Luận văn Điều khiển thiết bị bằng giọng nói

Luận văn Đề Tài: Điều khiển thiết bị bằng giọng nói ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 1 BAÛN NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN Hoï vaø teân sinh vieân : NGUYEÃN MINH TRÍ Lôùp : 98ÑT3 Maõ soá sinh vieân : 98ÑT344 Ngaønh : Ñieän töû – Vieãn Thoâng Teân ñeà taøi: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... Ngaøy thaùng naêm 2003 Giaùo vieân höôùng daãn ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 2 BAÛN NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN Hoï vaø teân sinh vieân : NGUYEÃN MINH TRÍ Lôùp : 98ÑT3 Maõ soá sinh vieân : 98ÑT344 Ngaønh : Ñieän töû –Vieãn Thoâng Teân ñeà taøi: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân phaûn bieän: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... Ngaøy thaùng naêm 2003 Giaùo vieân phaûn bieän ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 3 BAÛN NHAÄN XEÙT CUÛA HOÄI ÑOÀNG GIAÙM KHAÛO Hoï vaø teân sinh vieân : NGUYEÃN MINH TRÍ Lôùp : 98ÑT3 Maõ soá sinh vieân : 98ÑT344 Ngaønh : Ñieän töû –Vieãn Thoâng Teân ñeà taøi: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI Nhaän xeùt cuûa hoäi ñoàng giaùm khaûo: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... Ngaøy thaùng naêm 2003 Hoäi ñoàng giaùm khaûo ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 4 LÔØI MÔÛ ÑAÀU 1 .GIÔÙI THIEÄU: Söï phaùt trieån cuûa khoa hoïc kyõ thuaät ngaøy caøng nhanh goùp phaàn naâng cao naêng suaát lao ñoäng. Ñaët bieät söï ra ñôøi vaø phaùt trieån caùc coâng ngheä môùi nhaèm taïo ra söï töï ñoäng hoùa , söï tieän lôïi trong xaõ hoäi cuõng nhö trong coâng nghieäp . Ñoái vôùi caùc nöôùc ngoaøi thì vieäc ñieàu khieån baèng gioïng noùi ñaõ ñöôïc nghieân cöùu vaø cheá taïo ñeå öùng duïng vaøo ñôøi soáng vaø saûn suaátû cuõng chæ môùi ra ñôøi vaøi naêm trôû laïi ñaây. Nhö ôû MYÕ ñaõ ñöôïc öùng duïng ñeå ñieàu khieån robotcam trong y khoa. Rieâng ôû nöôùc ta lónh vöïc naøy coøn khaù môùi meõ. Do ñoù chuùng ta caàn coù söï ñaàu tö ñeå nghieân cöùu theo kòp coâng ngheä môùi naøy ñeå phuïc vuï tröïc tieáp cho coâng vieäc giaûng daïy taïi tröôøng nhaèm giuùp cho sinh vieân hieåu roû hôn veà lyù thuyeát , taïo ñieàu kieän cho vieäc daïy vaø hoïc ñöôïc aùp saùt kyõ thuaät môùi . Böùc xuùc tröôùc nhu caàu tìm hieåu veà ñieàu khieån baèng gioïng noùi töø chính baûn thaân vaø cuûa nhöõng ngöôøi yeâu thích veà lónh vöïc naøy, toâi ñaõ baét tay vaøo vieäc thöïc hieän nghieân cöùu ñeà taøi: “THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI ”. 2 . TAÀM QUAN TROÏNG : ÔÛ Vieät Nam noùi chung vieäc öùng duïng coâng ngheä môùi coøn chaäm phaùt trieån, vieäc ñöa coâng ngheä môùi vaøo ñôøi soáng , saûn xuaát gaëp nhieàu khoù khaên . Taän duïng nhöõng ic ñaõ nhaäp saün vaø ic chuyeân duïng do nöôùc ngoøai saûn suaát ñeå thieát keá thaønh saûn phaåm cuï theå tröôùc heát laø öùng duïng laøm phöông tieän giaûng daïy trong tröôøng hoïc vaø töø ñoù phaùt trieån cao hôn ñeå öùng duïng vaøo trong caùc nghaønh seõ laø höôùng ñi . Ñeà taøi : “THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI ” khoâng naèm ngoaøi nhaän ñònh treân. Ñieàu quan troïng hôn heát laø caùc vaán ñeà lieân quan ñeán ñeà taøi , nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch vaø phaàn lyù thuyeát veà phaân tích phoå cuûa gioïng noùi seõ ñöôïc giôùi thieäu trong ñeà taøi naøy. Noù seõ laø nguoàn thoâng tin höõu ích cho nhöõng ai muoán tìm hieåu veà lónh vöïc naøy. 3 .GIÔÙI HAÏN THIEÁT KEÁ: Do vieäc ñieàu khieån baèng gioïng noùi coøn nhieàu môùi meõ vaø coù raát ít thoâng tin noùi veà noù phaûi laøm ñeà taøi trong ñieàu kieän: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 5 Maïch chöa theå öùng duïng roäng raõi do chöa chính xaùc cao • Thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi chæ trong 12 tuaàn • Kinh nghieäm thöïc teá chöa coù nhieàu • Taøi lieäu veà IC chuyeân duïng HM2007 coøn hieám Vì vaäy em ñaõ thöïc hieän nghieân cöùu ñeà taøi vôùi nhöõng ñaëc ñieåm chính sau ñaây: • Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa HM2007 • Thieát keá maïch cho HM2007 • Phoái hôïp 8951 vaø hm2007 ñeå thieát keá maïch ñieàu khieån thieát bò . 4 . MUÏC ÑÍCH NGHIEÂN CÖÙU Thöïc hieän ñeà taøi “THIEÁT KEÁ MAÏCH ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI” laø moät coâng vieäc ñeå ngöôøi thöïc hieän ñeà taøi nghieân cöùu kyõ khaùi nieäm veà gioïng noùi, nguyeân lyù laøm vieäc cuûa IC chuyeân duïng cuõng nhö moät phaàn taäp leänh cuûa vi xöû lí. Saûn phaåm cuûa ñeà taøi tröôùc heát coù theå ñöôïc öùng duïng vaøo phöông tieän giaûng daïy taïi tröôøng , vaø neáu ñöôïc phaùt trieån roäng, ñi saâu hôn thì coù theå öùng duïng vaøo trong thöïc teá saûn xuaát coâng nghieäp ,vaø ñaëc bieät cung caáp moät caùi nhìn toång quaùt veà xöû lyù baèng gioïng noùi. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 6 PHAÀN A: ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 7 CHÖÔNG I: KHAÛO SAÙT IC HM 2007 I/ Toång quaùt veà HM2007 : HM2007 laø moät maïch LSI tích hôïp nhaän bieát gioïng noùi ñôn chip CMOS vôùi chip töông töï , ñieàu cheá phoå aâm , xöû lyù gioïng noùi vaø boä phaän ñieàu khieån caùc chöùc naêng . Moät heä thoáng nhaän bieát gioïng noùi ñöôïc 40 töø bao goàm moät microâ , baøn phím soá , ram 64k vaø vaøi boä phaän khaùc . Ñeå keát noái vôùi boä vi xöû lyù , thì noù cuõng ñöïoc xaây döïng töø ñaây . II/ Ñaët tính : -IC nhaän bieát aâm thanh ñôn chip CMOS- LSI -Heä thoáng phaùt hieän aâm -Ram ngoaïi 64K ñöôïc noái tröïc tieáp -Chip coù theå nhaän bieát toái ña 40 töø -Thôøi gian toái ña moãi töø 1,92s -Ñöôïc gaén tröïc tieáp vôùi moät microâ -Coù 2 cheá ñoä söû duïng : cheá ñoä thöôøng vaø cheá ñoä giao tieáp boä xöû lyù -Thôøi gian treã ;chöa ñeán 300ms -Nguoàn ñôn 5VDC -Coù 2 loïai : 48 chaân PDIP vaø 52 chaân PLCC ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 8 III/ Chöùc naêng caùc chaân : -------------PDIP PLCC I/O Vref 44 48 I Ñieän aùp vaøo cho maïch ADC . beân trong . Caáp nguoàn cho boä bieán . ñoåituôngtöï sang soá . LINE 45 49 O Chæ duøng ñeå kieåm tra MICIN 46 50 I Chaân noái vôùi microâ.Microâ ñöôïc gaén .. vaøo keøm theo tuï vaø ñieän trôû Vdd 47 51 Chaân caáp nguoàn döông AGND 48 52 Maùt töông töï GND 1 1 Caáp nguoàn aâm X2,X1 2,3 2,3 I Chaân noái vaøo thaïch anh .Duøng thaïch anh 3.58MHz noái vaøo chaân naøy S1,S2,S3 4,5,6 4,5,6 I/O Chaân queùt baøn phím ôû cheá ñoä thöôøng . vaø laø chaân ñoïc / ghi ôû cheá ñoä xöû lyù RDY 7 8 O Thoâng baùo tín hieäu aâm thanh ngoõ vaøo . ñaõ saün saøng . Tích cöïc möùc thaáp . Khi HM2007 ñaõ saün saøng nhaän aâm . vaøo cho caøi ñaët hay nhaän bieát seõ coù . moät tín hieäu möùc thaáp göûi ñi .Neáu IC . baän thì göûi tín hieäu möùc cao K1,K2 8-11 9-12 I/O Chaân ngoõ vaøo baøn phím ôû cheá ñoä . thöôøng vaø laøbus döõ lieäu nhò phaân ôû . cheá ñoä CPU . Trong cheá ñoä thöôøng noù . ñöôïc noái vôi s1-s3 taïo neân ma traän . baøn phím .Coù toái ña 12 phím .ÔÛ cheá . ñoä CPU bus döõ lieäu ñöôïc ñieàu khieån . tröïc tieáp bôûi S2 vaø S3 .Moät tín hieäu . möùc cao ôû S2 seõ ñöa noäi dung thanh . ghi beân trong ra bus döõ lieäu . Döõ lieäu ñeán töø thanh ghi traïng thaùi . hay ngoõ ra boä ñeäm laø do choïn bôûi S1 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 9 . Neáu S1 möùc cao töùc ngoõ ra boä ñeäm . ñöôïc choïn , ngöôïc laïi thanh ghi traïng . thaùi ñöôïc choïn . Tín hieäu möc cao ôû . chaân S3 thì ñöa noäi dung Kbus vaøo . ngoõ vaøo thanh ghi . Chuù yù ngöôøi söû duïng coù theå khoâng ñöa tín hieäu vaøo . S2 vaø S3 . TEST 12 13 I H: cheá ñoä kieåm tra , L:cheá ñoä thöôøng WLEN 13 14 I Chaân choïn ñoä daøi cho töø . Ñeå choïn - nhaän bieát moät aâm daøi . Khi ôû möùc cao - , choïn töø daøi 1.92s .Coøn keo xuoáng - möùc thaáp thì choïn töø 0.9s .Chuù yù khi - choïn töø 1.92s thì chæ caøi ñöôïc toái ña - 20 töø öùng vôùi boä nhôù 8k-byte CPUM 14 15 I Chaân choïn cheá ñoä giao tieáp vi xöû lyù Möùc thaáp choïn cheá ñoä thöôøng .Möùc . cao choïn cheá ñoä CPU WAIT 15 16 I Ngoõ vaøo ñieàu khieån chôø .Tích cöïc möùc . thaáp .Khi chaân naøy möùc thaáp vaø ñang . ôû cheá ñoä thöôøng HM2007 seõ ñöa vaøo . traïng thaùi ñôïi vaø khoâng nhaän baát kì . aâm vaøo naøo cho ñeán khi chaân naøy leân . möùc cao.Trong cheá ñoä CPU , luùc . HM2007 saün saøng nhaän aâm maø chaân . naøy ôû möùc thaáp , noù seõ khoâng xöû lyù -. aâm vaøo vaø ñôïi leänh xöû lyù ñöa vaøo DEN 16 17 O Tính hieäu cho pheùp choïn phaàn döõ lieäu . Khi vieäc nhaän bieát hay caøi ñaët ñöôïc xöû . lyù xong chip seû cho tính hieäu ra chaân . naøy ñeå cho döõ lieäu D0—D7 ñöôïc choát . laïi treân Ic 74373 . SA0,SA1 17,24 18,19 O laø ñöôøng ñòa chæ cho boä nhôù ngoaøi SA2 –SA7 21-26 O laø ñöôøng ñöôïc duøng nhö ñöôøng ñòa chæ SA8 –SA11 27-31 29-32 cuûa boä nhôù ngoaøi khi chaân ME tích . cöïc SA12 34 Vdd 25 27 Chaân caáp nguoàn döông ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 10 GND 26 28 Caáp mass NC 32,33 35,36,7,20,33,46 ME 34 37 O Chaân choïn boä nhôù .Tích cöïc möùc thaáp . Chaân naøy seõ göûi tính hieäu choïn boä nhôù . ngoaøi SRAM .Chaân naøy coù theå noái . tröïc tieáp vôùi chaân CE cuûa SRAM 6264 MR/MW 35 38 O Chaân choïn ghi / ñoïc cho boä nhôù . ngoaøi .Noù ñöa tín hieäu ñieàu khieån cho . RAM ghi vaøo / ñoïc ra .Chaân naøy coù . theå noái tröïc tieáp vôùi chaân R/W cuûa . RAM 6264 D0-D6 36-42 39-45 I/O Ñöôøng döõ lieäu cho boä nhôù ngoaøi . D7 43 47 (D-Bus). Bus ñöôïc duøng nhö bus I/O . cuûa ram ngoaïi khi chaân ME tích cöïc . vaø laø bus ngoõ vaøo cho boä choát döõ lieäu . khi chaân DEN tích cöïc IV / Khaûo saùt hai chöùc naêng laøm vieäc: HM2007 cung caáp cho chuùng ta 2 chöùc naêng hoaït ñoäng A ) Cheá ñoä thöôøng : ÔÛ cheá ñoä naøy , coù moät baøn phím soá , moät SRAM vaø vaøi boä phaän khaùc ñöôïc noái vôùi HM2007 taïo neân moät heä thoáng nhaän bieát gioïng noùi ñôn giaûn . Loaïi SRAM ñöôïc duøng laø boä nhôù 8K-byte. a ) Caáp nguoàn : Khi caáp nguoàn cho HM2007 vieäc söû lyù seõ baét ñaàu .Neáu chaân WAIT möùc “L” ,HM2007 seõ kieåm tra xem boä nhôù ngoaøi 8K ñaõ hoaøn chænh hay chöa . Neáu chaân WAIT möùc “H” , HM2007 seõ boû qua vieäc kieåm tra boä nhôù . Sau ñoù xöû lyù döõ lieäu khaùc , HM 2007 sang hoaït ñoäng ôû cheá ñoä nhaän bieát gioïng noùi . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 11 b )Nhaän bieát gioïng noùi : i/ Chaân WAIT möùc “H” Trong cheá ñoä naøy, chaân RDY ñöôïc ñöa xuoáng möù thaáp vaø HM2007 saün saøng nhaän aâm vaøo ñeå kieåm tra gioïng noùi . Khi aâm thanh gioïng noùi ra ñöôïc phaùt hieän , chaân RDY seõ trôû veà möùc “H” vaø HM2007 baét ñaàu ñaàu vieäc xöû lyù aâm ñaõ ñöa vaøo . Ñoù laø leänh maø ngöôøi söû duïng ñöa vaøo ñeå caøi ñaët cho boä nhôù tröôùc khi ñöôïc söû duïng ñeå nhaän bieát , tieáp theo keát quaû seõ hieån thò treân baûng led .Sau khi vieäc xöû lyù nhaän bieát xong , döõ lieäu keát quaû seõ ñöôïc ñöa ñeán D-Bus cung2 chaân DEN tích cöïc Baûng 1 trình baøy noäi dung cuûa ngoõ ra Döõ lieäu treân data bus daïng nhò phaân theo cô soá 10 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 MO TAÛ 0 0 0 0 0 0 0 0 Caáp nguoàn A B Töø AB 0 1 0 1 0 1 0 1 Aâm quaù daøi 0 1 1 0 0 1 1 0 Aâm quaù ngaén 0 1 1 1 0 1 1 1 Khoâng nhôù Baûng 1 Ghi chuù 1: A laø maõ nhò phaân coù giaù trò töø 0 – 4 , vaø B laø maõ nhò phaân coù giaù trò töø 0 – 9 Ghi chuù 2: Neáu chaân WLEN ôû möùc cao , ñoä daøi cuûa töø toái ña laø 1.92 s ii / Chaân WAIT möùc thaáp “L” : Trong cheá ñoä naøy , aâm ôû ngoõ vaøo seõ khoâng ñöôïc nhaän cho tôùi khi chaân WAIT trôû veà traïng thaùi “H”. ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 12 c ) Caøi ñaët hay xoaù moät aâm trong khung nhôù : Coù hai hoaït ñoäng xaûy ra trong suoát giai ñoaïn naøy , 1) xoaù khung töø ñaõ ñöôïc caøi ñaët vaø 2) caøi ñaët vaøo khung töø môùi . Ñeå xoaù hay caøi ñaët moät aâm trong khung töø , ñaàu tieân phaûi choïn soá thöù töï ñeå xöû lyù tröùôc tieân . Soá thöù töï cuûa töø bao goàm hai cô soá . Hai soá naøy ñöôïc ñöa vaøo HM2007 thoâng qua baøn phím soá vôùi moãi cô soá laø moät laàn nhaán . Neáu treân hai cô soá ñöôïc ñöa vaøo , chæ hai cô soá cuoái cuøng ñöôïc chaáp nhaän . Khi phím ñöôïc nhaán , soá cuûa phím seõ ñöôïc ñöa treân D-Bus . Khi ñaõ nhaán xong soá cuûa töø , ta nhaán phím chöùc naêng ñeå choïn cheá ñoä hoaït ñoäng . Neáu phím chöùc naêng CLR (xoaù ) ñöôïc nhaán , laëp töùc khung töø ñoù seõ bò xoaù vaø sau ñoù HM2007 seõ trôû veà traïng thaùi chôø nhaän bieát cuûa noù . Neáu phím chöùc naêng TRAIN (caøi töø ) ñöôïc nhaán HM2007 seõ baét ñaàu xöû lyù ñeå caøi töø vaøo . Luùc baét ñaàu xöû lyù caøi töø , neáu chaân WAIT ôû möùc cao , HN2007 seõ göûi moät tín hieäu möùc thaáp ra chaân RDY ñeå baùo raèng HM2007 ñaõ saün saøng nhaän aâm vaøo . Neáu chaân WAIT möùc thaáp , aâm vaøo seõ khoâng ñöôïc nhaän cho tôùi khi chaân WAIT baùo möùc cao . Sau khi cho nhaän aâm vaøo HM2007 , HM2007 seõ trôû veà hoaït ñoäng nhaän daïng aâm vaøo vaø göûi tín hòeâu möùc thaáp ñeán chaân RDY baùo raèng ñang chôø nhaän aâm ñeå phaân tích . Ví duï : 2 4 TRN (train : caøi aâm vaøo ) > töùc caøi aâm khung nhôù thöù 2 4 0 1 CLR(clear : xoaù aâm) > töùc xoaù aâm ñaõ caøi ôû khung nhôù thöù 01 1326 TRN > töùc caøi aâm vaøo khung nhôù thöù 26 d ) Xoaù toaøn boä ca ùc khung aâm : Neáu soá 99 ñöôïc nhaán thì taát caû caùc khung trong boä nhôù seõ ñöôïc xoaù bôûi HM2007 . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 13 B) Cheá ñoä ñieàu khieån bôûi vi xöû ly ùngoaøi (CPU): ÔÛ cheá ñoä CPU cung caáp cho chuùng ta nhieàu chöùc naêng : nhaän daïng aâm , caøi aâm vaøo , baùo keát quaû , caáp cho döõ lieäu , nhaän döõ lieäu , reset vaø seõ ñöôïc moâ taû sau ñaây . trong mode naøy , K-bus ñöôïc duøng nhö moät bus döõ lieäu nhò phaân tröïc tieáp giöõa boä ñieàu khieån ngoaøi vaø HM2007 vaø töø S1 ñeán S3 xem nhö laø chaân ñieàu khieån R/W (ñoïc / ghi ) . Baûng 2 trình baøy toång quaùt leänh cuûa CPU . Noäi dung cuûa leänh goàm 2 phaàn 1) phaàn maõ cuûa leänh ,2)soá thöù töï cuûa aâm ñaõ xöû lyù neáu caàn COMMAND CODE WORD # (L ) WORD # (H ) RECOG 0 0 0 1 TRAIN 0 0 10 B3 B2 B1 B0 0 0 B5 B4 RESULT 0 1 0 0 UPLOAD 0 1 0 1 B3 B2 B1 B0 0 0 B5 B4 DOWLOAD 0 1 1 0 B3 B2 B1 B0 0 0 B5 B4 RESET 0 1 1 1 Baûng 2 Leänh cho vi xöû lyù ñieàu khieån Coù 3 thanh ghi trong HM2007 , moät thanh ghi boä ñeäm ngoõ vaøo , moät thanh ghi traïng thaùi vaø moät thanh ghi boä ñeäm ngoõ ra . Ñaàu tieân laø thanh ghi chæ ghi vaø uoái cuøng laø thanh ghi chæ ñoïc . Neáu chaân S1 möùc cao , döõ lieäu ñoïc töø K-Bus seõ laáy töø thanh ghi boä ñeäm ngoõ ra . Neáu S1 möùc thaáp , döõ lieäu töø K-Bus seõ laáy töø thanh ghi traïng thaùi . S2 vaø S3 laø tín hieäu duøng ñeå ñieàu khieån ñoïc / ghi . Neáu S2 möùc cao . Ñoù laø luùc ñang ñoïc vaø boä ñieàu khieån ngoaøi coù theå laáy döõ lieäu töø K-Bus . Neáu S3 möùc cao ,laø luùc ñang ghi vaø boä ñieàu khieån ngoaøi ñöa data vaøo boä ñeäm ngoõ vaøo . Chuù yù S2 vaø S3 khoâng theå ñoàng thôøi laø möùc cao vaø traïng thaùi cuûa S1 seõ bò baùc boû trong quaù trình ghi . Thanh ghi traïng thaùi döôïc trình baøy nhö sau , aûnh höôûng traïng thaùi cuûa HM2007 ñoái vôùi cheá ñoä CPU . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 14 ST1 ST0 Traïng thaùi hoaït ñoäng : 0 1 Saün saøng nhaän aâm vaøo 1 0 Saün saøng nhaän leänh 1 1 1.Nöûa chu kì ñaàu cuûa döõ lieäu ra thì . treân boä ñeäm ngoõ ra trong chu kì ñoïc 2. HM2007 saün saøng nhaän nuûa chu kì . ñaàu cuûa döõ lieäu vaøo trong quaù trình . ghi 0 0 1. Nöûa chu kì sau döõ lieäu ngoõ ra thì . treân boä ñeäm ngoõ ra trong luùc ñoïc 2. HM2007 saün saøng nhaän nöûa chu kì . sau cuûa döõ lieäu vaøo trong quaù trình . ghi . i ) Môû nguoàn : Khi môû nguoàn , chip hoaït ñoäng xöû lyù ngay , gioáng nhö ôû cheá ñoä thöôøng vaø sau ñoù thanh ghi traïng thaùi seõ coù giaù trò 10 ñeå chôø leänh . ii ) Nhaän bieát aâm : Khi HM2007 nhaän leänh RECOG , thì chip seõ baét ñaàu cho xöû lyù nhaän bieát aâm . Thieát bò ngoaøi coù theå hieån thò traïng thaùi cuûa HM2007 . Khi traïng thaùi hoaït ñoäng chuyeån sang 01 , vaø chaân WAIT möùc thaáp , HM2007 seõ trôû veà traïng thaùi hoaït ñoäng 10 vaø sau ñoù saün saøng nhaän leänh môùi . Khi traïng thaùi hoaït ñoäng chuyeån sang 01 vaø chaân WAIT möùc cao ,ñoù laø luùc saün saøng nhaän aâm vaøo vaø sau ñoù xöû lyù nhaän bieát aâm . Khi traïng thaùi hoaït ñoäng trôû veà 01 moät laàn nöõa , sau ñoù thì vieäc xöû lyù nhaän bieát hoaøn taát vaø HM2007 ñang ñôïi leänh khaùc . Löu ñoà hoaït ñoäng trình baøy trong hình 1 . iii ) Keát quaû : Sau khi nhaän bieát aâm , keát quaû nhaän bieát ñöôïc ñöa vaøo trong ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 15 boä ñeäm . thieát bò ngoaøi coù theå göûi leänh RESULT daïng cô soá 10 ñeå laáy keát quaû nhaän bieát .Khi döõ lieäu trong boä ñeäm ñaõ ñöôïc ñoïc traïng thaùi hoaït ñoäng seõ trôû veà 10 vaø ñôïi leänh keá . Khi leänh RESULT ñöôïc göûi , vieäc ñoïc thöïc hieän lieân tuïc boán laàn phaûi ñöôïc thöïc hieän bôûi CPU vaø keát quaû ñöôïc göûi bôûi HM2007 . Noäi dung keát quaû goàm hai phaàn , moãi phaàn caàn ñoïc hai laàn . Phaàn ñaàu laø soá thöù töï cuûa töø (B5-B0) vaø phaàn sau laø giaù trò noäi dung . (V7-V0) Baûng 3 trình baøy keát quaû ngoõ ra chuaån vaø löu ñoà chöông trình ñieàu khieån trình baøy ôû hình 2 . 1st read 2nd read 3rd read 4th read Result B3 B2 B1 B0 0 0 B4 B5 V3 V2 V1 V0 V7 V6 V5 V4 Word # and score iiii ) Caøi ñaët khung töø : Khi HM2007 nhaän maõ leänh TRAIN , chip caàn theâm hai töø nöõa ñeå bieát vò trí khung ñöôïc caøi ñaët . Töø ñaàu tieân laø boán bit thaáp cuûa giaù trò vò trí , töø thöù hai laø hai bit cao cuûa giaù trò vò trí cuûa töø . Neáu soá vò trí cuûa khung töø ñöôïc chaáp nhaän vaø chaân WAIT laø möùc cao , HM2007 baét ñaàu xöû lyù caøi ñaët khung töø . Neáu chaân WAIT möùc thaáp HM2007 seõ boû qua vieäc xöû lyù caøi ñaët . Sau khi xöû lyù caøi ñaët , traïng thaùi hoaït ñoäng seõ trôû veà 10 vaø ñôïi leänh keá . Hình 3 trình baøy löu ñoà xöû lyù caøi ñaët . iiiii) Caát data vaøo khung nhôù ngoaøi: Khi HM2007 nhaän maõ leänh UPLOAD , chip caàn hai töø ñeå bieát vò trí khung töø ñöôïc caát data . Töø ñaàu tieân laø 4 bit thaáp vaø töø thöù hai laø 2 bit cao . Trong khi xöû lyù caát data , HM2007 seõ göûi khung daøi cho hai töø (4 bit thaáp ñaàu , 4 bit cao sau ) , vaø sau ñoù data cuûa khung naøy d0öôïc chia bôûi nhieàu frame , moãi frame goàm 8töø (moãi töø 4 bit). ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 16 Hình 4 trình baøy löu ñoà ñieàu khieån xöû lyù caát data . Chuù yù khi maø thieát bò ngoaøi nhaän ñöôïc data bôûi HM2007 , ngöôøi söû duïng caàn coù moät khoaûng troáng ñeå save chuùng , neáu khoâng data seõ bò maát vaø leänh naøy khoâng ñöôïc söû duïng . vi ) Laáy data töø khung nhôù ngoaøi: Vieäc xöû lyù gioáng nhö treân nhöng dieãn ra ngöôïc laïi . Sau khi nhaän leänh DOWLOAD vaø vò trí caàn laáy , HM2007 seõ ñoïc data töø thieát bò ngoaøi . Döõ lieäu cuûa hai töø ñaàu chæ ñònh vò trí vaø theo sau laø döõ lieäu ñöôïc chia theo nhieàu frame . Hình 5 trình baøy löu ñoà ñieàu khieån xöû lyù vieäc DOWLOAD . vii ) Khôûi ñoäng laïi : Khi leänh RESET ñöôïc ñöa vaøo HM2007 chip seõ xoaù taát caû nhöõng khung nhôù trong boä nhôù . Hình 6 trình baøy löu ñoà ñieàu khieån khôûi ñoäng laïi . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 17 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 18 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 19 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 20 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 21 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 22 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 23 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 24 ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 25 ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS Items Sym. Min. Max. Unit Supply Voltage VDD -0.3 +0.6 V Input Voltage Vin -0.3 VDD+0.3 V Operating Temperature Top -20 +70 0C Storage Temperature Tstg -55 +125 0C DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS ( TA=250C ,VSS=0V ) Items Sym. Min. Typ. Max. Unit Conditions Supply Voltage VDD 4.0 5.0 5.5 V Operating Current IDD0 _ 6 15 mA VDD=5V,noload Output Drive Current IOH 0.5 1.5 _ mA VO=4.6V Output Sink Current IOL 0.5 1.5 _ mA VO=0.4V Output Current of RDY IRDY 5.0 8.0 _ mA VRDY=3.35V Input Leakage Current ILKG _ 0.1 1.0 ΦA VI=4.6V Input Current II 50 200 300 ΦA VI=4.6V (pull down ) AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS Items Sym. Min. Typ Unit Data Output Output Data EnableWidth tDE 240 280 ns Output Data Holding Time tDA 440 480 ns Memory Read Memory Enable Width tME 520 560 ns Address Setup Time To Memory Enable tAS 240 280 ns Memory Enable to Data Reading Starting tRS 240 280 ns Memory Enable Width tME 520 560 ns ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 26 Memory Write Signal Width tMW 1080 1120 ns Address Setup Time To Memory Enable tAS 240 280 ns Memory Enable to Data To Writing Starting tWS 240 280 ns Data Write Period tDW 240 280 ns ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 27 Chöông II : KHAÙI NIEÄM VEÀ AÂM THANH AÂm thanh ñöôïc phaùt ra töø söï rung ñoäng cuûa caùc vaät theå trong khoâng khí soùng aâm lan truyeàn do söï dao ñoäng cuûa khoâng khí , naêng löôïng soùng aâm cuõng bò haáp thu vaø phaûn xaï treân caùc vaät caûn vaø dó nhieân soùng cuõng ñi voøng qua caùc vaät caûn nhoû (hieän töôïng nhieãu xaï ) vaø bò laøm leäch ñi khi vaän toác truyeàn aâm qua caùc moâi tröôøng bò thay ñoåi . Vd : moâi tröôøng khoâng khí , hay moâi tröôøng nöôùc ( hieän töôïng khuùc xaï ) . Ñaët tính vaät lyù cuûa aâm : taàn soá , chu ky ,ø aùp löïc aâm hoïc . -Taàn soá : taàn soá dao ñoäng trong thôøi gian moät giaây . -Chu kyø : thôøi gian hoaøn thaønh moät dao ñoäng . - Aùp löïc aâm hoïc :caùc dao ñoäng cuûa vaät theå tuyø theo höôùng dòch chuyeån gaây ra taùc ñoäng neùn hoaëc giaõn leân moät vaät theå khaùc (coù theå laø vaät theå duøng ñeå ño ) , ñôn vò tính laø Pascal , N/m2 - Bieân ñoä : giaù rò cöïc ñaïi cuûa aùp löïc aâm hoïc . - Cöôøng ñoä : chæ coâng suaát aâm thanh taùc duïng leân beà maët laø 1cm2 , cöôøng ñoä tyû leä vôùi bình phöông aùp löïc aâm hoïc . Ñôn vò tính cuûa cöôøng ñoä laø W/cm2 - Böôùc soùng laø ñoaïn ñöôøng truyeàn soùng ñi ñöôïc trong moät chu kyø Kyù hieäu laø - Taàn soá rieâng : khi ta ñaët tay vaøo moät vaät vaø vaät ñoù rung leân vaø seõ phaùt ra caùc soùng aâm , ôû soùng aâm nghe ñöôïc roõ nhaát öùng vôùi moät taàn soá xaùc ñònh thì ñöôïc goïi laø taàn soá rieâng cuûa vaät . Taàn soá rieâng thay ñoåi tuyø theo kích thöôùc hình hoïc , baûn chaát cuûa vaät bò kích thích . - Taàn soá coäng höôûng : dao ñoäng vôùi bieân ñoä maïnh nhaát cuûa moät vaät theå , luùc ñoù caùc dao ñoäng ôû daïng tích luyõ naêng löôïng . Kích thích vaø daïng naêng löôïng ôû daïng toån hao ít nhaát . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 28 I / Caùc hieäu öùng aâm thanh : AÂm thanh ñöôïc caûm nhaän qua tai vaø ñöôïc söï phaân tích hình daïng cuûa thaàn kinh thò giaùc . Baûn chaát cuûa caùc aâm thanh laø caùc dao ñoäng vaät chaát , noù chòu nhieàu aûnh höôûng cuûa nhieàu yeáu toá khaùch quan vaø chuû quan . Ñaët tính caûm thuï cuûa ta vôùi caùc taùc ñoäng cuûa nguoàn aâm nhö sau : -Nghe aâm thanh : caùc chaán ñoäng cuûa khoâng khí taïo taùc ñoäng neùn vaø daõn leân maøng nhó , söï rung ñoäng cuûa maøng nhó ñöôïc thaàn kinh thính giaùc truyeàn veà ñaïi naõo , caùc trung khu thaàn kinhnghe seõ giaûi maõ vaø taïo ra caùc caûm giaùc nhaän daïng ñeå bieát noäi dung cuûa caùc aâm vöøa ñeán kích thích maøng nhó . -Phoå aâm thanh :tai ngöôøi caûm nhaän ñöôïc caùc rung ñoäng coù taàn soá töø 20hz ñeán 20khz . Caùc aâm thanh quaù thaáp tai ngöôøi khoâng nghe ñöôïc , ñoù laø phaàn ngoaïi aâm , nhöõng aâm lôùn hôn 20khz goïi laø sieâu aâm . Tieáng noùi cuûa ngöôøi chieám daõy taàn töø 80hz tôùi 1,2khz khoaûng 4 baùt ñoä , ñoä nhaïy caûu tai thay ñoåi tuyø theo taàn soá vaø tuyø theo aùp löïc aâm thanh . Ngöôøi coù tai toát thì möùc nghe thaáy laø 1dB . Thöïc teá khi nghe nhaïc coù söï khaùc bieät 3dB thì nhaän bieát roõ raøng . Caùc nghieân cöùu cho thaáy tai ngöôøi khoâng theå phaân bieät söï khaùc nhau cuûa möùc aâm thanh nhoû hôn 1dB. Trong khoâng gian yeân tónh ngöôøi ta ño ñöôïc aùp löïc aâm thanh cuûa caùc nguoàn aâm thanh nhö sau : -0dB ngöôõng nghe thaáu ñöôïc im laëng tuyeät ñoái -10dB : laù caây xaøo xaïc -20dB : quaû laéc , tieáng thì thaàm -30dB : troø chuyeän -40dB : troø chuyeän bình thöôøng -50dB :aâm nhaïc (maùy haùt ) -60dB : tieáng xe coä löu thoâng ít (30m) -70dB : tieáng noùi to -80dB : coøi xe -90dB : tieáng coøi xe löûa (150m) -100dB: tieáng ñoäng taøu -110dB: cöa maùy -120dB:ñoäng cô maùy bay (3m)’ -130dB : nguôõng ñau tai -140dB : coøi xe cöùu hoaû , tieáng phaùo coái ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 29 -AÂm vang - aâm doäi : 1 aâm ñöôïc nghe vôùi moät ñuoâi aâm taét daàn gaây ra caûm giaùc laï tai goïi laø aâm vang . Moät aâm ñöôïc nghe vôùi nhòp laëp laïi vaøi laàn vôùi cöôøng ñoä aâm nhoû ñöôïc goïi laø aâm doäi . ÔÛ trong phoøng kín vôùi phaûn xaï coù heä soá haáp thu nhoû khi ñoù aâm thöôøng bò vang . Trong moät khoâng gian ñuû lôùn vaø coù caùc maët phaûn xaï thöôøng coù ñieàu lieän taïo ra hieäu öùng aâm doäi . Khi nghe caùc aâm vang hay aâm doäi ngöôøi nghe thöôøng lieân töôûng ñeán söï môû roäng cuûa khoâng gian xung quanh , ñieàu naøy cuõng gaây ra caûm giaùc thích thuù cho ngöôøi nghe . -Hieäu öùng DOPPLER :ngöôøi quan saùt nghe caùc nguoàn aâm thì taàn soá cuûa nguoàn aâm thay ñoåi tuyø theo phöông vaän toác töông ñoái giöõa ngöôøi quan saùt vaø nguoàn aâm . Khi caû hai tieáng laïi gaàn thì taàn soá nghe nhö taêng leân . Khi caû hai luøi ra xa thì taàn soá nghe nhö giaûm xuoáng . Neáu duøng maïch bieán aâm taïo ra caùc taàn soá thay ñoåi seõ gaây cho ngöôøi nghe caõm giaùc nhönguoàn aâm ñang chuyeån ñoäng . -AÂm löôïng : cöôøng ñoä hay löôïng cuûa aâm thanh ñöôïc xaùc ñònh baèng söï rung cuûa thaønh phaàn khoâng khí , caùc soùng bieán ñoäng trong khoâng khí vôùi löôïng nhoû seõ phaùt sinh aâm nhoû (gaàn nguoà aâm môùi nghe ñöôïc ), trong tröôøng hôïp naøy maøng nhó khoâng rung nhieàu , aâm thanh ñöôïc xem nhö ôû möùc thaáp , caùc soùng dao ñoäng vôùi bieân ñoä cao seõ taïo neân aâm thanh lôùn . Khi ñoù maøng nhó rung nhieàu aâm thanh seõ ñöôïc xem laø lôùn . Neáu soùng quaù lôùn aâm thanh quaù cao , maøng nhó coù theå bò toån thöông . II / Nguyeân lyù chuyeån ñoåi A/D : Trong thöïc teá hieän taïi , caùc boä chuyeån ñoåi aâm thanh tieâu chuaån nhö caùc microphone , loa phoùng thanh ñeàu laø caùc thieát bò töông töï . Vì vaäy ,caùc tín hieäu ñieän lieân tuïc theo thôøi gian phaûi ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh caùc ñònh daïng soá duøng cho xöû lyù soá tín hieäu (DSB : Diagital Signal Processor ). Coâng ngheä xöû lyù tín hieäu döïa treân nguyeân lyù kyõ thuaät PCM (ñieàu xung maõ ). Trong kyõ thuaät PCM tín hieäu analog ñöôïc chuyeån thaønh daõy xung . Nhöõng giaù trò bieân ñoä cuûa caùc xung rieâng leû ñöôïc bieåu dieãn ôû maõ nhò phaân . Quaù trình ñöôïc thöïc hieän theo sô ñoà khoái sau : ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 30 III / .Ñieàu cheá xung bieân : Môû ñaàu cho kyõ thuaät ñieàu cheá xung maõ (PCM) laø phöông phaùp ñieàu cheá xung bieân PAM , vôùi söï hoå trôï cuûa phöông phaùp naøy , tín hieäu aâm taàn mang ñaët tính lieân tuïc veà thôøi gian vaø giaù trò ñöôïc bieán ñoåi thaønh moät daõy caùc xung rôøi raïc . Moãi xung PAM rieâng reû naøy coù moät giaù trò bieân ñoä nhaát ñònh , sôû dó phaûi bieán ñoåi moät tính hieäu lieân tuïc thaønh caùc xung rôøi raïc vì boä bieán ñoåi A/D chæ coù theå chuyeån ñoåi töøng giaù trò bieân ñoä rieâng leû . Sau khi ñoåi xong moät giaù trò , bieân ñoâ naøy noù môùi coù theå bieán ñoåi tieáp moät bieân ñoä khaùc . Quaù trinh bieán ñoåi moät tín hieäu analog thaønh moät daõy xung PAM rôøi raïc : a) tín hieäu analog b) thôøi gian laáy maãu c) nguyeân lyù maïch laáy maãu vaø giöõ d) Quaù trình laáy maãu taïo thaønh caùc xung PAM Caùc xung PAM rôøi raïc , ñöôïc taïo ra nhôø moät maïch laáy maãu vaø giöõ baèng moät ñaûo maïch coù toác ñoä cöïc nhanh , tín hòeu analog ñaàu vaøo lieân tuïc ñöôïc chia thaønh nhöõng maãu rôøi raïc . Nhöõng giaù trò bieân ñoä cuûa caùc maãu ñoù ñöôïc tích trong moät tuï giöõ suoát cho ñeán giaù trò maãu tieáp theo . Ñieän aùp tích trong tuï töông öùng vôùi giaù trò bieân ñoä caûu moãi xung PAM . Quaù trình naøy laëp ñi laëp laïi goïi laø laáy maãu . Deã daøng naähn thaáy raèng , sau khi tích phaân daïng tính hieäu treân hình ta thu ñöôïc tính hieäu analog vôùi ñaët tính lieân tuïc veà giaù trò vaø thôøi gian nhö tín hieäu goác . Moät yeáu toá quan troïng trong quaù trình chuyeån ñoåi Adlaø möùc ñoä chaát löôïng tín hieäu audio soá naähn ñöôïc coù theå ñaït ñöôïc . Noù cuõng gíôi ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 31 haïn vuøng daõy ñoäng aâm thanh vaø ñoä meùo aâm trong quaù trình khoâi phuïc tín hieäu aâm thanh. .Laáy maãu (rôøi raïc hoaù theo thôøi gian ) .Löôïng töû hoaù ( rôøi raïc hoaù theo bieân ñoä ) .Maõ hoaù (gaùn caùc giaù trò nhò phaân cho caùc maãu ) IV / Laáy maãu lyù töôûng : Nguyeân lyù lyù maãu laø quaù trình laáy bieân ñoä cuûa daïng soùng töông töï taïi töøng thôøi ñieåm theo moät chu kyø nhaát ñònh . Vieäc laáy maãu chính xaùc phuï thuoäc vaøo taàn soá laáy maãu , giaù trò laáy maãu naøy chính laø söï keát hôïp giöõa quaù trình laáy maãu chính xaùc cao vaø ñoä phöùc taïp cuûa thieát bò . Quaù trình laáy maãu laø vieäc nhaân caùc tín hieäu audio töông töï vôùi moät chuoãi xung coù thôøi gian laëp laïi vôùi taàn soá laáy maãu . Ñoù laø quaù trình ñieàu bieân xung (PAM) trong mieàn thôøi gian vaø trong mieàn taàn soá . H. Quaù trình laáy maãu (PAM) trong mieàn thôøi gian (sau ñieàu cheá bieân ñoä xung) ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 32 H. Phoå ñieàu cheá vôùi caùc bieân phuï (fs∀fmax) xung quanh taàn soá laáy maãu trong mieàn taàn soá. Caû hai hình treân ñieàu coù ñaët ñieåm gioáng nhau vôùi quaù trình ñieàu cheá bieân ñoä. Nhöng trong mieàn taàn soá , taäp hôïp caùc taàn soá maãu (soùng mang) naèm trong baêng aàtn cuûa chuùng . Ñieàu naøy ñöôïc hieåu raèng do soùng mang khoâng coù daïng hình sin ngoaïi tröø daõy xung taïi taàn soá laáy maãu . Daïng tín hieäu naøy ñöôïc veõ trong mieàn taàn soá bao goàm taäp hôïp caùc thaønh phaàn taàn soá laø boäi cuûa taàn soá laáy maãu . Cuõng gioáng nhö quaù trìng ñieàu cheá bieân ñoä , quaù trình khoâi phuïc tín hieäu audio töông töï (giaûi ñieàu cheá ) ñöôïc thöïc hieän nhôø boä loïc thoâng thaáp . Khoâi phuïc tín hieäu audio töông töï ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 33 Neáu fmax laø taàn soá cöïc ñaïi cuûa phoå tín hieäu töông töï vaø fs laø taàn soá laáy maãu , daûi baêng taàn treân vaø döôùi ñöôïc giôùi haïn bôùi fs+fmax vaø fs – fmax V / Ñònh lyù Nyquist vaø hieän töôïng choàng phoå : Khi laáy maãu döôùi taàn soá qui ñònh seõ vi phaïm vaøo ñònh lyù Nyquist vaø ñieàu ñoù laøm cho meùo do choàng phoå , hieän töôïng taàn soá laáy maãu thaáp hôn hai laàn taàn soá cao nhaát cuûa tín hieäu töông töï . Vì vaäy ñeå traùnh hieän töôïng choàng phoå , tín hieäu töông töï phaûi coù giôùi haïn daõy thoâng nhoû hôn hay baèng fs/2 tröôùc khi ñöôïc chuyeå ñoåi A/D. Khi xaûy ra hieän töôïng choàng phoå , tín hieäu töông töï khoâi phuïc töø tín hieäu PAM ( trong quaù trình chuyeån ñoåi D/A) seõ bò gaáp phoå (foldback ) taïi vò trí coù taàn soá cao hôn fs/2 khi khoâi phuïc laïi tín hieäu daïng cô baûn . Caùc thaønh phaàn taàn soá bò choàng phoå seõ cho keát quaû tín hieäu aâm thanh goác ñöôïc noâ taû nhö moät kieåu aâm thanh laãn tieáng kim khí . VI / Laáy maãu thöïc teá : Quaù trình laáy maãu lyù töôûng giaû thieát khoaûng thôøi gian xung laáy maãu gaàn baèng khoâng . Tuy nhieân trong thöïc teá , trong thôøi gian cho pheùp boä chuyeån ñoåi A/D giaù trò bieân ñoä xung cho moãi maãu seõ ñöôïc duy trì ñeán taän thôøi gian maãu tieáp theo ñöôïc laáy . Coøn ñöôïc goïi laø quaù ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 34 trình laáy maãu vaø giöõ . Vì vaäy taïo ra tín hieäu audio töông töï ñaõ ñöôïc laáy maãu coù daïng baäc thang . Vaø khaoûng thôøi gian toàn taïi naøy ñuùng baèng chu kyø laáy maãu nhö hình sau : Ñaëc tuyeán taàn soá trong quaù trình naøy coù keát quaû töøù caùc quaù trình giöõ caùc xung laáy maãu laø pheùp bieán ñoåi Fourier . Noù laøm suy giaûm ôû caùc taàn soá cao , goïi laø sai soá apature erro ) .Ñöôøng bao suy giaûm gioáng nhö boä loïc coù ñaùp öùng taàn soá haøm Sinx/x . Noäi dung cuûa phoå tín hieäu laáy maãu coù caùc giaù trò 0 taïi caùc vò trí nfs nhö hình sau : ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 35 H. Quaù trình laáy maãu vaø giöõ trong mieàn taàn soá VII / Löôïng töû hoaù : Töøng maãu cuûa tín hieäu nguyeân thuyû ñöôïc aán ñònh cho moät giaù trò maõ nhò phaân bôûi moät thieát bò , coøn goïi laø boä löôïng töû hoaù . Trong heä thoáng 4 bit , seõ coù 16 giaù trò nhò phaân ñeå maõ hoaù töông öùng bieân ñoä xung cho moãi maãu . Trong hình ví duï a)sau : tín hieäu nguyeân thuyû audio coù daïng soùng hình sin ñöïôc laáy bieân ñoä taïi moãi maãu . Vì chæ coù16 giaù trò maõ nhò phaân theå hieän 16 giaù trò bieân ñoä cho moãi maãu , do ñoùù caùc giaù trò bieân ñoä trong thöïc teá coù theå naèm trong khoaûng giöõa hai gaùi trò nhò phaân . Trong tröôøng hôïp naøy giaù trò gaàn bieân ñoä naøy seõ ñöôïc choïn . Quaù trình naøy laøm paùht sinh loãi löôïng töû, töông öùng vôùi söï khaùc nhau giöõa daïng soùng sin cuûa tín hieäu audio nguyeân thuyû vaø daïng baäc thang cuûa tín hieäu audio sau laáy maãu nhö hình b vaø c . Hình a) thôøi gian laáy maãu vaø giaù trò löôïng töû hoaù 4 bit ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 36 Hình b) giaù trò giöõ Hình c) sai soá löôïng töû hoaù Töø ví duï treân ta coù caùc keát luaän chung nhö sau : . Vuøng giaù trò nhò phaân mieâu taû khoâng ñoái xöùng vôùi caùc chuyeån dòch döông vaø aâm cuûa tín hieäu audio goác . Moät giaù trò soá nhò phaân ñöôïc bieåu dieãn laø phaàn buø cuûa 2 seõ ñöôïc duøng ñeå bieåu dieãn caùc giaù trò aâm . Bit coù troïng soá lôùn nhaát (msb) cuûa giaù trò caùc maãu ñöôïc chæ ra trong hình sau : ôû ñaây moâ taû moät heä thoáng 20 bit , bieân ñoä lôùn nhaát ñöôïc giôùi haïn bôûi caùc giaù trò (soá hex) 7FFFF vaø 8000 . . Tín hieäu audio töông töï coù bieân ñoä thaáp ñöôïc löôïng töû hoaù vôùi raát ít caùc möùc rôøi raïc . Ñieàu naøy gaây neân loãi löôïng töû cuûa tín hieäu vaøo möùc thaáp . Vì vaäy , ñeå giaûm ñoä lôùn cuûa loõi löôïng töû coù theå baèng caùch taêng soá möùc rôøi raïc vôùi heä thoáng löôïng töû hoaù audio 16 bit 65.535 (216-1) khoaûng löôïng töû . MOÄt boä bieán ñoåi A/D coù ñoä chính xaùc cao seõ ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 37 ñaït ñöôïc khi coù soá bit löôïng töû laø 20 bit . Moät phöông phaùp khaùc ñeå giaûm ñoä lôùn cuûa loãi löôïng töû laø laøm taêng taàn soá laáy maãu . Phöông phaùp naøy coøn coù teân laø oversampling (laáy maãu taàn soá cao ) khi ñoù taàn soá laáy maãu seõ laø boâi cuûa taàn soá laáy maãu tieâu chuaån 48KHz. . Neáu bieân ñoä audio töông töï vöôït qua vuøng löôïng töû thì quaù trình caét soá seõ ñöôïc thöïc hieän . Loãi löôïng töû coù giaù trò lôùn nhaát khi bieân ñoä maãu naèm giöõa caùc böôùc löôïng töû vaø boä löôïng töû hoaù laáy giaù trò nhò phaân gaàn nhaát nhö hình sau : H Möùc löôïng töû vaø loãi löôïng töû Loãi löôïngtöû phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá , nhö moät löôïng nhoû taïp aâm sinh ra trong quaù trình xen aâm giöõa caùc thaønh phaàn tín hieäu ñaàu vaøo ngaãu nhieân taïo ra , ñaëc bieät laø khi giaù trò laáy maãu naèm giöõa hai möùc löôïng töû . Keát quaû laø caùc loãi gaây ra coù theå thaáy roõ khi taïp aâm bò laãn vaøo tín hieäu goác , laøm chaát löôïng tín hieäu bò giaûm vaø coù khi gaây ra chaát löôïng aâm thanh bò choùi hay bò gôïn aâm . Tæ soá tín treân nhieãu ñöôïc bieåu dieãn baèng tæ soá cuûa giaù trò caên bình phöông trung bình cuûa tín hieäu soùng sin lôùn nhaát (döôùi möùc caét )treân giaù trò caên bình phöônh trung bình (RMS) cuûa loãi löôïng töû hoaù . Ñeå thöïn hieän chuyeån ñoåi töø töông töï sang soá cuûa boä A/D n bit , moät nöûa soá möùc löôïng töû 2n-1 ñöôïc duøng ñeålöôïng töû moät cöïc tín( ví duï cöïc döông ) cuûa soùng sin . Goïi V laø giaù trò RMS lôùn nhaát cuûa tín hieäu soùng sin : ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 38 Trong ñoù Q laø ñoä lôùn cuûa khoaûng luôïng töû vaø 2n-1 ñaët tröng cho moät nöûa soá möùc löôïng töû hoaù 2n . Tín hieäu audio töông töï coù phoå taàn roäng vaø giaù trò bieân ñoä lôùn thì loãi löôïng töû hoaù coù xaùc suaát trung bình naèm giöõa hai giaù trò laø +Q/2 vaø – Q/2nhö trong hình sau : Coù nhöõng giaù trò ngaãu nhieân Q trong moät khoaûng löôïng töû , töø ñoù phoå cuûa loãi löôïng töû baèng phaúng vaø giaù trò xaùc suaát trung bình laø 1/Q . Giaù trò RMS cuûa taïp aâm löôïng töû ñöôïc bieåu dieãn bôûi caên bình phöông toång trung bình cuûa loãi bình phöông , ta coù : .Toång caùc loãi bình phöông : .Trung bình cuûa toång : .Caên bình phöông trung bình : ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 39 .Tæ soá giöõa RMS cuûa tín hieäu vaø taïp aâm löôïng töû ñöôïc tín theo coâng thöùc sau : .Tính theo dB ta coù : SRN (dB) = 6.02n +1.76 Ví duï moät boä ñoåi A/D 16 bit seõ cho tæ soá SNR khoaûng 98 dB . Theo ñoù boä bieán ñoåi A/D 20 bit coù giaù trò SNR laø 122dB. Tuy nhieân , giaù trò treân seõ khoâng ñuùng neáu tín hieäu töông töï daïng sin coù möùc thaáp . Cho neân loãi löôïng töû phuï thuoäc vaøo tín hieäu vaø noù laøm meùo tín hieäu ñaàu vaøo . VIII / Maõ hoaù : Moãi giaù trò nhò phaân sau khi löôïng töû hoùa ñöôïc maõ hoaù theo moät caáu truùc thích hôïp ñeå taïo neân caáu truùc maãu tín hieäu phuïc vuï cho truyeàn daãn vaø caùc thieát bò löu tröõ . Haàu heát caùc heä thoáng thöôøng duøng laø phöông phaùp ñieàu xung maõ (PCM) , ñieàu cheá xung roäng (PWM) , maõ hoaù vi sai (DPCM) ,ñieåm di ñoäng (floating point) PCM laø heä thoáng maõ hoaù tín hieäu tieáng ñöôïc duøng phoå bieán vaø roäng raõi nhaát , nhöng noù coù hieäu quaû thaáp vaø ñôn giaûn . Toaøn boä möùc löôïng töû ñeàu cuûa PCM laø coá ñònh vaø ñöôïc tính trung bình vuøng bieân ñoä tín hieäu . Ñoä phaân giaûi chính xaùc cuûa moät heä thoáng A/D (nhö 18 bit) xaùc ñònh soá möùc löôïng töû (nghóa laø 218=26144) saün saøn ñeå maõ hoaù tín hieäu audio töông töï . Toaøn boä möùc löôïng töû naøy ñöôïc gaén nhöõng töø maõ töông öùng . IX / Dither : Ñeå giaûm meùo löôïng töû vuøng coù bieân ñoä tín hieäu thaáp , moäthyõ thuaät coù teân laø “ Dither “ñöôïc ñöa vaøo söû duïng , thöïc chaát noù laø moät boä coäng taïp aâm traéng vaøo tín hieäu . Vieäc coäng taïp aâm traéng vaøo tín hieäu ñem laïi hieäu quaû quan troïng , giaù trò RMS cuûa taïp aâm laãn trong tín hieäu luùc naøy seõ khoâng lôùn hôn 1/3 khoaûng löôïng töû hoaù . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 40 Tín hieäu töông töï thu ñöôïc sau boä ñoåi D/A khoâng coù moái quan heä vôùi tín hieäu goác . Tuy nhieân boä loïc thoâng thaáp taùi taïo tín hieäu trong thôøi gian trung bình cuûa tín hieäu . ÔÛ ñaây caùc xung taïp nhieãu seõ bò loïc boû vaø coù theå taùi taïo laïi moät tín hieäu gaàn nhö tín hieäu ban ñaàu . Hình a) minh hoaï moät tín hieäu töông töï daïng sin möùc thaáp ñaõ ñöôïc soá hoaù . Ta thaáy raèng vieäc phaùt hieän loãi löôïng töû laø raát quan troïng vì chuùng seõ ñöôïc bieán ñoåi trôû laïi töông töï . Hình b) minh hoaï tín hieäu töông töï khoâi phuïc bò laãn taïp aâm . Khi bieân ñoä tín hieäu töông töï bieán ñoåi gaàn ñeán 0 thì giaù trò tín hieäu ra töø boä A/D coøn laïi seõ laø 0 . Khi bieân ñoä tín hieäu taêng leân , möùc ñænh döông cuûa tín hieäu taïp aâm coäng vaøo tín hieäu vöôït quaù Q/2. Vì vaäy boä bieán ñoåi A/D giöõ laïi khoaûng giöõa hai möùc löôïng töû xoaù . Keát quaû laø tín hieäu töông töï khoâi phuïc taïi ñaàu ra cuûa boä bieán ñoåi D/A coù möùc ñænh vaãn laø giaù trò cöïc ñaïi döông cuûa tín hieäu . Khi giaûm giaù trò ñieän aùp aâm cöïc ñaïi ta coù keát quaû thu ñöôïc töông töï . Sau khi laáy giaù trò trung bình ta coù daïng tín hieäu thu ñöôïc sau boä ñoåi A/D minh hoaï treân hình d) tín hieäu naøy khoâng bò meùo löôïng töû vaø taïp aâm neàn chæ taêng leân moät löôïng nhoû 2dB . Quaù trình dither ñaõ phaân phoái ñeàu loãi löôïng töû thaønh moät loãi ngaãu nhieân laøm baèng phaúng caùc hieäu öùng moãi nhoïn cuûa caùc möùc löôïng töû gaây ra hieän töôïng choùi tai trong tín hieäu aâm thanh . Daûi ñoäng: Daûi ñoäng cuûa moät keânh truyeàn daãn cho bieát tæ leä giöõa caùc möùc ñieän aùp ra cöïc ñaïi vaø cöïc tieåu maø khoâng bò aûnh höôûng cuûa taïp aâm , bieåu thò baèng dB . Giaù trò cöïc ñaïi phuï thuoäc vaøo khaû naêng ñieàu cheá cuûa heä thoáng , giaù trò cöïc tieåu phuï thuoäc vaøo ñoä nhieãu vaø taïp aâm toaøn keânh . Khi truyeàn moät tín hieäu aâm thanh vôùi daûi ñoäng töï nhieân ñuû roäng ( nhö moät taùc phaåm khí nhaïc ) qua keânh truyeàn daãn coù daûi ñoäng heïp hôn thì tín hieäu ñaàu ra bò eùp laïi . Möùc tín hieäu aâm thanh cöïc ñaïi tröôùc khi xeùn öùng vôùi maõ lôùn nhaát , maø boä bieán ñoåi A/D coù theå söû duïng . Möùc naøy töông öùng laø 0 dBFS ( FS laø toaøn boä thang tæ leä ) vaø caùc möùc tín hieäu soá coøn laïi tham chieáu ñeán ñieåm naøy vaø coù caùc giaù trò aâm . Möùc tín hieäu aâm thanh nhoû nhaát ñöôïc thieát laäp baèng caùch phaân boå ñieàu taïp aâm tín hieäu dither trong boä bieán ñoåi , noù coù giaù trò khoaûng -120 dBFS ñoái vôùi boä bieán ñoåi A/D 20 bit . Do ñoù möùc daõi ñoäng laø 120dB . ÑIEÀU KHIEÅN THIEÁT BÒ BAÈNG GIOÏNG NOÙI GVHD:ÑINH QUOÁC HUØNG SVTH: NGUYEÃN MINH TRÍ 98ÑT344 41 Möùc tín hieäu cöïc ñaïi laø giaù trò RMS coù möùc ñieän aùp töông töï töông öùng vôùi 0 dBFS cho caùc heä thoáng hay caùc thieát bò rieâng bieät . Möùc hoaït ñoäng tieâu chuaån laø giaù trò RMS coù ñieän aùp oån ñònh cuûa moät heä thoáng hay thieát bò laøm leäch höôùng cuûa maùy ño Vu vaø PPM (caùc thieát bò duøng ñeå ñieàu khieån vaø ño caùc chöông trình audio ) veà 0 . Möùc hoaït ñoäng tieâu chuaån coù theå ñöôïc bieåu dieãn dBu hay dBm theo boä thích öùng ñieän aùp hay 600 ohmmöùc giôùn haïn thöïc teá cho boä thích öùng coâng suaát . Moät boä haïn cheá coù theå ñaët theâm vaøo tröôùc boä loïc thoâng thaáp nhaèm ñaûm baûo quaù trình xeùn tín hieäu phaùt khoâng gaây ra choàng phoå . Boä haïn cheá coù theå ngaên chaën moïi hieäu öùng do choàng phoå nhö söï choùi aâm khi coù hieän töôïng ñoät ngoät vöôït quaù möùc daûi ñoäng cuûa keânh truyeàn . Caùc nhaø saûn xuaát ñaõ löïa choïn möùc hoaït ñoäng tieâu chuaån laø –20 dBFS ( baèng + 8dBm ) , khoaûng troáng phoøng veä laø 20 dB. Vôùi thoâng soánaøy seõ ñaûm baûo daõy ñoäng audio chòu ñöôïc trong phaïm vi vôùi möùc ñænh 20 dB treân möùc trung bình . Tuy nhieân nhöõng thieát bò audio coù khaû naêng phoøng veä khaùc nhau . Ñieàu naøy khoâng aûnh höôûng ñeán phoái aâm trong kyõ thuaät soá , nhöng laïi gaây aûnh höông khi chuyeån ñoåi sang mieàn töông töï . Vì vaäy phaûi ñaët caùc boä phaän suy giaûm coá ñònh vaøo giöõa caùc thieát bò audio nhaèm duy trì möùc hoaït ñoäng duy nhaát trong caùc hoaït ñoäng quaûng baù . Caùc thieát bò xöû 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,#10010