Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Mikrokomputer
edukacyjny z 8051
 Przygnieceni olbrzymią ilością lis-
tów od Czytelników, gorąco zainte-
resowanych tematem nauki progra-
mowania procesorów 8051 posta-
nowiliśmy nieco wyprzedzić teorię
przedstawianą w cyklu artykułów
 Mikrokontrolery? To takie pros-
te... i opublikować praktyczny
układ podstawowego systemu mik-
roprocesorowego, który będzie ba-
zą sprzętową podczas przyszłych
lekcji nauki pisania programów na
 51-kę. Wyprzedzenie ma też na ce-
lu danie odpowiedniej ilości czasu
Czytelnikom na
zmontowanie i uruchomienie pre-
zentowanego urządzenia, tak że
w momencie rozpoczęcia praktycz-
nych lekcji programowania, każdy
krok prezentowany przez autora
w artykule będzie można spraw-
dzić w praktyce na  pierwszym
własnym systemie mikroproceso-
rowym, zmontowanym w domo-
wym zaciszu... .
Zaprojektowany przez autora i spraw- siąść głębszą wiedzę n.t. mikroproceso- wyda się bardzo skomplikowanym i np.
dzony w redakcyjnym laboratorium  sys- rów, wcześniej czy póz
niej takowy sprzęt nie zrozumiecie wszystkiego o czym na-
temik nazwany przez nas bez przesady chociażby w postaci poczciwego PC-XT piszę, nie przejmujcie się tym. Mogę za-
 mikrokomputerkiem będzie podstawą (obecnie spotykany jedynie w muzeach, pewnić, że wszystkie opisane w układzie
przy nauce programowania procesorów wersja PC-AT do nabycia na giełdach za elementy  przetrawiać będziemy jesz-
8051. Dzięki niemu i zawartemu w nim kilkadziesiąt zł) trzeba będzie nabyć. cze niejednokrotnie, toteż z pewnością
programowi zwanemu dalej  moni- Przy projektowaniu autor kierował się w trakcie mającego się już niedługo roz-
torem początkujący w dziedzinie proce- maksymalnym uproszczeniem całej kon- począć kursu programowania, wyjaśnicie
sorów będą mieli możliwość stawiania strukcji do niezbędnego minimum, po- sobie wiele rzeczy, co do których może-
pierwszych kroków w pisaniu własnych zwalającego jednak na swobodne  sur- cie mieć wątpliwości. Ja hołduję zasa-
mniej lub bardziej złożonych aplikacji. Mo- fowanie po  51-ce, z wykorzystaniem dzie, że  najlepszą nauką jest praktyka...,
nitor pełni bardzo podobną rolę jak BIOS wszystkich jego możliwości, opisywa- a tej jest najwięcej w elektronice, wierz-
w prawdziwym rasowym komputerze PC nych w cyklu teoretycznym w EdW. cie mi. Dlatego prezentowany mikrokom-
lub każdym innym, czyli pozwala na ko- Niemałe znaczenie miało tu też zminima- puterek będzie niezbędny każdemu
munikowanie się procesora z zewnętrzny- lizowanie kosztów. Niestety nie udało się z Was, kto zechce poznać tajniki progra-
mi układami dołączonymi do niego. W na- nie przekroczyć bariery kilkudziesięciu mowania procesorów  51, a w przyszłoś-
szym przypadku będą to podstawowe złotych, lecz ten jednorazowy poniesiony ci także wielu innych.
 więzi łączące 8051 z nami, czyli: kla- wydatek w przyszłości z pewnością przy-
wiatura i wyświetlacz, oraz z kompute- niesie wymierne efekty, czego najlep- Opis układu
rem (np. PC) : złącze transmisji szerego- szym przykładem jestem ja  wasz autor. Schemat blokowy całego systemu mik-
r
y
s
u
n
e
k
1
wej w standardzie RS232c.  ...Bo wszystko zaczęło się dawno temu roprocesorowego przedstawia rysunek 1.
Stworzony przez autora  monitor i za- od tego, kiedy zmontowałem właśnie ta- Układ elektryczny naszego komputerka
warte w artykułach przykłady programo- ki systemik..... , a teraz chcę Wam, dro- składa się z dwóch części. Pierwsza cześć
wania umożliwią także naukę osobom nie dzy Czytelnicy, go zaprezentować. to zestaw  płytka składająca się z proceso-
mającym w domu komputera. Każdy jed- I jeszcze jedna uwaga. Być może dla ra, zewnętrznych pamięci programu i da-
nak musi sobie zdać sprawę, że chcąc po- niektórych z Was prezentowany układ nych, dekodera adresowego oraz dodatko-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97 7
2250
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
plikowany schemat nie jest tak straszny, jak układ zatrzasku adresowego U2, w roli
się za chwile okaże. Przypominam jeszcze którego pracuje zachwalany przez autora
raz że analizę możesz rozpocząć pod wa- kursu 74HCT574 (lub LS). Dalej mamy
runkiem że zapoznałeś się z IV cz. artykułu dołączona zewnętrzną pamięć programu
z serii  Mikrokontrolery..., to takie proste w postaci EPROM  U3 o pojemności
zamieszczonym w tym numerze EdW. 8kB (27C64). Dołączenie końcówek adre-
Sercem całego urządzenia jest znany sowych A0...A12 danych D0...D7 oraz
Ci już mikrokontroler 80C51  U1. W na- sygnału odczytu /PSEN wydaje się być
szym układzie można także z powodze- jasne. Końcówki tej pamięci o numerach
niem zastosować opisywaną już wersję 1 i 27 są wykorzystywane jedynie przy
80C52, lub obie starsze wersje wykona- programowaniu pamięci EPROM (w od-
ne w technologii HMOS (8051/8052). powiednich programatorach) i przy nor-
Popatrzmy, z lewej strony u góry widzi- malnym użyciu układu powinny zawsze
my znajomy układ zewnętrznego obwodu być zwarte do plusa zasilania (+5V).
rezonatora kwarcowego X1 wraz z kon- Zanim wyjaśnię sposób dołączenia we-
densatorami C3 i C4. Znaczenie tych ele- jścia /CE pamięci U3, przyjrzyjmy się ukła-
mentów już znasz. Nieco niżej widać układ dowi U5  który w naszym układzie pełni
 resetu złożony z elementów C1-S1 oraz rolę dekodera adresowego. Mniej wtajem-
dodatkowo R1 i D1. Klawisz S1 służy do niczonych w technikę cyfrową uspokajam,
ręcznego resetowania całego komputer- że temat ten poruszymy przy okazji kursu
ka, jego wciśnięcie powoduje zwarcie programowania procesorów 8051. Jako
Rys. 1. Schemat blokowy urządzenia
końcówki RESET procesora U1 do plusa U5 pracuje zwykły dekoder 1 z 8, którego
zasilania, co w efekcie prowadzi do jego wejścia wyboru A,B,C (piny 1,2,3) dołączo-
wych układów: resetu i układu współpracy skasowania. Dodatkowa bramka NAND ne są do trzech najstarszych linii adreso-
z portem szeregowym komputera PC. U6d wyprowadza ten sygnał lecz zanego- wych A13, A14, A15. W ten sposób w za-
Druga płytka to moduł zawierający 8-po- wany na złącze systemowe CONN1, które leżności od adresu jaki wystawia mikropro-
zycyjny wyświetlacz 7-segmentowy, 18- nie jest pokazane na schemacie z rysunku cesor na końcówki portów będzie uaktyw-
klawiszowa klawiaturę wraz z układami de- 2 dla zwiększenia czytelności rysunku. nione jedno z wyjść dekodera (logiczne
kodującymi i dopasowującymi do współ- Opis tego złącza oraz dodatkowych złącz  0 ) uaktywniając tym samym układ dołą-
t
a
b
e
l
i
1
pracy z procesorem 8051. Obie części opi- znajdujących się na płytce drukowanej czony do jego wyjścia. W tabeli 1 przedsta-
szemy oddzielnie. Tak więc zaczynamy. przedstawimy w części opisującej montaż wiono zakresy adresów i odpowiadające
układu. Końcówki 12...15 procesora oraz im, aktywne wyjścia dekodera.
Płytka bazowa cały port 1 (końc. 1...8) pozostają niedołą- Jak widać cała 64 kilobajtowa prze-
Schemat elektryczny płytki bazowej za- czone w celu dowolnego wykorzystania strzeń adresowa procesora U1 została
wierającej mikroprocesor przedstawiono w naszych przyszłych aplikacjach. podzielona na 8 części po 8kB, które są
r
y
s
u
n
k
u
2
na rysunku 2. Tu proszę Czytelników o cier- Teraz spójrzmy na prawo od mikrokon- wybierane właśnie za pomocą 3 najstar-
pliwość i spokój, ten na pozór dość skom- trolera. Widać tu znany już Czytelnikom szych linii adresowych i dekodera U5.
Rys. 2. Schemat elektryczny płytki bazowej
8 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Jak się zaraz okaże w każdej z tych boru /CE układu U4 spowoduje jego uak-
Wykaz elementów
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
części pracuje odrębny układ komputer- tywnienie).
ka, a dzięki kilku zworom można łatwo A do jakiego adresu pamięć będzie ob-
Płytka bazowa (AVT-2250/1)
zmienić przydzielony mu adres. sługiwana? Otóż w przypadku pamięci
Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
32kB oczywiście do adresu maksymalne-
R1: 8,2k
Tabela 1
R2: 220...330
go, czyli FFFFh. Kiedy zaś włożymy
w podstawkę jako U4 kostkę SRAM Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
A15,A14, adres aktywne
A
1
5
,
A
1
4
,
a
d
r
e
s
a
k
t
y
w
n
e
C1, C7...C11: 10uF/16V
6264 (8kB), adresem końcowym będzie
A13 wyjście
A
1
3
w
y
j
ś
c
i
e
C2, C5, C6: 100nF
8000h + 8kB, czyli z prostego rachunku:
0, 0, 0 0000h...1FFFh Y0
C3, C4: 30...33pF
0, 0, 1 2000h...3FFFh Y1 9FFFh (każde 2000h to przecież dziesięt-
Półprzewodniki
P
ó
ł
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
0, 1, 0 4000h...5FFFh Y2
nie 8192, czyli 8kB).
U1: 80C51 (80C52)
0, 1, 1 6000h...7FFFh Y3
Zaraz, zaraz,...ale przecież np. dla adre- U2: 74HCT573 (LS573)
1, 0, 0 8000h...9FFFh Y4
U3: 27C64 EPROM
su A000h linia A15 też będzie uaktywniała
1, 0, 1 A000h...BFFFh Y5 U4: 6264 (62256) SRAM
tę pamięć SRAM, co wtedy? Tak moi dro-
U5: 74HCT138 (LS138)
1, 1, 0 C000h...DFFFh Y6
dzy, wtedy adres zostanie tzw.  prze- U6: 74HCT00 (LS00)
1, 1, 1 E000h...FFFFh Y7
U7: MAX232 (ICL232)
winięty , czyli począwszy od adresu
D1: 1N4148
A000h będą od początku odczytywane ko-
LD1: LED dowolna
Dwa pierwsze obszary po 8 kB przydzie- lejne komórki pamięci tak jak spod adresu
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
ł
e
lono zewnętrznej pamięci programu (U3- 8000h. Zauważmy że to samo będzie dla
X1: Q 11,0592 MHz
EPROM). Zworka JP1 określa który z nich adresu C000h i E000h. Można powiedzieć L1: 220...330 uH dławik
S1: mikroswicz
jest aktywny. Wprowadzono ja po to aby że w przestrzeni adresowej powyżej
Z1: złącze DB9M do druku
rozszerzyć możliwości naszego komputer- 8000h pamięć U4 o pojemności 8kB wi-
Z2: ARK2
ka o tryb pracy procesora z wewnętrzną dziana jest w naszym układzie jako cztery
JP1, JP2, JP4: złącze typu  goldpin 1x3
JP3: jak wyżej, lecz 2x3
i zewnętrzną pamięcią programu. Zagadnie- jednakowe kopie  często nazywane  lus-
Z: jak wyżej, lecz 1x2
niem tym zajmiemy się dokładnie przy innej trami . Nie jest to bynajmniej wada i jest
listwa  goldpin 2x40 i 2x5 po 1 szt.
okazji, kiedy już poznacie możliwości syste- charakterystyczne w przypadkach kiedy
jumpery  4 szt.
miku podczas nauki programowania. mamy do czynienia z prostymi dekodera- podstawki pod układy scalone
płytka drukowana AVT-2250/1
Kolejne cztery obszary (po 8kB) nazwa- mi adresu, takimi jak nasz układ U5.
no umownie jako IO1...IO4. Pierwszy Pamiętajmy że sytuacja ta dotyczy tyl- Płytka wyświetlacza i klawiatury
i drugi z nich (IO1 i IO2) wykorzystywane ko pamięci 6264, zaś dla kości 32kB
(AVT-2250/2)
są do uaktywnienia płytki wyświetlacza (62256) każda z 32768 komórek jej pa-
Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
i klawiatury. Pojawienie się logicznego  0 mięci jest reprezentowana przez oddziel- R2...R9: 390
R10...R17: 6,8k
(przy stanie linii adresowych wg. tabeli 1) ny adres z zakresu 8000h...FFFFh.
R18: 33k
na wyjściu dekodera IO1 spowoduje uak- Bramki U6a i U6b realizują iloczyn lo-
R19...R23: 10k (8,2k...11k)
tywnienie sekcji wyświetlacza, natomiast giczny sygnałów /RD (odczytu z ze-
R24...R31: 68
wyjście IO2 uaktywnia klawiaturę umożli- wnętrznej pamięci danych) i sygnału
Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
wiając tym samym jej odczyt. /PSEN (odczytu z zewnętrznej pamięci
C6: 1uF stały
C7, C8, C10...C12: 100nF
Dwa ostanie wyjścia dekodera dołą- programu)  patrz artykuł na str. 40. Dzię-
C9: 47uF/10V
czono do jumpera JP3, dzięki któremu ki temu pamięć U4 może pracować jako
Półprzewodniki
P
ó
ł
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
możliwe jest odpowiednie, w zależności pamięć danych lub pamięć do wykony-
U8: 74HCT574 (LS574)
od potrzeb, skonfigurowanie zewnętrznej wania programów napisanych przez Cie-
U9: 74HCT123
pamięci danych której rolę pełni układ bie drogi Czytelniku, a zapisywanych U10: 74HCT175 (LS175)
U11: 74HCT27 (LS27)
U4. W naszym układzie przewidziano ręcznie za pomocą klawiatury i wyświet-
U12: 74HCT125 (LS125)
możliwość zastosowania dwóch typów lacza, lub ładowanym z komputera PC.
U13: 74HCT02 (LS02)
pamięci najbardziej rozpowszechnionych Na płytce drukowanej przewidziano moż- U14: ULN2803A
U15: 74LS145
na rynku o pojemnościach 8kB (typ 6264) liwość  ograniczenia pracy pamięci U4 do
T1...T8: BC328
i 32kB (typ 62256). W zależności od tego trybu jako  tylko pamięci danych . Do tego
D2...D17: 1N4148 lub podobna
którą z nich zastosujemy należy odpo- celu służy zwora Z, która dołącza sygnał /RD
DL1...DL8: LTS2801 (w.anoda)
wiednio za pomocą jumpera JP2 dołą- procesor U1 bezpośrednio do wejścia pa- lub odpowiednik
czyć wyprowadzenie 26 tego układu do mięci U4  /OE. W tym jednak przypadku Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
ł
e
X1: Q 11,0592 MHz
plusa zasilania (dla 6264) lub do lini- należy dodatkowo odizolować (np. przez od-
K1...K18: mikroswicz
i adresowej A13 (dla 62256). gięcie nóżki 6 U6) wyjście bramki U6b.
JP6: listwa typu  goldpin 1x3
Dodatkowo na jumper JP3 doprowa- Tryb ten nie będzie jednak wykorzysty-
listwa  goldpin 2x8  1szt.
jumper  1szt.
dzono zanegowany sygnał z linii najstar- wany w naszym kursie programowania,
podstawki pod układy scalone
szej adresowej A15. Linia ta decyduje a jedynie ma uelastycznić cały układ
płytka drukowana AVT-2250/2
przecież o tym czy obsługiwana jest i przygotować go na wyzwania, jakie
część pamięci o adresach 0000h...7FFFh z pewnością postawisz przed nim, drogi Uwaga: W ofercie handlowej znajdują się
U
w
a
g
a
:
oddzielnie zestawy: AVT-2250/1   płytka
(pierwsze 32kB, A15=0), czy druga Czytelniku, w przyszłości.
bazowa oraz AVT-2250/2   płytka klawia-
8000h...FFFFh (drugie 32kB, A15=1). Je- Pozostał do omówienia układ U7, któ-
tury i wyświetlacza . Oba można nabyć na
żeli teraz zewrzemy za pomocą jumpera ry pełni rolę konwertera napięć o pozio-
ogólnych zasadach sprzedaży kitów AVT.
JP3 wejście wyboru SRAM U4 z tą linią mach logicznych TTL (+5V, 0V) na pozio-
to zauważmy że pamięć ta będzie obsłu- my zgodne ze standardem transmisji sze-
giwana (zapisywana lub odczytywana) regowej RS232 (-12V, +12V), wykorzysty- części, wystarczy wiedzieć że jeden
począwszy od adresu 8000h (A15=1, -> wanej w komputerach PC, np. w typo-  scalak (MAX232) oraz kilka  elek-
zanegowane przez U6c daje w efekcie wym gniez
dzie dla myszki. Nie będę się trolitów (C7...C9) zamienia te poziomy,
logiczne  0 to podane na wejście wy- wgłębiał w teorię i sposób działania tej umożliwiając tym samym prawidłową
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97 9
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
transmisję pomiędzy naszym systemem gicznego  0 na jednym z wyjść tego nia znaku pozostaje nam odpowiednie wy-
a komputerem wyposażonym w gniazdo układu powoduje załączenie odpowied- sterowanie segmentów A...G oraz kropki
RS232. Dodatkowy dławik L1 zapobiega niego tranzystora i w konsekwencji zasi- (nazywanej w przyszłości segmentem H lub
przedostawaniu się zakłóceń z układu U7 lenie jednej z ośmiu pozycji wyświetla- DP). Realizowane to jest za pośrednictwem
do szyny zasilającej nasz mikrokompute- cza. Rezystory w bazach wszystkich tran- układu U8 (74HCT574) który steruje ukła-
rek. Kondensator C11 dodatkowo filtruje zystorów odpowiednio polaryzują je. Trzy dem wykonawczym U14  ULN2803. Wy-
napięcie zasilające konwerter. Jego wy- najmłodsze wejścia dekodera U15 dołą- jścia tego ostatniego dołączone są poprzez
jście połączone jest do typowego gniazda czone są do 4-bitowego zatrzasku U10 rezystory ograniczające prąd do segmen-
9-pinowego, co umożliwia bezproblemo- (74LS175). Zadaniem tego ostatniego tów wszystkich pozycji na raz.
we połączenie z PC tem za pomocą typo- jest zapamiętanie jednej z ośmiu pozycji Układ U8 jest 8-krotnym zatrzaskiem,
wego kabla, którego opis przedstawimy wyświetlacza, w tym celu wejścia D1, aktywowanym (w odróżnieniu do
w kolejnym odcinku. D2, D3 układu U10 dołączone są bezpo- 74HCT573) dodatnim zboczem sygnału
średnio do szyny danych mikroprocesora podanego na jego wejście CLK. Zapis ak-
Płytka wyświetlacza  do 3 najmłodszych jej bitów (D0...D2). tualnej cyfry  czyli kombinacji 0 i 1 w ko-
Do tej części układu dochodzą, jak wi- Zauważmy teraz że jeżeli procesor za- lejności odpowiadającej ułożeniu segmen-
dać z rysunku 2, sygnały szyny danych adresuje obszar o adresie 4001h (patrz tów na wyświetlaczu odbywa się bardzo
D0...D7, oraz dodatkowe: odczytu i zapisu: rys.2) uaktywniony zostanie sygnał IO1 podobnie jak w przypadku zapisu numeru
/RD i /WR, oraz sygnały uaktywniające: z dekodera adresowego U5, przyjmując pozycji. Różnica polega na tym że przy za-
IO1 (wyświetlacz) i IO2 (klawiaturę). Spój- logiczne  0 . Dodatkowo przy zapisie pisie mikroprocesor powinien podać adres
rzmy na nieco skomplikowany sprzętowo przez procesor sygnał /WR przyjmie stan 4000h, czyli z wyzerowaną linią adresowa
schemat ideowy tej części przedstawiony  0 , co w efekcie spowoduje pojawienie A0. W konsekwencji tego na wejściach
r
y
s
u
n
k
u
3
na rysunku 3. Nie bój się drogi Czytelniku, się tego na wejściu 3 bramki U11b. We- bramki U11a pojawią się logiczne zera, bo:
 nie taki diabeł straszny, jak go... rysuje jście 4 tej bramki tez będzie w stanie  0  sygnał A0=0 bo adres = 4000h
autor! . Jak się za chwilę przekonasz dzia- bo IO1=0, natomiast za pośrednictwem  sygnał /WR=0 bo procesor zapisuje
łanie tej części nie jest tak skomplikowa- linii A0, której stan (dla adresu 4001h)  sygnał IO1=0 bo dla adresu 4000h wy-
ne, jak to wygląda na pierwszy rzut oka. jest równy  1 a poprzez bramkę U11c jście dekodera U5 (rys.2) IO1 jest =0.
Wyświetlacz jak i klawiatura pracują jest negowany, wejście 5 bramki U11b W efekcie na wyjściu bramki U11a po-
w trybie multipleksowania, czyli w jednej także będzie w stanie logicznego  0 . jawi się logiczna  1 , której dodatnie zbo-
chwili aktywny jest tylko jeden wyświet- W efekcie na wyjściu 6 tej bramki pojawi cze zapisze w rejestrze U8 stan lini-
lacz oraz możliwe jest zbadanie tylko jed- się logiczne  1 , co po podaniu na we- i danych D0...D7, określających w tym
nej sekcji klawiatury. jściu CLK U10 spowoduje zapisanie w za- momencie cyfrę lub znak zapalany na wy-
Zacznijmy od wyświetlaczy. Anody trzasku 3 najmłodszych bitów które świetlaczu. Kolejność bitów i odpowiada-
DL1...DL8 zasilane są poprzez tranzysto- określą zapalaną pozycję wyświetlacza. jąca im segmenty są następujące:
ry PNP T1...T8 za pośrednictwem wyjść Trudne? Jeżeli tak, radzę przeczytać cier- bity: 7-6-5-4-3-2-1-0
dekodera 1 z 10 U15, w roli którego pra- pliwie ten fragment jeszcze raz. segmenty: H-G-F-E-D-C-B-A
cuje znany dobrze z domowego podwór- Sprawę pozycji wyświetlacza mamy Dzięki temu upraszcza się kodowanie
ka układ TTL 74LS145. Pojawienie się lo- z głowy, do szczęścia, a raczej do  zapale- poszczególnych cyfr czy symboli pokazywa-
Rys. 3. Schemat elektryczny płytki wyświetlacza i klawiatury
10 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
nych na wyświetlaczu, np. dla zapalenia cyf- wyjściu /Q U9a pojawi się logiczna  1 , Teraz jeżeli np. naciśniemy klawisz  9 ,
ry  4 trzeba podać na szynę danych bajt: czyli wszystkie pozycje zostaną natych- zwieramy tym samym poprzez diodę we-
01100110 (binarnie), prawda że proste ! miast wygaszone. Dodatkowa zwora JP6 jście bramki U12a. Na jej wyjściu pojawi
No dobrze ale po co jest ten generator umożliwia odłączenie tej funkcji i perma- się także  0 co odczyta procesor i stwier-
monostabilny zbudowany z wykorzysta- nentne uaktywnienie dekodera pozycji dzi naciśnięcie klawisza. U1 dzięki znajo-
niem połówki układu U9? Otóż jest to U15 poprzez zwarcie wejścia D do masy mości, która aktualnie pozycja wyświetla-
proste zabezpieczenie wyświetlaczy (czego nie zalecam robić, szczególnie cza jest aktywna, może łatwo obliczyć po-
przez  przeciążeniem w wypadku za- podczas uruchamiania układu lub pierw- zycję naciśniętego klawisza i stwierdzić że
wieszenia się procesora lub ewentualnie szych kroków w programowaniu). Oczy- był to klawisz K10. Kwestią umowną i le-
nieprawidłowej obsługi przez wykonanie wiście w przypadku rezygnacji z poży- żącą w rękach programisty jest nadanie
błędnego programu. Zauważmy wszak- tecznych usług uniwibratora U9, montaż mu akurat cyfry  9 . Tak dzieje się dla po-
że, ze wartość rezystorów w segmen- tego układu w płytce jest zbędny. zostałych klawiszy dołączonych sekcjami
tach: R24...R31 jest bardzo mała, lecz ko- Pozostaje sprawa odczytu klawiatury. do wyjść dekodera U15. Trochę bardziej
nieczna ze względu na to że każda pozy- Można powiedzieć ogólnie że klawisze są uprzywilejowany odczyt mają dwa specjal-
cja świeci się tylko przez 1/8 całego okre- odczytywane parami w tych samych mo- ne klawisze K17 i K18. Zauważmy że przy
su. Jeżeli teraz np. w sytuacji awaryjnej mentach kiedy uaktywniona jest jedna z oś- każdym odczycie klawiatury przez proce-
procesora, wyświetlacz po prostu miu pozycji wyświetlacza. Popatrzmy przez sor U1, niezależnie od aktualnie aktywnej
 stanie  tzn. że będzie aktywna na sta- chwilę na schemat elektryczny (rysunek 3). kolumny wyświetlacza, procesor może
łe jedna i ta sama jego pozycja, to dość Załóżmy że procesor zapisał znak do stwierdzić fakt naciśnięcia jednego z tych
duży prąd segmentów może przegrzać rejestru U8, po czym zapalił np. pozycję klawiszy (lub obu naraz), odczytując stan li-
struktury LED i w konsekwencji je uszko- 2 wyświetlacza  aktywna końcówka nii D3 i D4 szyny danych.
dzić, a tego byśmy nie chcieli. 2 U15, to na linii dołączonej do tego wy- Ta dodatkowa możliwość odmiennego
Dlatego właśnie wprowadzono uni- jścia dekodera U15 panuje logiczne  0 . odczytu klawiszy M i OK będzie potrzeb-
wibrator U9a. Jego wyjście /Q połączone Teraz procesor podając na szynę adreso- na przy okazji nauki programowania.
jest z najstarszym wejściem  D dekode- wą adres 6000h powoduje uaktywnienie Zastosowane diody D2...D17 mają za
ra załączania pozycji U15. Jeżeli procesor wyjścia dekodera adresowego U5 (patrz zadanie zapobiec błędnemu wyświetla-
pracuje normalnie, to sekwencyjnie zapi- rysunek 2) oznaczonego jako IO2. Na je- niu informacji na wyświetlaczu w przy-
suje do rejestru segmentów U8 odpo- go wyjściu pojawia się  0 . Wraz z nade- padku naciśnięcia kilku klawiszy na raz,
wiednie dane, co w efekcie powoduje jściem sygnału żądania odczytu przez co jest efektem zwarcia kilku wyjść deko-
pojawianie się impulsów wyzwalających procesor, sygnał /RD także przyjmie po- dera U7 ze sobą (przy braku tych diod
U9a na jego wejściu ziom  0 , co w konsekwencji spowoduje oczywiście).
B. Konsekwencją tego jest generowa- pojawienie się logicznej jedynki na wy- Jeżeli przebrnąłeś drogi Czytelniku
nie z podtrzymywaniem impulsu niskiego jściu bramki U13b, a po zanegowaniu przez ten wyczerpujący opis i rozumiesz
przez ten uniwibrator. To powoduje akty- przez U13a, spowoduje uaktywnienie jak działa moduł wyświetlacza i klawiatu-
wację jednego z 8-miu pierwszych wyjść trójstanowych bramek zawartych w ukła- ry, to dobrze! Jeżeli nie, to przeczytaj ar-
dekodera U15 i zapalanie kolejnych pozy- dzie U12, które  przeniosą stany linii do- tykuł jeszcze raz następnego dnia, sięga-
cji wyświetlacza. łączonych do wejść tych bramek. Dzięki jąc w razie potrzeby do katalogów ukła-
Jeżeli oczywiście procesor przestanie rezystorom R19, R20, R22, R23 przy nie dów serii TTL. Sądzę że nie będzie to jed-
to robić odpowiednio często (u nas 512 naciśniętym żadnym klawiszu na wy- nak potrzebne.
S
ł
a
w
o
m
i
r
S
u
r
o
w
i
ń
s
k
i
razy na sekundę) generowany impuls po jściach pojawią się logiczne  1 -ki które Sławomir Surowiński
bardzo krótkim czasie ustalonym wartoś- za pośrednictwem linii D0...D3 szyny da-
*Opis montażu systemu zostanie opub-
cią elementów R18 i C6, się skończy, na nych odczytane zostaną przez procesor.
likowany w następnym numerze EdW.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97 11
Projekty AVT
P
r
o
j
e
k
t
y
A
V
T
Wykaz elementów
W
y
k
a
z
e
l
e
m
e
n
t
ó
w
Płytka bazowa (AVT-2250/1)
Rezystory
R
e
z
y
s
t
o
r
y
R1: 8,2k
R2: 220...330
Kondensatory
K
o
n
d
e
n
s
a
t
o
r
y
C1, C7...C11: 10uF/16V
C2, C5, C6: 100nF
C3, C4: 30...33pF
Półprzewodniki
P
ó
ł
p
r
z
e
w
o
d
n
i
k
i
U1: 80C51 (80C52)
U2: 74HCT573 (LS573)
U3: 27C64 EPROM
U4: 6264 (62256) SRAM
U5: 74HCT138 (LS138)
U6: 74HCT00 (LS00)
D1: 1N4148
LD1: LED dowolna
Pozostałe
P
o
z
o
s
t
a
ł
e
X1: Q 11,0592 MHz
L1: 220...330 uH dławik
S1: mikroswicz
Z1: złącze DB9M do druku
Z2: ARK2
JP1, JP2, JP4: złącze typu  goldpin 1x3
JP3: jak wyżej, lecz 2x3
Z: jak wyżej, lecz 1x2
listwa  goldpin 2x40 i 2x5 po 1 szt.
jumpery  4 szt.
podstawki pod układy scalone
płytka drukowana AVT-2250/1
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 8/97 13


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
1997 09 Mikrokomputer edukacyjny z 8051, częśc 2
Sterowanie drukarką przez mikrokontroler z rodziny 8051
2250 Mikrokomputer edukacyjny z 8081 3
Mikrokontrolery To takie proste, cz 15 (układ licznikowy w 8052C & specjalne tryby pracy 8051)
Układy licznikowe mikrokontrolera 8051
Mikrokontroler 8051
Układ przerwań mikrokontrolera 8051
Zastosowanie mikrokontrolera 8051 do sterowania ATA ATAPI CDROM
Mikrokontrolery To takie proste, cz 14 (opis układów licznikowych oraz układu przerwań 8051 c d )

więcej podobnych podstron