Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA : ĐIỆN _ ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN : ĐIỆN TỬ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Đề tài:
GIAO TIẾP MÁY TÍNH VỚI KIT
VI XỬ LY Ù8085
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN TRUNG DŨNG
Lớp
: 95KĐĐ
Giáo Viên hƣớng dẫn : NGUYỄN ĐÌNH PHÚ
TP. HỒ CHÍ MINH 03-2000
Đại Học Quốc Gia
Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Kỹ Thuật
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Thành Phố Hồ Chí Minh
---o0o-----o0o---
GVHD: Nguyễn Đình Phú
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
Họ và tên: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lớp: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nghành: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Khóa: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1- Đầu đề luận văn:
.......................................................................
.......................................................................
2- Cơ sở ban đầu:
.....................&.................................................
.......................................................................
3- Nội dung các phần thuyết minh:
.......................................................................
.......................................................................
.......................................................................
4- Các bản vẽ đồ thị:
.......................................................................
.......................................................................
5- Cán bộ hƣớng dẫn:
.......................................................................
.......................................................................
.......................................................................
6- Ngày giao nhiệm vụ: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
.......................................................................
Thông qua bộ môn
Ngày . . . . tháng . . . . năm 2000
Cán bộ hƣớng dẫn
Chủ nhiệm bộ môn
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƢỜFG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA : ĐIỆN_ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ
NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên
: NGUYỄN TRUNG DŨNG
Ngành
: ĐIỆN TỬ
Khóa
: 1995 – 2000
Lớp
: 95KĐĐ
GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN: NGUYỄN ĐÌNH PHÚ
Nhận Xét Của Giáo Viên Hƣớng Dẫn :
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Ngày
tháng
năm 2000
Giáo viên hƣớng dẫn
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT
KHOA : ĐIỆN_ ĐIỆN TỬ
NHẬN XÉT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT
HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN : NGYỄN TRUNG DŨNG
NGÀNH
: ĐIỆN TỬ
KHÓA
: 1995 – 2000
LỚP
: 95KĐĐ
GIÁO VIÊN DUYỆT LUẬN VĂN :
Nhận Xét của Giáo Viên duyệt :
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Ngày
tháng
năm 2000
GIÁO VIÊN DUYỆT
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
Lời mở đầu
Kỹ thuật vi xử lí với tốc độ phát triển nhanh đã và đang mang đến những thay đổi to lớn
trong khoa học và công nghệ cũng nhƣ trong đời sống hàng ngày. Ngày nay,
các thiết bị máy móc ngày càng trở nên thông minh hơn, các công việc đƣợc
thực hiện với hiệu quả cao hơn, đó cũng là nhờ vi xử lý, vi điều khiển.
Kỹ thuật vi xử lí với tốc độ phát triển nhanh đã và đang mang đến những
thay đổi to lớn trong khoa học và công nghệ cũng nhƣ trong đời sống hàng
ngày. Ngày nay, các thiết bị máy móc ngày càng trở nên thông minh hơn, các
công việc đƣợc thực hiện với hiệu quả cao hơn, đó cũng là nhờ vi xử lý, vi
điều khiển.
Kỹ thuật vi xử lý, vi điều khiển là kỹ thuật của tƣơng lai, là chìa khóa đi
vào công nghệ hiện đại. Đối với sinh viên chuyên ngành điện tử, đây là một
lĩnh vực mới, hứa hẹn và mở ra nhiều triển vọng. Để góp phần tạo nền tảng
ban đầu cho việc học tập, tìm hiểu kỹ thuật vi xử lý và cách truyền dữ liệu từ
vi xử lý với các thiết bị bênh ngoài em xin đề nghị thực hiện đề tài: “GIAO
TIẾP MÁY TÍNH VỚI KIT VI XỬ LÝ 8085”.
Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù em đã rất cố gắng, xong
chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận sự góp ý, phê
bình vað chỉ dẫn của quí thầy cô và bạn đọc.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trung Dũng
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
Lời cảm tạ
Cuốn luận văn này đƣợc hoàn thành tốt đẹp theo đúng thời gian quy định của nhà
trƣờng cũng nhƣ của khoa.Việc đạt đƣợc kết quả nhƣ trên không chỉ là sự nỗ lực của em mà
còn sự giúp đỡ, chỉ bảo của thầy hƣớng dẫn, của quý thầy cô và các bạn sinh viên.
Em xin chân thành cám ơn:
Sự dạy dỗ, chỉ bảo và góp ý của quý thầy cô trong khoa, đặc biệt là các thầy cô ở các
xƣởng thực tập đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành luận văn.
Sự giúp đỡ và chỉ bảo tân tình của Thầy hƣớng dẫn Nguyễn Đình Phú trong quá trình
làm luận văn.
Xin cám ơn các bạn sinh viên trong khoa đã giúp đỡ chúng tôi rất nhiều mặt: nhƣ
phƣơng tiện, sách vở, ý kiến …
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trung Dũng
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
GVHD: Nguyễn Đình Phú
Luận văn tốt nghiệp
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Cơ sở lý luận
Chƣơng:
I.
Luận văn tốt nghiệp
Thể thức nghiên cứu:
1. Thời gian nghiên cứu:
Quá trình nghiên cứu đề tài đƣợc xem là một qui trình công nghệ hẳn hoi vì đòi hỏi
phải tiến hành theo các khâu kế tiếp nhau bao gồm việc chọn đề tài, biên soạn đề cƣơng, thu
thập dữ kiện, xử lý dữ kiện, viết công trình nghiên cứu.
Luận văn tốt nghiệp đƣợc tiến hành thực hiện trong khoảng thời gian là 6 tuần:
Tuần 1 : Chọn đề tài, chính xác hóa đề tài, soạn đề cƣơng, thu thập kiện và tài
liệu liên hệ.
Tuần 2 : Biên soạn nội dung phần lý thuyết.
Tuần 3 : Thiết kế mạch trên giấy và tiến hành thi công, thủ mạch.
Tuần 4 : Thiết kế bàn thực tập.
Tuần 5 : Soạn bài thực tập cho mô hình đã thiết kế.
Tuần 6 : Hoàn chỉnh mô hình,cân chỉnh phần lý thuyết để in ấn và nộp luận
văn.
2. Phƣơng pháp thu thập dữ kiện:
Đây là giai đoạn quan trọng, sử dụng các phƣơng pháp và phƣơng tiện nghiên cứu để
thu thập các dữ kiện về đề tài đã xác định. Dữ kiện đã thu thập đƣợc sẽ là chất liệu để hình
thành công trình thực hiện đề tài. Vấn đề là làm sao thu thập đƣợc dữ kiện đầy đủ, chính xác,
và phù hợp với nội dung nghiên cứu.
Trong phạm vi luận văn này ngƣời nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp tham khảo tài
liệu để thu thập dữ kiện giải quyết đề tài. Việc tham khảo tài liệu giúp ngƣời thực hiện bổ
sung thêm kiến thức, lý luận cũng nhƣ phƣơng pháp mà những công trình nghiên cứu trƣớc
đó đã xây dựng. Nhờ đó ngƣời nghiên cứu tập trung giải quyết vấn đề còn tồn tại& Tuy nhiên
việc nghiên cứu tham khảo tài liệu luôn bảo đảm tính kế thừa và phát triễn có chọn lọc.
3. Xử lý dữ kiện:
Các dữ kiện sau khi đƣợc thu thập chƣa thể sử dụng đƣợc ngay mà phải qua quá trình
sàng lọc, sửa chữa, phân tích khái quát thành lý luận . Tài liệu đƣợc sử dụng là những tài liệu
có chất lƣợng cao chủ yếu là tài liệu gốc nên bảo đảm chính xác về nội dung đề cập.
4. Trình bày đồ án:
Đề tài tốt nghiệp đƣợc trình bày theo cấu trúc một tập đồ án tốt nghiệp để phù hợp với
nội dung và thời gian nghiên cứu đồng thời đáp ứng đúng yêu cầu về chƣơng trình đào tạo của
trƣờng.
Trình bày thành văn công trình nghiên cứu khoa học là giai đoạn hoàn thành nghiên
cứu, do đó không đƣợc xem đó là quá trình kỹ thuật mà là một quá trình sáng tạo sâu sắc.
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
Chính việc nắm vững bút pháp trong nghiên cứu khoa học giúp ngƣời nghiên cứu làm sáng tỏ
thêm những kết quả đạt đƣợc, phát triễn chúng và có thêm những kiến thức mới.
II. Cơ
sở lý luận:
Đồ án tốt nghiệp thực chất là một quá trình nghiên cứu khoa học - quá trình nhận thức
và hành động. Quá trình này đòi hỏi phải có thời gian nhất định tƣơng xứng với nội dung của
đối tƣợng nghiên cứu và tính chất phức tạp của vấn đề nghiên cứu.
Việc nghiên cứu khoa học giúp ta tìm ra cái mới. Cái mới ở đây không những mang
tính chủ quan của ngƣời nghiên cứu mà còn mang tính khách quan đối với xã hội. Nghiên cứu
khoa học phải nhằm mục đích phục vụ xã hội, đáp ứng yêu cầu thực tiễn.
Hoạt động ngiên cứu khoa học muốn đạt kết quả tốt phải hội đủ các yếu tố:
Phƣơng tiện, phƣơng pháp, cơ sở vật chất, máy móc thiết bị, hình thức tổ chức. Các
yếu tố này có mối quan hệ hữu cơ và phù hợp với đối tƣợng nghiên cứu.
CÁC CƠ SỞ CHO VIỆC NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
1. Kiến thức và năng lực ngƣời nghiên cứu:
Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài ngƣời nghiên cứu cần phải cân nhắc kỹ
độ khó và độ phức tạp của đề tài sao cho phù hợp với khả năng,ø kiến thức và năng lực của
ngƣời nghiên cứu.
Độ phức tạp của đề tài thể hiện ở các mặt: lĩnh vực nghiên cứu rộng hay hẹp, ở một
ngành hay liên ngành, đối tƣợng nghiên cứu là đồng nhất hay không đồng nhất. Tuy nhiên cần
lƣu ý rằng giá trị của đề tài không phụ thuộc vào độ phức tạp của nó. Đề tài hẹp chƣa hẳn là
đề tài kém giá trị. Mỗi đề tài nghiên cứu khoa học có một phạm vi nhất định, phạm vi này
càng hẹp thì sự nghiên cứu càng sâu. Độ khó của đề tài nói lên tính vừa sức đối với ngƣời
nghiên cứu. Do đó độ phức tạp của đề tài thƣờng có mối liên hệ tƣơng hổ với độ khó của nó.
Kiến thức của ngƣời nghiên cứu (đây là điều kiện chủ quan ở ngƣời nghiên cứu).
Trƣớc hết đó là vốn liếng, kinh nghiệm của ngƣời nghiên cứu.
Giáo sƣ Hà Văn Tấn đã nhận xét: “Trình độ học sinh, sinh viên hiện nay không cho
phép họ ngay từ đầu chọn đƣợc đề tài nghiên cứu. Vì vậy phải có sự gợi ý của thầy cô
giáo…”. Mỗi đề tài nghiên cứu choa học có những yêu cầu nhất định của nó. Ngƣời nghiên
cứu cần nắm vững nội dung, phƣơng pháp nghiên cứu phù hợp với đề tài, nói khác đi đề tài
nghiên cứu phải mang tính vừa sức.
Ngƣời nghiên cứu phải thể hiện năng dực nghiên cứu khoa học bao gồm việc nắm
vững lý thuyết cơ bản của khoa học trong lĩnh vực nghiên cứu của mình, nắm đƣợc mức độ
nhất định về sự phát triễn và tiến bộ thuộc lĩnh vực nghiên cứu. Có nhƣ thế mới chọn đƣợc đề
tài có giá trị. Trong tình hình tiến bộ của khoa học kỹ thuật hiện nay trên thế giới, khối lƣợng
thông tin khoa học gia tăng với qui mô lớn và nhịp độ nhanh đòi hỏi ngƣời nghiên cứu phải
tham khảo tài liệu nƣớc ngoài. Để thực hiện đƣợc vấn đề này ngƣời nghiên cứu ngƣời nghiên
cứu khoa học cần có số vốn ngoại ngữ nhất định.
Thể hiện lòng ham mê khoa học và quyết tâm nghiên cứu tìm tòi chân lý.
2-Vấn đề thực tiễn:
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
Ngƣời nghiên cứu phải coi thực tiễn làm cơ sở, là động lực của nhận thức. Ang - ghen
viết: “Khi xã hội có những yêu cầu kỹ thuật thì xã hội thúc đẩy khoa học hơn mƣời trƣờng đại
học”. Mặt khác thực tiễn cũng là tiêu chuẩn để kiểm tra nhận thức .
Thực tế là những sự việc có thật, những tình hình cụ thể, những vấn đề đã hoặc chƣa
đƣợc giải quyết trong cuộc sống. Ngƣời nghiên cứu với kinh nghiệm bản thân trong công tác
hàng ngày thƣờng thấy đƣợc các mặt của vấn đề, các mối quan hệ phức tạp, các diễn biến,
phƣơng hƣớng phát triển của sự vật từ đó có định hƣớng thích hợp giải quyết đề tài.
Chính thực tiễn giúp ngƣời nghiên cứu tìm thấy vấn đề một cách cụ thể. Ngƣời nghiên
cứu phải xem thực tiễn cao hơn nhận thức (lý luận) vì nó có ƣu điểm không những có tính phổ
biến mà còn có tính hiện thực trực tiếp. Hồ Chủ Tịch cũng đã dạy: “Học tập thì theo nguyên
tắc: kinh nghiệm và thực tiễn phải đi cùng nhau”.
Đề tài thực hiện mang tính thực tiễn, nội dung của đề tài là có thật, phát triển từ thực
tế khách quan.
Có thể nói hầu nhƣ mọi công trình nghiên cứu điều có giá trị thực tế của nó, chỉ khác
nhau ở mức độ ít nhiều, phục vụ trƣớc mắt hay lâu dài, gián tiếp hay trực tiếp.
3. Tác động của điều kiện khách quan đến việc thực hiện đề tài:
Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài ngƣời nghiên cứu là yếu tố chủ quan góp
phần quan trọng đến kết quả còn đối tƣợng nghiên cứu, phƣơng pháp nghiên cứu kể cả
phƣơng tiện ngiên cứu, thời gian nghiên cứu cùng những ngƣời cộng tác nghiên cứu và ngƣời
hƣớng dẫn nghiên cứu là những điều kiện khách quan ảnh hƣởng trực tiếp đến việc nghiên
cứu và kết quả nghiên cứu. Ngƣời nghiên cứu càng nắm chắc các yếu tố khách quan đó bao
nhiêu thì kết quả nghiên cứu càng đƣợc khẳng định bấy nhiêu.
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Chƣơng I:
Luận văn tốt nghiệp
CẤU TRÚC VI XỬ LÝ 8085
I. CẤU TẠO BÊN TRONG VI XỬ LÝ 8085
1. Cấu trúc của một vi xử lý cơ bản :
Một vi xử lý về cơ bản gồm có 3 khối chức năng: đơn vị thực thi (Execution), bộ điều
khiển tuần tự (Sequencer) và bus giao tiếp.
- Đơn vị thực thi : Xử lý các lệnh số học và logic. Các toán hạng liên quan có mặt ở
các thanh ghi dữ liệu hoặc địa chỉ hoặc từ bus nội.
- Bộ điều khiển tuần tự : Bao gồm bộ giải mã lệnh (Intrustruction Decoder) và bộ
đếm chƣơng trình (Program Counter).
+ Bộ đếm chƣơng trình gọi các lệnh chƣơng trình tuần tự.
+ Bộ giải mã lệnh thì khởi động các bƣớc cần thiết để thực hiện lệnh.
Bộ điều khiển tuần tự tạo thành một hệ thống logic tuần tự mà cách thức hoạt động
của nó đƣợc chứa trong ROM. Nội dung chứa trong ROM đƣợc gọi là vi chƣơng trình. Các
lệnh bên ngoài trong trƣờng hợp này xác định các địa chỉ vào vi chƣơng trình.
Khi chƣơng trình bắt đầu thực hiện thì bộ đếm chƣơng trình PC đƣợc đặt ở địa chỉ bắt
đầu, thƣờng là địa chỉ 0000H (với xi xử lý 8 bit). Địa chỉ này đƣợc chuyển đến bộ nhớ thông
qua bus địa chỉ (Address Bus). Khi tín hiệu Read đƣợc đƣa vào ở bus địa chỉ nội dung của bộ
nhớ liên quan xuất hiện trên bus dữ liệu (data bus) và sẽ đƣợc chứa ở bộ giải mã lệnh
(Instruction Decoder). Sau khi khởi động một số bƣớc cần thiết để thực thi lệnh nhờ một số
chu kỳ máy và khi lệnh đã thực thi, thì bộ giải mã lệnh làm cho bộ đếm chƣơng trình chỉ đến
ô địa chỉ của lệnh kế.
Trong đề tài này, sử dụng vi xử lý 8085 là một vi xử lý 8 bit nên dƣới đây xin trình
bày cấu trúc của vi xử lý 8085.
Instruction Decoder
Data Register
ALU
Address Register
Program Counter
Logic Control
Hình 1.1 : Sơ đồ khối của một vi xử lý 8 bit.
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
16 bit
Address
Bus
Memory Address
Register
Low
High
Accumulator (A)
SP
PC
Status Register
Register B
Register C
Register D
Register E
Register H
Register L
8 bit Internal data bus Bus
C
ontrol
Logic
8 bit
Data Bus
Instruction
TEMP-1
TEMP-2
Register
Instruction
Decoder
IN
IN
ALU
Out
Hình 1.2 : Sơ đồ cấu
trúc của một vi xử lý.
Qua sơ đồ trên, ta thấy vi xử lý bao gồm các khối chính sau: khối đơn vị số học/logic
ALU (Arithmatic Logic Unit), các thanh ghi và khối Control Logic. Các khối này liên hệ với
nhau qua các đƣờng dây truyền tín hiệu.
2. Chức năng và nhiệm vụ của các khối trong vi xử lý:
a. Khối ALU (Arithmatic Logic Unit).
Khối đơn vị số học/ logic là khối quan trọng nhất bên trong vi xử lý, khối
ALU chứa các mạch điện logic có chức năng chính là thực hiện các phép toán,
các phép thay đổi số liệu. Cơ sở chính của khối ALU là mạch cộng, nên nó có
khả năng thực hiện các phép xử lý số nhị phân.
Khối ALU có hai ngõ vào và một ngõ ra, các ngõ vào có chức năng chuyển tín hiệu
ngõ vào vào khối ALU để tính toán, sau đó dữ liệu đƣợc chuyển đến ngõ ra để chuyển ra
ngoài.
Dữ liệu trƣớc khi vào khối ALU đƣợc chứa ở thanh ghi TEMP 1 và TEMP 2 là các
thanh ghi đệm. Trong vi xử lý có một thanh ghi đặc biệt có tên là thanh ghi A, hầu hết mọi
hoạt động của ALU đều thông qua thanh ghi này. Thông thƣờng khối ALU nhận dữ liệu từ
thanh ghi A rồi xử lý dữ liệu, sau khi xử lý xong thì lại gởi dữ liệu ra thanh ghi A.
b. Các thanh ghi bên trong vi xử lý.
Các thanh ghi bên trong của vi xử lý có chức năng lƣu trữ tạm thời các dữ liệu khi xử lý.
Trong số đó có một vài thanh ghi đặc biệt khi thực hiện lệnh, còn các thanh ghi còn lại là các
thanh ghi thông dụng. Các thanh ghi này giúp cho ngƣời lập trình thực hiện chƣơng trình dễ
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
dàng hơn, số lƣợng thanh ghi phụ thuộc vào từng loại vi xử lý.
Các thanh ghi trong một vi xử lý gồm có: thanh ghi tích lũy (Accumulator Register), thanh
ghi PC (Program Counter Register), thanh ghi con trỏ ngăn xếp (Stack Pointer Register),
thanh ghi trạng thái (Status Register), các thanh ghi thông dụng, thanh ghi địa chỉ và thanh ghi
lệnh (Instruction Register).
* Thanh ghi tích lũy (thanh ghi A – Accumulator Register) :
Thanh ghi A là một thanh ghi quan trọng của vi xử lý có chức năng lƣu trữ dữ liệu khi tính
toán. Hầu hết các phép toán số hoçc và phép toán logic đều xảy ra giữa ALU và thanh ghi A,
nhƣng cần lƣu ý rằng hầt hết sau khi thực hiện phép tính, ALU thƣờng gởi dữ liệu vào thanh
ghi A làm dữ liệu trong thanh ghi A trƣớc đó bị mất.
Thanh ghi A thƣờng làm trung gian để trao dữ liệu của vi xử lý với các thiết bị ngoại vi.
Với vi xử lý 8085A, thanh ghi A có độ dài 8 bit.
* Thanh ghi PC (Program Counter Register) :
Thanh ghi PC là thanh ghi quan trọng nhất của vi xử lý. Khi thực hiện một chƣơng trình,
các lệnh của chƣơng trình sẽ đƣợc quản lý bằng thanh ghi PC.
Thanh ghi PC sẽ chứa địa chỉ của các lệnh đang thực hiện của một chƣơng trình. Chính vì
vậy, trƣớc khi vi xử lý thực hiện một chƣơng trình thì thanh ghi PC phải đƣợc nạp một dữ
liệu, đó chính là địa chỉ đầu tiên của chƣơng trình. Trong quá trình thực hiện chƣơng trình, vi
xử lý tự động tăng nội dung thanh ghi PC để chuẩn bị đón các lệnh tiếp theo, tuy nhiên trong
chƣơng trình có lệnh có khả năng làm thay đổi nội dung thanh ghi PC.
Với vi xử lý 8085, thanh ghi PC có độ dài 16 bit và khi vi xử lý đƣợc reset lại, thanh ghi
PC sẽ tự động nạp cho mình giá trị 0000H.
* Thanh ghi trạng thái (Status Register):
Thanh ghi trạng thái còn gọi là thanh ghi cờ (Flag Register – thanh ghi F) dùng để lƣu trữ
kết quả của một số lệnh kiểm tra. Việc lƣu trữ kết quả của các lệnh kiểm tra giúp cho ngƣời
lập trình có khả năng điều khiển chƣơng trình theo các nhánh khác nhau.
Với vi xử lý 8085 cấu trúc của thanh ghi trạng thái nhƣ sau:
7
6
5
4
3
2
1
0
S
Z
x
AC
x
P
x
CY
Trong đó:
S (signal): bit dấu :
S = 1 khi kết quả âm, S = 0 khi kết quả dƣơng.
Z (Zero): bit Zero:
Z = 1 khi kết quả bằng 0, Z = 0 khi kết quả khác 0.
AC (Auxiliary carry): bit tràn:
AC = 1 : phép tính bị tràn trên bit 4.
AC = 0 : phép tính không bị tràn trên
bit 4.
P (Parity): bit chẵn, lẻ:
P = 1 khi kết quả là số chẵn.
P = 0 khi kết quả là số lẻ.
CY (Carry): bit nhớ:
CY = 1 khi kết quả có số nhớ.
CY = 0 khi kết quả không có số nhớ.
Các bit x là các bit không đƣợc sử dụng thông dụng nên không giới thiệu trong đề tài
này.
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
* Thanh ghi con trỏ ngân xếp (Stack Pointer Register – thanh ghi SP):
Thanh ghi con trỏ ngăn xếp là thanh ghi quan trọng của vi xử lý, độ dài dữ liệu của
thanh ghi SP bằng với độ dài dữ liệu của thanh ghi PC. Chức năng của thanh ghi SP là dùng
để quản lý bộ nhớ ngăn xếp khi muốn lƣu trữ tạm thời dữ liệu vào ngăn xếp, cũng giống nhƣ
thanh ghi PC, thanh ghi SP cũng tự động chỉ tới ô nhớ kế.
Trong các vi xử lý, vị trí con trỏ ngăn xếp luôn tự động giảm để chỉ tới ô nhớ kế tiếp,
vì vậy khi thiết lập giá trị cho thanh ghi con trỏ ngăn xếp phải là địa chỉ cuối cùng của chƣơng
trình và nó phải nằm trong vùng nhớ RAM. Nếu không khởi tạo địa chỉ con trỏ ngăn xếp, nó
sẽ chỉ đến một địa chỉ ngẫu nhiên, do đó dữ liệu cất vào ngăn xếp có thể ghi chồng lên phần
chƣơng trình làm chƣơng trình chạy sai hoặc SP không nằm trong vùng nhớ RAM làm nó
không thực hiện đúng chức năng của mình.
* Thanh ghi địa chỉ bộ nhớ:
Thanh ghi địa chỉ ô nhớ có chức năng tạo đúng địa chỉ ô nhớ mà vi xử lý muốn truy
xuất dữ liệu. Thanh ghi địa chỉ luôn bằng với thanh ghi PC.
* Thanh ghi lệnh :
Thanh ghi này có chức năng chứa lệnh mà vi xử lý đang thực hiện. Đầu taên, lệnh
đƣợc đón từ bộ nhớ đến chứa trong thanh ghi lệnh, tiếp theo lệnh sẽ đƣợc thực hiện, trong khi
thực hiện lệnh, bộ giải mã lệnh sẽ đọc dữ liệu trong thanh ghi lệnh để xử lý và báo chính xác
cho vi xử lý biết yêu cầu của lệnh. Trong suốt quá trình này thanh ghi lệnh không đổi, nó chỉ
thay đổi khi thực hiện lệnh kế tiếp.
Với vi xử lý 8085 thanh ghi lệnh có độ dài dữ liệu là 8 bit.
Ngƣời lập trình không có khả năng tác động vào thanh ghi này.
* Thanh ghi chứa dữ liệu tạm thời (Temporary Data Register):
Thanh ghi chứa dữ liệu tạm thời dùng để trợ giúp khối ALU trong quá trình thực hiện
các phép toán. Trong mỗi loại vi xử lý, số lƣợng các thanh ghi tạm thời khác nhau.
c. Khối điều khiển logic (Logic Control):
Khối điều khiển logic thực chất là các mạch điều khiển logic, có chức năng
nhận lệnh hay tín hiệu điều khiển từ bộ giải mã lệnh và thực hiện việc điều khiển
theo đuđng yêu cầu của lệnh. Khối điều khiển logic đƣợc xem nhƣ là bộ xử lý
của vi xử lý.
Các tín hiệu điều khiển của khối điều khiển logic là các tín hiệu điều khiển các thiết bị
bên ngoài giao tiếp với vi xử lý và các đƣờng điều khiển vi xử lý từ các thiết bị bên ngoài.
Ngõ vào tín hiệu quan trọng nhất trong khối điều khiển logic là ngõ vào xung clock,
phải có tín hiệu này thì khối điều khiển mới hoạt động đƣợc. Đồng thời giúp hệ thống hoạt
động đƣợc đồng bộ.
d. Các thành phần khác bên trong vi xử lý.
Khối giải mã lệnh (Instruction Decoder):
Chức năng của khối giải mã lệnh là nhận lệnh từ thanh ghi lệnh, sau đó tiến hành giải
mã lệnh rồi đƣa tín hiệu điều khiển đến khối điều khiển logic.
Các đƣờng dây dẫn:
Các khối bên trong của vi xử lý liên hệ với nhau thông qua các đƣờng dây dẫn. Các
đƣờng dây dẫn đƣợc chia làm ba nhóm chính: đƣờng dữ liệu, đƣờng địa chỉ và đƣờng điều
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
khiển.
- Đƣờng địa chỉ: trong vi xử lý 8085, đƣờng dữ liệu của nó gồm 16 đƣờng dây dẫn
song song để truyền tải các bit địa chỉ. Số đƣờng địa chỉ cho ta biết số ô nhớ tối đa mà vi xử
lý có khả năng truy xuất đƣợc, số ô nhớ đƣợc tính bằng công thức 2n với n là số đƣờng dây
dẫn. Vậy với vi xử lý 8085A, khả năng truy xuất ô nhớ tối đa là 65536 ô nhớ. Với nhiệm vụ
định ra địa chỉ của thiết bị cần truy xuất nên đƣờng địa chỉ mang tính một chiều và chỉ có vi
xử lý mới có khả năng đƣa địa chỉ lên đƣờng địa chỉ.
- Đƣờng dữ liệu: dùng để kết nối các thanh ghi bên trong vi xử lý với các khối khác
bên trong vi xử lý và chuyển dữ liệu ra ngoài. Vi xử lý 8085A có 8 đƣờng dữ liệu. Để các
thanh ghi bên trong vừa có khả năng nhận dữ liệu vừa có khả năng xuất dữ liệu thì đƣờng dữ
liệu phải có tính chất hai chiều.
- Đƣờng điều khiển: bao gồm các tín hiệu điều khiển để bảo đảm sự hoạt động đồng
bộ với nhau giữa các khối. Mỗi tín hiệu điều khiển có một chiều nhất định.
3. Tập lệnh của vi xử lý:
Mỗi vi xử lý có một tập lệnh riêng tùy thuộc vào cấu trúc bên trong của nó.
Tập lệnh gồm nhiều lệnh.
Lệnh của vi xử lý là dữ liệu ở dạng số nhị phân, với vi xử lý 8085 chiều dài một lệnh
là 8 bit.
Một lệnh luôn luôn bao gồm hai phần chính: mã lệnh và địa chỉ, nếu một lệnh mà
phần sau của nó là dữ liệu thì phần địa chỉ đã đƣợc hiểu ngầm.
Để việc viết chƣơng trình dễ dàng hơn, ngƣời ta dùng các từ gọi nhớ để lệnh dễ viết và
dễ đọc hơn, việc này làm ngƣời viết chƣơng trình có thể nhớ đƣợc nhiều lệnh hơn.
Tập lệnh của vi xử lý đƣợc chia làm 9 nhóm lệnh cơ bản sau:
- Nhóm lệnh truyền dữ liệu.
- Nhóm lệnh số học và logic.
- Nhóm lệnh trao đổi, truyền khối dữ liệu và tìm kiếm.
- Nhóm lệnh xoay và dịch.
- Nhóm lệnh điều khiển.
- Nhóm lệnh về bit.
- Nhóm lệnh nhảy.
- Nhóm lệnh gọi, trở về và nhóm lệnh bắt đầu.
- Nhóm lệnh xuất/nhập.
4. Các kiểu định địa chỉ trong vi xử lý:
Trong vi xử lý sử dụng rất nhiều kiểu định địa chỉ, sau đây là một số kiểu định địa chỉ
thông dụng.
* Kiểu định địa chỉ tức thời:
Với kiểu định địa chỉ tức thời thì trong mã lệnh không đề cập tới địa chỉ mà
chỉ đề cập tới dữ liệu, địa chỉ ở đây đã đƣợc hiểu ngầm.
* Kiểu định địa chỉ trực tiếp:
Trong mã lệnh có chứa địa chỉ trực tiếp của ô nhớ cần xử lý, vi xử lý 8085A có 16
đƣờng địa chỉ nên địa chỉ trực tiếp cũng có độ dài 16 bit.
* Kiểu định địa chỉ ngầm:
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
Trong cách định địa chỉ này, vị trí hoặc giá trị của số liệu đƣợc hiểu ngầm nhờ mã
lệnh.
* Kiểu định địa chỉ gián tiếp dùng thanh ghi:
Yếu tố thứ hai trong cấu trúc lệnh không phải là địa chỉ của dữ liệu mà chỉ là dấu hiệu
cho biết vị trí, nơi chứa địa chỉ của số liệu.
* Kiểu định địa chỉ trực tiếp bằng thanh ghi:
Yếu tố thứ hai của cấu trúc lệnh là ký hiệu của các thanh ghi, dữ liệu xử lý là dữ liệu chƣ
II.
SƠ ĐỒ CẤU TRÚC BÊN NGOÀI VÀ CHỨC NĂNG CÁC CHÂN CỦA VI XỬ
LÝ 8085:
1. Đặc tính của vi xử lý 8085A:
- Nguồn cung cấp: 5 V 10%.
- Dòng điện cực đại: Imax = 170 mA.
- Tần số xung clock chuẩn: 6,134 Mhz.
- Độ dài dữ liệu là 8 bit.
- Khả năng truy xuất ô nhớ trực tiếp là 64 Kbytes.
- Vi xử lý có thể tính số nhị phân, thập phân.
- Vi xử lý có 8 đƣơðng dữ liệu và 16 đƣờng địa chỉ.
- Các đƣờng điều khiển : RD\, WR\, IO/M\, Clock Out, Reset Out và 4 ngắt.
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
2. Sơ đồ chân và sơ đồ logic:
X1
X2
Reset out
SOD
SID
Trap
RST 7.5
RST 6.5
RST 5.5
INTR
INTA\
AD0
AD1
AD2
AD3
AD4
AD5
AD6
AD7
Vss
1
40
8085A
20
21
Vcc
HOLD
HLDA
Clock out
Reset in
READY
IO/M\
S1
RD\
WR\
ALE
S0
A15
A14
A13
A12
A11
A10
A9
A8
A8 – A15
Ready
Hold
Intr
RST 7.5
RST 6.5
RST 5.5
Trap
Reset in
X1
X2
8085A
SID
Vcc
Vss
AD0 – AD7
ALE
S0
S1
RD\
WR\
HLDA
INTA
Reset out
SOD
Clock out
Hình 1.3 : Sơ đồ chân và sơ đồ logic của 8085A
3. Chức năng các chân:
* Chân 1, 2 – X1, X2 (Input):
- Chân X1, X2 là hai ngõ vào, đây cũng là nơi đặt thạch anh. Nhiệm vụ của nó là tạo
dao động cho các khối bên trong vi xử lý.
- Vi xử lý khác nhau có tần số làm việc khác nhau, sau đây là tần số làm việc cực đại
của một vài vi xử lý do Intel sản xuất:
6MHz đối với 8085A.
10MHz đối với 8085A-2.
12 MHz đối với 8085A-1.
* Chân 3: Reset Out (Output):
- Cho biết vi xử lý đang đặt ở trạng thái ban đầu. Ta có thể sử dụng tín
hiệu từ chân này làm tín hiệu reset cho các vi mạch khác trong hệ thống.
- Chân này nếu không sử dụng thì để trống.
- Tín hiệu luôn ở mức [0], khi tác động thì lên [1].
* Chân 4: SOD (Output):
- SOD (Serial Output Data): đây là ngõ ra dữ liệu nối tiếp, dữ liệu đƣợc xuất ra ở chân
này tại bit A7 của thanh ghi A. ngõ ra này đƣợc thực hiện bởi lệnh SIM.
- Chân này nếu không sử dụng thì để trống.
* Chân 5: SID (Input):
- SID (Serial Input Data): đây lað ngõ vào dữ liệu vào nối tiếp, dữ liệu từ hệ thống
khác gửi đến từng bit một khi vi xử lý có lệnh nhận tín hiệu, dữ liệu ở ngõ vào này đƣợc nạp
vào bit A7 của thanh ghi A.
- Vi xử lý thực hiện công việc này khi nhận lệnh RIM.
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
Trƣờng ĐH SPKT
Luận văn tốt nghiệp
* Chân 6: TRAP (Input):
- Ở chân này, tín hiệu ngắt không ngăn đƣợc. Tín hiệu yêu cầu ngắt có bậc
ƣu tiên cao, không bị ngăn lại bởi chƣơng trình (phần mềm).
- Ngõ vào này do hệ thống khác điều khiển.
8085A
Trap
o
6
Hoặc
Hệ
thống
khác
8085A
6
VXL
Hình 1.4 : Sơ đồ tác động ngắt của vi xử lý.
- Ngõ vào này đƣợc kích bởi cạnh lên.
- Khi chân TRAP ở mức [1], trạng thái này đƣợc lƣu vào 1 bit bên trong vi xử lý, lúc
đó chƣơng trình thứ I sẽ ngƣng lại khi thực hiện xong và nhảy đến địa chỉ 0024H để thực hiện
chƣơng trình tại địa chỉ này cho đến khi gặp lệnh trở về thì mới quay lại chƣơng trình chính.
- Ứng dụng của ngắt : Một trong những ứng dụng là quét bàn phím. Khi có một phím
tác động, IC quét bàn phím sẽ báo cho vi xử lý tín hiệu ngắt vi xử lý sẽ chuyển sang nhận và
xử lý phím đó. Sau khi xử lý xong mới trở về chƣơng trình chính.
* Chân 7, 8, 9 – RST 7.5, RST 6.5, RST 5.5: (Input):
- RST (Restart Interrupt Request): Tån hiệu ngắt có thể ngăn đƣợc. Đây là ba ngõ vào
điều khiển vi xử lý.
- Ba ngõ vào này đƣợc kích bằng cạnh lên hoặc bằng mức, tín hiệu đƣa vào chân RST
7.5 có thể là một xung.
- Khi gặp tín hiệu ngắt, vi xử lý sẽ thực hiện chƣơng trình tại địa chỉ đƣợc quy định
quy định trƣớc.
* Chân RST 7.5 có địa chỉ chƣơng trình phục vụ ngắt là: 003C.
* Chân RST 6.5 có địa chỉ chƣơng trình phục vụ ngắt là: 0034.
* Chân RST 5.5 có địa chỉ chƣơng trình phục vụ ngắt là: 002C.
- Khi đoạn chƣơng trình chính có lệnh cho phép ngắt DI tín hiệu ngắt từ
các chân này sẽ không đƣợc thực hiện.
- Khi đoạn chƣơng trình chính có lệnh cho phép ngắt EI, thì các lệnh ngắt này sẽ đƣợc
thực hiện kể từ khi gặp lệnh EI trong chƣơng trình chính.
- Nếu các chân này không sử dụng thì sẽ nối đất (GND).
GVHD: Nguyễn Đình Phú
SVTH: Nguyễn Trung Dũng
- Xem thêm -