2 1 1 3 • Côø traøn OV (Over Flag) : - Côø traøn ñöôïc set sau moät hoaït ñoäng coäng hoaëc tröø neáu coù söï traøn toaùn hoïc. Khi caùc soá coù daáu ñöôïc coäng hoaëc tröø vôùi nhau, phaàn meàm coù theå kieåm tra bit naøy ñeå xaùc ñònh xem keát quaû coù naèm trong taàm xaùc ñònh khoâng. Khi caùc soá khoâng coù daáu ñöôïc coäng bit OV ñöôïc boû qua. Caùc keát quaû lôùn hôn +127 hoaëc nhoû hôn –128 thì bit OV = 1. • Bit Parity (P): - Bit töï ñoäng ñöôïc set hay Clear ôû moãi chu kyø maùy ñeå laäp Parity chaún vôùi thanh ghi A. Söï ñeám caùc bit 1 trong thanh ghi A coäng vôùi bit Parity luoân luoân chaün. Ví duï A chöùa 10101101B thì bit P set leân moät ñeå toång soá bit 1 trong A vaø P taïo thaønh soá chaün. - Bit Parity thöôøng ñöôïc duøng trong söï keát hôïp vôùi nhöõng thuû tuïc cuûa Port noái tieáp ñeå taïo ra bit Parity tröôùc khi phaùt ñi hoaëc kieåm tra bit Parity sau khi thu. • Thanh ghi B: - Thanh ghi B ôû ñòa chæ F0H ñöôïc duøng cuøng vôùi thanh ghi A cho caùc pheùp toaùn nhaân chia. Leänh MUL AB seõ nhaän nhöõng giaù trò khoâng daáu 8 bit trong hai thanh ghi A vaø B, roài traû veà keát quaû 16 bit trong A (byte cao) vaø B(byte thaáp). Leänh DIV AB laáy A chia B, keát quaû nguyeân ñaët vaøo A, soá dö ñaët vaøo B. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 54 - Thanh ghi B coù theå ñöôïc duøng nhö moät thanh ghi ñeäm trung gian ña muïc ñích. Noù laø nhöõng bit ñònh vò thoâng qua nhöõng ñòa chæ töø F0H÷F7H. • Con troû Ngaên xeáp SP (Stack Pointer) : - Con troû ngaên xeáp laø moät thanh ghi 8 bit ôû ñòa chæ 81H. Noù chöùa ñòa chæ cuûa byte döõ lieäu hieän haønh treân ñænh ngaên xeáp. Caùc leänh treân ngaên xeáp bao goàm caùc leänh caát döõ lieäu vaøo ngaên xeáp (PUSH) vaø laáy döõ lieäu ra khoûi Ngaên xeáp (POP). Leänh caát döõ lieäu vaøo ngaên xeáp seõ laøm taêng SP tröôùc khi ghi döõ lieäu vaø leänh laáy ra khoûi ngaên xeáp seõ laøm giaûm SP. Ngaên xeáp cuûa 8031/8051 ñöôïc giöõ trong RAM noäi vaø giôùi haïn caùc ñòa chæ coù theå truy xuaát baèng ñòa chæ giaùn tieáp, chuùng laø 128 byte ñaàu cuûa 8951. - Ñeå khôûi ñoäng SP vôùi ngaên xeáp baét ñaàu taïi ñòa chæ 60H, caùc leänh sau ñaây ñöôïc duøng: MOV SP , #5F - Vôùi leänh treân thì ngaên xeáp cuûa 8951 chæ coù 32 byte vì ñòa chæ cao nhaát cuûa RAM treân chip laø 7FH. Sôû dó giaù trò 5FH ñöôïc naïp vaøo SP vì SP taêng leân 60H tröôùc khi caát byte döõ lieäu. - Khi Reset 8951, SP seõ mang giaù trò maëc ñònh laø 07H vaø döõ lieäu ñaàu tieân seõ ñöôïc caát vaøo oâ nhôù ngaên xeáp coù ñòa chæ 08H. Neáu phaàn meàm öùng duïng khoâng khôûi ñoäng SP moät giaù trò môùi thì bank thanh ghi1 coù theå caû 2 vaø 3 seõ khoâng duøng ñöôïc vì vuøng RAM naøy ñaõ ñöôïc duøng laøm ngaên xeáp. Ngaên xeáp ñöôïc truy xuaát tröïc tieáp baèng caùc leänh PUSH vaø POP ñeå löu tröõ taïm thôøi vaø laáy laïi döõ lieäu, hoaëc truy xuaát ngaàm baèng leänh goïi chöông trình con ( ACALL, LCALL) vaø caùc leänh trôû veà (RET, RETI) ñeå löu tröõ giaù trò cuûa boä ñeám chöông trình khi baét ñaàu thöïc hieän chöông trình con vaø laáy laïi khi keát thuùc chöông trình con … • • Con troû döõ lieäu DPTR (Data Pointer): -Con troû döõ lieäu (DPTR) ñöôïc duøng ñeå truy xuaát boä nhôù ngoaøi laø moät thanh ghi 16 bit ôû ñòa chæ 82H (DPL: byte thaáp) vaø 83H (DPH: byte cao). Ba leänh sau seõ ghi 55H vaøo RAM ngoaøi ôû ñòa chæ 1000H: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 55 MOV A , #55H MOV DPTR, #1000H MOV @DPTR, A - Leänh ñaàu tieân duøng ñeå naïp 55H vaøo thanh ghi A. Leänh thöù hai duøng ñeå naïp ñòa chæ cuûa oâ nhôù caàn löu giaù trò 55H vaøo con troû döõ lieäu DPTR. Leänh thöù ba seõ di chuyeån noäi dung thanh ghi A (laø 55H) vaøo oâ nhôù RAM beân ngoaøi coù ñòa chæ chöùa trong DPTR (laø 1000H). • Caùc thanh ghi Port (Port Register): - Caùc Port cuûa 8951 bao goàm Port0 ôû ñòa chæ 80H, Port1 ôû ñòa chæ 90H, Port2 ôû ñòa chæ A0H, vaø Port3 ôû ñòa chæ B0H. Taát caû caùc Port naøy ñeàu coù theå truy xuaát töøng bit neân raát thuaän tieän trong khaû naêng giao tieáp. • Caùc thanh ghi Timer (Timer Register): - 8951 coù chöùa hai boä ñònh thôøi/ boä ñeám 16 bit ñöôïc duøng cho vieäc ñònh thôøi ñöôïc ñeám söï kieän. Timer0 ôû ñòa chæ 8AH (TLO: byte thaáp ) vaø 8CH (THO: byte cao). Timer1 ôû ñòa chæ 8BH (TL1: byte thaáp) vaø 8DH (TH1: byte cao). Vieäc khôûi ñoäng timer ñöôïc SET bôûi Timer Mode (TMOD) ôû ñòa chæ 89H vaø thanh ghi ñieàu khieån Timer (TCON) ôû ñòa chæ 88H. Chæ coù TCON ñöôïc ñòa chæ hoùa töøng bit . • Caùc thanh ghi Port noái tieáp (Serial Port Register) : - 8951 chöùa moät Port noái tieáp cho vieäc trao ñoåi thoâng tin vôùi caùc thieát bò noái tieáp nhö maùy tính, modem hoaëc giao tieáp noái tieáp vôùi caùc IC khaùc. Moät thanh ghi ñeäm döõ lieäu noái tieáp (SBUF) ôû ñòa chæ 99H seõ giöõ caû hai döõ lieäu truyeàn vaø döõ lieäu nhaäp. Khi truyeàn döõ lieäu ghi leân SBUF, khi nhaän döõ lieäu thì ñoïc SBUF. Caùc mode vaän khaùc nhau ñöôïc laäp trình qua thanh ghi ñieàu khieån Port noái tieáp (SCON) ñöôïc ñòa chæ hoùa töøng bit ôû ñòa chæ 98H. • Caùc thanh ghi ngaét (Interrupt Register): - 8951 coù caáu truùc 5 nguoàn ngaét, 2 möùc öu tieân. Caùc ngaét bò caám sau khi bò reset heä thoáng vaø seõ ñöôïc cho pheùp baèng vieäc ghi thanh ghi cho pheùp ngaét (IE) ôû ñòa chæ A8H. Caû hai ñöôïc ñòa chæ hoùa töøng bit. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 56 -Thanh ghi ñieàu khieån nguoàn PCON (Power Control Register): - Thanh ghi PCON khoâng coù bit ñònh vò. Noù ôû ñòa chæ 87H chöùa nhieàu bit ñieàu khieån. Thanh ghi PCON ñöôïc toùm taét nhö sau: √ Bit 7 (SMOD) : Bit coù toác ñoä Baudrate mode 1, 2, 3 . √ Bit 6, 5, 4 : Khoâng coù ñòa chæ. √ Bit 3 (GF1) : Bit côø ña naêng 1. √ Bit 2 (GF0) : Bit côø ña naêng 2 . √ Bit 1 (PD) : Set ñeå khôûi ñoäng mode Power Down vaø thoaùt ñeå reset. √ Bit 0 (IDL) : Set ñeå khôûi ñoäng mode Idle vaø thoaùt khi ngaét maïch hoaëc reset. Caùc bit ñieàu khieån Power Down vaø Idle coù taùc duïng chính trong taát caû caùc IC hoï MSC-51 nhöng chæ ñöôïc thi haønh trong söï bieân dòch cuûa CMOS. 3. Boä nhôù ngoaøi (external memory) : - 8951 coù khaû naêng môû roäng boä nhôù leân ñeán 64K byte boä nhôù chöông trình vaø 64k byte boä nhôù döõ lieäu ngoaøi. Do ñoù coù theå duøng theâm RAM vaø ROM neáu caàn. - Khi duøng boä nhôù ngoaøi, Port0 khoâng coøn chöùc naêng I/O nöõa. Noù ñöôïc keát hôïp giöõa bus ñòa chæ (A0-A7) vaø bus döõ lieäu (D0-D7) vôùi tín hieäu ALE ñeå choát byte cuûa bus ñòa chæ khi baét ñaàu moãi chu kyø boä nhôù. Port ñöôïc cho laø byte cao cuûa bus ñòa chæ. - Truy xuaát boä nhôù maõ ngoaøi (Accessing External Code Memory) : - Boä nhôù chöông trình beân ngoaøi laø boä nhôù ROM ñöôïc cho pheùp cuûa tín hieäu PSEN\. Söï keát noái phaàn cöùng cuûa boä nhôù EPROM nhö sau: Port 0 EA ALE Port 2 PSEN 8951 D0 ÷ D7 A0 ÷ A7 A8 ÷ A15 OE 74HC373 O D EPROM ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 57 - Trong moät chu kyø maùy tieâu bieåu, tín hieäu ALE tích 2 laàn. Laàn thöù nhaát cho pheùp 74HC373 môû coång choát ñòa chæ byte thaáp, khi ALE xuoáng 0 thì byte thaáp vaø byte cao cuûa boä ñeám chöông trình ñeàu coù nhöng EPROM chöa xuaát vì PSEN\ chöa tích cöïc, khi tín hieäu leân moät trôû laïi thì Port 0 ñaõ coù döõ lieäu laø Opcode. ALE tích cöïc laàn thöù hai ñöôïc giaûi thích töông töï vaø byte 2 ñöôïc ñoïc töø boä nhôù chöông trình. Neáu leänh ñang hieän haønh laø leänh 1 byte thì CPU chæ ñoïc Opcode, coøn byte thöù hai boû ñi. • Truy xuaát boä nhôù döõ lieäu ngoaøi (Accessing External Data Memory): - Boä nhôù döõ lieäu ngoaøi laø moät boä nhôù RAM ñöôïc ñoïc hoaëc ghi khi ñöôïc cho pheùp cuûa tín hieäu RD\ vaø WR. Hai tín hieäu naøy naèm ôû chaân P3.7 (RD) vaø P3.6 (WR). Leänh MOVX ñöôïc duøng ñeå truy xuaát boä nhôù döõ lieäu ngoaøi vaø duøng moät boä ñeäm döõ lieäu 16 bit (DPTR), R0 hoaëc R1 nhö laø moät thanh ghi ñòa chæ. - Caùc RAM coù theå giao tieáp vôùi 8951 töông töï caùch thöùc nhö EPROM ngoaïi tröø chaân RD\ cuûa 8951 noái vôùi chaân OE\ (Output Enable) cuûa RAM vaø chaân WR\ cuûa 8951 noái vôùi chaân WE\ cuûa RAM. Söï noái caùc bus ñòa chæ vaø döõ lieäu töông töï nhö caùch noái cuûa EPROM. • Söï giaûi maõ ñòa chæ (Address Decoding): - Söï giaûi maõ ñòa chæ laø moät yeâu caàu taát yeáu ñeå choïn EPROM, RAM, 8279, … Söï giaûi maõ ñòa chæ ñoái vôùi 8951 ñeå choïn caùc vuøng nhôù ngoaøi nhö caùc vi ñieàu khieån. Neáu caùc con EPROM hoaëc RAM 8K ñöôïc duøng thì caùc bus ñòa chæ phaûi ñöôïc giaûi maõ ñeå choïn caùc IC nhôù naèm trong phaïm vi giôùi haïn 8K: 0000H÷1FFFH, 2000H÷3FFFH, . . - Moät caùch cuï theå, IC giaûi maõ 74HC138 ñöôïc duøng vôùi nhöõng ngoõ ra cuûa noù ñöôïc noái vôùi nhöõng ngoõ vaøo choïn Chip CS (Chip Select) Port 0 EA\ ALE 89C51 D0 – D7 CS RAM A0 ÷ A7 74HC373 O D G ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 58 - treân nhöõng IC nhôù EPROM, RAM, … Hình sau ñaây cho pheùp keát noái nhieàu EPROM vaø RAM. 74HC138 Address Decoding (Giaûi maõ ñòa chæ) • Söï ñeø leân nhau cuûa caùc vuøng nhôù döõ lieäu ngoaøi: - Vì boä nhôù chöông trình laø ROM, neân naûy sinh moät vaán ñeà baát tieän khi phaùt trieån phaàn meàm cho vi ñieàu khieån. Moät nhöôïc ñieåm chung cuûa 8951 laø caùc vuøng nhôù döõ lieäu ngoaøi naèm ñeø leân nhau, vì tín hieäu PSEN\ ñöôïc duøng ñeå ñoïc boä nhôù maõ ngoaøi vaø tín hieäu RD\ ñöôïc duøng ñeå ñoïc boä nhôù döõ lieäu, neân moät boä nhôù RAM coù theå chöùa caû chöông trình vaø döõ lieäu baèng caùch noái ñöôøng OE\ cuûa RAMù ñeán ngoõ ra moät coång AND coù hai ngoõ vaøo PSEN\ vaø RD\. Sô ñoà maïch nhö hình sau cho pheùp cho pheùp boä nhôù RAM coù hai chöùc naêng vöøa laø boä nhôù chöông trình vöøa laø boä nhôù döõ lieäu: Overlapping the External code and data space CS CS D0 - D7 OE EPROM A0 ÷ A12 8K Bytes CS C B A E 0 1 2 3 4 5 6 CS CS OE D0 - D7 W RAM A0 ÷ A12 8K Bytes CS PSE RD\ WR Address Bus (A0 Data Bus (D0 ÷ Select other EPROM/RAM RAM WR\ OE\ WR\ RD\ PSEN\ ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 59 -Vaäy moät chöông trình coù theå ñöôïc taûi vaøo RAM baèng caùch xem noù nhö boä nhôù döõ lieäu vaø thi haønh chöông trình baêng caùch xem noù nhö boä nhôù chöông trình. Hoaït ñoäng Reset: - 8951 coù ngoõ vaøo reset RST taùc ñoäng ôû möùc cao trong khoaûng thôøi gian 2 chu kyø xung maùy, sau ñoù xuoáng möùc thaáp ñeå 8951 baét ñaàu laøm vieäc. RST coù theå kích baèng tay baèng moät phím nhaán thöôøng hôû, sô ñoà maïch reset nhö sau: + 5 V Reset Reset baèng tay. Traïng thaùi cuûa taát caû caùc thanh ghi trong 8951 sau khi reset heä thoáng ñöôïc toùm taét nhö sau: Thanh ghi Noäi dung Ñeám chöông trình PC Thanh ghi tích luõy A Thanh ghi B Thanh ghi thaùi PSW SP DPRT Port 0 ñeán port 3 IP IE Caùc thanh ghi ñònh thôøi SCON SBUF PCON (MHOS) PCON (CMOS) 0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH XXX0 0000 B 0X0X 0000 B 00H 00H 00H 0XXX XXXXH 0XXX 0000 B RST 10 µF 8.2 KΩ 100Ω ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 60 -Thanh ghi quan troïng nhaát laø thanh ghi boä ñeám chöông trình PC ñöôïc reset tai ñòa chæ 0000H. Khi ngoõ vaøo RST xuoáng möùc thaáp, chöông trình luoân baét ñaàu taïi ñòa chæ 0000H cuûa boä nhôù chöông trình. Noäi dung cuûa RAM treân chip khoâng bò thay ñoåi bôûi taùc ñoäng cuûa ngoõ vaøo reset. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 61 IV)Toùm taét taäp leänh cuûa vxl 8051 – 8951 – 8952 : Data Transfer Instructions. Instruction code Mnemonic D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Hexa decimal Explanation MOV A, Rn 1 1 1 0 1 n2 n1 n0 E8 ÷ EF (A) ← (Rn) MOV A, direct 1 1 1 0 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 E5 Byte 2 (A) ← (direct) MOV A, @Ri 1 1 1 0 0 1 1 I E6 ÷ E7 (A) ← ((Ri)) MOV A, #data 0 1 1 1 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 74 Byte 2 (A) ← #data MOV Rn, A 1 1 1 1 1 n2 n1 n0 F8 ÷ FF (Rn) ← (A) MOV Rn, direct 1 0 1 0 1 n2 n1 n0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 A8 ÷ AF Byte 2 (Rn) ← (direct) MOV Rn, #data 0 1 1 1 1 n2 n1 n0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 78 ÷ 7F Byte 2 (Rn) ← #data MOV direct, A 1 1 1 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 F5 Byte 2 (direct) ← (A) MOV direct, Rn 1 0 0 0 1 n2 n1 n0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 88 ÷ 8F Byte 2 (direct) ← (Rn) MOV direct, direct 1 0 0 0 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 88 ÷ 8F Byte 2 Byte 3 (direct) ← (direct) (source) (destination) MOV direct, @Ri 1 0 0 0 0 1 1 I a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 86 ÷ 87 Byte 2 (direct) ← ((Ri)) MOV direct, #data 0 1 1 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 75 Byte 2 Byte 3 (direct) ← #data MOV @Ri, A 1 1 1 1 0 1 1 I F6 ÷ F7 ((Ri)) ← (A) MOV @Ri, direct 1 0 1 0 0 1 1 I a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 A6 ÷ A7 Byte 2 ((Ri)) ← (direct) ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 62 MOV @Ri, #data 0 1 1 1 0 1 1 i d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 76 ÷ 77 Byte 2 ((Ri)) ← (data) MOV dptr, #data 16 1 0 0 1 0 0 0 0 d15 d14 d13 d12 d11 d10 d9 d8 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 75 Byte 2 Byte 3 (dptr) ← #data 15-0 (dpH) ← #data 15-8 (dpL) ← #data 7-0 MOVC A, @A + dptr 1 0 0 1 0 0 1 1 93 (A) ← ((A) + (dptr)) External Ram MOVC A, @A + PC 1 0 0 0 0 0 1 1 83 (A) ← ((A) + (PC)) External Ram MOVX A, @Ri 1 1 1 0 0 0 1 i E2 ÷ E3 (A)←((Ri)) External Ram MOVX A, @ dptr 1 1 1 0 0 0 0 0 93 (A)←((dptr)) External Ram MOVX @Ri, A 1 1 1 1 0 0 1 i F2 ÷ F3 ((Ri)) ← (A) MOVX @ dptr, A 1 1 1 1 0 0 0 0 F0 ((dptr)) ← (A) PUSH direct 1 1 0 0 0 0 0 0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 C0 Byte 2 (SP) ← (SP) + 1 ((SP)) ← (direct) POP direct 1 1 0 1 0 0 0 0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 D0 Byte 2 (direct) ← ((SP)) (SP) ← (SP) – 1 XCH A, Rn 1 1 0 0 1 n2 n1 n0 C8 ÷ CF (direct) ↔ (Rn) XCH A, direct 1 1 0 0 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 C5 Byte 2 (A) ↔ (direct) XCH A, @Ri 1 1 0 0 0 1 1 i C6 ÷ C7 (A) ↔ ((Ri)) XCHD A, @Ri 1 1 0 1 0 1 1 i D6 ÷ D7 (A3-0) ↔ ((Ri3-0)) Mathematical (Arithmetic) Instructions. Instruction code Mnemonic D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Hexa decimal Explanation ADD A, Rn 0 0 1 0 1 n2 n1 n0 28 ÷ 2F (A) ← (A) + (Rn) ADD A, direct 0 0 1 0 0 1 0 1 25 (A) ← (A) + (direct) ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 63 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 Byte 2 ADD A, @Ri 0 0 1 0 0 1 1 I 26 ÷ 27 (A) ← (A) + ((Ri)) ADD A, #data 0 0 1 0 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 24 Byte 2 (A) ← (A) + #data ADDC A, Rn 0 0 1 1 1 n2 n1 n0 38 ÷ 3F (A) ← (A) + (Rn) + (C) ADDC A, direct 0 0 1 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 35 Byte 2 (A) ← (A) + (direct) + (C) ADDC A, @Ri 0 0 1 1 0 1 1 I 36 ÷ 37 (A) ← (A) + ((Ri)) + (C) ADDC A, #data 0 0 1 1 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 34 Byte 2 (A) ← (A) + #data +(C) SUBB A, Rn 1 0 0 1 1 n2 n1 n0 98 ÷ 9F (A) ← (A) - (Rn) - (C) SUBB A, direct 1 0 0 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 95 Byte 2 (A) ← (A) - (direct) - (C) SUBB A, @Ri 1 0 0 1 0 1 1 I 96 ÷ 97 (A) ← (A) - ((Ri)) - (C) SUBB A, #data 1 0 0 1 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 94 Byte 2 (A) ← (A) - #data -(C) INC A 0 0 0 0 0 1 0 0 04 (A) ← (A) + 1 INC Rn 0 0 0 0 1 n2 n1 n0 08 ÷ 0F (Rn) ← (Rn) + 1 INC direct 0 0 0 0 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 05 Byte 2 (direct) ← (direct) + 1 INC @Ri 0 0 0 0 0 1 1 I 06 ÷ 07 ((Ri)) ← ((Ri)) + 1 INC dptr 1 0 1 0 0 0 1 1 A3 (dptr) ← (dptr) + 1 DEC A 0 0 0 1 0 1 0 0 14 (A) ← (A) - 1 DEC Rn 0 0 0 1 1 n2 n1 n0 18 ÷ 1F (Rn) ← (Rn) - 1 DEC direct 0 0 0 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 15 Byte 2 (direct) ← (direct) - 1 DEC @Ri 0 0 0 1 0 1 1 I 16 ÷ 17 ((Ri)) ← ((Ri)) - 1 MUL AB 1 0 1 0 0 1 0 0 A4 (B15-8),(A7-0) ← (A)×(B) ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 64 DIV AB 1 0 0 0 0 1 0 0 84 (A15-8),(B7-0) ← (A)/(B) DA A 1 1 0 1 0 1 0 0 D4 Content of A laø BCD Logic Instructions. Instruction code Mnemonic D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Hexa decimal Explanation ANL A, Rn 0 1 0 1 1 n2 n1 n0 58 ÷ 5F (A) ← (A) AND (Rn) ANL A, direct 0 1 0 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 55 Byte 2 (A) ← (A) AND (direct) ANL A, @Ri 0 1 0 1 0 1 1 I 56 ÷ 57 (A) ← (A) AND ((Ri)) ANL A, #data 0 1 0 1 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 54 Byte 2 (A) ← (A) AND #data ANL direct, A 0 1 0 1 0 0 1 0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 52 Byte 2 (direct)←(direct) and (A) ANL direct, #data 0 1 0 1 0 0 1 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 53 Byte 2 Byte 3 (direct)←(direct) and #data ORL A, Rn 0 1 0 0 1 n2 n1 n0 48 ÷ 4F (A) ← (A) OR (Rn) ORL A, direct 0 1 0 0 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 45 Byte 2 (A) ← (A) OR (direct) ORL A, @Ri 0 1 0 0 0 1 1 I 46 ÷ 47 (A) ← (A) OR ((Ri)) ORL A, #data 0 1 0 0 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 44 Byte 2 (A) ← (A) OR #data ORL direct, A 0 1 0 0 0 0 1 0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 42 Byte 2 (direct)←(direct) OR (A) ORL direct, #data 0 1 0 0 0 0 1 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 43 Byte 2 Byte 3 (direct)←(direct) OR #data XRL A, Rn 0 1 1 0 1 n2 n1 n0 68 ÷ 6F (A) ← (A) XOR (Rn) ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 65 XRL A, direct 0 1 1 0 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 65 Byte 2 (A) ← (A) XOR (direct) XRL A, @Ri 0 1 1 0 0 1 1 I 66 ÷ 67 (A) ← (A) XOR ((Ri)) XRL A, #data 0 1 1 0 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 64 Byte 2 (A) ← (A) XOR #data XRL direct, A 0 1 1 0 0 0 1 0 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 62 Byte 2 (direct)←(direct) XOR (A) XRL direct, #data 0 1 1 0 0 0 1 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 63 Byte 2 Byte 3 (direct)←(direct) XOR #data CLR A 1 1 1 0 0 1 0 0 E4 (A) ← 0 CPL A 1 1 1 1 0 1 0 0 F4 (A) ← (⎯A) RL A 0 0 1 0 0 0 1 1 23 The contents of the accumulator are rotated left by one bit. RLC A 0 0 1 1 0 0 1 1 33 The contents of the accumulator and carry are rotated left by one bit. RR A 0 0 0 0 0 0 1 1 03 The contents of the accumulator are rotated right by one bit. RRC A 0 0 0 1 0 0 1 1 13 The contents of the accumulator and carry are rotated right by one bit. SWAP A 1 1 0 0 0 1 0 0 C4 (A3-0) ↔ (A7-4) Control Transfer Instructions. Instruction code Mnemonic D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Hexa decimal Explanation ACALL addr A10 a9 a8 1 0 0 0 1 Byte 1 (PC) ← (PC) + 2 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 66 11 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 Byte 2 (SP) ← (SP) + 1 ((SP)) ← (PC7-0) (SP) ← (SP) + 1 ((SP)) ← (PC15-8) (PC) ← page address LCALL addr 16 0 0 0 1 0 0 1 0 a15 a14 a13 a12 a11 a10 a9 a8 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 12 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 (SP) ← (SP) + 1 ((SP)) ← (PC7-0) (SP) ← (SP) + 1 ((SP)) ← (PC15-8) (PC) ← addr15-0 RET 0 0 1 0 0 0 1 0 22 (PC15-8) ← ((SP)) (SP) ← (SP) - 1 (PC7-0) ←((SP)) (SP) ← (SP) - 1 RETI 0 0 1 1 0 0 1 0 32 (PC15-8) ← ((SP)) (SP) ← (SP) - 1 (PC7-0) ←((SP)) (SP) ← (SP) - 1 AJMP addr 11 a10 a9 a8 0 0 0 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 Byte 1 Byte 2 (PC) ← (PC) + 2 (PC) ← page address LJMP addr 16 0 0 0 0 0 0 1 0 a15 a14 a13 a12 a11 a10 a9 a8 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 02 Byte 2 Byte 3 (PC) ← addr15-0 SJMP rel 1 0 0 0 0 0 0 0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 80 Byte 2 (PC) ← (PC) + 2 (PC) ← (PC) + rel JMP @A + dptr 0 1 1 1 0 0 1 1 73 (PC) ← (A) + (dptr) JZ rel 0 1 1 0 0 0 0 0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 60 Byte 2 (PC) ← (PC) + 2 IF (A) = 0 then (PC)←(PC) + rel JNZ rel 0 1 1 1 0 0 0 0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 70 Byte 2 (PC) ← (PC) + 2 IF (A) ≠ 0 then ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 67 (PC)←(PC) + rel JC rel 0 1 0 0 0 0 0 0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 40 Byte 2 (PC) ← (PC) + 2 IF (C) = 0 then (PC)←(PC) + rel JNC rel 0 1 0 1 0 0 0 0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 50 Byte 2 (PC) ← (PC) + 2 IF (C) ≠ 0 then (PC)←(PC) + rel JB bit, rel 0 0 1 0 0 0 0 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 20 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 IF (bit)=0 then (PC)←(PC) + rel JNB bit, rel 0 0 1 1 0 0 0 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 30 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 IF (bit)≠ 0 then (PC)←(PC) + rel JBC bit, rel 0 0 0 1 0 0 0 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 10 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 IF (bit)= 0 then (bit) ← 0 (PC)←(PC) + rel CJNE A, direct, rel 1 0 1 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 B5 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 IF (direct) < (A) then (C)←0 and (PC)←(PC) + rel IF (direct) > (A) then (C)←1 and (PC)←(PC) + rel CJNE A, #data, rel 1 0 1 1 0 1 0 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 B4 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 IF #data < (A) then (C)←0 and (PC)←(PC) + rel IF #data > (A) then (C)←1 and (PC)←(PC) + rel CJNE Rn,#data, rel 1 0 1 1 0 n2 n1 n0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 B8 ÷ BF Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 IF #data < (Rn) then (C)←0 and (PC)←(PC) + rel ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 68 IF #data > (Rn) then (C)←1 and (PC)←(PC) + rel CJNE @Ri,#data, rel 1 0 1 1 0 1 1 0 d7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 B6 ÷ B7 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 IF #data <((Ri)) then (C)←0 and (PC)←(PC) + rel IF #data >((Ri)) then (C)←1 and (PC)←(PC) + rel DJNZ Rn, rel 1 1 0 1 1 n2 n1 n0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 D8 ÷ DF Byte 2 (PC) ← (PC) + 2 (Rn) ← (Rn) – 1 IF ((Ri)) ≠ 0 then (PC)←(PC) + rel DJNZ direct, rel 1 1 0 1 0 1 0 1 a7 a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 r7 r6 r5 r4 r3 r2 r1 r0 D5 Byte 2 Byte 3 (PC) ← (PC) + 3 (direct) ← (direct) – 1 IF (direct) ≠ 0 then (PC)←(PC) + rel NOP 0 0 0 0 0 0 0 0 00 (PC) ← (PC) + 1 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 69 Bit Oriented Instructions. Instruction code Mnemonic D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Hexa decimal Explanation CLR C 1 1 0 0 0 0 1 1 C3 (C) ← 0 CLR bit 1 1 0 0 0 0 1 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 C2 Byte 2 (bit) ← 0 SETB C 1 1 0 1 0 0 1 1 D3 (C) ← 1 SETB bit 1 1 0 1 0 0 1 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 D2 Byte 2 (bit) ← 1 CPL C 1 0 1 1 0 0 1 1 B3 (C) ← (⎯C) CPL bit 1 0 1 1 0 0 1 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 B2 Byte 2 (bit) ← (bit) ANL C,bit 1 0 0 0 0 0 1 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 82 Byte 2 (C) ← (C) AND (bit) ANL C,/bit 1 0 1 1 0 0 0 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 B0 Byte 2 (bit) ←(C) AND (bit) ORL C,bit 0 1 1 1 0 0 1 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 72 Byte 2 (C) ← (C) OR (bit) ORL C,/bit 1 0 1 0 0 0 0 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 A0 Byte 2 (bit) ←(C) OR (bit) MOV C,bit 1 0 1 0 0 0 1 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 A2 Byte 2 (C) ← (bit) MOV bit,C 1 0 0 1 0 0 1 0 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 92 Byte 2 (bit) ← (C) ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 70 BOÄ NHÔÙ RAM -Ram laø boä nhôù truy xuaát ngaãu nhieân, coù nghóa laø baát kì oâ nhôù naøo cuõng deã daøng truy xuaát nhö nhöõng oâ nhôù khaùc. -Khuyeát ñieåm cuûa Ram laø ødöõ lieäu löu tröõ trong Ram seõ maát khi maátñieän. -Öu ñieåm chính cuûa Ram laø coù theå ñoïc vaø ghi nhanh choùng 1.Caáu Truùc Cuûa Ram Töông töï nhö boä nhoù Rom,boä nhôù Ram cuõng goàm coù moät soá thanh ghi .moåi thanh ghi löu tröõ 1 töø döõ lieäu duy nhaát vaø moät döõ lieäu duy nhaát.Dung löôïng cuûa boâ nhôù Ram laø 1K,2K ,8K, 16K ,32K, 64K, 128K, 256K, 512K, vaø 1024K.vaø töø 72 döõ lieäu laø 8 hoaëc 4 bit. Hình 4.3 Sô ñoà caáu truùc beân trong Ram 64x4 a.Hoaït ñoäng ñoïc döõ lieäu töø Ram Maõ ñòa chæ cuûa oâ nhôù caàn ñoïc döõ lieäu ñöôcï ñöa ñeán ngoõ vaøo ñòa chæ cuaû Ram ñoàng thôøi ngoõ tín hieäu ñieàu khieån R/W phaûi ôû möùc logic 1 Address CS Data A5 A4 A3 A2 A1 A0 Oo O1 O2 O3 R Data Selects One Deco der 6 line INPUT BUFFER Register Register Register 2 Register Register Output • ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 71 vaø ngoõ vaøo cho pheùp(CS) phaûi ôû möùc logic1.khi ñoù döõ lieäu môùi xuaát hieän ôû ngoõ ra döõ lieäu. Khi R/W=1 seõ khoâng cho pheùp boä ñeäm ngoõ vaøo, do ñoù döõ lieäu ngoõ vaøo khoâng aûnh höôûng gì ñeán oâ nhôù ñang truy xuaát. b. Hoaït ñoäng ghi döõ lieäu leân Ram Ñeå ghi döõ lieäu vaøo thanh ghi ñaõ ñöôïc löïa choïn bôûi caùc ngoõ vaøo ñòa chæ cuûa boä nhôù Ram,ñoøi hoûi ngoõ vaøoR/W=0 vaø CS=1.Toå hôïp hai möùc logic naøy seõ cho pheùp boä ñeäm ngoõ vaøo ñeå ñöa töø döõ lieäu (4bit) ôû caùc ngoõ vaøo se õ ñöôïc naïp thanh ghi ñöôïc choïn KhiR/W ôû möùc thaáp seõ khoâng cho pheùp boä ñeäm ngoõ ra vaø ngoõ ra ôû traïng thaùi toång trôû cao(trong luùc ghi döõ lieäu).Khi ghi döõ lieäu vaøo oâ nhôù thì döõ lieäu tröôùc ñoù seõ maát ñi . c.Chip selet (cs) Haàu heát caùc boä nhôù ñeàu coù hoaët nhieàu ngoõ vaøo CS ,ñöïôc duøng ñeå cho pheùp hoacë khoâng cho pheùp boä nhôù hoaït ñoäng trong nhieàu tröôøng hôïp keát noái nhieàu boä nhôù.Khi khoâng cho taát caû caùc ngoõ vaùo döõ lieäu vaø ngoõ ra döõ lieäu ôû traïng thaùi toång trôû cao. d.Nhöõng chaân data input-output Ñeå giaûm soá chaân cho moät Icnhaø cheá taïo keát hôïp 2 chöùc naêng data input vaø data output thaønh moät chaân Input/output, chuùng coù chöùc naêng cuûa caùc chaân I/O.Khi hoaït ñoäng ñoïc,caù chaân I/O hoaït ñoäng nhö laù caùc chaân xuaát döõ lieäu.Khi ghi döõ lieäu, caùc chaân I/o hoaït ñoäng nhö laø caùc chaân döõ lieäu. 2.Caùc loaïi Ram Ram ñöïôc chia laøm 2 loaïi: -SRAM(Static RAM);laø moät loaïi linh kieän maø vieäc löu tröõ döõ lieäu döïa vaøo nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa flip flop D.Döõ lieäu vaøo toàn taïi ôû moät trong haitraïng thaùi logic cuûa maïch soá. DRAM(Dynamic Ram):laø loaïi linh kieän nhôù maø döõ lieäu löu tröõ nhö ñieän tích tröõ trong tuï ñieän. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 72 SRAM 6264: laø boä nhôù ñöôïc cheá taïo theo coâng ngheä CMOS, coù dung löôïng 65536 bit ñöôïc toå chöùc thaønh 8192x8 bit (8KByte), ñieän aùp cung caáp laø +5V, thôøi gian truy caäp khoaûng 150ns. Ngoõ vaøo/ra döõ lieäu ñöôïc duøng chung, caùc ngoõ vaøo/ra naøy töông thích TTL. Coâng suaát tieâu taùn ôû traïng thaùi chôø raát thaáp chæ khoaûng 0,1mW so vôùi khi hoaït ñoäng bình thöôøng laø 200mW. Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic cuûa 6264 nhö sau: Töø sô ñoà chaân cho ta thaáy caù chaân ñöôïc chia thaønh 4 nhoùm: + Vcc, GND : chaân nguoàn + Do ñeán D7 : chaân döõ lieäu + Ao ñeán A12 : chaân ñòa chæ + DQ0-DQ7 6264 A0-A12 CE1\ CE2 OE\ WE\ N.C A12 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 DQ0 DQ1 DQ2 Vss 6264 Vcc WE\ CE2 A8 A9 A11 OE\ A10 CE1\ DQ7 DQ6 DQ5 DQ4 DQ3 Mode \ Pin WE\ CE1\ CE2 OE\ Output x H x x Not Select x x L x Hi-Z Output Disable H L H H Hi-Z Read H L H L Dout Write L L H H Din WE, OE, CS1, CS2 : chaân ñieàu khieån ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 73 * IC CHOÁT : Khi duøng boä nhôù ngoaøi, port 0 khoâng coøn laø port IO thuaàn tuùy. Noù ñöôïc keát hôïp giöõa bus ñòa chæ vaø bus döõ lieäu neân duøng tín hieäu ALE vaø IC choát ñeå choát byte thaáp cuûa bus ñòa chæ khi baét ñaàu moãi chu kyø boä nhôù. Port2 cho byte cao cuûa bus ñòa chæ. Ôû ñaây chuùng em duøng IC choát 74373. Sô ñoà chaân, ñaëc ñieåm vaø baûng traïng thaùi cuûa 74373 Sô ñoà chaân Baûng traïng thaùi Ñaëc ñieåm _ 74LS373 goàm 8 D-FF coù ngoõ ra 3 traïng thaùi ñöôïc ñieàu khieån choát vaø xuaát döõ lieäu baèng chaân G vaø OC. Trong öùng duïng naøy chaân G ñöôïc noái vôùi chaân ALE cuûa 8051, chaân OC noái mass. _ laø IC choát 8 bit _ Caùc boä ñeäm ngoõ ra 3 traïng thaùi _ Tín hieäu ñieàu khieån ngoõ ra 3 traïng thaùi chung. 74373 D0-D7 Q0-Q7 OC \ G Output Control (OC) Enable G D OUTPUT L H H H L H L L L L x Q0 H HI Z Vcc Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 G OE\ D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 GND 74373 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 74 PHAÀN B: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 75 Ñeå deã daøng cho vieäc thieát keá ta choïn cho HM2007 hoaït ñoäng ôû cheá ñoä thöôøng . Nhö vaäy vieäc xöû lyù vaø nhaän bieát gioïng noùi hoaøn toaøn ñieàu do HM2007 laøm . Moãi laàn nhaän bieát gioïng noùi xong keát quaû ñöôïc ñöa ra töø HM2007 döôùi daïng 2 digit soá nhò phaân . Ta lôïi duïng keát quaû nhò phaân ñoù , laáy noù ñöa vaøo 89C51 ñeå xöû lyù . Do vieäc ñieàu khieån ñöôïc laäp trình bôûi 89C51 neân deã daøng thay ñoåi caáu truùc hoaït ñoäng . Ñeå ñieàu khieån thieát bò coù nguoàn 220vac ta choïn caùc rôle coù khaû naêng chòu taûi . Rôle neân duøng loaïi 5v cho cuøng nguoàn toaøn maïch . Ngoaøi ra ñeå cho rôle hoaït ñoäng ta phaûi duøng transisitor keùo cho rôle vaø TST chòu söï ñieàu khieån cuûa 89C51 . Thieát keá maïch nguyeân lyù : ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 76 Thieát keá phím nhaán : Choïn loaïi phím nhoû goïn , deã daøng söû duïng . Chæ caàn loaïi chòu doøng nhoû nhöng neân coù tính cô hoïc toát . Thieát keá saép seáp linh kieän: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 77 Thieát keá maïch in 2 maët : ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 78 Thieát keá maïch in cho 89C51 : Thieát keá boä nguoàn cho maïch: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 79 Thieát keá maïch in cho rôle ñieàu khieån thieát bò : Phaàn meàm cho 89C51 : org 0000h mov p3,#0 lap: mov a,p1 cjne a,#11000000b,tiep setb p3.0 sjmp lap tiep:cjne a,#10100000b,tiep1 clr p3.0 sjmp lap tiep1:cjne a,#11100000b,tiep2 setb p3.1 sjmp lap tiep2:cjne a,#10010000b,tiep3 clr p3.1 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 80 sjmp lap tiep3:cjne a,#11010000b,tiep4 setb p3.2 sjmp lap tiep4:cjne a,#10110000b,tiep5 clr p3.2 sjmp lap tiep5:cjne a,#11110000b,tiep6 setb p3.3 sjmp lap tiep6:cjne a,#10001000b,tiep7 clr p3.3 sjmp lap tiep7:cjne a,#11001000b,tiep8 setb p3.4 sjmp lap tiep8:cjne a,#10000100b,tiep9 clr p3.4 sjmp lap tiep9:cjne a,#11000100b,tiep10 setb p3.5 sjmp lap tiep10:cjne a,#10100100b,tiep11 clr p3.5 sjmp lap tiep11:cjne a,#11100100b,tiep12 setb p3.6 sjmp lap tiep12:cjne a,#10010100b,tiep13 clr p3.6 sjmp lap tiep13:cjne a,#11010100b,tiep14 setb p3.7 sjmp lap tiep14:cjne a,#10110100b,lap clr p3.7 sjmp lap end ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 81 TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Hoï Vi Ñieàu Khieån 8051 Toáng Vaên On _ Hoaøng Ñöùc Haûi _NXB Lao Ñoäng _ XH 2.Thieát bò nghe nhìn 1 vaø2 PHAN THANH 3.SPEECHRECOGINITION KIT Images Conpany 39 Seneca Loop Staen Island NY 10314 718.698.8305 voice 718.982.6145 fax

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfDieu_khien_thiet_bi_bang_giong_noi.pdf