máy vẽ tự động dùng vi điều khiển

1.3.2 Lợi ích của CAM Cùng với những lợi ích của CAD đã làm cho CAM trở nên hữu ích như sau: - Thiết kế dụng cụ và đồ gá cho chế tạo - Lập trình NC - Lập kế hoạch gia công - Lập danh sá

CHƯƠNG I

TÌM HIỂU VỀ CAD/CAM/CNC

1.1 KHÁI NIỆM VỀ CAD/CAM

1.1.1 Khái niệm về CAD

CAD là chử viết tắt (Computer Aided Design) chính là việc sử dụng hệ thống máy tính để tạo ra các bản vẽ thiết kế, khả năng sửa chữa và phân tích nhờ tính năng đồ họa

và các chương trình phần mềm của máy tính

Hệ thống máy tính gồm phần cứng và phần mềm để thiết kế tùy theo yêu cầu sử dụng

- Phần cứng: bao gồm máy tính, thiết bị trình bày đồ họa và thiết bị ngoại

vi

- Phần mềm: là các chương trình đồ họa và các chương trình tính toán

1.1.2 Khái niệm về CAM

CAM (Coputer Aided Manufacturing) là việc sử dụng máy tính để trợ giúp quá trình sản xuất như: lập kế hoạch sản xuất, quản lý và điều khiển các thao tác

1.2 CÁC CÔNG CỤ CỦA HỆ THỐNG CAD/CAM

1.2.1 Công cụ của hệ thống CAD

Là phần giao của ba tập hợp sau:

- Khái niệm đồ họa máy tính

- Các công cụ thiết kế

- Mô hình hóa hình học

Công cụ CAD đòi hỏi nhanh chóng và đáng tin để có thể thiết kế chi tiết một cách

có hiệu quả mặt khác còn phải có nhiều tiện ích để quá trình thiết kế đạt hiệu quả cao

1.2.2 Công cụ của CAM

Là phần giao của ba tập hợp:

- Các khái niệm nối mạng

- Các công cụ sản xuất

- Các công cụ CAD

1.2.3 Công cụ của CAD/CAM

CAD/CAM là một công nghệ bao gồm cả phần cứng phần mềm Ứng dụng nhiều nhất là các ngành sản xuất đòi hỏi độ chính xác cao và các chi tiết phức tạp

Do đó khi áp dụng được công cụ CAD/CAM vào quá trình sản xuất rẽ rút gắn được rất nhiều công đoạn

1.3 NHỮNG LỢI ÍCH CỦA CAD/CAM

1.3.1 Lợi ích của CAD

Có rất nhiều lợi ích từ CAD: chất lượng công việc tốt hơn, có nhiều thông tin bổ ích hơn, điều kiện điều khiển tốt hơn Sau đây là những lợi ích mà hệ thống CAD/CAM có thể mang lại

- Năng suất thiết kế tăng

- Thời gian thiết kế giảm

- Giảm được số người thiết kế

- Dễ đáp ứng nhu cầu khách hàng

- Đáp ứng nhu cầu nhanh hơn

- Ít có lỗi hơn trong quá trình làm việc

- Chính xác hơn

- Dễ nhận ra sự đụng nhau giữa các bộ phận

- Phân tích tốt hơn, giảm được thử mẫu

- Giúp chuẩn bị sơ đồ

- Thiết kế hợp tiêu chuẩn hơn

- Giảm thởi gian đào tạo để vẽ và lập trình NC

- Lập trình NC ít hơn

- Tiết kiện được vật liệu và thời gian nhờ quá trình thiết kế tối ưu

- Đảm bảo kết quả làm việc

- Quản lý đội ngủ thiết kế dự án hiệu quả hơn

- Giúp kiển tra các chi tiết phức tạp

- Giúp cho kỹ sư công nghệ, thiết kế, vẽ, quản lý và các nhóm khác tạo thành một ê kip làm việc hiệu quả và hiểu biết nhau nhiều hơn

1.3.2 Lợi ích của CAM

Cùng với những lợi ích của CAD đã làm cho CAM trở nên hữu ích như sau:

- Thiết kế dụng cụ và đồ gá cho chế tạo

- Lập trình NC

- Lập kế hoạch gia công

- Lập danh sách chi tiết ghép cho sản xuất

- Kiểm tra nhờ máy tính

- Lập kế hoạch Roboties

- Công nghệ nhóm

- Chu trình sản xuất ngắn hơn nhờ lên lịch trình sản xuất hợp lý

1.4 TƯƠNG LAI CỦA CAD/CAM

Xu thế phát triển chung của các ngành công nghiệp chế tạo theo ông nghệ tiên tiến

là liên kết các thành phần của quy trình sản xuất trong một hệ thống tích hợp điều khiển bởi máy tính điện tử (CIM)

Các thành phần của hệ thống tích hợp điều khiển bởi máy tính được quản lý và điều hành dựa trên cơ sỡ dữ liệu trung tâm mà thành phần quan trọng là các dữ liệu từ quá trình CAD không chỉ là cơ sở dữ liệu để thực hiện phân tích kỹ thuật, lập qui trình chế tạo, gia công điều khiển số (CAM) mà nó chính là dữ liệu điều khiển thiết bị sản xuất điều khiển số, như các loại máy công cụ, máy gia công , người máy và các thiết bị phụ trợ khác

Rộng hơn, dữ liệu từ quá trình CAD là cơ sở để hoạch định sản xuất và điều khiển quá trình kiểm soát chất lượng sản phẩm

1.5 SỰ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CNC

Cùng với việc phát triển máy tính, khoàng cuối năn 50 máy CNC ra đời

Ở máy cắt kim loại thông thường, việc điều khiển các chuyển động cũng như thay đổi vận tốc của các bộ phận máy đều thực hiện bằng tay Với cách điều khiển này thời gian phụ khá lớn, nên không thể tăng năng suất lao động cũng như đảm bảo độ chính xác của vật gia công

Do đó để giảm thời gian phụ ta cần thiết tiến hành tự động hóa quá trình điều khiển trong sản xuất hàng loạt, từ lâu người ta dùng phương pháp gia công tự động với việc tự động bằng các dấu tì, bằng cam trên trục phân phối …Đặc điển của loại máy tự động này là rút ngắn đựoc thời gian phụ, nhưng thời gian chuẩn bị sản xuất dài(thời gian thiết kế và chế tạo cam, thời gian điều chỉnh máy…) Nhược đểm này không đáng kể nếu sản xuất với số lượng lớn Trái lại với sản xuất nhở, mặt hàng phải thay đổi thường xuyên, loại máy tự động này trở nên không kinh tế Do đó cần phải tìm ra phương pháp điều khiển mới, đảm bảo thời gian điều chỉnh máy để gia công tử loại chi tiết này sang loại chi tiết khác được nhanh Yêu cầu này được thực hiện vơi việc điều khiển theo chương trình

Điều khiễn theo chương trỉnh là một dạng điều khiển tự động mà tín hiệu điều khiển(tín hiệu ra) thay đổi theo một quy luật đã định trước Nói cách khác, trên máy điều khiển theo chương trình, thứ tự giá trị của chuyển động cũng như thứ tự giá trị của chuyển động, thứ tự chuyển động của các bộ phận của máy, đóng mở các hệ thống làm nguội, bôi trơn, thay giao… đều đưôc thực hiện theo một trình tự đã được lập trình sẵn Các cơ cấu mang chương trình này được đặt vào thiết bị điều khiển và máy sẽ làm việc tự động theo chương trình đã chọn

Nếu các chương trình trên được ghi lại bằng các vấu tì, bằng hệ thống cam, bằng mẫu chép hình… ta gọi hệ thống điều khiển đó là hệ thống điều khiển vi số Nếu các chương trình được biểu thị bằng các chữ số dưới dạng mã hiệu, ta gọi đó là chương trình điều khiển theo dạng số

Như vậy điều khiển theo chương trình số là một quá trình tự động cho phép đưa một cơ cấu di động từ vị trí này đến vị trí khác bằng một lệnh Sự dịch chuyển này có thể là lượng di động thẳng hay góc quay theo các bậc tự do

Trong nhiều trường hợp phương pháp điều khiển theo chương trình số được thiết

kế tự động hóa việc di chuyển một cơ cấu từ vị trí này đến vị trí khác, ta gọi là điều khiển theo điển nhưng ta chũng thực hiện dễ dàng khi rút ngắn vô hạn khoảng cách giữa hai điển di động kế tiếp nhau và sẽ đạt được một quá trình điều khiển quĩ đạo gọi

là “điều khiển theo đường”

Phương pháp điều khiển chương trình số có thể được dùng để di động bất kỳ một

cơ cấu nào được truyền động bằng cơ Phạm vi sử dụng của nó rất rộng, nhưng chủ ỵếu là tự động hóa máy công cụ

Chương trình ghi bằng các chữ số được thực hiện ở ngoài máy, dưới dạng băng xuyên lỗ, bằng từ đĩa từ, film… Các chương trình này có thể cât giữ vào kho, khi cần

sử dụng ta chỉ cần nạp vào máy để máy thực hiện chương trình và điều khiển các chuyển động theo yêu cầu

Vì làm các chương trình số có thể tiến hành xa máy và máy có hệ thống đo lường riêng, nên hệ thống này có thể thay đổi dễ dàng và nhanh chóng

Hệ thống điều khiển theo chương trình số còn được gọi là hệ thống NC (Numerical Control) và máy điều khiển theo chương trình số được gọi là máy NC Như thế máy

NC là loại máy công cụ hoạt động tự động một phần hoặc toàn phần với các lệnh được thể hiện bằng dạng tín hiệu số được ghi trên phiếu đục lỗ, đĩa từ, băng từ…

Công nghệ ngày càng được phát triển cao hơn nữa, đặc biệt là CAD (Computer Aided Design), CAM (Computer Aided Menufacturer) giúp cho công việc sản xuất diễn ra nhanh hơn và linh hoạt hơn, từ đó máy CNC ra đời máy CNC là máy NC nhưng được hỗ trợ bằng máy tính

1.6 MÁY CNC NGÀY NAY

Xu thế phát triển máy NC là càng ngày càng hoàn thiện hơn máy NC Trên cơ sở máy NC tạo nên các trung tâm gia công (CNC), các hệ thống gia công (DNC), các hệ thống sản xuất tổng hợp(CIM) và nhà máy tự động đi cùng với sự phát triển của ngành

vi địện tử, phát triển trí tuệ nhân tạo và công nghệ người máy

CNC- Computer Numerical Control

Hệ thống dựa trên máy vi tính, chứa một hoặc một vài máy vi tính (bộ xử lý) trong

đó phần mềm giữ chức năng thi hành các thuật toán của việc điều khiển máy công cụ CNC là một loại máy điều khiển theo chương trình số, có cơ cấu vận hành tự động thực hiện nhiều công việc khác nhau sau mỗi lần phôi được gá với sự điều khiển của máy tính Về cơ bản, hoạt động của may CNC do chương trình của máy tính lắp trên consol của máy điều khiển

Chương trình điều hành cơ bản được cài đặt để thực hiện các nhiệm vụ:

 Nạp dữ liệu chương trình và ghi nhớ dữ liệu

 Xử lý các dữ liệu để nhận được các chuyển động của máy

và các chức năng phụ như hệ thống đóng ngắt

 Điều khiển các chuyển động của máy: chuyển dịch tọa độ, tính toán sai số và hiệu chỉnh

DNC – Direct Numerical Control

Đây là một hệ thống điều khiển phân phối với một máy chủ trung tâm, duy trì một

cơ sở dữ liệu của các kênh NC và phân phối chúng để đáp ứng yêu cầu của các đơn vị điều khiển máy thông qua mạng liên kết giao tiếp Các máy công cụ có thể có các kiểu điều khiển đa dạng, bao gồm CNC

DNC là một hệ thống gồm nhiều máy NC ghép lại và được điều khiển bởi một máy tính điện tử trung tâm thực hiện mối liên hệ trực tiếp với các máy DCN đầu tiên ra đời vào năm 1961 Ở hệ thống này người ta có thể loại bỏ các cơ cấu mang thông tin trung gian Các chương trình gia công được lưu trữ trong bộ nhớ của máy tính trung tâm và được truyền đến các cụm điều khiển số trên máy NC bằng hệ thống dây cáp Thông thường các cụm điều khiển số có bộ nhớ khá lớn để lưu chương trình và có thể hiệu chỉnh và sửa chữa, xóa và lập trình mới Nên không cần có bộ thích nghi trung gian để đảm bảo chức năng này

Từ máy tính trung tâm, các thông tin chuyển đến các cụm điều khiển số gồm nội dung chương trình điều khiển, số thứ tự của chương trình chi tiết gia công, danh mục dụng cụ cắt và dữ liệu điều khịển máy

Ngược lại, các cụm điều khiển số có thể gởi về máy tính trung tâm các thông tin như: một chương trình của chi tiết sau khi gá lắp lên trên máy, danh mục các dụng cụ cắt, tình trạng máy, các tính toán hiệu chỉnh…

Ở hệ thống này các chương trình có thể thay đổi một cách dễ dàng và nhanh chóng Đây là ưu điểm nổi bật của máy DNC Mặt khác nhờ có máy tính điện tử trung tâm, DNC có thể cài đặt quá trình công nghệ vào hệ thồng xử lý dữ liệu của xí nghiệp, và như thế toàn bộ quá trình gia công được tự động hóa hoàn toàn

ANC – Adaptive Numerical Control

ANC là tập hợp các phần tử điều khiển số áp dụng các đặc tính tự thích nghi vào

hệ thống điều khiển hay bảo đảm tự động sửa chữa các lỗi trong trường hợp một thông tin không đầy đủ Nó có thể là một phần của hệ thống NC

ANC được ra đời nhằm nâng cao năng suất máy và làm giảm thời gian chính Vì thế vào năm 1965 loại điều khiển thích nghi AC được đưa vào sử dụng lần đầu tiên trên máy NC, và máy NC được điều khiển bằng hệ thống AC được gọi là máy ANC Điều khiển là một hệ thống nhằm điều khiển các thông số đặc trưng cua một quá trình nào đó để đạt được một già trị phù hợp nhất, tối ưu nhất Nói một cách khác, AC

có nhiệm vụ so sánh khả năng có thể có với một giá trị được cho trước nhằm đạt đến một kết quả tối ưu(vd: lực cắt, độ dày mỏng đường cắt, moment, giá thành tối thiểu…) Thông thường ở hệ thống AC phải cần máy tính điện tử Trong hệ thống AC việc đo đạc các đại lượng (vd: chiều sâu cắt, vận tốc cắt…) được làm một cách tự động Công suất, biến dạng trục chính, biến dạng dao cắt…có thể được đo một hoặc nhiều đại lượng một lúc Trị số lớn nhất cho phép của các đại lượng này tạo thành các điều kiện giới hạn đưa cào máy qua nút nhấn hoặc qua cơ cấu chương trình

FMS – Flexible Manufacturing System

FMS là một thuật ngữ chung để chỉ một bộ phận chế tạo và điều khiển bằng máy tính mà có thể tự động gá, đặt, để các chi tiết khác nhau để sản xuất, được nhóm thành các họ

FMM – Flexible Manufacturing Module Một phần trang thiết bị sản xuất của FMS Thí dụ một máy công cụ đa chức năng có bộ phận cấp phôi tại chổ (cơ cấu truyền) chuyển chi tiết gia công và dụng cụ

FML – Flexible Manufacturing Line Một phân xưởng hay môt phần của phân xưởng bao gốm một vài FMM với một hệ thống điều khiển dựa trên máy tính thông thường, một băng chuyền và nhà kho Máy tính lưu trử các dữ liệu chương trình điều khiển, truyền chúng tới các bộ phận (MCU) và cũng đảm bảo điều khiển và lập kế hoạch

FMF – Flexible Manufacturing Factory Một FMF bao gồm một vài FML, một vài FMM với một hệ thống vận chuyển hệ thống thông thường, một nhà kho và một hệ thống điều khiển dựa trên máy tính kiểu phân cấp phân phối thông tin thông qua một mạch cục bộ LAN (Logical Area Network)

Ý tưởng kết hợp giữa máy NC và máy tính điện tử trong quá trình sản xuất đã được M.E.Merchant đề ra năm 1961 và năm 1965 hệ thống sản xuất điều khiển D.Williamson bằng máy tình đầu tiên đã ra tại Mỹ năm 1967 D.williamson (người Anh) đã đưa ra hệ thống sản xuất mang đầy đủ ý nghĩa linh hoạt của nó

Hệ thống máy sản xuất linh hoạt là hệ thống có trình độ tự động hóa cao, bao gồm một số máy Nc,CNC, các thiết bị tự động cấp phôi, cấp dao, đo lường, vận chuyển và lưu trữ chi tiết… với sự điều khiển của máy tính để đảm bảo linh hoạt và năng suất cao cho sản xuất nhỏ, trung và lớn

Tính linh hoạt cao của hệ thống được thể hiện ở các mặt sau:

 Có khả năng sản xuất 20-30 loại chi tiết có quy trình gia công khác nhau

 Có khả năng thay đổi nhanh số lượng sản phẩm và thực hiện các đơn đặp hàng cấp tốc

 Tổn phí cho việc tạo lập phần mềm it

 Tùy thuộc vào quy mô cấu trúc, hệ thống sản xuất linh hoạt có thể phân thành các loại sau:

 Đơn vị sản xuất linh hoạt (FMC- Flexible Manufacturing Cell) Nhóm sản xuất linh hoạt bao gồm hai hay nhiều máy NC, tối thiểu là một CNC với bàn gá dao và cơ cấu cấp phôi, cấp dao tự động ở tùng máy Điều khiển của máy và toàn bộ hoạt động của FMC do may tình trung tâm thực hiện phối hợp với các mạng may vi tính độc lập Phôi được hoàn tất tòan phần hay môt phần sau khi rời MFC MFC chủ yếu dùng cho sản xuất hàng loạt nhỏ hay trung bình

 Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS – Flexible Manufacturing System): FMS bao gồm một hoặc nhiều FMC do hệ thống do hệ thống vận chuyển tự động (xe điều khiển tự động như xe bốc xếp băng tải… điều khiển máy tính) Hệ thống vận chuyển di động các bàn gá dao, phôi vật liệu, dụng cụ giữa các máy, kho và nơi làm việc Điều khiển toàn bộ hệ thống là máy tính điện tử trung tâm FMS dùng cho sản xuất hàng loạt trung bình và lớn cho những chi tiết có dạng gần giống nhau

Với sự phát triển hạn chế trong những năm đầu đến nay các nước đều tiếp nhận hiệu quả kinh tế của FMS Cho đến năm 1980 toàn thế giới đưa vào sử dụng khoảng

70 FMS, cho đến năm 1987 đã có gần 300 hệ thống

CIM – Computer Integrated Manufacturing

CIM là sự liên kết toàn bộ giữa CAD và CAM vào một quá trình được giám sát

và điều khiển hoàn toàn bằng máy tính

Với sự phát triển của họ máy NC như CNC, DNC, của các hệ thống sản xuất linh hoạt FMC, FMS; của kỹ thuật người máy và hệ thống phần mềm điều khiển tự động của máy tính điện tử, đã dẫn đến sự ra đời của hệ thống sản xuất tổng hợp vào năm

1978 Hiện SIM mới chỉ phát triển ở các nước công nghiệp phát triển và nó gần như

là một kho công cụ về thể chất và tinh thần của xu thế tự động hóa ngày nay

CIM là một hệ thống sản xuất sử dụng trí tuệ nhân tạo tổng hợp ở trình độ cao, các thiết bị sản xuất, các hệ thống thông minh, các phần mềm điều khiển để thực hiện môt quá trình công tác tự động

Đứng về mặt xử lý thông tin, CIM là:

- Một hệ thống tổng hợp các hệ thống thiết kế và kiển tra tất cả các tài nguyên của quá trình sản xuất

- Một phương tiện phục vụ cho tự động hóa thu thập thông tin giữa các hệ thống máy tính và sử dụng nó cho việc hình thành một hệ thống phản hồi kín để thiết kế

và điều khiển

Về phần cứng SIM có :

- Nhiều đơn vị gia công dùng cho từng mục tiêu riêng biệt, hoặc xây dựng thành một hệ thống sử dụng cho nhiều mục đích

- Hệ thống băng tải tự động nối liền các đơn vị gia công

- Hệ thống cấp phôi và cấp dao tự động cũng như hệ thống tải phôi

- Một máy tính điện tử trung tâm

Sự khác biệt giữa một máy CIM và NC là trình độ tự động hóa tổng hợp của quá trình công tác Ở máy NC tự động hóa được thực hiện trên từng phần công việc, không

có mối quan hệ trực tiếp giữa các khâu công tác của các máy độc lập Ở CIM các đơn

vị gia công thực hiện từng phần công việc liên quan chặt chẻ với nhau tạo thành một quá trình sản xuất tổng hợp Mối quan hệ giữa từng công đoạn không chỉ theo thứ tự công nghệ mà còn rất nghiêm ngặt về nhịp độ thời gian để chi tiết gia công đi từ may này sang máy khác một cách ngắn nhất CIM có thể sản xuất với bất kỳ loại nào thậm chí có thể sản xuất cùng một lúc nhiều loại chi tiết khác nhau

Về thực chất, nội dung hoạt động của SIM là tổng hợp của năm lĩnh vực hoạt động riêng đó là: hệ thống thiết kế sản xuất bằng máy tính điện tử CAD (Computer Aided Disign), hệ thống thiết kế quá trình và điều khiển sản xuất bằng máy tính CAPPC (Coputer Aided Planing Control), hệ thống thiết kế quy trình công nghệ bằng máy tính CAPE (Computer Aided Production Engineering), hệ thống tồn trữ và vận chuyển bằng máy tính CAST (Computer Aided Storage and Transporttation), hệ thống tổ chức

và điều khiển sản xuất bằng máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing)

CIM đang có xu hướng phát triển mạnh ở Mỹ và Canada

Tóm lại điều khiển theo chương trình số ngày nay đã phát triển trên nền tảng vi điện tử, thực sự đã làm nên cuộc cách mạng thứ hai của tự động hóa Các máy NC với khả năng định vị nhanh và chính xác, sử dụng các dụng cụ tiêu chuẩn, sử dụng các chương trình có thể thay đổi nhanh trên các băng từ , đĩa từ… thực sự đã trở thành công cụ tự động hóa có ý nghĩa kinh tế cao Với việc điều khiển hệ thống bằng các thiết bị thích nghi, kỹ thuật NC đã có thể thay thế vai trò của công nhân kỹ thật vì hệ thống AC có khả năng xác định và điều chỉnh các điều kiện gia công tối ưu Với sự ra đời của máy CNC, các chức năng thiết kế đơn giản để tạo thành các quỷ đạo chuyển động phức tạp cũng được tự động hóa Hệ thống DNC đã có thể điều chỉnh chất lượng sản phẩm CIM đã thực sự trở thành hệ thống tổng hợp để chế biến vật liệu và xử lý thông tin Từ hệ thống này, nếu trình tự động hóa quá trình tổ chức và điều khiển sản xuất cũng như quá trình vận chuyển và tốn trữ vật liệu được nâng lên một bậc, nhà máy tự động sẽ ra đời Nhà máy tự động loại này đã có nhưng để cho trình độ tự động của hệ thống sản xuất được to và rộng hơn, cần phải tiến hành nghiên cứu thiết kế công nghệ một cách hiệu quả hơn

CCNC Cimple Computer Numerical Control

Ngày nay, người ta đã quen với máy CNC và không lấy làm ngạc nhiên về sự huyền diệu của nó Điều này làm cho giá của nhiều loại máy CNC giảm xuống, nhiều

cơ sở nhỏ và gia đình cũng đã có khả năng sử dụng nó

Tuy nhiên máy CNC sẽ không thể phát huy được hết các ưu điểm của nó nếu không có một phần mềm chuyên tạo các thiết kế một cách nhanh chóng và có độ chính xác cao Các phần mềm CAD, chẳng hạn như Autocad , sẽ giúp được chúng ta trong việc tạo các bản vẽ đạt được những yêu cầu trên Vậy tất cả những cái ta cần là một máy tính, phần mềm CAD, phần mềm CNC, mạch điều khiển và phần cơ khí dùng được tích hợp hàng loạt động cơ bước

CHƯƠNG II

GIỚI THIỂT TỔNG QUÁT VỀ CÁC THIẾT BỊ ĐỒ HỌA

2.1 MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐỒ HỌA

2.1.1 Thiết bị quét Raster

Thiết bị quét Raster (gọi tắt là Raster) cũng là một loại thiết bị thể hiện (màn hình) chính Thiết bị Raster thể hiện hình ảnh từ những điểm màu thay vì đường mỗi điểm còn được gọi là pixel

Giới thiệu một số thiết bị Raster:

- Màn hình ( Monitor): màn hình hiển thị trong hệ thống đồ họa máy tính là càu nối chính trong việc trao đổi thông tin giữa người sử dụng và hệ thống có nhiều loại công nghệ được sử dụng để phối hợp các loại màn hình đồ họa Độ phân dải liên quan đến khả năng màn hình thể hiện các chi tiết hình ành Các màn hình đạt đến độ phân giải 1280x1024 là rất tốt Ở đây các con số thể hiện các điểm có thể phân biệt trên màn hình

- Vùng đệm khung: Vùng đệm khung chiếm rất nhiều bộ nhớ Giả sử kích thước hình là d dòng, c cột và cần cho b bit cho một điểm thì cần d*c*b bit Một thiết bị Raster chất lượng cao có thể có d=1024, c=1024,b=24.Nhưvậy cần 25 triệu bit (3MB), như thế vùng đệm này nằm ở đâu và làm sao truy cập được nó

Với một số hệ Raster, vùng đệm khung thực sự là một phần bộ nhớ của máy, chúng được gọi là thiết bị bit_maped Bộ xử lý có thể truy xuất từng điểm và có một mạch logic để làm tươi màn hình Để tạo ảnh ứng dụng sẽ ghi màu(là giá trị) trực tíêp lên bộ nhớ thích hợp Tại cấp thấp nhất, sẽ có những chỉ thị máy làm việc này.tuy nhiên để tạo thuận tiện người ta tạo thủ tục Setpixel(row,col,A) để nạp giá trị A cho điểm tại(raw,col)

- Máy in kim: Cơ cấu in của máy in ma trận điểm là tập hợp từ 7 đền 24 cây kim cứng sắp xếp trên đầu in, di chuyển theo phương nằm ngang trên bề mặt tờ giấy Các máy in này làm việc như thiết bị quét dòng và càn có sự chuyển đổi cho các hình ảnh dạng quét vecter Việc in màu nhờ thực hiện ruy ban màu Các màu được bổ sung bằng cách gõ hai vùng đệm trên suy ban lên cùng một điểm trên giấy

- Máy in, vẽ phun: Cũng là thiết bị quét dòng(raster scan), nó là thiết bị in màu rẽ tiền Cơ cấu của nó là gốm các đầu vòi mực gắn ở đầu in, di chuyển trên bề mặt giấy

và phun mục với các màu sắc khác nhau Các vòi phun được gắn với các hốc mực bằng các rãnh rất nhỏ được bao bọc bởi các tinh thể áp điện một xung điện đặt vào các tinh thể sẽ tạo ra một cái giật nhẹ, làm bắn ra một giọt mực độ phân dải của máy in này được quy định bởi kích thước vòi phun tạo ra nó Vòi phun thường rất nhỏ nên khi in thường gặp một số vấn đề phức tạp

- Máy in Lazer: là thiết bị quét dòng (raster scan), trong đó chùm tia lazer quét lên một cái trống quay được tích điện dương, phủ bằng một lớp selen Phần mặt trống được chiếu bởi chùm tia lazer sẽ bị mất điện tích dương Nhựng phần tích điện còn lại tương ứng với những phần đen trên giấy một bộ vi xử lý trên

máy in lazer sẽ thực hiện việc chuyển đổi sang dạng quét dòng

- Máy in tĩnh điện: là thiết bị nạp điện tích âm cho các phần của loại giấy được chế tạo đặc biệt, sau đó làm cô đặc bột tỉnh điện dạng lỏng, tích điện dương lên tờ giấy Bột tĩnh điện ẽ phủ lên và làm tối phần giấy tích điện âm Đây là thiết

bị dạng quét dòng , chứa bộ xử lý để thực hiện ciệc chuyển đổi

2.1.2 Thiết bị vẽ đường:

Có hai loại thường gặp nhất của máy vẽ là dạng trống và dạng phẳng

- Máy vẽ dạng phẳng: máy vẽ dạng phẳng truy cập đến các vị trí xy trên mặt phẳng bàng cách chyển động các cần vẽ gắn trên bàn vẽ Trên cần vẽ gắn một cây viết vẽ có thể chuyển động dọc theo hai hướng x và y Cây viết có thể hạ xuống hoặc nhấc lên, tùy theo việc đường vẽ hay vị trí cây viết thay đổi Tờ giấy được giữ trên mặt bàn vẽ bằng tĩnh điện hoặc chân không

- Máy vẽ dạng trống: máy vẽ dạng trống có một vài điểm rất phức tạp hơn dạng phẳng, mặc dù các chế độ hoạt động tương đối giống nhau Trong máy vẽ dạng trống, tờ giấy được cuốn lên trống vẽ sao cho không có sự trượt Trống xẽ

sẽ quay tới quay lui, trong khi đầu vẽ trượt trên một cần vẽ cố định, truy cập đến các điểm trên tờ giấy

 Nhận xét:

Các thiết bị vẽ đường (lines drawing) chỉ có thể vẽ đường Thông dụng nhất là bút vẽ Plotter Khi Plotter vẽ đường, trước hết bút được di chuyển đến điểm đầu, đặt bút xuống, sau đó bút di chuyền theo đường thẳng tới đầu kia của đường Các thiết bị vẽ đường có hệ tọa độ định sẵn cho bút vẽ

2.2 CÁC KHÁI NIỆM CẦN BIẾT KHI THIẾT KẾ MỘT CHƯƠNG TRÌNH ĐỒ HỌA

2.2.1 Khái niệm:

Chúng ta đã gặp nhiều dạng “lệnh thiết bị” tùy theo thiết bị Các thiết bị vẽ đường như Plotter thì có các thủ tục Pen_up, Pen_down,Go_to(x,y) thiết bị Raster thì có các thủ tục Setpixel, line Trong mọi trường hợp ta phải gởi đi tọa độ thiết bị, và mỗi thiết

bị có riêng hệ tọa độ định sẵn Điều đó gây ra hai vấn đề:

- Khó để tìm hiểu các ý tưởng và phương pháp cơ bản mà không biết chi tiết về thiết bị

- Khó thay đổi một ứng dụng viết cho thiết bị này sang thiết bị khác Như vậy cần phải “che giấu” chi tiết về thiết bị trong các thủ tục điều khiển để có được dạng giao tiếp thống nhất cho ứng dụng

Để đảm bào tính linh động, các tiêu chuẩn đồ họa đã thiết lập cho chương trình ứng dụng các thay đổi tối thiểu, cho phé có định địa chỉ các thiết bị nhập khác nhau Khởi đầu, người lập trình tạo ra một hệ thống tọa độ mô hình, trong mô tả một đối tượng gọi là hệ tọa độ thực Tiếp theo, người lập trình mô tả một hệ thống tọa độ thiết bị chuẩn, bằng cách xác định các vùng hai chiều của bề mặt quan sát mà trên đó hình ảnh

sẽ xuất hiện Sau đó các tọa độ thiết bị chuẩn sẽ chuyển sang tọa độ thiết bị

Chương trình ứng dụng sẽ giao tiếp với hệ thống tọa độ chuẩn theo cách thức phù hợp, không quan tâm đến thiết bị xuất được sữ dụng Do đó tạo ra được sự độc lập thiết bị trong việc tạo ảnh của đối tượng

Hệ thống

tọa độ

Hệ thống tọa độ chuẩn(NDC)

Hệ thống tọa

độ thiết

Thiết bị vật lý

CHƯƠNG III

GIỚI THIỆU CÁC GIẢI THUẬT VẼ

3.1 GIẢI THUẬT SINH ĐƯỜNG THẲNG

3.1.1 Nguyên lý chung :

Trên mặt phẳng bất kỳ Một điểm được xác định bởi cặp hai giá trị tọa độ: một theo trục x và một theo trục y, mô tả khoảng cách từ điểm đó đến các trục Đểm sẽ nằm trên đường thẳng khi giá trị tọa độ điểm thỏa mãn phương trình biểu diễn đường thẳng đó Việc biểu diễn đường thẳng có rất nhiều phương pháp khác nhau

Nếu hai điểm với tọa độ (x1,y1) và (x2,y2) được sử dụng để xác định nên một đường thẳng, thì phương trình của đường thẳng qua hai điển được viết lại như sau:

)1/(

Do các đường thẳng được mô tả trong hệ tọa độ thực khi hiển thị trong máy tính,

hệ tọa độ chính là lưới nguyên nên bản chất của quá trình vẽ các đường thẳng chính là

sự nguyên hóa các tọa độ các điểm thuộc đường thẳng và vẽ các pixel tương ứng

Nguyên lý chung là cho một thành phần tọa độ x hay y biến đổi theo từng đơn vị

và tính tọa độ nguyên còn lại sao cho gần với tọa độ thực nhất Việc quyết định chọn x hay y biến đổi phụ thuộc vào độ rộng của đường thẳng

3.1.2 Giải thuật trung điểm sinh đường thẳng (MidPoint):

Giài thuật điểm giữa (Midpoint) được Pitteway đưa ra những năm 1967 và được VanAken áp dụng cho việc sinh các đường thẳng và đường tròn năm 1985 cho ra các công thức đơn giản và tạo được các điểm tương tự với giải thuật Bresenham

Giải sử điểm (xi,yi) là điểm hiện thời và với giải thuật Bresanham, việc quyết định điểm A hay B là điểm kế tiếp là sự lựa chọn các giá trị yi+1 hay yi dựa vào khoảng cách

từ AS hay từ B S Và như vậy giải thuật đã bỏ qua yếu tố đánh giá là: điển

M, trung điểm của đọan AB, mà qua đó việc so sánh chỉ đơn giản là quá trình xem xét

M nằm trên hay dưới đường thẳng cần sinh:

M

Nếu M nằm dưới thì điểm A được chọn, ngược lại M nằm trên thì điểm B được chọn Giải sử như ta có phương trình đoạn thẳng biểu diễn dưới dạng không tường minh cùng với các hệ số a,b như sau:

F(x,y) = ax+by+c=0 Nếu đặt dx= x2-x1 và dy=y2-y1, phương trình chuyển về dạng:

y = (dx/dy).x+B

Như vậy a=dx; b= - dy; c= B.dx

Với phương trình trên thì F(x,y)=0 với mọi điểm (x,y) nằm trên đường thẳng, F(x,y)>0 với các điểm nằm dưới đường thằng, và <0 với các điểm nằm trên đường thẳng

Đặt d=F(xi+1,yi+1/2) là trung điểm của đoạn AB ta có:

di= a(xi+1)+ b(yi+ 1/2) + c

Việc so sánh, hay kiểm tra M sẽ được thay bằng việc xét giái trị d nếu d>0 thì điểm B được chọn, nếu d<0 điểm A được chọn trong trường hợp d=0 chúng ta có thể chọn điểm A hay B bất kỳ

- Nếu B được chọn thì M sẽ tăng theo x một đơn vị, khi đó:

di+1 = F(xi+2,yi+1/2)

di+1= di+a= di+ dy

- Nếu A được chọn thì M thì tăng theo hai hường x và y cùng một đơn vị khi đó:

d1= a+b/2= dy – dx/2

x=x1 y=y1 dx=x2-x1 dy=y2-y1 d=dy-dx/2

putpixel

d<=0 d = d+dy-dx

y=y+1 d=d+dy

Lưu đồ giải thuật trung điểm sinh đường thẳng

3.2 GIẢI THUẬT TRUNG ĐIỂM SINH ĐƯỜNG TRÒN

độ dựa và độ phân giải của màn hình

3.2.2 Giải thuật trung điểm sinh đường tròn

Như trong các tính năng đã phân tích trong phần Midpoint cho đường thẳng Việc phát triển giải thuật sinh đường tròn cũng thu được các ưu điểm tương tự

Lấy ¼ đường tròn lám thí dụ khi x chạy từ 0R 2 và giả sử điểm trên đường tròn là P có tọa độ (xi,yi) Mục đích của giải thuật là tìm ra điểm kế tiếp (xi+1,yi+1) có hai sự lựa chọn là A và B

Theo phương trình đường tròn dưới dạng không tường minh:

F(x,y) = x2+y2-R2

Gía trị dương cho những điểm trong đường tròn và giá trị âm cho những điểm ngoài đường tròn Điểm giữa M của A và B sẽ quyết định việc lựa chọn Nếu M<0 điểm a sẽ là điểm kế tiếp và ngược lại nếu M > 0 thì điểm B là điểm cần tìm

Giá trị d của trung điểm sẽ được tính theo công thức:

di = F(xi+1,yi-1/2 )

= (xi+1)2+ (yi+1/2)2-R2Như vậy di < 0 thì điểm kế tiếp là A sẽ dịch một đơn vị theo x và giá trị di+1 được tính theo công thức:

di+1 = F(xi+2, yi-1/2 ) = (xi+2)2+(yi-1/2)2-R2

 di+1 = di + (2xi + 3)



 = 2xi+ 3 Trường hợp di > 0 thì điểm kế tiếp là B sẽ tăng giái trị theo x và giàm theo y với cùng một đơn vị

Lưu đồ giãi thiật trung điểm sinh đường tròn

Start

x=0 y= R

Yes

No

3.3 GIẢI THUẬT VẼ ĐƯỜNG SPLINE

3.3.1 Giới thiệu về B_Spline:

Ta đã biết các hàm liên kết trơn Bezier sử dụng các đa thức Bernstein phụ thuộc các điểm điều khiển Các đường công này có sự điều khiển toàn bộ di chuyển một điểm điều khiển sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ đường cong Để tráng các đa thức bậc cao

và giảm sự ảnh hưởng một cách tổng quát này, các đường cong Bezier thường được xây dựng bằng cách kết nối nhiều phân đoạn bậc thấp hơn Điều nầy cho phép điều khiển cục bộ và có quyền tự do thay đổi bậc tại các điểm sử dụng tính liên tục Mỗi phân đoạn đường cong Bezier có các tính chất đề cập ở trên, những đường cong phức hợp có những tính chất khác Phương pháp được chọn để kết nối các phân đoạn với nhau phụ thuộc vào bậc mong muôn của tính liên tục Nếu các phân đoạn đơn giản chỉ

có chung điểm cuối thì xuất hiện tính tiên tục C0 Tính liên tục bậc cao hơn thu được bằng cách buộc theo các ràng buộc hình học tại các đỉnh

Có thể sử dụng các hàm liên kết trơn B_Spline xen kẽ (luân phiên) với các đa thức Bernstein để tạo ra đường cong đa thức tham số thửng khúc riêng lẽ thông qua các điểm điều khiển Bậc của đa thức có thể được người thiết kế lựa chọn độc lập với số lượng các điểm điều khiển Đó là bậc của các hàm liên kết tron hay các hàm cơ sở, mà

nó điều khiển bậc của đường cong B_Spline cuối cùng Các đường cong B_spline kế thừa sự điều khiển cục bộ, nghĩa là khi một điểm dịch chuyển thì chỉ một vài phân đọan của nó bị ảnh hưởng, phần còn lại của đường cong không thay đổi Tính liên tục giũa các phân đoạn B_Spline là một hàm có bậc của hàm cơ sở Do đó, tính liên tục là một nhân tố quan trọng trong việc hạ bậc có thể chọn bởi người thiết kế Đối với các ứng dụng như thiết kế các đường cong tự do, trong đó độ trơn là một yếu tố quan trọng, tính liên tục độ cong C2 được ưu tiên hơn Điều này được thỏa mản trong đường cong B_Spline bậc ba

3.3.2 Phép biểu diễn B_Spline tổng quát

Ở dạng tổng quát các đường cong B_Spline có thể biểu diễn bằng các hàm liên kết trơn của chúng:

0

) ( ,

Trong đó, Vi là tập hợp các điểm điều khiển và Ni,k biểu diễn các hàm liên kết trơn bậc (k-1) khi nó được định nghĩa như một đa thức bậc (k-1) từng khúc có tính kiên tục Ck-2 Nói cách khác :

- Bậc của đa thức không vượt quá k-1 trong mỗi đoạn [ti,ti+1]

- Vị trí và các đạo hàm từ 1 đến (k-2) liên tục

Đối với trường hợp B_Spline bậc ba:

- k=4

- Bậc = k-1= 3

- Tính liên tục bậc hai được thỏa mãn

Hàm liên kết trơn thứ ilà Ni,k(t) được định nghĩa bằng phương trình đệ quy

Ni,k = 1 với ti  tti+1 = 0 ngược lại Ni,k(t) = (t-ti)/(ti+k-1- ti)* Ni,k+1 (t) + (ti+k- t )/(ti+k-ti+1)* Ni+1,k-1(t)

Trong đó véc tở nút là [ti….,ti+k]

Véc tơ có ảnh hưởng đáng kể đến các hàm liên kết trơn Ni,k(t) và cả bản thân đường cong B_Spline

Các véc tơ nút có thể phân loại thành:

- Đều/ tuần hoàn

- Không tuần hoàn

- Không đều

Vì các véc tơ nút ảnh hưởng đến hình ảnh của đường B_Spline, điều đó có thể suy

ra rằng các đường cong B_Spline cũng có sự phân loại như thế

 Đều và tuần hoàn:

Véc tơ nút có giá trị cách đều nhau ti, sao cho ti- ti-1 = a đối với tất cả các đoạn,

và a là số thực Ví dụ :[0 1 2 3 4 ] với a=1

 Không tuần hoàn:

Một véc tơ nút không tuần hoàn hoặc mở có các giá trị nút lặp lại tại các điểm cuối, số lượng giá trị lặp lại này bằng cấp k của hàm số và các nút trong có bước bằng nhau Ví dụ : cấp 2, số lượng các nút bằng 6  véc tơ nút [00 1 2 33]

 Không đều :

Trong véc tơ nút không tuần hoàn, giá trị các nút xuất hiện tại các biên được lặp lại và các nút bên trong có giá trị bằng nhau Nếu một trong hai điều kiện này không được thỏa mản thì véc tơ nút gọi là không đều Ví dụ: [0 1 2 3 3 4 5]

CHƯƠNG IV

NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUALBASIC VÀ ĐIỀU KHIỂN

TRUYỀN THÔNG MSCOMM

4.1 NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH VISUALBASIC

Sử dụng ngôn ngữ Visualbasic trong lập trình ngày càng được yêu thích hơn

trong các đề án, luận văn thực hiện trong và ngoài nước.VISUALBSIC là một công

cụ phát triển phần mềm, lợi điểm của nó so với các ngôn ngữ khác là tiết kiện thời

gian, dễ tiếp cận và có thể tạo ra được các ứng dụng theo yêu cầu

Khi thiết kế một chương trình với VISUALBASIC, chúng ta có thấy thấy ngay

kết quả qua từng thao tác và giao diện chương trình thực hiện Điều này nói lên

tính tường minh hữu ích của VB, nó có thể cho phép chúng ta nhanh chóng thay

đổi kết cấu giao diện, màu sắc, kích thước hình dạng… của các đối tượng trong

ứng dụng

4.2 ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN THÔNG (Microsoft Control 6.0)

Ngôn ngữ Visual Basic(VB) có module phần mềm MSCOMM.OCX phục vụ

cho truyền thông Đây thực sự là một thế mạch của VB, hầu hết các phần mềm

khác muốn truyền thông nồi tiếp đều thông qua VB Với Visual Basic 6.0 là

MSCOMM32.OCX

Muốn cài module truyền thông vào toolbar: ta click vào Project/

components/controls/microsoft comm control6.9 OK ,biểu tượng sẽ hiện

lên toolbar, ta có thề click chuột để đưa và form của chương trình, các bước trên có

thể làm tắt bằng kết hợp hai phím Ctrl+ T Thành phần Comm khi mới đưa vào

Form thường được gán tên mặc định(Default) MSComm1 và ta có thể thay đổi

cổng Com tùy ý

Các tính chất chính của module:

CommPort, DTREnable, EOFEnable, Handshacking, InBuffersize, InputLen,

InputMode, NullDiscard, OutBuffersize, ParityReplace, Rthreshold, RTSEnable,

Settings, Sthreshold được đặt khi viết chương trình, có thể thay đổi khi chạy

chương trình bằng các lệnh điều khiển

Đặt cổng Com sử dụng:

Object.CommPort[= Value]

Value = 1 đến 16, mặc định là 1 khi khởi động Visual Basic

Lệnh này phải đặt trước khi mở cổng, nếu biểu thức trong ngoặc không có thì

trả về cồng Com đang hoạt động

Object.InputLen [=num Styte %]

Chiều dài chuổi định bởi tính chất InputLen, quy định số ký tự đọng bởi Input

InputLen=0 sẽ đọc toàn bộ Buffer

Object.InputSize [= num byte %]

Đặt và trả về kích thước theo byte của Input Buffer Có thể xóa đệm nhận bằng InBufferCount=0

Đặt thời gian chờ sóng mang:

Object CDTimeout[miliseconds]

Chờ khoảng thời gian cho DCD ở mức cao, nếu hết thời gian mà CDHolding = false thì tạo sự kiện Oncomm CDTO (carrier Detect Timeout Error)

Khi DTE gởi RTS thì modem phải gởi CTS, lệnh trên định thời gian chờ, nếu quá thời gian chờ mà không có CTS thì tạo sự kiện CTSO

Đọc DSR (Data Set Ready):

Object.DSRHolding Giá trị = 1 khi DSR ở mức cao

Giá trị = 0 khi DSR ở mức thấp

Đặt thời gian chờ DSR (Data Set Ready):

Object.DSRTimeout

Điều khiển DSR (Data Set Ready):

Object.DSR Enable [= value]

Value = True : DSR lên high (ON) khi port mở và xuống low (OFF) khi port đóng Value = False : không dùng DSR (mặc định)

Điều khiển RTS (Request To Send ):

Nếu Sthreshold=1 thì tạo sự kiện khi bộ đệm truyền rổng

Nều Sthreshold= 0 thì không báo sự kiện (mặc định)

Rthreshold: đặt số byte của bộ đệm thu tối thiểu để báo sự kiện

Object.Rthreshold [= value]

Nếu Rthreshold = 1 thì sẽ báo khi nhận đựoc một ký tự

Nếu Rthreshold = 0 thì không báo sự kiện (mặc định)

Giao thức bắt tay(Handshaking):

Object.Handshaking [=value]

Value = 0 : không bắt tay (mặc định)

Value = 1 : bắt tay theo RTS/CTS

Value = 2 : bắt tay theo Xon/ Xoff

Value = 3 : bắt tay theo RTS /Xon/Xoff

Đặc tính Commevent:

Object.Commevent [=Value]

Đặc tính này hầu hết các sự kiện hoặc lổi truyền thông Mặc dù sự kiện OnComm phát sinh cả lổi truyền thông và các sự kiện như đặc tính Commevent lại chứa mã số các lỗ và sự kiện đó

Các lỗi truyền thông bao gồm:

trị

Mô tả

Com Break 1001 Tín hiệu Break đã được nhân

Com CDTO 1007 Carrier Detect Timeout

ComCTSTO 1002 Clear To Send TimeOut

ComFrame 1004 Phần cứng phát hiện mọi lổi sai khung truyền

ComOver 1006 Phần cứng không đọc ký tự trước khi ký tự tiếp theo

được gởi đến ComRxOver 1008 Tràn bộ đệm nhận, không đủ chổ chứa các ký tự tiếp

theo vào bộ đễm nhận ComRxParity 1009 Phần cứng phát hiện một lỗi chặn lẽ

ComRxFull 1010 Đầy bộ đệm truyền khi cố gắng đưa ký tự vào

Sự kiện truyền thông OnComm:

Sự kiện OnComm phát sinh bất cứ lúc nào giá trị của đặc tính CommEvent bị thay đổi

Xác lập Giá trị Mô tả

ComEvCD 5 Sự thay đổi trên đường CD(Carrier Detect)

ComEvCTS 3 Sự thay đổi trên đường CTS(Clear To Send)

ComEvDSR 4 Sự thay đổi trên đường DSR(Data Set Ready) ComEvEOF 7 Kết thúc ký tự file(ASCII= 26) được nhận

ComEvRing 6 Tiếng chuông được phát hiện Một vài vi

mạch UART có thể không cung cấp sự kiện này ComEv Receive 2 Sự kiện này liên tục phát sinh đến khi ta đọc

data từ bộ đệm nhận

CHƯƠNG V

GIAO TIẾP MÁY TÍNH

5.1 CÁC PHƯƠNG THỨC TRUYỀN THÔNG

Có ba phương thức truyền thông được dùng trong mục đích truyền thông tin gồm: Đơn công, bán song công và sonf công

5.1.1 Đơn công (Simplex communication):

Đường truyền đơn công chỉ có khả năng truyền dữ liệu theo một hướng nguyên nhân không phải do tính chất của đường dây mà đơn giản là ở một đầu cuối chỉ có một máy phát và ở đầu cuối kia chỉ có một máy thu Cấu hình này ít được sử dụng trong các máy tính vì không có cách nàp để máy thu phát tín hiệu đến máy phát cho biết thông điệp đã nhận đúng Phát thanh và truyền hình là ví dụ điển hình về phương thức truyền đơn công

5.1.2 Bán song công (Half- duplex communication):

Đường truyền bán song công có thể phát và thu dữ liệu theo cả hai hướng không đồng thời Trong suốt quá trình truyền, một modem là máy phát, modem còn lại sẽ là máy thu Nhược điểm của phương thức này là thời gian cần để truyền bán song ông từ hướng hài sang hướng khác có thể dài gấp nhiều lần truyền một ký tự

4.1.3 Song công (Full duplex ):

Ngược lại với phương pháp truyền bán song công, đường truyền song công có khả năng phát nhận đồng theo cả hai hướng khác nhau Một cách khái quát, đường truyền song công tương đương với hai đường truyền đơn công, mỗi đường cho mỗi hướng Vì hai đường truyền có thể tiến hành song song, mỗi đường cho một hướng nên truyền song công có thể phát nhiều thông tin hơn đường truyền bán song công với cùng một tốc độ truyền dữ liệu Truyển song công không mất thời gian để thay đổi hướng truyền

5.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHƯƠNG THỨC GIAO TIẾP MÁY TÍNH

Ngày nay máy tính đựơc dùng vào rất nhiều việc và trơ nên phổ biến trong cuộc sống cũng như trong kỹ thuật Trong kỹ thuật nó được dùng nhiều nhất trong việc thu thập dữ liệu sau tính toán rồi xuất ra tín hiệu điều khiển cho các thiết bị bên ngoài Để các hệ thống đo lường và điều khiển ghép nối với máy tính có thể hoạt động đuợc thì ngoài việc thiết kế Card giao tiếp với máy tính chúng ta còn phải có phần mềm để giao tiếp với mạch điện bên ngoài Để viết được phần mềm trước hết chúng ta phải nắm được các cách giao tiếp với máy tính Máy tính có ba cách giao tiếp với ngoại vi, tùy từng trường hợp mà ta có các cách giao tiếp phù hợp

5.2.1 Giao tiếp qua Slot :

Trong máy tính ngaòi các Slot dùng cho các card I/O, card màn hình …Nhà sản xuất đã chế tạo sẵn các Slot còn trống cho phép người sử dụng có thể gắn thêm các card khác do mình tạo ra Mỗi Slot đều có riêng đường data, các đường địa chỉ, các nguồn cung cấp 5 V, 12V,GND và các đường điều khiển như CLK,IRQ… vì vậy nếu

ta thiết kế Card giao tiếp qua Slot sẽ giảm được nhiều linh kiện chẳng hạn như các linh

kiện về nguồn, dễ điều khiển do đó cũng giảm được giá thành của Card Đây là ưu điểm lớn của Card giao tiếp Ngoài ra còn có một tiện lợi là qua Slot chúng ta có thể gắn nhiều loại Card 8 bit, 16 bit, 32 bit Tuy nhiên bên cạnh đó cũng có nhiều nhược điểm:

Do card giao tiếp gắn bên trong máy tính nên sẽ có kích thước tiêu chuẩn nhất định, do đó ngoài card giao tiếp ra chúng ta còn phải làm thêm một phần mạch nữa ở bên ngoài máy tính nếu mạch của chúng ta có quá nhiều linh kiện

5.2.2 Giao tiếp qua cổng máy in :

Cổng nối với máy in còn được gọi là giao diện Centronies Việc thực hiện giao tiếp qua cổng máy in được nối qua ổ cắm 25 chân ở phía sau máy tính Đặc biệt đây không phải chổ nối để truỵền dữ liệu với máy in, mà khi sử dụng máy tính cho mục đích đo lường và điều khiển thì việc ghép nối cũng có thể được thực hiện qua cộng này Qua cổng cắm này dữ liệu được truyền đi song song nên đôi khi còn được gọi là cổng ghép nối song song và vì thế tốc độ truyền dữ liệu cũng đạt đến mức đáng kể Tất cả các đường dẩn của cổng này đều tương thích TTL, nghĩa là chúng đều cung cấp một mức điện áp 0   5V Bên cạnh 8 bit dữ liệu còn có những đường dẫn tín hiệu khác tổng cộng ta có trao đổi một cách riêng biệt với 17 đường dẩn, bao gồm 12 đường dẫn ra

và 5 đường dẫn vào

Ngoài ưu điểm là tốc độ truyền nhanh, dữ liệu vào ra song song, thích hợp cho việc ứng dụng vào điều khiển, đo lường ngoại vi có kích thước lơn Nhược điển của đường truyền này là dễ bị nhiễu hơn loại truyền qua cổng nối tiếp, cáp truyền có qúa nhiều sợi và mức tín hiệu nằm trong khoảng 0   5V thì sẽ không thích hợp cho việc truyền thông có khoảng cách truyền xa

5.2.3 Giao tiếp qua cổng COM (Cổng nối tiếp RS-232):

5.2.3.1 Khái quát về RS-232 :

Trong đề tài này sử dụng phương thức giao tiếp qua cổng COM với máy tính theo chuần RS – 232, nên trong chương này sẽ giới thiệu chi tiết về chuẩn RS-232 và cách kết nối

Chuẩn RS-232 được chế tạo năm 1969 do EIA sản xuất để chỉ rỏ cách kêt nối đường điều khiển và dữ liệu nối tiếp giữa một modem và một thiết bị đầu cuối (terminal) hoặc máy tính Chuẩn này xem modem như là một DCE (data communication Equipment) và máy tính hay thiết bị đầu cuối như là DTE (Data terminal Equipment) Chuẩn RS-232 dùng với tốc độ truyền dữ liệu lớn nhất 20Kbps với khoảng cách truyền lớn nhất gầp 15 m Đây là một dạng giao tiếp loại TTL cộng với bộ kích đường dây không cân bằng Cách giao tiếp này được sử dụng rộng rải và phổ biến nhất Theo chuẩn RS-232 các bit dữ liệu nối tiểp nhau trên một đường truyền,

và thường được dùng để giao tiếp với modem,mouse, các thiết bị phần cứng khác…

Dữ liệu truyền dưới dạng nối tiếp với tốc độ do người lập trình quy định (1200bps, 2400bps, 9600bps, 14.4Kbps, 28,8Kbps, 33,6Kbps )

Chiều dài ký tự có thể là 5,6,7,hoặc 8 bit, kết hợp với các bit Start, Stop, Parity tạo thành một frame Ngoài đường truyền dữ liệu, port giao tiếp này còn có các đường điều khiển, thu phát và kiển tra lỗi Cách giao tiếp này cho phép truyền ở những khoảng cách lớp vì khả năng gây nhiễu là khá nhỏ Trước kia tốc độ truyền nối tiếp là thấp, ngày nay chúng được nâng cấp lên một mức cao hơn Cổng nối tiếp trên máy tính

RS-232 thường được gọi là cổng COM Cổng nối tiếp được sử dụng một cách rất thuận tiện cho mục đích đo lường và điều khiển Cổng nối tiếp được sử dụng để truyền

dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi cũng như các ứng dụng khác với các lý do sau:

- Khoảng truyền xa hơn so với cổng song song, tính chống nhiểu cao hơn

- Số dây kết nối ít, tối thiểu ba dây

- Có thể gép với đường dây điện thoại cho phép khoảng cách truyền chỉ bị giới hạn bởi tổng đài điện thoại

- Có thể truyền không dây, dùng hồng ngoại

- Ghép nối dễ dàng với vi điều khiển và PLC

- Cho phép nối mạng

Tín hiệu truyền nối tiếp theo dạng xung chuẩn RS-232C của EIA (Electronics Industry Associations) có mức logic 0 còn gọi là “Space” giữa + 3V và + 15V, mức logic 1 còn gọi là “Mark ” giữa -3V và -25V

Từ DTE, tín hiệu được truyền giữa hai dây TXD và GND theo khuôn dạng sau: -10V

DO D7 :8 Bit dữ liệu; P : parity

Khi không truyền đường dây sẽ ở trạng thái Mark, khi bắt đầu truyền, xung Start được truyền (+10V) sau đó 8 bit dữ liệu được truyền, nếu bit dữ liệu là 1 thì điện áp trên đường dây tương ứng là -10 V, sau bit dữ liệu là bit kiển tra chẵn lẻ rồi bit stop logic 1 (-10V).DTE nhận tín hiệu truyền ngược lại theo đường RXD

Nếu nối hai DTE với nhau thì dùng sơ đồ:

GND

TXD RXD

TXD

RXD

Trường hợp nối DTE với DCE thì hai chân TXD của DCE nhận tín hiệu còn chân RXD thì phát tín hiệu

GND

Cổng nối tịếp không phải là một hệ thống Bus, nó cho phép dễ dàng tạo liên kết dưới hình thức điểm với điểm giữa hai máy cần trao đổi thông tin với nhau Các loại logic sử dụng điện áp 5V không cần bộ chuyển đổi TTL/CMOS RS-232 để

có điện áp phù hợp cổng COM Trên máy tính có hai dạng đầu nối D-25 chân và D-9 chân

liệu

Xuất dữ liệu nối tiếp

8 1 CD (Carrier Detect) Phát giác có tín hiệu

trên đường dây

5.2.3.2 Đặc điểm kỷ thuật về điện của RS-232 :

Mức điện áp logic của RS -232 là hai khoảng điện áp giữa +12V và -12V Các đường dữ liệu sử dụng mức logic âm : logic 1 có điện thế giữa -3V và -12V, logic 0 có điện thế giữa +3V và +12V

Ở chuẩn giao tiếp này, giữa ngõ ra bộ kích phát và ngõ vào bộ kích thu có mức nhiễu được giới hạn là 2V Do đó ngưỡng lớn nhầt của ngõ vào là  3V, trái lại mức

 5V là ngưởng nhỏ nhất đối với ngõ ra Ngõ ra bộ kích phát khi không tại điện áp

25V

TXD

RXD

TXD

RXD

Các đặc điểm về điện bao gồm:

 RL (điện trở tải): được nhìn từ bộ kích phát phải có giá trị giữa 7k và 3k

 CL (điện dung tải): được nhìn từ bộ kích phát không được vượt quá 2500pF

 Để ngăn sự giao động quá mức, tốc độ thay đổi (Slow Rate) của điện áp không được vượt quá 30V/ s

 Đối với các đường điều khiển, thời gian chuyển của tín hiệu (từ True sang False hoặc ngược lại từ False sang True) không được vượt quá 1msec Đối với các đường dữ liệu thời gian chuyển từ o sang 1 hoặc từ 1 sang 0 phải không vượt quá 4% thời gian của 1 bit hay 1msec

5.2.4 MAX 232 và họ IC dùng biến đổi TTL  RS-232:

Họ IC từ MAX 220- MAX 249 của hảng MAXIM được sản chuất cho ứng dụng tryền thông EIA/TIA và V.28/V.24, để thích ứng với tín hiệu ở mức  12V, tức là cho những ứng dụng không có sẵn mức điện áp 12V Vi mạch này nhận mức RS-232 đã được gởi từ máy tính và biến đổi tín hiệu này thành tín hiệu TTL Họ IC đặc biệt thích hợp cho những hệ thống dùng pin có công suất thấp, do chúng có chế độ hạ nguồn làm giảm công suất tiêu tán xuống dưới 5V Các đặc điểm chính :

 nguồn cung cấp +5V (MAX231/MAX239 dùng nguồn +5v và +12V)

 hạ nguồn công suất thấp nhưng vẫn có thể nhận(MAX232/MAX242)

 hỗ trợ chuẩn EIA/TIA- 232E và V.28

 nhiều bộ nhận và phát

 Phát hiện đứt mạch đường truyền (MAX243)

 Tốc độ chuyển đổi rất cao: 220Kbps

Bên trong MAX 232 có một bộ nhân đôi điện áp để tạo ra áp nguồn  10V đáp ứng được mức áp cho RS-232 MAX 232 bao gồm hai bộ truyền nhận được tích hợp trên cùng một vi mạch, điều này tạo nhiều thuận lợi cho việc thiết nhỏ gọn hơn Tuy nhiên nhược điểm của MAX 232 là chỉ hổ trợ một Driver/một receiver trên một khoảng cách ngắn (nhỏ hơn 15m) Điều này gây trở ngại khi ta có nhiều hơn một thiết

bị cần trao đổi dữ liệu với máy tính và các thiết bị này đều ở khá xa với máy tính chẳng hạn khi đó, ta bắt buộc phải dùng IC MAX485 cũng của MAXIM

Sơ đồ nguyên lý vi mạch MAX 232:

+ 10uF

R2IN R1IN

3 4 5

2 6

8

RS-232 INPUT

RS-232 OUTPUT

BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP -12V đến +12V

RS-232 OUTPUT

5.2.5 GHÉP NỐI AT89C51 VÀ MAX232 VỚI MÁY TÍNH QUA RS-232

Với các tính chất đã trình bày ở trên, ta đã có thể thiết kế được một sơ đồ nguyên lý giao tiếp giữa vi xử lý AT89C51 với máy tính qua RS-232 như sau:

CHƯƠNG VI

KHẢO SÁT VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51

6.1 GI ỚI THIỆU CẤU TRÚC PHẦN CỨNG HỌ VI XỬ LÝ 8051

Đặc điểm và chức năng hoạt động của các IC họ MSC-51 hoàn toàn giống nhau Ờ đây giới thiệu 8051 là một loại vi điều khiển do hảng Intel của Mỹ sản xuất Chúng có các đặc điểm chung như sau:

 8KB EPROM bên trong

 128 byte RAM nội

 4 Port xuất nhập I/O 8 bit

 Giao tiếp nối tiếp

 64 KB vùng nhớ mã ngoài

 64 KB vùng nhớ dữ liệu ngoài

 Xử lý Boolean (hoạt động trên bit đơn)

 210 vị trí nhớ có thể định vị bit

 4s cho hoạt động nhân hoặc chia

Sau đây là bảng so sánh các IC của họ MSC- 51

TÊN

LINH KIỆN

BỘ NHỚ CHƯƠNG TRÌNH

ON CHIP

BỘ NHỚ DỮ LIỆU ONCHIP

Sơ đồ khối của AT89C51:

6.2 KHẢO SÁT SƠ ĐỒ CHÂN VÀ CHỨC NĂNG CỦA AT89C51

6.2.1 Sơ đồ chân:

U1

8051

29 30

40 31

19 18

9

39 38 37 36 35 34 33 32 1 2 3 4 5 6 7 8

21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17

PSEN ALE

VCC EA

X1 X2

RST

P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7

P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD

6.2.2 Chức năng các chân của 8951:

AT89C51 có tất cả 40 chân, có chức năng như các đường xuất nhập dữ liệu Trong đó có 24 chân có tác dụng kép(có nghĩa một chân có hai chức năng), mỗi đường có thể hoạt động như đường xuất nhập hoặc như đường điều khiển hoặc

là thành phần của các bus dữ liệu và bus địa chỉ

6.2.2.1 Các Port:

 Port 0 (P0.0- P0.7): có hai chức năng ở chân 32-39 của 8951

 Trong các thiết kế cở nhỏ không dùng bộ nhớ mở rộng nó

có chức năng như các đường I/O

 Đối với các thiết kế cở lớn có bộ nhớ mở rộng, nó được kết hợp giữa bus địa chỉ và bus dữ liệu

Lưu ý : Đối với Port 0 ta cần phải mắc thêm điện trở kéo lên bởi vì bên trong không có điện trở kéo lên

 Port1 (P1.0-P1.7): chỉ co chức năng I/O Có thể dùng cho giao tiếp với các thiết bị ngoài nếu cần Port1 không có chức năng khác vì vậy chúng chỉ được dùng cho giao tiếp với các thiết bị bên ngoài Bên trong đã có sẵn điện trở kéo lên

 Port 2 : có hai chức năng

 Là bus địa chỉ cao khi giao tiếp với RAM/ROM ngoài

 Là port I/O

 Port 3 : các chân của port 3 này có nhiều chức năng, các công dụng chuyển đổi có liên hệ với các đặc tính đặc biệt của 8951 như ở bảng sau:

.3

INT1 B3H Ngắt ngoài 1 P3

.4

T0 B4H Ngõ vào từ bên ngoài cho timer/ counter

0 P3

RD B7H Tín hiệu đọc bộ nhớ dữ liệu ngoài

6.2.2.2 Các ngõ tín hiệu điều khiển:

 Ngõ tín hiệu PSEN (Program Store Enable)

 PSEN là tín hiệu ngõ ra ở chân 29 có tác dụng cho phép đọc bộ nhớ chương trình mở rộng thường được nối với chân /OE (Output Enable) của EPROM cho phép đọc các byte mã lệnh

 PSEN ở mức thấp trong thời gian 8951 lấy lệnh, các mã lệnh của chương trình được lấy từ EPROM qua bus dữ liệu và được chốt vào thanh nghi lệnh bên trong 8951 để giải mã lệnh Khi 8951 thi hành chương trình trong ROM nội thì PSEN sẽ ở mức logic1

 Ngõ tín hiệu điều khiển ALE (Address Latch Enable):

 Khi 8051 truy xuất bộ nhớ bên ngoài, port 0 có chức năng là bus địa chỉ

và bus dữ liệu, do đó phải tách các đường dữ liệu và địa chỉ Tín hiệu ra ALE ở chân 30 dùng làm tín hiệu điều khiển để giải đa hợp các đường dữ liệu và địa chỉ khi kết nối chúng với IC chốt

 Tín hiệu ra ở chân ALE là một xung trong khoảng thời gian port 0 đóng vai trò là địa chỉ thấp nên chốt địa chỉ hoàn toàn tự động

 Các xung tín hiệu ALE có tốc độ bằng 1/6 lần tần số giao động trên chip

và có thể được dùng làm tín hịêu Block cho các phần khác của hệ thống Chân ALE được dùng làm ngõ vào xung lập trình cho EPROM trong 8951

 Ngõ tín hiệu /EA (External Access):

Tín hiệu vào /EA ở chân 31 thường được đưa lên mức 1 hoặc mức 0 Nếu ở mức 1, 8951 thi hành chương trình từ ROM nội trong khoảng địa chỉ 8 Kbyte Nếu

ở mức 0, 8951 sẽ thi hành chương trình từ bộ nhớ mở rộng chân /EA được lấy làm chân cấp nguồn khi lập trình cho EPROM trong 8951

 Các ngõ vào giao động X1,X2:

Bộ giao động được tích hợp bên trong 8951, khi sử dụng 8951 người thiết kế chỉ cần kết nối thêm thạch anh và các tụ như hình vẽ trong sơ đổ Tần số thạch anh thường sử dụng cho 8951 là 12Mhz

 Chân 40 (VCC) được nối lên nguồn 5V, chân 20 (GND) được nối với cự

âm của nguồn

6.3 CẤU TRÚC BÊN TRONG VI ĐIỀU KHIỂN AT89C51

6.3.1 Các thanh ghi chức năng (SFR Special Funtion Reisters)

Bảng vị trí các thanh ghi chức năng:

AT89C51 có 26 thanh ghi chức năng được thiết kế như là một thành phần của RAM

on – chip Do đó mỗi thanh ghi có một địa chỉ riêng biệt nằm trong vùng từ 80H đến FFH Tuy nhiên, vùng này cũng là vùng bộ nhớ nên việc truy cập các thanh ghi này thông qua các lệnh dùng định vị trực tiếp khác với việc truy cập vùng nhớ dùng định vị gián tiếp

6.3.2 Tổ chức bộ nhớ:

F0 F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F0 B RAM đa dụng

E0 E7 E6 E5 E4 E3 E2 E1 E0 ACC D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 PSW

10

6.3.3 Thanh ghi trạng thái chương trình:

0V _

P

D7H D6H D5H D4H D3H

D2H D1H D0H

Cờ nhớ Cờ nhớ phụ Cờ 0 Bit 1 chọn bank thanh ghi Bit 0 chọn bank thanh ghi 00=bank 0: địa chỉ 00H – 07H 01=bank 1: địa chỉ 08H – 0FH 10=bank 2: địa chỉ 10H – 1FH 11=bank 3: địa chỉ 18H –1FH Cờ tràn

Dự trữ Cờ parity chẵn lẽ

 Các thanh ghi port I/O: port 0, port 1, port 2, port 3

 Các thanh ghi Timer: Timer0:8CH- 8AH; Timer1 : 8DH- 8BH; TMOD :89H; TCON : 88H

 Các thanh ghi port nối tiếp : SBUF:99H; SCON 98H

 Các thanh ghi ngắt: 8951 cĩ 5 sự kiện ngắt được cho phép bằng thanh ghi IE: ĂH

 Thanh ghi điều khiển cơng suất: PCON :87H

6.3.4 Tín hiệu reset:

8051 cĩ ngõ vào reset RST tác động mức cao trong khoảng thời gian hai chu

kỳ, sau đĩ xuống mức thấp đề 8051 bắt đầu làm việc

R1 R

Reset

R2 R

0

C1 C

Sau khi Reset hệ thống được tĩm tắt như sau:

Đếm chương trình PC Thanhghi tích lũy A Thanh ghi B

Thanh ghi trạng thái

SP DPTR Port 0 đến Port 3

IP

IE Các thanh ghi định thời

0000H 00H 00H 00H 07H 0000H FFH XXX00000 B 0XX00000 B 00H

Thanh ghi quan trọng nhất là thanh ghi bộ đếm chương trình PC được Reset tại địa chỉ 0000H khi ngõ vào reset xuống mức thấp, chương trình luơn bắt đầu tại địa chỉ 0000H của bộ nhớ chương trình Nội dung dữ liệu trong RAM khơng bị thay đổi bởi quá trình Reset

6.3.5 Hoạt động ghi của thanh ghi Timer:

8051 cĩ hai Timer 16 bit, mỗi Timer cĩ 4 cách hoạt động khác nhau Người ta sử dụng Timer để định thởi gian, đếm sự kiện, tọa tốc độ Baud cho port nối tiếp trong

8051

Trong ứng dụng định thời gian, người lập trình thường lập trình Timer với từng khoảng đều đặn và sử dụng cờ tràn làm sự kiện xác định

Truy xuất Timer trong 8051 dùng 6 thanh ghi chức năng đặc biệt ở bảng sau:

Các thanh ghi chức năng của Timer trong 8051

6.3.6 Thanh ghi chế độ Timer (TMOD):

Thanh TMOD chứa hai nhóm 4 bit dùng để đặt chế độ làm việc cho Timer 0 và Timer 1

7 GATE 1 Bit mở cộng, khi lên 1 Timer chỉ chạy ở INT 1 ở mức

cao

1 : bộ đếm sự kiện 0: bộ định thời

3 GATE 0 Bit mở cổng, khi lên 1 Timer chỉ chạy ở INT 0 ở mức

cao

2 C/T 0 Bit chọn chế độ count/ timer

Tóm tắt thanh ghi chức năng TMOD

6.3.7 Thanh ghi điều khiển Timer (TCON)

Thanh ghi TCON chứa các bit trạng thái và các bit điều khiển cho Timer 0, và Timer 1

TCON.7 TF1 8FH Cờ báo tràn Timer 1, đặt bởi phần cứng khi

tràn, xóa bởi phần mềm hoặc phần cứng khi chương trình xử lý chỉ đến chương trình phục

vụ ngắt

TCON.6 TR1 8EH Bit điều khiển Timer 1, chạy đặt xóa bằng phần

mềm, để cho Timer chạy hoặc ngừng

TCON.4 TR0 8CH Bit điều khiển Timer 0 chạy

TCON.3 IE1 8BH Cờ ngắt 1 bên ngoài, đặt bởi phần cứng khi phát

hiện một cạnh xuống INT 1, xóa bằng phần mềm hoặc phần cứng khi CPU chỉ đến trình phục vụ ngắt

TCON.2 IT1 8AH Cờ kiểm ngắt 1 bên ngoài, đặt xóa bằng phần

mềm

TCON.0 IT0 88h Cờ kiểm ngắt 0 bên ngoài

Tóm tắt thanh ghi chức năng TCON

6.3.8 Hoạt động Ngắt (Interrupt)

Ngắt là sự xẩy ra của mọt điều kiện – một sự kiện – làm cho chương trình hiện hành tạm ngừng trong khi điểu kiện được phực vụ bởi một chương trình khác Các ngắt đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế và hiện thực các ứng dụng của bộ vi điều khiển các ngắt cho phép hệ thống đáp ứng một cách không đồng bộ và xử lý sự kiện trong khi một chương trình khác đang thực thi

Tổ chức ngắt:

Có 5 sự kiện ngắt ở 8051: 2ngắt ngoài, 2 ngắt Timer và một ngắt ở port nối tiếp Tất cà các ngắt mặc nhiên đều bị cấm sau khi Reset hệt thống, và được cho phép từng cái bằng phần mềm

Cho phép và cấm mgắt:

Mỗi sự kiện ngắt đều được cho phép hoặc cấm qua một thanh ghi chức năng đặc biệt có định địa chỉ IE (Interrupt Enable)

(8052)

Tòm tắt thanh ghi IE

Các cờ ngắt :

Khi điều kiện ngắt xẩy ra, thì ứng với từng ngắt sẽ có các cờ ngắt được đặt lên một

để xác định ngắt

Các loại cờ ngắtVéc tơ ngắt :

Khi chấp nhận ngắt giá trị được nạp vào PC được gọi là véc tơ ngắt Nó là địa chỉ bắt đầu ISR cho nguồn tạo ngắt , các véc tơ ngắt được mô tả ở bảng sau:

Ngắt Cờ Địa chỉ vec tơ