CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠCH TÍCH HỢP IL _ĐỊNHNGHĨA: Mạch tích hợp là mạch điện mà các phần tử được chế tạo đồng thời trên cùng một đế, và các phần tử này không tách rời nhau, thông thường người ta goi 1a IC ( Intergrated Circut). Với sự phát triển không ngừng về kỹ thuật và công nghệ chế tạo linh kiện điện tử, đã cho ra đời những mạch tích hợp có độ tin cậy cao, kích thước nhỏ. Tính đa dụng cũng như tính kinh tế cũng được phát huy. - Theo mức độ tích hợp ta phần ra các mạch tích hợp sau: e@ Loại nhỏ ( SST) chứa đưới 12 cổng logic cơ bán, ® loại vita ( MSL) tich hep dén ed tram cong logic cơ bán.
& Loại lớn (1 SE) tích họp đến cả ngần cổng logic cơ bán. ® Loại cực lớn ( VLSL) tích hợp đến hơn một ngàn cổng logic. Đáy lá các loại mạch vì xứ lý, = Theo chức năng ví mạch người ta phân ra các loại sau: ® Vị mạch tương tự( Analog IC ). e Vi mach sé (Digital IC ).
e Vi mach chuyén d6i ADC, DAC ( Analog — Digital Converter ). e Vi mach nhé ( Memory IC ). e Vi mach vi xử lý (Processor). Và nhiều loại vi mạch chuyên dụng khác nữa.
VIMACHSO: - Vimach sé 1a cdc vi mach ma n6 chi lam viéc dting véi cdc tin hiệu gián đoạn, rời rạc. Các tín hiệu này chính là các giá trị có điện (High) và không có điện (Low) của điện áp. - _ Với sự phát triển rất nhanh và mạnh của kỹ thuật số. Vi mạch số ngày nay đang được ưa chuộng và được ứng dụng trong các ngành then chốt như: máy tính điện tử, đo lường, điều khiển.
cũng như trong lĩnh vực dân dụng như quang báo. Trang? “tuậm (0ãn đốt ((giiệp. - Bằng công nghệ khác nhau mà nhà chế tạo đã sản xuất ra IC số theo 2 loại chính để tạo nên 2 loại IC phổ biến. - TTL( Transistor — Transistor logic ) làm việc ở mức điện áp 5v + 10%.
- CMOS ( Complementary Mos) lam viéc 6 điện ap cao hon véi 1 day rong. , - Bién hinh cia loai IC TTL là họ 74xx, 74Hxx, 74LSxx,. và cho CMOS la 74Cxx,74CHxx, 45xx. - Mỗi loại có những ưu việt cũng như khuyết điểm riêng.
Tùy vào những ứng dụng cụ thể mà ta chọn cho thích hợp. VI MẠCH NHỠỮ: LA vi mach có khả năng lưu trở dữ liệu. VỀ mát điện tích thì chúng được xem như nhiều ê nhổ mà tả có thể đặt vào một giá trị điện áp là Hígh hoặc Low, Va gid trị này sẽ được lưu rữ theo thời gian tùy theo từng loại, Có 2 loại mach ahd es bin lA ROM va RAM. Ram ( Random Access Memory): Là bộ nhớ có thể truy xuất và ghi vào.
Nói cách khác RAM là bộ nhớ thay đổi, nghĩa là nó sẽ mất dữ liệu khi bị mất nguồn nuôi. Có 2 loại RAM sau: IIL. SRAM ( Static RAM): Được gọi là RAM tnh, là dạng RAM hoạt động theo nguyên tắc của Flip — Flop D. đữ liệu ghi vào được tổn trữ theo thời gian.
DRAM ( Dynamic RAM): Được gọi là RAM động. Là dạng RAM hoạt động như tụ điện, do đó đữ liệu có thể bị mất sau khi ngắt điện. Vì thế đối với DRAM để đảm bảo không mất dữ liệu thì ta phải làm tươi RAM sau một khoảng thời gian ấn định. ROM (Real Only Memory): Là bộ nhớ chỉ có thể đọc được dữ liệu được ghi trước từ nó.
Nhưng cũng có một số loại ROM ta có thể ghi vào nó với một số điều kiện đặc biệt. Trang8 Dọ _A3 Ay Andress Bus A, Data bus Ao D; Control Input Hình 1: Sơ đồ logic ROM được đơn giản hóa. Tùy theo công nghệ chế tao và cách thức ghi dữ liệu mà ta có các loại ROM sau: 11. PROM (Programmable ROM ): Là loại chi phì được dử liệu một lần và không đối được nữa, Người sử dụng có thể tự lập trình trên PROM.
Thường gọi là ROM cầu chì, có giá thành thấp, được xử dụng trong các ứng dụng quy mô nhỏ. MROM ( NIask — Programmed ROM ): Là loại ROM chỉ sản xuất theo đơn đặt hàng vì chỉ được lập trình một lần duy nhất và chương trình được cài sẵn trong quá trình chế tạo của nhà sản xuất, : Thường gọi là ROM mặt nạ. EPROM ( Erasable ROM ): Là loại ROM lập trình được nhiều lần. Mỗi lần lập trình sai có thể lập trình lại bằng cách xóa đi trước khi thực hiện chương trình mới.
Xóa EPROM bằng cách chiếu tia cực tím vào cửa sổ trên thân EPROM. Khi EPROM được xóa sạch có nghĩa là toàn bộ tế bào nhớ đều ở mức I. EPROM được ký hiệu 27xx. EEROM (Electrically EPROM ): EPROM có 2 nhược điểm sau: Trang9 Luin Odin Tot Nghiép_.
Muốn thay đổi chương trình khác phải đem đi xóa và lập trình lại, việc này rất tốn thời gian. Khi ta muốn thay đổi nội dung của một bit tại một địa chỉ nào đó thì phải xóa toàn bộ EPROM. Do đó EEPROM đã ra đời để cải tiến EPROM. EEPROM có thể xóa bằng điện.
Và khi xóa có thể xóa toàn bộ hay từng từ ( Word ) trong ma trận nhớ. Ký hiệu EEPROM: 28xxx. Điện ấp lập trình là Šv vì bên trong có bộ chuyển đổi DC sang DC (từ §ve21v), IV, VÌ MẠCH VI XỮ LÝ: Ví xử lý là vị mạch lớn hoặc cực lớn (LSI hoặc VLSI j có chức náng tưởng tự đơn vị xử lý trung tâm ( CPU: Center Processer Unit ) của máy tính thông thường nhưng mức độ thấp hơn về tốc độ cũng như về khá năng xử lý và xuất dữ liệu. Một vì xử lý có thể thực hiện vài trăm lệnh đến hàng ngàn lệnh.
Do đó nỏ có khả năng thực hiện được rất nhiều việc khác nhau tùy theo yêu cầu của người sử dụng. Tính ưu việt của vi xử lý trong kỹ thuật điểu khiển và đo lường ngày càng được khẳng định do tính mềm dẻo của phần mềm. Mặc dù nó phức tạp trong hoạt động thiết kế, nhưng tính kinh tế là một ưu điểm và kích thước nhỏ. Thông thường 1 hệ vi xử lý gồm có 2 phần chính: e Phần cứng.
Phần cứng bao gồm 3 phần chủ yếu: đơn vị xử lý trung tâm (CPU), khối nhớ, khối vào ra. Ngoài ra còn có các đường dẫn tín hiệu, bộ dao động. Phần mềm: là các chương trình do người sử dụng viết để điều khiển theo yêu cầu của mình. Trang10 -_ Một số vi xử lý thông dụng hiện nay là Z80, 6800, 8085, 8031.
Càng về sau thì các hệ vi xử lý càng tiến bộ về khả năng xử lý dữ liệu và tốc độ xử lý. - _ Sơ đồ cấu trúc 1 bộ vi xử lý: i) Addess Bus Ỳ Ỷ Ý ——* OUT ROM RAM I/O CPU <— IN ' : { —— + 4 TT} Data Bus [.j Control Bus Trang11 Euan.(2[ghJỆH, «-keuesseesecrudeeeaeemoaxceanstoocndoionucencdCveovvoCC CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU KIT PROFI - 5E L GIỚI THIỆU VỀ EPROM 2764 L1. GIỚI THIỆU: EPROM 2764 do hãng Intel sản xuất có các đặc điểm. - Nguồn cung cap V.
- Dung lượng: 8k x 8 bít ( gồm 65. - Thời gian tốt đa để lập tinh chon IC 2764 1a 420s. Thời gian truy xuất tối đa: e( hế độ bình thường la 280 ns. e(hé dé nhank la 2008s " Xung lập trình đơn.
Công suất tiêu tàn thấp, ®Ở chế độ hoạt động: dòng tối đa 150mA ®Ở trang thai chờ: dòng tối đa 35mA. Hoạt động dựa trên các thông số của họ TTL. , ` Ngõ ra 3 trạng thái. Lập trình bằng điện và xóa bằng tia cực tím.
SƠ ĐỒ CHAN CUA EPROM 2764: Trong đó: - A0 đến A12 bus địa chỉ (ngõ vào). - D0 đến D7 bus dữ liệu (ngõ ra). - OE: điều khiển cho phép ngõ ra (ngõ vào). - CE: điều khiển chọn chip (ngõ vào).
- Vpp: điện áp lập trình. - PGM: xung lập trình với độ rộng cân thiết. BANG TRANG THAI HOAT DONG EPROM 2764: CHAN| CE | OE | PGM | Vụ; Vẹc OUTPUT Chế độ (20) (22) (27) (1) (28) (11-13,15-19) Doc Vụ, Vụ, Vin Vẹc Vcc Ra Chờ Vin xX X Vec Veco Z cao Nap C/T Vit xX Vit Vpp Vec Vao Kiém C/T Vụ, Vit Vin Vpp Vcc Ra Cấm nạp C/T | Vin X X Vpp Vcc Z cao 10 | Ao 00 \ ape l —— Ai 01 |— § ml Ay 02si. a Ay Os co + Ag O6 5 = 3 lạ Ừ? — HN | 2764 = 1 Ado › An 30 | AP m12 32 CE = ——j VPP Trong đó các điện áp: ` VIH tương ứng với mức logic 1 của TT.
- VỊL tương ứng với mức logic 0 của TT. - X: là trạng thái không quan tâm. SƠ ĐỒ KHỐI EPROM 2764: Vop , Do+D7 ee Voc _ OE ———>è| Logcđiểu |=————— Đệmngõra CE/PGM——— *|_— khiển = ` Mạch của Y —— | Gidima Y — (Y gating) Ap+A Ha E——> Ma trận nhớ ) Giải mã X 65.536 bịt Trang13 Cun Van Fé fgiập TT ns 12. CHẾ ĐỘ ĐỌC: & Giản đồ xung chu kỳ doc: VIH dia chi > địa chỉ cổ giá trị be VIL &VIH S ie > VIL __ VIH | OB VIL “ 8 ACK wo Se, fee 3 (Hậu 4z.
_ 280 renee AE eeeercemseneat neces = << - dõi hậu sẽ só giá tị" Bee Khi các chân CE, OE ở mức logic 0 va V,,6 +5v thi ch€ dé doc dude x4c lập, Di ligu chi xudt ra trong mot khoang thdi gian tacc, tog. CHE DO CHO: TY bang trang thái, khi CE ở mức logic 1, V„„ ở mức +5v thì chế độ chờ được thiết lập. Ở chế độ này làm giảm công suất tiêu thụ còn 75%. Dòng điện tiêu thụ tối đa 35 mA.
Các ngõ ra ở 3 trạng thái (Hi - Z ), độc lập với ngõ vào CE. CHẾ ĐỘ LẬP TRÌNH: Chế độ lập trình sẽ được hoàn hảo khi EPROM đã được xóa sạch. Khi đó, các bit của EPROM đều ở trạng thái logic 1. Việc lập trình được tiến hành từ địa chỉ thấp nhất đến địa chỉ cao hơn và nó sẽ kết thúc khi ta hết dữ liệu đưa vào mà không đòi hỏi là phải chiếm hết các ô nhớ của EPROM.
Để lập trình EPROM 2764 ta cân thực hiện các bước cơ bản sau: _ Đưa địa chỉ vào bus địa chỉ của EPROM để chọn ô nhớ lập trình. Đưa dữ liệu cần nap vào bus dữ liệu của EPROM. Mỗi lần đữ liệu vào thìô nhớ tự động tăng lên 1 đơn vị. Điện áp cận nạp EPROM 2764: Vpp =+21v hoặc =+12,5v _*Chân CE được nối xuống mass (mức logic 0).
Trang14 Luin Vin Fé ((giúệp. - Khi công việc trên đã hoàn tất nghĩa là địa chỉ và dữ liệu đã ổn định thì xung lập trình được đưa vào chân PGM.