CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHƯƠNG TRÌNH Chương trình điều khiển được viết bằng ngôn ngữ C, chạy trong môi trường DOS.. Yêu cầu của chương trình là phải có một giao diện thân thiện, giúp người d
Trang 1CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH CHƯƠNG TRÌNH Chương trình điều khiển được viết bằng ngôn ngữ C, chạy trong môi trường DOS Yêu cầu của chương trình là phải có một giao diện thân thiện, giúp người dùng dễ dàng dùng máy tính để nhập các ký tự cần hiển thị tại vị trí mong muốn trên ma trận LED bên ngoài
Khi thực hiện, chương trình phải thường xuyên trao đổi dữ liệu với mạch ngoài qua cổng song song bằng cách truy nhập vào ba thanh ghi của cổng song song là: thanh ghi dữ liệu, thanh ghi trạng thái, thanh ghi điều khiển Chương trình mặc định lấy cổng song song ở đây là LPT1 với địa chỉ các thanh ghi được cho (tính ở hệ đếm 16) như sau:
Để thuận tiện, trong chương trình ta dùng lệnh #define để định nghĩa cho các thanh
ghi: #define DataReg 0x378
#define StatusReg 0x379
#define ControlReg 0x37A
Thanh ghi dữ liệu có 8 bit (D0 ÷ D7) dùng để đưa ra địa chỉ và mã của ký tự cần ghi vào RAM ở
mạch ngoài Sử dụng lệnh: outportb(DataReg, dữ liệu) Địa chỉ của ký tự cần ghi vào RAM
sẽ xác định vị trí của ký tự trên bảng quảng cáo bên ngoài, nó gồm có địa chỉ cột (4 bit đầu, từ
D0 đến D3) và địa chỉ cột (3 bit tiếp theo, từ D4 đến D6), tức là cần 7 bit địa chỉ D0 ÷ D6, bit thứ
8 là D7 không dùng Gọi column là địa chỉ cột và row là địa chỉ hàng của ký tự cần hiển thị thì địa chỉ của ký tự đó trong RAM là add được tính như sau:
row << 4; // dịch phải 4 bit add = row | column; // cộng đại số row và column
Mã của ký tự dùng 6 bit (D0 ÷ D5) để biểu diễn, tức là có thể biểu diễn được 64 ký tự có mã từ 0 đến 63, được qui ước như bảng dưới đây:
Ký
10
10
10
Hệ 2
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
Trang 2G 6 00011
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
spac e
1
0
1
1
0
0
1
Thanh ghi trạng thái có 8 bit (S0 ÷ S7), dùng để thu nhận những thông tin từ mạch bên ngoài gửi đến qua các chân: 10 và 13 Chức năng từng chân được nêu như bảng dưới đây:
Chân
Bit tương ứng trên thanh ghi trạng thái
Chức năng
Mạch ngoài gửi mức logic 1 để thông báo là đang đọc RAM Khi nó có mức logic 0 thì có nghĩa là RAM đã được đọc xong và máy tính có thể ghi dữ liệu lên RAM
Trang 313 S4 Ở mức logic 1 khi mạch ngoài đã đóng công tắc
nguồn (có thể chưa cấp nguồn cho mạch ngoài)
Khi bắt đầu thực hiện, chương trình phải kiểm tra xem công tắc nguồn ở mạch ngoài đã được đóng chưa thông qua việc đọc dữ liệu từ thanh ghi trạng thái và kiểm tra bit S4 có ở trạng thái 1 không bằng các lệnh:
result = inportb(StatusReg);
k = result & 16; // Phép AND giữa result và 16
Số 16 biểu diễn dưới dạng nhị phân là: 00010000 Khi k ≠ 0 thì S4 = 1
Trước khi ghi dữ liệu lên RAM phải kiểm tra xem bit S6 có ở trạng thái 0 không Quá trình
kiểm tra được thực hiện ở chế độ hỏi vòng bằng cách dùng lệnh for(i=0;i<1000;i++), tức là liên
tục đọc thanh ghi trạng thái, bắt đầu từ lúc ký tự được nhập vào từ bàn phím Sau một thời gian, nếu chân 10 vẫn ở mức logic 1 thì sẽ tự thoát ra và quá trình gửi ký tự là không thành công
Thanh ghi điều khiển có 8 bit (C0 ÷ C7) dùng để gửi thông tin điều khiển từ máy tính
ra mạch bên ngoài bằng các chân: 1, 14, 17 Chức năng các chân được cho như bảng dưới đây:
Chân Bit tương ứngtrên thanh ghi
điều khiển
Chức năng
Chương trình sẽ gửi một mức logic 1 ra chân này để chốt địa chỉ của ký tự gửi ra trên mạch chốt 74373, đồng thời mở bộ đệm 74244 đưa địa chỉ tới RAM
Sau khi địa chỉ và dữ liệu đã đưa tới RAM, chương trình sẽ làm cho chân này chuyển xuống mức logic
0 để tạo ra tín hiệu ghi vào RAM
Khi người dùng nhấn phím F1 để bật chương trình, nếu công tắc nguồn mạch ngoài đã được đóng, chương trình sẽ gửi một mức logic 0 ra chân này để tạo ra tín hiệu cấp nguồn cho mạch
Trang 4CHƯƠNG II: MÃ NGUỒN
//Chuong trinh dieu khien bang quang cao dung ma tran LED 5x7
// (Do an mon hoc: Thiet ke mach Logic)
//Nguoi viet: Le Minh Hung
// Nguyen Duc Linh
// Lop DT6-K43-DHBKHN
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#include <dos.h>
#define DataReg 0x378
#define StatusReg 0x379
Trang 5#define ControlReg 0x37A
void Initialize();
void Interfacing();
void Print_Code(int code);
void ItoSofB(int i,char up[],char down[]);
void Print_Character(int column,int row,int code);
void Print_Column(int column);
void Print_Row(int row);
void Print_Cell(int column,int row,char value);
void Print_Matrix(int code);
int Out_Char(int column,int row,int code);
void Reset();
void Power();
// -int character[64][6]={
//character[x][0-4]: code of character'column
//character[x][5]: ASCII code
{126,17,17,17,126,65}, // 0-A {127,73,73,73,54,66}, // 1-B {62,65,65,65,34,67}, // 2-C {127,65,65,34,28,68}, // 3-D {127,73,73,73,65,69}, // 4-E {127,9,9,9,1,70}, // 5-F {62,65,73,73,58,71}, // 6-G {127,8,8,8,127,72}, // 7-H {0,65,127,65,0,73}, // 8-I {32,64,65,63,1,74}, // 9-J {127,8,20,34,65,75}, //10-K {127,64,64,64,64,76}, //11-L {127,2,12,2,127,77}, //12-M {127,4,8,16,127,78}, //13-N {62,65,65,65,62,79}, //14-O {127,9,9,9,6,80}, //15-P {62,65,81,33,94,81}, //16-Q {127,9,25,41,70,82}, //17-R {38,73,73,73,50,83}, //18-S {1,1,127,1,1,84}, //19-T {63,64,64,64,63,85}, //20-U {31,32,64,32,31,86}, //21-V {63,64,48,64,63,87}, //22-W {99,20,8,20,99,88}, //23-X {7,8,120,8,7,89}, //24-Y {97,81,73,69,67,90}, //25-Z {62,81,73,69,62,48}, //26-0 {0,66,127,64,0,49}, //27-1
Trang 6{66,97,81,73,70,50}, //28-2 {33,65,69,75,49,51}, //29-3 {24,20,18,127,16,52}, //30-4 {39,69,69,69,57,53}, //31-5 {60,74,73,73,48,54}, //32-6 {1,113,9,5,3,55}, //33-7 {54,73,73,73,54,56}, //34-8 {6,73,73,41,30,57}, //35-9 {8,8,62,8,8,43}, //36-+
{8,8,8,8,8,45}, //37 {20,8,62,8,20,42}, //38-*
{32,16,8,4,2,47}, //39-/
{20,20,20,20,20,61}, //40-=
{0,65,34,20,8,62}, //41->
{8,20,34,65,0,60}, //42-<
{0,96,96,0,0,46}, //43-.
{0,80,48,0,0,44}, //44-, {0,54,54,0,0,58}, //45-:
{0,86,54,0,0,59}, //46-;
{0,5,3,0,0,39}, //47-' {0,3,0,3,0,34}, //48-"
{0,28,34,65,0,40}, //49-(
{0,65,34,28,0,41}, //50-) {0,127,65,65,0,91}, //51-[
{0,65,65,127,0,93}, //52-]
{0,0,95,0,0,33}, //53-!
{2,1,81,9,6,63}, //54-?
{50,73,121,65,62,64}, //55-@
{20,62,20,62,20,35}, //56-#
{36,42,127,42,18,36}, //57-$
{35,19,8,100,98,37}, //58-%
{4,2,1,2,4,94}, //59-^
{54,73,85,34,80,38}, //60-&
{2,4,8,16,32,92}, //61-\
{0,0,127,0,0,124}, //62-|
{0,0,0,0,0,32},
};
int matrix[128];
int power;
// -void main()
{
int column=0,row=0,pos=0,i;
char scan,ch;
Interfacing();
Trang 7Initialize();
for(i=0;i<128;i++)
matrix[i]=63;
for(;;)
{
Print_Column(column);
Print_Row(row);
Print_Matrix(matrix[pos]);
Print_Code(matrix[pos]);
window(5+column*2,2+row*2,5+column*2,2+row*2);
if((scan=getch())==0)
{
ch=getch();
switch(ch)
{
case 59: //F1 Power();
break;
case 60: //F2 if(power==1) Reset();
break;
case 75: //Left Arrow if(power==1) {
if(pos>0) pos ;
if(column==0) {
if(row>0)
{ column=16;
row ;
} else column=1;
} column ;
} break;
case 77: //Right Arrow if(power==1)
{ if(pos<127) pos++;
column++;
if(column>15) {
if(row<7)
Trang 8{ column=0;
row++;
} else column=15;
} } break;
case 72: //Up Arrow if(power==1) {
if(row>0) {
pos=pos-16;
row ;
} } break;
case 80: //Down Arrow if(power==1)
{ if(row<7) {
pos=pos+16;
row++;
} } break;
} // for switch(ch)
} // for if((scan=getch())==0)
else
{
ch=scan;
switch(ch)
{
case 27: //ESC
//Dua ra tin hieu tat mach ngoai (chan 17,bit3=1)
outportb(ControlReg,8); // 8 = 00001000b return;
case 13: //Enter if((row<7)&&(power==1)) {
pos=pos+(16-column);
row++;
column=0;
Trang 9} break;
default:
if((isprint(ch))&&(power==1)) {
ch=toupper(ch);
for(i=0;i<64;i++)
if(character[i][5]==ch) {
Print_Character(column,row,ch);
if(Out_Char(column,row,i)==0) {
textbackground(LIGHTGRAY);
textcolor(RED);
window(4,25,30,25);clrscr();
cprintf("Khong gui duoc ky tu !");
} else {
textbackground(LIGHTGRAY);
window(4,25,30,25);clrscr();
} matrix[pos]=i;
break;
} if(pos<127) pos++;
if(column==15)
{ if(row<7) {
column=-1;
row++;
} else column=14;
} column++;
} // for if(isprint(ch)) break;
} // for switch(ch)
} // for else
}
}
// -void Initialize()
{
//Dong mach ngoai: chan 17,bit3=1
Trang 10outportb(ControlReg,8); // 8 = 00001000b
power=0; //Chua cho phep chuong trinh hoat dong
textbackground(BLACK);
textcolor(WHITE);
window(16,20,18,20);clrscr();
printf("OFF");
}
// -void Power()
{
unsigned char result;
if(power==0)
{
//Kiem tra xem chan 13 co o muc cao (bit4=1)
result=inportb(StatusReg);
if(result&16 !=0) // 16=10000b
{
//Neu bit4=1 (mach ngoai da duoc cap nguon)
power=1; //Cho phep chuong trinh hoat dong
textbackground(RED);
textcolor(WHITE);
window(16,20,18,20);clrscr();
printf("ON");
//Dua ra tin hieu dong mach ngoai (chan 17,bit3=0)
//va thiet lap trang thai ban dau: dong bo dem 74244(chan
//1,bit0=0),khong cho phep ghi vao RAM(chan 14,bit1=1)
outportb(ControlReg,2); // 2 = 00000010b
}
else
{
textbackground(LIGHTGRAY);
textcolor(RED);
window(4,25,30,25);clrscr();
cprintf("Chua dong nguon cho mach!");
}
}
else
{
//Khong cho phep chuong trinh hoat dong
power=0;
textbackground(BLACK);
textcolor(WHITE);
window(16,20,18,20);clrscr();
printf("OFF");
//Dua ra tin hieu tat mach ngoai (chan 17,bit3=1)
outportb(ControlReg,8); // 8 = 00001000b
Trang 11}
}
// -void Interfacing()
{
textmode(C40);
textbackground(BLUE);window(0,0,40,25);clrscr();
textbackground(BLACK);window(5,2,37,25);clrscr();
textcolor(BLUE);
textbackground(LIGHTGRAY);window(4,1,36,17);clrscr();
textcolor(LIGHTGRAY);
textbackground(BLACK);window(5,2,35,17);clrscr();
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ");
cprintf("ÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄ");
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ");
cprintf("ÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄ");
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ");
cprintf("ÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄ");
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ");
cprintf("ÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄ");
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ");
cprintf("ÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄ");
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ");
cprintf("ÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄ");
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ");
cprintf("ÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄÅÄ");
cprintf(" ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ \r");
textbackground(LIGHTGRAY);window(5,17,35,17);clrscr();
window(19,18,36,25);clrscr();
textbackground(BLACK);window(31,18,35,24);clrscr();
textcolor(BLUE);textbackground(LIGHTGRAY);
window(20,19,30,19);clrscr();cprintf("Column:");
window(20,21,30,21);clrscr();cprintf("Row:");
window(20,23,30,23);clrscr();cprintf("Code:");
window(4,19,17,23);clrscr();
window(4,25,30,25);clrscr();
window(6,20,17,21);clrscr();cprintf("F1 - Power");
window(6,21,17,22);clrscr();cprintf("F2 - Reset");
window(5,22,17,23);clrscr();cprintf("ESC - Exit");
}
// -void ItoSofB(int i,char up[],char down[])//Chuyen so nguyen
// sang chuoi cac so nhi phan
{
int j=0,k=0;
do
Trang 12{
if(i%2==0) up[j]='0';
else up[j]='1';
j++;
i=i/2;
} while(i!=0);
up[j]='\0';
do
{
down[k]=up[j-1];
k++;j ;
} while(j>=0);
down[k-1]='\0';
}
// -void Print_Code(int code)
{
char up[7];
char down[7];
textcolor(RED);textbackground(LIGHTGRAY);
window(27,23,30,23);clrscr();
itoa(code,up,10);cprintf("%s",up);
window(22,24,30,24);clrscr();
ItoSofB(code,up,down);cprintf("%sB",down);
}
// -void Print_Column(int column)
{
char up[7],down[7];
textcolor(RED);textbackground(LIGHTGRAY);
window(27,19,30,19);clrscr();
itoa(column,up,10);cprintf("%s",up);
window(22,20,30,20);clrscr();
ItoSofB(column,up,down);cprintf("%sB",down);
}
// -void Print_Row(int row)
{
char up[7],down[7];
textcolor(RED);textbackground(LIGHTGRAY);
window(27,21,30,21);clrscr();
itoa(row,up,10);cprintf("%s",up);
window(22,22,30,22);clrscr();
ItoSofB(row,up,down);cprintf("%sB",down);
}
Trang 13
// -void Print_Cell(int column,int row,char value)
{
if(value=='0')
textbackground(BLACK);
else
textbackground(RED);
textcolor(WHITE);
window(31+column,18+row,31+column,18+row);clrscr();
printf("%c",value);
}
// -void Print_Matrix(int code)
{
int i,j,k,len;
char up[9];
char down[9];
for(i=0;i<5;i++)
{
k=0;
ItoSofB(character[code][i],up,down);
len=strlen(up);
while(k<8-len)
{
up[len+k]='0';
k++;
}
for(j=0;j<7;j++)
Print_Cell(i,j,up[j]);
}
}
// -void Print_Character(int column,int row,int code)
{
textcolor(RED);textbackground(BLACK);
window(5+column*2,2+row*2,5+column*2,2+row*2);clrscr();
printf("%c",code);
}
// -int Out_Char(// -int column,// -int row,// -int code) //Dua ky tu co ma
// code ra cong song song
{
int i;
unsigned char result;
int add;
row=row<<4;
add=row|column; //Dia chi o nho cua RAM
Trang 14for(i=0;i<1000;i++) //Hoi vong
{
result=inportb(StatusReg); //Doc trang thai vao
if(result&64==0) //Kiem tra xem chan 10 co o muc thap
//(bit7=0)
{ //64 = 01000000b
//Dua dia chi ra cong song song
outportb(DataReg,add);//Ghi du lieu vao thanh ghi du lieu
//Dua ra tin hieu chot dia chi 74373
//va mo bo dem 74244 (chan 1,bit0=1)
outportb(ControlReg,3);//Ghi du lieu vao thanh ghi dieu
// khien
// 3 = 00000011b //Dua ma ky tu ra cong song song
outportb(DataReg,code);
//Dua ra tin hieu ghi vao RAM (chan 14,bit1=0);
outportb(ControlReg,1); // 1 = 00000001b
//Dua ra tin hieu dong bo dem 74244 (bit0=0)
// va khong cho ghi vao RAM (bit1=1)
outportb(ControlReg,2); // 2 = 00000010b
return 1; // Ket thuc ghi vao RAM
}
}
return 0;
}
// -void Reset()
{
int i;
//Dua ra tin hieu dong mach (chan 17, bit3=1)
outportb(ControlReg,10); // 10 = 00001010b
delay(500); // Tre 0.5s
//Thiet lap lai trang thai ban dau: bit0=0(dong bo dem 74244),
//bit1=1(khong cho ghi vao RAM), bit3=0(mo mach)
outportb(ControlReg,2); // 2 = 00000010b
for(i=0;i<128;i++) //Xoa mang chua cac ky tu ve ky tu trong
matrix[i]=63;
Interfacing(); //Ve lai giao dien
}
// -CHƯƠNG III: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG // -CHƯƠNG TRÌNH
Chương trình điều khiển chỉ chứa trong một file tên là: Quangcao.exe, chạy trong môi trường MSDOS Khi kích hoạt file đó thì giao diện của chương trình sẽ xuất hiện như hình III.1
49