; 1689_Thiet ke he PLC
Documents
Resources
Learning Center
Upload
Plans & pricing Sign in
Sign Out

1689_Thiet ke he PLC

VIEWS: 13 PAGES: 94

  • pg 1
									§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn             ThiÕt kÕ hÖ PLC




                                    PhÇn I:

         giíi thiÖu chung vÒ ®iÒu khiÓn
                     logic vμ thiÕt bÞ plc




Lª Thμnh S¬n                        1          http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

   Trong phÇn nµy chóng ta ®i t×m hiÓu vÒ kh¸i niÖm ®iÒu khiÓn l«gic vµ c¸c
kiÕn thøc vÒ PLC.
1.1. Kh¸i niÖm ®iÒu khiÓn logic.
   Trong thùc tÕ c«ng nghÖ cã nhiÒu ®¹i l−îng vËt lý cÇn ®iªï khiÓn vµ quan t©m
®Õn gi¸ trÞ cña nã t¹i mét thêi ®iÓm cã thÓ lµ lín hay nhá qu¸ tr×nh ®iÒu ®ã gäi lµ
®iÒu khiÓn qóa tr×nh. Nh−ng ngoµi ra cßn cã mét ®iÒu khiÓn kh¸c trong qu¸ tr×nh
s¶n xuÊt cÇn quan t©m tíi ®ã lµ viÖc ®ång bé qu¸ tr×nh lµm viÖc cña toµn bé hÖ
thèng. Khi ®ã ta chØ quan t©m ®Õn tr¹ng th¸i cña c¸c thiÕt bÞ ®ang lµm viÖc hay
nghØ qu¸ tr×nh nµy gäi lµ ®iÒu khiÓn l«gic.
    §iÒu khiÓn l«gic xuÊt ph¸t tõ thùc tÕ ngoµi viÖc thiÕt bÞ lµm viÖc nh− thÕ nµo
ng−êi ta cßn ph¶i quan t©m tíi viÖc khi nµo cho thiÕt bÞ lµm viÖc, khi nµo cho
thiÕt bÞ nghØ ®Ó ®¹t ®−îc hiÖu qu¶ cao trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn.
    VËy trong ®iÒu khiÓn l«gic ta cÇn quan t©m tíi 2 tr¹ng th¸i do ®ã vÒ mÆt tÝn
hiÖu ng−êi ta quan t©m ®Õn 2 tr¹ng th¸i: Tr¹ng th¸i cao(High) vµ tr¹ng th¸i thÊp
(low).Th«ng th−êng trong thiÕt kÕ ®iÒu khiÓn logic ng−êi ta ngÇm qui −íc thiÕt
bÞ ®ang lµm viÖc cã tr¹ng th¸i Logic 1 hay tr¹ng th¸i cao cßn khi thiÕt bÞ ®ang
nghØ th× ë møc l«gic 0 hay tr¹ng th¸i thÊp. Tuy nhiªn viÖc quy −íc trªn chØ lµ
t−¬ng ®èi mµ tuú theo thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn mµ t−¬ng øng víi 0 lµ ®iÓm nghØ vµ lµ
®iÒu khiÓn lµm viÖc hoÆc ng−îc l¹i cßn nÕu con ng−êi chñ ®éng ¸p ®Æt 1 lµ lµm
viÖc th× chän thiÕt bÞ cho phï hîp vµ cã thÓ ®Æt ng−îc l¹i.
    Trong ®iÒu khiÓn l«gic ta cÇn quan t©m ®Õn c¸c biÕn ®Çu vµo ®Ó gia c«ng
theo hµm logic t¹o nªn gi¸ trÞ ®Çu ra. Quan hÖ gi÷a ®Çu ra vµ ®Çu vµo nhê
ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm hay phÇn cøng ®iÒu khiÓn. C¸c biÕn ®Çu vµo ®−îc t¹o
nªn tõ c¸c nót Ên, c«ng t¾c c¸c gi¸ trÞ nµy phô thuéc vµo ng−êi vËn hµnh hay
tr×nh tù cña c«ng nghÖ. Ngoµi ra c¸c biÕn vµo kh¸c Sensor logic cña c¸c thiÕt bÞ
do l−êng c¸c ®¹i lù¬ng vËt lý mµ ta cÇn ®iÒu khiÓn nh− tÝn hiÖu ra cña c¸c c«ng
t¾c hµnh tr×nh, R¬le ®iÖn ¸p, R¬le ¸p lùc, R¬le nhiÖt…
    Hµm Logic ®Çu ra ®−a tíi ®iÒu khiÓn c¸c ®èi t−îng cã thÓ lµ nhãm c¸c thiÕt
bÞ nh− c¸c cuén hót c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t hay ®éng c¬ cña m¸y s¶n xuÊt…


Lª Thμnh S¬n                           2                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

1.2. Kh¸i niÖm chung - øng dông cña PLC.

1.2.1. Kh¸i niÖm vÒ PLC.
   PLC (Programable Logic Controller) lµ mét thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn logic lËp tr×nh
®−îc. ThiÕt bÞ nµy cã c¸c ®Çu vµo logic sau qu¸ tr×nh xö lý theo ch−¬ng tr×nh bªn
trong nã cho ®Çu ra lµ c¸c møc logic cã quan hÖ víi c¸c ®Çu vµo th«ng qua
ch−¬ng tr×nh bªn trong thiÕt bÞ PLC cã øng dông réng r·i vµ dÇn kh«ng thÓ thiÕu
®−îc trong c¸c d©y truyÒn s¶n xuÊt hiÖn ®¹i. Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn cña PLC rÊt
®a d¹ng nã cã thÓ thay thÕ cho 1 m¶ng r¬le h¬n thÕ viÖc më réng PLC gièng nh−
mét m¸y tÝnh nã cã thÓ lËp tr×nh ®−îc. Ch−¬ng tr×nh cña PLC thay ®æi ®¬n gi¶n
rÔ rµng b»ng mét m¸y lËp tr×nh cÇm tay hay mét m¸y tÝnh c¸ nh©n cã phÇn mÒm
trî gióp. Khi ®ã cã thÓ mét nh©n viªn vËn hµnh còng cã thÓ lËp tr×nh ®−îc. Së dÜ
PLC cã vai trß quan träng tíi møc kh«ng thÓ thiÕu ®−îc trong c¸c gi©y truyÒn
s¶n xuÊt hiÖn ®¹i chÝnh lµ bëi tÝnh mÒm dÎo vµ tiÖn dông ®−îc øng dông trong
mäi lÜnh vùc v× quy luËt ®iÒu khiÓn cña nã hoµn toµn thay ®æi ®−îc mét c¸ch rÔ
rµng.
1.2.2. CÊu tróc chung cña 1 bé PLC.
   Mét bé PLC cã cÊu tróc chung nh− sau:


                           IN0                   Out0
              C¸c                   Bé ®iÒu                       C¸c
              ®Çu                                                ®Çu ra
                           IN1       khiÓn       Out1
              vµo                                                logic
                                      theo
             logic                                                ®éc
              ®éc                   ch−¬ng
                                     tr×nh.
                                                                  lËp.
              lËp.
                            INK                  Outm



        Khi nghiªn cøu tíi PLC ®iÒu ®Çu tiªn ®ã lµ sè l−îng c¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra
(Input, Output) ®èi víi mét PLC th× sè ®Çu vµo ra cã thÓ lµ 6 hoÆc 8 hay nhiÒu
h¬n. Sè l−îng ®Çu vµo vµ ®Çu ra cho biÕt møc ®é qu¶n lý ®−îc nhiÒu thiÕt bÞ.


Lª Thμnh S¬n                           3                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

VÊn ®Ò nµy ®Æc biÖt quan träng khi øng dông PLC cho mét d©y truyÒn s¶n xuÊt
phøc t¹p cÇn gia c«ng nhiÒu biÕn ®Çu vµo.
      C¸c biÕn ®Çu vµo ®−îc lÊy tõ c¸c c«ng t¾c ®ãng c¾t th«ng th−êng, c«ng t¾c
vÞ trÝ hay c¸c Sensor logic ®Ó ®Æt c¸c gi¸ trÞ logic ë ®Çu vµo. C¸c ®Çu vµo nµy
th−êng cã møc ®iÖn ¸p cao ®Ó t¨ng ®é tin cËy khi cÇu truyÔn xa. V× bªn trong
cña PLC lµ mét bé vi ®iÒu khiÓn víi vi ®iÒu khiÓn kh«ng lµm viÖc víi møc ®iÖn
¸p cao v× vËy cÇn mét m¹ch chuyÓn møc ®iÖn ¸p vÒ møc chuÈn víi møc logic 1
lµ +5 vµ møc logic 0 lµ 0V. Khi ®ã PLC (bé ®iÒu khiÓn bªn trong) sÏ quÐt c¸c
cæng vµo ®Ó lÊy d÷ liÖu sau mét qu¸ tr×nh xö lý bªn trong b»ng ch−¬ng tr×nh
phÇn mÒm sau ®ã d÷ liÖu ®Çu ra d¹ng sè víi møc logic 1 lµ +5V møc logic 0 lµ
0V qua m¹ch chuyÓn møc ta cã c¸c møc ra ®iÖn ¸p cao h¬n ®Ó ®¸p øng yªu cÇu
®iÒu khiÓn.
      C¸c ®Çu ra nèi víi c¸c cuén hót ®ãng c¾t r¬le, ®éng c¬ m¸y s¶n xuÊt, ®ãng
më c¸c van…
      Víi PLC th× bé vi ®iÒu khiÓn MCU (Micro Controller Unit) lµ h¹t nh©n
cña c¶ hÖ. Bé vi ®iÒu khiÓn ®¶m nhiÖm tÊt c¶ c¸c c«ng viÖc tõ thu nhËp d÷ liÖu
®Çu vµo, xö lý c¸c d÷ liÖu ®ã vµ ®−a ra ®Çu ra PLC lµm viÖc nh− mét m¸y tÝnh
nhËn d÷ liÖu ®Çu vµo d¹ng sè vµ ®−a d÷ liÖu ra d¹ng sè vµ qu¸ tr×nh ho¹t ®éng lµ
hoµn toµn tù ®éng.
      Ngoµi ra c¸c ®Çu vµo ra logic th× PLC cßn cã c¸c ®Çu vµo ®Ó cÊp nguån
th«ng th−êng nguån nu«i PLC lµ mét ®iÖn ¸p xoay chiÒu qua xö lý nguån t¹o ra
®iÖn ¸p 1 chiÒu phï hîp ®Ó nu«i bé vi ®iÒu khiÓn vµ c¸c m¹ch ®iÖn tö kh¸c.
1.2.3. øng dông vμ −u nh−îc ®iÓm cña bé ®iÒu khiÓn logic cã kh¶
n¨ng lËp tr×nh (PLC).
      Sù ra ®êi cña PLC ®· ®¸p øng ®−îc yªu cÇu cÇn thiÕt cña viÖc ®iÒu khiÓn
c¸c d©y truyÒn s¶n xuÊt vµ mét lo¹t c¸c yªu cÇu kh¸c mµ c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn
logic tr−íc nã kh«ng thÓ ®¸p øng hoÆc ®¸p øng h¹n chÕ.
      §¬n cö viÖc øng dông PLC ®Ó thay thÕ cho 1 m¶ng r¬le. Trong c¸c hÖ
thèng khèng chÕ - ®iÒu khiÓn logic truyÒn thèng qóa tr×nh nµy ®−îc thùc hiÖn
b»ng m¶ng c¸c r¬le - c«ng t¾c t¬ vµ sau nµy cßn ®−îc thay thÕ b»ng c¸c m¹ch IC
Lª Thμnh S¬n                           4                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

sè râ rµng thùc hiÖn qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn nµy hoµn toµn thùc hiÖn b»ng phÇn
cøng v× vËy mµ mçi mét yªu cÇu ®iÒu khiÓn th× l¹i ph¶i ®i x©y dùng 1 phÇn cøng
®¸p øng yªu cÇu trªn mµ viÖc x©y dùng b»ng phÇn cøng nh− vËy lµ cùc kú khã
kh¨n vÒ mÆt kü thuËt, chi phÝ tèn kÐm vÒ mÆt kinh tÕ vµ ®Æc biÖt lµ mÊt rÊt nhiÒu
thêi gian khi x©y dùng còng nh− khi cã yªu cÇu thay ®æi hay hiÖu chØnh th× ph¶i
cho hÖ thèng dõng vµ th¸o ra l¾p l¹i hoµn toµn b»ng phÇn cøng v× vËy mµ tæng
chi phÝ cho qu¸ tr×nh nµy lµ rÊt lín. §Æc biÖt víi c¸c d©y truyÒn yªu cÇu ®iÒu
khiÓn phøc t¹p th× m¹ch nµy chiÕm mét thÓ tÝch ®¸ng kÓ vµ ®é tin cËy kh«ng cao.
      ViÖc ®−a PLC vµo ®Ó thay thÕ cho qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn logic ®em l¹i
nh÷ng −u ®iÓm næi bËt.
      Víi mét hÖ thèng lín th× chi phÝ cho mét bé PLC lµ rÊt nhá. Mét PLC rÊt
gän nhÑ mµ møc ®é ®iÒu khiÓn lµ v« cïng lín. C¸c tiÕp ®iÓm trong m¹ch ®iÒu
khiÓn logic b»ng cuén d©y r¬le ®· ®−îc thay thÕ b»ng c©u lÖnh v× vËy sè l−îng
tiÕp ®iÓm lµ kh«ng h¹n chÕ.
      §Æc ®iÓm tÝnh mÒm dÎo trong ®iÒu khiÓn mµ ta cã thÓ thay thÕ luËt ®iÒu
khiÓn rÊt ®¬n gi¶n vµ nhanh gän mµ hÇu nh− kh«ng ph¶i chi phÝ tµi chÝnh trong
khi hÖ thèng ®ang lµm viÖc b»ng mét m¸y lËp tr×nh cÇm tay (HPC) hay mét m¸y
tÝnh c¸ nh©n (PC) ta hoµn toµn cã thÓ gäi ch−¬ng tr×nh ra ®Õ söa ch÷a. ViÖc l¾p
®Æt PLC rÊt ®¬n gi¶n nhanh gän chØ cÇn x¸c ®Þnh c¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra viÖc lËp
tr×nh cho PLC hoµn toµn thùc hiÖn ®−îc b»ng phÇn mÒm do nhµ s¶n xuÊt cung
cÊp, c¸c nhµ s¶n xuÊt .
      C¸c nhµ s¶n xuÊt PLC cã thÓ s¶n xuÊt theo ph−¬ng ph¸p s¶n xuÊt hµng
lo¹t tuú theo øng dông mµ khi viÕt ch−¬ng tr×nh sÏ t¹o ra c¸c quy luËt ®Òu kh¸c
nhau v× vËy mµ lµm gi¶m gi¸ thµnh cña PLC.
      VËy c¸c −u ®iÓm khi dïng PLC.
      - Thêi gian l¾p ®¹t c«ng tr×nh ng¾n.
      - DÔ dµng thay ®æi mµ kh«ng g©y tæn thÊt ®Õn tµi chÝnh.
      - Cã thÓ dÔ dµng tÝnh to¸n chÝnh x¸c gi¸ thµnh.
      - CÇn Ýt thêi gian huÊn luyÖn
      - DÔ dµng thay ®æi phÇm mÒm.
Lª Thμnh S¬n                          5                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

      - Ph¹m vi øng dông réng.
      - DÔ dµng b¶o tr×, xö lý sù cè dÔ nhanh h¬n.
      - §é tin cËy cao.
      - ChuÈn ho¸ ®−îc phÇn cøng ®iÒu khiÓn.
      - ThÝch øng trong m«i tr−êng kh¾c nghiÖt.
     Tuy nhiªn víi møc ®é qu¶n lý vµ ®iÒu khiÓn réng th× PLC l¹i kh«ng phï
hîp víi nh÷ng hÖ thèng nhá, ®¬n gi¶n v× khi ®ã sÏ kh«ng tËn dông ®−îc kh¶
n¨ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ nµy.
     C¸c øng dông chÝnh cña PLC.
            §iÒu khiÓn gi¸m s¸t.
            a. Thay cho ®iÒu khiÓn r¬le.
            b. T¹o bé ®Õm thêi gian.
            c. Thay cho c¸c Panell ®iÒu khiÓn m¹ch in.
            d. §iÒu khiÓn tù ®éng, b¸n tù ®éng c¸c qóa tr×nh.
             §iÒu khiÓn d·y.
             a. C¸c phÐp to¸n sè häc.
             b. Cung cÊp th«ng tin
             c. §iÒu khiÓn liªn tôc (nhiÖt ®é, ¸p suÊt).
             d. §iÒu khiÓn PID.
             e. §iÒu khiÓn ®éng c¬ chÊp hµnh.
             f. §iÒu khiÓn ®éng c¬ b−íc.
            §iÒu khiÓn mÒm dÎo.
             a. §iÒu khiÓn qóa tr×nh b¸o ®éng.
             b. Ph¸t hiÖn lçi ®iÒu hµnh.
             c. GhÐp nèi m¸y tÝnh víi RS 232 / RS 242.
             d. GhÐp nèi m¸y in.
             e. M¹ng tù ®éng ho¸ xÝ nghiÖp.
             f. M¹ng côc bé.
             g. M¹ng më réng.
             h. FA, EMF, CIM.
Lª Thμnh S¬n                            6                  http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

     Nh− vËy øng dông PLC trong kü thuËt lµ v« cïng phong phó trong rÊt nhiÒu
lÜnh vùc tõ ®iÒu khiÓn ®Õn xö lý th«ng tin v× vËy cµng thÊy vai trß cña nã.
1.3. Bé vi ®iÒu khiÓn vμ øng dông cña bé vi ®iÒu khiÓn

trong hÖ PLC.
      Trong thêi ®¹i c«ng nghÖ th«ng tin vµ øng dông m¹nh mÏ cña nã vµo ®êi
sèng vµ kü thuËt th× nh÷ng kiÕn thøc vÒ vi ®iÒu khiÓn (Micro Controller) vµ øng
dông cña nã cµng trë nªn cÇn thiÕt.
1.3.1. Giíi thiÖu tæng quan vÒ bé vi ®iÒu khiÓn.
1.3.1.1. §Þnh nghÜa vi ®iÒu khiÓn.
      Bé vi ®iÒu khiÓn MC (Micro Controller) lµ mét m¹ng tÝch hîp rÊt cao trªn
mét chip vµ cã thÓ lËp tr×nh ®−îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn hÖ thèng.
      Bé vi ®iÒu khiÓn suÊt hiÖn tõ viÖc ®−a bé VXL vµo qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn v×
vËy cã thÓ hiÓu bé vi ®iÒu khiÓn nh− bé vi xö lý song song søc xö lý th−êng
kh«ng lín nh− nh÷ng bé vi xö lý lín.
      Khi nghiªn cøu vi ®iÒu khiÓn ta quan t©m ®Õn c¸c vÊn ®Ò nh− sau:
      - KÝch th−íc bit xö lý.
      - Tèc ®é xö lý.
      - Kh¶ n¨ng vµo ra.
      - T−¬ng thÝch víi m¸y tÝnh c¸ nh©n (PC).
      - Ph©n tÝch øng dông.
      - Ngoµi ra cßn quan t©m ®Õn gi¸ thµnh cña thiÕt bÞ.
1.3.1.2. Nguyªn lý ho¹t ®éng.
      Nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé vi ®iÒu khiÓn nh− mét bé vi xö lý
      Víi mçi mét bé vi ®iÒu khiÓn ngoµi c¸c phÇn tö phô nh− c¸c r¾c c¾m c¸c
m¹ch ®Öm vµ l©ng møc ®iÖn ¸p cho phï hîp yªu cÇu th× víi mäi hÖ vi ®iÒu khiÓn
®Òu chøa c¸c phÇn tö c¬ b¶n nh− sau:
      - ChÝp vi xö lý ë ®©y diÔn ra c¸c qu¸ tr×nh xö lý th«ng tin nh− c¸c phÐp
to¸n sè häc vµ logic, c¸c thao t¸c vµo ra d÷ liÖu mäi qu¸ tr×nh nµy theo mét


Lª Thμnh S¬n                           7                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

ch−¬ng tr×nh ®· ®−îc l¹p s½n ®Ó t¹o ra quan hÖ gi÷a ®Çu vµo vµ ®Çu ra theo yªu
cÇu.
        - ROM (Read Only Memory) lµ mét bé nhí chØ ®äc th−êng l−u tr÷ hÖ ®iÒu
hµnh ®Ó gióp chÝp vi xö lý tiÕn hµnh c¸c thao t¸c khëi t¹o khi dõng vµ 1 sè qu¸
tr×nh vµo ra d÷ liÖu.
        - RAM (Ramdom Access Memory) lµ bé nhí võa cã kh¶ kh¶ n¨ng ®äc vµ
ghi víi bé nhí nµy th−êng dïng l−u tr÷ d÷ liÖu trong qu¸ tr×nh lµm viÖc hoÆc cã
thÓ dïng RAM nh− mét ROM khi ®ã c¸c thao t¸c chung nhËp vµo RAM nh−
viÖc ®äc ch−¬ng tr×nh ë ROM.
        S¬ ®å cña mét hÖ vi ®iÒu khiÓn víi c¸c phÇn tö chÝnh nh− sau:

                                                                Ngo¹i vi



       Xung nhÞp                                                        d
                                    d              d
  TÝn hiÖu ng¾t                                     RoM                  RAM
                              VXL
         Reset                      a              a
                                                                        a

                        TXD         RXD

                          Cæng truyÒn
                            nèi tiÕp


        Ban ®Çu khèi t¹o vi xö lý ®äc ch−¬ng tr×nh trong ROM ®ã lµ ch−¬ng tr×nh
®iÒu hµnh nã quÐt vµ kiÓm tra toµn bé hÖ thèng vµ ®−a tr¹ng th¸i c¶ hÖ ë tr¹ng
th¸i s½n sµng råi ch¹y ch−¬ng tr×nh chÝnh khi ®ã sÏ cã qu¸ tr×nh quÐt lÊy tÝn hiÖu
vµo theo yªu cÇu cña ch−¬ng tr×nh råi tiÕn hµnh xö lý, gia c«ng ®Ó ®−a ra ®iÒu
khiÓn c¸c thiÕt bÞ theo yªu cÇu. C¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn nµy cã thÓ lµ d¹ng sè
®−îc l−u tr÷ b»ng mét vi m¹ch ®Öm chèt vµ cã thÓ chuyÓn møc ®iÒu khiÓn theo
yªu cÇu. NÕu ®èi t−îng ®iÒu khiÓn lµ tÝn hiÖu t−¬ng tù th× tõ tÝn hiÖu sè qua bé
chuyÓn ®æi D/A t¹o ra tÝn hiÖu t−¬ng tù lµm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn.
Lª Thμnh S¬n                            8               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

      T−¬ng tù nh− ®Çu ra, ®Çu vµo còng cã thÓ chuyÓn møc chuÈn v× th−êng
c¸c tÝn hiÖu sè lÊy tõ Sensor logic v× yªu cÇu truyÒn xa nªn cã møc ®iÖn ¸p
kh«ng phï hîp víi yªu cÇu lµm viÖc cña vi xö lý nÕu ®Çu vµo lµ mét tÝn hiÖu
t−¬ng tù th× cÇn mét bé biÕn ®æi A/D ®Ó ®−a tÝn hiÖu sè vµo vi xö lý.
      Nh− vËy vi ®iÒu khiÓn nh− mét m¸y tÝnh mµ øng dông cña nã lµ t¹o ra c¸c
tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn hÖ thèng b»ng ch−¬ng tr×nh phÇn mÒm.
1.3.1.3. øng dông cña vi ®iÒu khiÓn.
      Sù lín m¹nh kh«ng ngõng cña c¸c thiÕt bÞ vi ®iÒu khiÓn (chip xö lý trung
t©m) phÇn nµo nãi lªn vai trß quan träng cña hÖ vi ®iÒu khiÓn trong thùc tÕ. Vµo
nh÷ng n¨m 1970 do sù ph¸t triÓn cña kü thuËt vi ®iÖn tö dùa trªn kü thuËt MOS
(Metal Oxire Semicon Ductor) víi ®é tÝch hîp ngµy cµng cao. Vi m¹ch MSI
(Mundium Size Integration) cã ®é tÝch hîp cì 103 Tranzito trªn mét chÝp, vi
m¹ch LSI (Large Size Integretion) cã ®é tÝch hîp cì 104 Trangito trªn mét chÝp
vµ vi m¹ch VLSI (Verry LSI) cã ®é tÝch hîp 105 Tranzito trªn chÝp nh−ng sè bit
xö lý cßn nhá. N¨m 1971 bé vi xö lý Intel 4004 lo¹i 4 bit ra ®êi cã chøa 2250
Tranzito ®Õn n¨m 1975 h·ng Intel cã ra ®êi chÝp xö lý 8 bit 8080 vµ 8085. N¨m
1978 h·ng Intel cho ra ®êi vi xö lý 16bit 8086 cã 29.000 Tranzito vµ h·ng
Motorola cho ra ®¬× vi xö lý 68.000 víi 70.000 Tranzito vµ vi xö lý 32bit cña
Henlet packand cã 40.000 Tranzito.
      VËy tõ n¨m 1947 ®Õn n¨m 1984 sè Tranzito tÝch hîp trªn mét chÝp ®· t¨ng
100 lÇn. §Õn n¨m 1983 h·ng Intel cho ra vi xö lý 8286 dïng cho m¸y tÝnh AT
(Advaned Tecchnology) dïng c¸c ®−êng I/0 16bit vµ cã 24 ®−êng ®Þa chØ vµ
kh«ng gian nhí ®Þa chØ thùc lµ 16MB vµ n¨m 1987 vi xö lý 80386 xö lý 32bit
n¨m 1989 h·ng Intel cho ra ®êi chip xö lý 80486 ph¸t triÓn trªn c¬ së 80386 cã
thªm bé nhí Ên vµ m¹ch tÝnh to¸n dÊu phÈy ®éng.
      N¨m 1992 Intel cho ra 80586 cßn gäi lµ Pentium 64bit cã 4 triÖu Tranzito.
      C¸c bé vi xö lý nµy ph¸t triÓn theo h−íng ngµy cµng t¨ng chøc n¨ng vµ ®é
tÝch hîp.
      Tõ c¸c con sè trªn ta thÊy ®−îc sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ lÜnh vùc vi ®iÒu
khiÓn, riªng chip vi ®iÒu khiÓn 8051 mçi n¨m b¸n ra trªn thÞ tr−êng cì 1,5 tû bé.
Lª Thμnh S¬n                           9               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

øng dông cña bé vi ®iÒu khiÓn rÊt réng r·i trong c¸c thiÕt bÞ th«ng minh b»ng
viÖc lËp tr×nh t¹o ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn v× vËy mµ tÝnh mÒm dÎo cña nã rÊt
cao, thay ®æi ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®¬n gi¶n ®Æc biÖt víi c¸c bé ®Õm thêi gian
lËp tr×nh ®−îc cµng t¨ng tÝnh øng dông cña nã.
      Trong c«ng nghiÖp dïng hÖ vi ®iÒu khiÓn trong c¸nh tay rob«t, c¸c hÖ
thèng ®iÒu khiÓn d©y truyÒn hay tæng hîp thèng kª c¸c th«ng tin cña qu¸ tr×nh
s¶n xuÊt nhµ m¸y hay dïng trong viÖc b¶o vÖ vµ tù ®éng ®iÒu khiÓn c¸c Camera
quan s¸t.
      ViÖc kÕt hîp gi÷a hÖ vi ®iÒu khiÓn vµ c¸c c¶m biÕn t¹o nªn c¸c hÖ ®iÒu
khiÓn th«ng minh ®−îc øng dông trong c¸c m¸y giÆt, qu¹t giã, ®iÒu hoµ nhiÖt dé,
®Çu ®Üa, ti vi, ®iÖn tho¹i di ®éng…
      §Æc biÖt cã thÓ tiªu chuÈn ho¸ phÇn cøng mµ øng dông trong c«ng nghiÖp
s¶n xuÊt hµng lo¹t.
      VËy øng dông cña thiÕt bÞ vi ®iÒu khiÓn lµ rÊt phong phó trong mäi lÜnh
vùc nhê kh¶ n¨ng lËp tr×nh cao cña thiÕt bÞ.
1.3.2. øng dông bé vi ®iÒu khiÓn trong PLC.
      Vi ®iÒu khiÓn trong bé PLC lµ h¹t nh©n ®iÒu hµnh vµ kiÓm so¸t mäi thao
t¸c tõ ®äc d÷ liÖu ®Çu vµo råi xö lý vµ ®iÒu hµnh qu¸ tr×nh ®−a d÷ liÖu ra. ThiÕt bÞ
PLC ®−îc t¹o lªn tõ hÖ vi ®iÒu khiÓn vµ c¸c m¹ch ®iÖn chèt, chuyÓn møc ®iÖn ¸p
vµ mét cæng truyÒn RS232 ®Ó ®äc ra vµ ®−a vµo ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn. Nh−
vËy bé vi ®iÒu khiÓn trong PLC quyÕt ®Þnh mäi sù ho¹t ®éng cña PLC.
      KÕt luËn: ë phÇn I nµy chóng ta ®· ®i t×m hiÓu mét sè kh¸i niÖm chung vµ
mét sè kiÕn thøc cã liªn quan tíi PLC vµ bé vi ®iÒu khiÓn. §Ó t×m hiÓu vµ x©y
dùng cô thÓ bé vi ®iÒu khiÓn vµ thiÕt bÞ PLC sÏ ®−îc ®Ò cËp ë phÇn sau.




Lª Thμnh S¬n                           10               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn              ThiÕt kÕ hÖ PLC




                                    PhÇn II:

       GIíI thiÖu hä vi ®iÒu khiÓn mcs-51




Lª Thμnh S¬n                        11          http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

     Vi ®iÒu khiÓn 8031 cã nh÷ng tÝnh chÊt ®Æc tr−ng nh−: §¬n vÞ xö lý trung
t©m 8bit ®· ®−îc tèi −u ho¸ ®Ó ®¸p øng c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn.
      - Khèi logic xö lý theo bit thuËn thiÖn cho c¸c phÐp to¸n Boolear.
      - Bé t¹o giao ®éng gi÷ nhÞp bªn trong ( ®Õn 12 MHZ).
      - TËp lÖnh rÊt phong phó.
      - Giao diÖn nèi tiÕp cã kh¶ n¨ng ho¹t ®éng song song ®ång bé (UART).
16(32) ®−êng dÉn vµo/ra 2 h−íng vµ tõng ®−êng dÉn cã thÓ ®−îc ®Þnh ®Þa chØ 1
c¸ch t¸ch biÖt.
      - N¨m nguån ng¾t víi hai møc −u tiªn.
      - Dung l−îng bé nhí ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi ( ROM) cã thÓ ®Õn 64 KB.
      - Dung l−îng bé nhí d÷ liÖu ( RAM ) bªn ngoµi ®Õn 64KB.
      - Dung l−îng bé nhí RAM trong 128byte.
      - Hai bé ®Õm ®Þnh thêi 16 bit.
      - Bus vµ khèi ®Þnh thêi t−¬ng thÝch víi c¸c khèi ngo¹i vi cña bé vi xö lý
8085/88.
      - TÊt c¶ c¸c vi ®iÒu khiÓn cña dßng vi ®iÒu khiÓn MCS - 51 ®Òu cã chung
bé lÖnh. NÕu ®é lín cña ch−¬ng tr×nh võa trong mét chip ROM vµ nÕu Ram
trong ®Çy ®ñ th× vi ®iÒu khiÓn 8031 kh«ng yªu cÇu thªm logic ®Ó thi hµnh kÕt
thóc ®iÒu khiÓn hÖ thèng.




Lª Thμnh S¬n                           12              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

2.1. CÊu t¹o chung cña hä vi xö lý 8031.
      Vi xö lý 8031 lµ vi xö lý thuéc hä 8051 do h·ng Intel chÕ t¹o cã s¬ ®å
ch©n chuÈn nh− sau:

                        P1.0        1         40    Vcc
                        P1.1        2         39    P0.0 ADO
                        P1.2        3         38    P0.1 AD1
                        P1.3        4         37    P0.2 AD2
                        P1.4        5         36    P0.3 AD3
                        P1.6        6         35    P0.4 AD4
                        P1.6        7         34    P0.5 AD5
                        P1.7        8         33    P0.6 AD6
                        RST         9    *    32    P0.7 AD7
                   RXD P3.0         10        31    EA / Vpp
                   TXD P3.1         11        30    ALE / PROG
                  INTO P3.2         12        29    PSEN
                  INT1 P3.3         13        28    P2.7 A15
                    TO P3.4         14        27    P2.6 A14
                    T1 P3.5         15        26    P2.5 A13
                    WR P3.6         16        25    P2.4 A12
                   RD P3.7          17        24    P2.3 A11
                     XTAL2          18        23    P2.2 A10
                     XTAL1          19        22    P2.1 A 9
                         Vss        20        21    P2.0 A 8


                                MCS 8031 .DIP40




Lª Thμnh S¬n                             13           http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                        ThiÕt kÕ hÖ PLC

   Ch©n    KÝ hiÖu                                Chøc n¨ng
     1     P1.0      Cæng gi¶ 2 h−íng (quasi - biderectional)P1
     8     P1.7      Tù do sö dông
     9     Reset     Nèi vµo RST, khi ho¹t ®éng ë møc Hight
    10     P3.09     Cæng gi¶ 2 h−íng P3. XÊp xÕp tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng ®Æc biÖt.
    17     P3.7
    18     XTAL2     Lèi ra cña bé giao ®éng th¹ch anh bªn trong
    19     XTAL1     Lèi vµo cña bé giao ®éng th¹ch anh bªn trong
    20     Vss       Nèi ®Êt.
    21     P2.0      Cæng gi¶ 2 h−íng P.2. Chøc n¨ng ®Æc biÖt: c¸c ®−êng dÉn ®Þa
    28     P2.7      chØ A8.A15
    29               Progam strobe Enable, xuÊt ra c¸c xung ®äc dïng cho bé nhí
           PSEN
                     cña ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi
    30     ALE       Address Latch Enable, xuÊt ra c¸c xung ®iÒu khiÓn l−u tr÷
                     kh«ng gian c¸c ®Þa chØ.
    31               External Access: møc Low th× lµm viÖc víi bé nhí ch−¬ng
           EA        tr×nh bªn ngoµi.
    32     P0.7      Cæng 2 h−íng cùc m¸ng hë PO hoÆc Bus d÷ liÖu h−íng dïng
    39     P0.1      cho Ram, Ram vµ thiÕt bÞ ngo¹i vi bªn ngoµi. Còng chuyÓn
                     giao c¶ 8 bit phÝa d−íi cña ®Þa chØ A0 - A7
    40     Vcc       Nguån nu«i +5V




Lª Thμnh S¬n                            14                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

2.2. CÊu tróc bªn trong cña 8031.


  c¸c ng¾t ngoµi                                                    c¸c sù kiÖn cÇn ®Õm




                                               Ram trong
      ®iÒu            NGuåN                                            timer         timer
      khiÓn                                                              o             1
                      NG¾t              thanh             128
      ng¾t
                                         ghi             byte
                      TRONG
                                         sfr
                                                         ram




      cpu




                                p               p               p          p
     bé                         0               0               0          0           cæng
    dao            qu¶n         r               r               r          r           nèi
                    lý
    ®éng            bus
                                t               t               t          t            tiÕp
                                 0              2               1          3

                                                                               txd

                                                                                 rxd

  xtal1 xtal2   psen ale      D÷ liÖu,         §Þa chØ
                              ®Þa chØ      møc cao
                              møc thÊp.


     PhÇn chÝnh cña vi m¹ch lµ ®¬n vÞ xö lý trung t©m ( CPU: Central processing
Unit), ®¬n vÞ nµy cã chøa:
      +. Thanh ghi tÝch lòy ( kÝ hiÖu lµ A).
      +. Thanh ghi tÝch luü phô (B) dïnngcho phÐp nh©n vµ chia.
      +. §¬n vÞ logic (ALU: Arithmetic Logical Unit)
      +. Tõ tr¹ng th¸i ch−¬ng tr×nh ( PSW: Progam Status Word)
      +. Bèn b¨ng thanh ghi.
Lª Thμnh S¬n                                     15                   http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

      +. Con trá ng¨n xÕp (SP) còng nh− con trá d÷ liÖu ®Ó ®Þnh ®Þa chØ cho bé
nhí d÷ liÖu ngoµi.
      +. Ngoµi ra ë ®©y cßn cã: Bé ®Õm ch−¬ng tr×nh (PC), bé gi¶i m· lÖnh, bé
®iÒu khiÓn thêi gian vµ logic.
      §¬n vÞ xö lý th«ng tin nhËn trùc tiÕp xung nhÞp tõ bé t¹o dao ®éng ®−îc
l¾p thªm vµo, linh kiÖn phô trî cã thªm lµ mét khung dao ®éng b»ng vËt liÖu
gèm hoÆc mét céng h−ëng b»ng th¹ch anh.
      Ch−¬ng tr×nh ®ang ch¹y cã thÓ dõng l¹i nhê mét khèi logic ng¾t ë bªn
trong. C¸c nguån ng¾t cã thÓ lµ: C¸c biÕn cè ë bªn ngoµi, sù trµn bé ®Õm/ ®Þnh
thêi hoÆc còng cã thÓ lµ giao diÖn nèi tiÕp.
      Bé vi xö lý 8031 nhËn ®−îc ch−¬ng tr×nh ®iÒu hµnh cña nã tõ mét bé nhí
ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi, 8031 cã 128 bytes RAM bªn trong ®Ó cã thÓ x¾p xÕp
c¸c d÷ liÖu vµ th«ng tin ®iÒu khiÓn. 8031 cã 2 bé ®Þnh thêi 16 bit, chóng còng
®−îc xö dông nh− lµ bé ®Õm sù kiÖn.
      8031 cã 4 cæng réng 8 bit, ®éc lËp víi nhau, cæng P.0 dïng ®Ó truyÒn nöa
d−íi cña c¸c ®Þa chØ vµ còng dïng cho c¸c d÷ liÖu 8 bit. Cæng P.2 ®Ó truyÒn nöa
trªn cña c¸c ®Þa chØ. ë cæng P.3 cßng cã thªm c¸c ®−êng dÉn ®iÒu khiÓn dïng ®Ó
trao ®æi tin víi bé nhí ngoµi, ®Ó ®Êu nèi giao diÖn nèi tiÕp còng nh− c¸c ®−êng
dÉn ng¾t bªn ngoµi.
      Giao diÖn nèi tiÕp cã chøa mét bé truyÒn vµ mét bé nhËn kh«ng ®ång bé,
lµm viÖc ®éc lËp víi nhau. B»ng c¸ch ®Êu nèi víi c¸c bé ®Öm thÝch hîp, ta cã thÓ
h×nh thµnh mét cæng nèi tiÕp RS - 232 ®¬n gi¶n. Tèc ®é truyÒn qua cæng nèi tiÕp
cã thÓ ®−îc ®Æt trong mét vïng réng vµ ®−îc Ên ®Þnh b»ng mét bé ®Þnh thêi.
2.3. Ho¹t ®éng víi bé nhí ch−¬ng tr×nh bªn ngoμi cña

VXL 8031.
      H×nh vÏ sau chØ ra mét s¬ ®å nguyªn t¾c cÊu tróc mét m¹ch ®iÖn dïng víi
bé VXL 8031 vµ bé nhí ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi cïng víu bé chèt ( latch) 8 bit.




Lª Thμnh S¬n                           16              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC


                      Psen                                      OE
          P1              P0                                    D0..D7

                   8031
                                              CHèT              A0..A7
         P3             ALE


                          P2                                    A8..A15
                   EA
                                                                     ROM

     ROM: Read Only Memorry
     Mét vµi vi xö lý hä MCS 8051 cã nhí ROM trong,nh−ng 8031 kh«ng cã bé
nhí ch−¬ng tr×nh bªn trong do ®ã ho¹t ®éng ®−îc th× 8031 ph¶i lµm viÖc víi bé
nhí ch−¬ng tr×nh ngoµi(ROM ngoµi). Khi lµm viÖc víi bé nhí ch−¬ng tr×nh
ngoµi ch©n EA cña vi xö lý 8031 ph¶i ®−îc nèi Mass.VXL8031 cã thÓ ®Þa chØ
ho¸ ®−îc 64KB bé nhí ch−¬ng tr×nh ngoµi.
     Khi lÊy d÷ liÖu tõ ROM vi xö lý 8031 thùc hiÖn c¸c b−íc sau:

        - §−a ®Þa chØ byte thÊp (A0 ÷ A7) lªn bus d÷ liÖu.
        - Chèt c¸c ®Þa chØ b»ng m¹ch ngoµi. ViÖc nµy thùc hiÖn b»ng c¸ch lËp
xung chèt qua ch©n ALE cho m¹ch chèt ngoµi.

        §−a ®Þa chØ byte cao ®Õn ROM (nÕu cÇn) cho phÐp ROM ®−a d÷ liÖu lªn
bus d÷ liÖu . Khi ®äc d÷ liÖu tõ ROM vi xö lý sÏ ®−a ch©n PSEN suèng møc
thÊp.

     Vi xö lý 8031 cã thÓ ®Þa chØ ho¸ ®−îc 64KB bé nhí ch−¬ng tr×nh ngoµi nªn
ta cã thÓ cho ROM 64KB. §iÓn h×nh lµ lo¹i 2764 gåm c¸c ch©n nh− sau:

        - A0 ÷ A12 lµ c¸c ch©n ®Þa chØ

        - D0 ÷ D7 c¸c ch©n d÷ liÖu.

        - OE (Out Enable) ch©n cho phÐp d÷ liÖu ra khi ch©n OE ë møc thÊp
th× ROM cho d÷ liÖu lªn bus d÷ liÖu cña vi xö lý.


Lª Thμnh S¬n                             17              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

2.4. Truy nhËp lªn bé nhí ch−¬ng tr×nh cña 8031.
         H×nh vÏ sau ®©y chØ ra diÔn biÕn mét qu¸ tr×nh truy nhËp lªn bé nhí
ch−¬ng tr×nh cña 8031.




        ALE

        PSEN

        P0
        INST        A0..A7              INST      A0..A7I             INST



    P2    A8..A15            A8..A15                        A8..A15


     Bé lÖnh cña VXL 8031 nhËn biÕt 2 ®é dµi lÖnh kh¸c nhau. PhÇn lín c¸c
lÖnh ®−îc VXL trong ph¹m vi cña mét chu tr×nh m¸y, sè Ýt c¸c lÖnh cßn l¹i cÇn
cã 2 chu tr×nh m¸y, Mét chu tr×nh m¸y b»ng 12 chu kú dao ®éng cña tÝn hiÖu
gi÷a nhÞp.
         Trong mét chu tr×nh m¸y, ®−êng dÉn ®iÒu khiÓn ALE cã 2 lÇn chuyÓn
tr¹ng th¸i ®−îc kÝch ho¹t, ngay c¶ khi do cã lÖnh ®ang ®−îc thùc hiÖn nªn chØ
cÇn cã mét chu tr×nh. ChØ sù truy nhËp viÕt hoÆc ®äc lªn bé nhí d÷ liÖu bªn
ngoµi, n¬i kh«ng cÇn ®Õn mét chu tr×nh ALE lµ mét tr−êng hîp ngo¹i lÖ. Kh«ng
cã bé nhí d÷ liÖu bªn ngoµi, tÇn sè ALE còng lµ h»ng sè ( OSC/6). TÝn hiÖu
ALE trong tr−êng hîp nµy cã thÓ sö dông lµm tÝn hiÖu gi÷ nhÞp cho c¸c m¹ch
bªn ngoµi.
         Trong chu tr×nh ALE ®−îc kÝch ho¹t ë møc Hight, bé VXL ®Æt ë trong
®−êng dÉn ®Þa chØ phÝa d−íi ®Ó truy nhËp lªn bé nhí ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi lªn
Bus chung dïng cho d÷ liÖu vµ ®Þa chØ. Sau ®ã khi cã s−ên dèc xuèng trªn xung
tÝn hiÖu ALE th× néi dung cña ®Þa chØ thÊp nµy ®−îc chuyÓn vµo bé nhí trung
gian.

Lª Thμnh S¬n                            18               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

       B»ng viÖc x¾p xÕp c¸c ®Þa chØ phÝa d−íi vµo Bus d÷ liÖu, c¸c ®−êng dÉn
®Þa chØ A8 ®Õn A15 ®−îc xÕp vµo cæng P2 møc cu¶ c¸c ®−êng dÉn nµy gi÷ nguyªn
æn ®Þnh cho ®Õn khi kÕt thóc chu tr×nh truy nhËp lÖnh.
       Khi xung tÝn hiÖu cña ALE cã ®o¹n dèc xuèng th× bé VXL ®Æt ®−êng dÉn
®iÒu khiÓn PSEN cña nã vµo møc Low. Sau mét vµi chu tr×nh gi÷ nhÞp, bé nhí
ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi cÇn ph¶i s¾p xÕp c¸c d÷ liÖu( c¸c lÖnh) cña nã lªn Bus d÷
liÖu vµ Bus ®Þa chØ chung. Sau ®ã b»ng s−ên dèc lªn cña PSEN bé VXL ®ãn
nhËn c¸c d÷ liÖu ®ang ®−îc xÕp ë cæng P0.
2.5. Qu¸ tr×nh truy nhËp lªn bé nhí d÷ liÖu cña VXL 8031.
       H×nh vÏ d−íi ®©y minh ho¹ diÔn biÕn cña mét qu¸ tr×nh truy nhËp ®Ó ®äc
bé nhí d÷ liÖu bªn ngoµi:




       ALE

       RD



        P0
                     A0..A7                     Data in             A0..A7


        P2                            A8..A15



       Gièng nh− khi ®äc bé nhí ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi, tr−íc hÕt 8 ®−êng dÉn
dÉn 8 ®Þa chØ thÊy ë cæng P0 vµ ®−îc xÕp lªn Bus chung dïng cho d÷ liÖu vµ ®Þa
chØ thÊp ®Ó chuyÓn vµo bé nhí trung gian dïng cho ®Þa chØ b»ng s−ên dèc xuèng
cuÈ tÝn hiÖu ALE. tiÕp theo lµ sù kÝch ho¹t cña ®−êng dÉn RD, ®iÒu khiÓn qu¸
tr×nh ®äc d÷ liÖu bªn ngoµi. Ngay tr−íc khi ®−êng dÉn RD trë vÒ víi møc High,
bé xö lý ®ãn nhËn c¸c d÷ liÖu ®ang ®−îc xÕp ë bus. Do ®ã, víi nhiÒu øng dông
®−êng dÉn RD ®−îc nèi tiÕp hoÆc qua mét bé gi¶i m· ®Þa chØ víi ch©n OE cña
thiÕt bÞ ngo¹i vi.


Lª Thμnh S¬n                          19                  http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                         ThiÕt kÕ hÖ PLC

      VXL 8031 nhËn biÕt mét qu¸ tr×nh truy nhËp d÷ liÖu bªn ngoµi 8 vµ 16 bit,
khi truy nhËp d÷ liÖu 8 bit, néi dung cña cáng P2 gi÷ nguyªn kh«ng thay ®æi.
gièng nh− khi viÕt, c¸c ®Þa chØ ®−îc truy nhËp ®−îc xuÊt ra Bus chung dïng cho
d÷ liÖu vµ ®Þa chØ, tõ ®ã suy ra r»ng mét vïng ®Þa chØ lín nhÊt lµ 256 Byte cã thÓ
trao ®æi ®−îc. Cßn khi s¶y ra qu¸ tr×nh truy nhËp 16 bit, bé xö lý xuÊt ra 8 bit ®Þa
chØ gi¸ trÞ cao h¬n qua cæng P2. B»ng c¸ch nµy cã thÓ truy nhËp trùc tiÕp lªn bé
nhí d÷ liÖu bªn ngoµi ®Õn 64 KB.
      H×nh vÏ gi¶n ®å sau ®©y biÓu diÔn diÔn biÕn cña mét qu¸ tr×nh viÕt lªn bé
nhí d÷ liÖu bªn ngoµi cña VXL 8031.




      ALE

        WR


        P0
                  A0..A7                        Data in               A0..A7
         P2
                                      A8..A15



      ViÖc s¾p xÕp c¸c ®Þa chØ gi¸ trÞ thÊp A0 ®Õn A7 diÔn ra gièng nh− trong qu¸
tr×nh truy nhËp ®Ó ®äc, tiÕp theo c¸c d÷ liÖu cÇn viÕt ®−îc xuÊt ra cæng P0. Mét
xung Low ®−îc ®Æt lªn ®−êng dÉn WR. Th«ng th−êng th× khi xuÊt hiÖn s−ên dèc
lªn ë ®−êng dÉn tÝn hiÖu nµy, khèi ngo¹i vi ®−îc nèi vµo Bus d÷ liÖu sÏ ®ãn nhËn
c¸c th«ng tin ®−îc s¾p xÕp trªn Bus d÷ liÖu.
      Víi qu¸ tr×nh truy nhËp ®Ó viÕt, gièng nh− khi ®äc c¸c qu¸ tr×nh truy nhËp
8 hoÆc 16 bit lªn thiÕt bÞ ngo¹i vi bªn ngoµi lµ hoµn toµn cã thÓ. Khi truy nhËp 8
bit, cæng P2 còng gi÷ nguyªn kh«ng thay ®æi, trong khi ë qu¸ tr×nh truy nhËp 16
bit c¸c ®Þa chØgi¸ trÞ cao h¬n ®−îc s¾p xÕp.
      Khi ho¹t ®éng víi bé nhí bªn ngoµi, c¸c cæng 0,2 vµ ®«i khi c¶ cæng 3
®Òu ®−îc s¾p xÕp dïng cho viÖc ®Þnh ®Þa chØ vµ truyÒn d÷ liÖu, mét bé nhí Ram

Lª Thμnh S¬n                           20                  http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

ngoµi sö dông cïng Bus ®Þa chØ vµ Bus d÷ liÖu gièng nh− bé nhí ch−¬ng tr×nh ë
ngoµi. nh−ng chóng ®−¬cn trao ®æi víi c¸c ®−êng dÉn ®iÒu khiÓn IOR vµ IOW ,
trong khi bé nhí ch−¬ng tr×nh ë ngoµi ®−îc kÝch ho¹t b»ng tÝn hiÖu PSEN .
2.6. Vi ®iÒu khiÓn 8031.
      PhÇn tr−íc ta ®· t×m hiÓu nh÷ng nÐt c¬ b¶n vÒ hä VXL MCS -51 ®¹i diÖn
lÇ VXL 8031. Cã thÓ nãi bé VXL 8031 cña h·ng INTEL lµ thÕ hÖ kÕ tiªp cña
VXL 8048 sau khi ®· ®−îc c¶i tiÕn vµ më réng thªm nhiÒu vÒ phÇn cøng. HiÖn
nay bé VXL nµy lµ mét bé VXL ®−îc dïng th«ng dông nhÊt. Bé VXL 8031 ®Þnh
®Þa chØ « nhí d÷ liÖu vµ ch−¬ng tr×nh ®Õn 64 Kbyte. VÒ phÇn cøng trong 8031
®−îc bæ xung ph¶i kÓ ®Õn mét giao diÖn nèi tiÕp vµ mét bé ®Þnh thêi bæ xung ®·
lµm ®¬n gi¶n ho¸ c¶ nh÷ng øng dông phøc t¹p. Ngoµi ra tèc ®é lµm viÖc cña
8031 còng t¨ng lªn. Mét bé t¹o tÝn hiÖu gi÷ nhÞp víi tÇn sè ®−îc xo¸ ®Þnh bëi bé
céng h−ëng th¹ch anh ®Êu bªn ngoµi, x¸c ®Þnh ®é lµm viÖc cña VXL. C¸c lÖnh
®−îc thùc hiÖn tíi møc tÇn sè b»ng 1/12 tÇn sè riªng cña bé dao ®éng th¹ch anh.
Khi tÇn sè riªng cña bé dao ®éng th¹ch anh b»ng 12 MHz th× mét lÖnh mét byte
cÇn ®óng mét Micro gi©y. Khi c¸c lÖnh cã th¹m sè cÇn tra cøu trong bé nhí
ch−¬ng tr×nh th× cÇn cã thêi gian dµi gÊp ®«i.
2.6.1. Bé ®Õm ch−¬ng tr×nh cña 8031.
      Bé ®Õm ch−¬ng tr×nh ®−îc dïng ®Ó chØ ®Õm byte lÖnh tiÕp theo sÏ ®−îc
®äc. Nã kh«ng bÞ ¶nh h−ëng trùc tiÕp nh−ng sÏ bÞ thay ®æi b»ng nh÷ng lÖnh rÏ
nh¸nh nh− lÖnh Jump hoÆc Call. Nã còng cã thÓ dïng nh− ®Þa chØ c¬ së cho chØ
sè ®Þa chØ khi ®äc tõ bé nhí ch−¬ng tr×nh.
      Khèi Ram trong cña 8031tõ [ 0h.....1Fh] ®−îc dïng cho c¸c thanh ghi. C 4
bank víi 8 thanh ghi trong mçi Bank ®ã tõ R0 ®Õn R7.
      Bank thanh ghi 0: Tõ 00h ®Õn 07h ( R0 dÕn R7).
      Bank thanh ghi 1: Tõ 08h ®Õn 0Fh
      Bank thanh ghi 2: Tõ 10h ®Õn 17h
      Bank thanh ghi 3: Tõ 18h ®Õn 1Fh



Lª Thμnh S¬n                           21              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

      §Ó chän ®Þa chØ c¸c thanh ghi, ®Çu tiªn c¸c thanh ghi Bank ph¶i ®−îc kÝch
ho¹t (Active). ViÖc lùa chän ®−îc lµm bëi cê trong tõ tr¹ng th¸i ch−ong tr×nh
PSW. Sau khi ®· ®−îc chän thanh ghi 1 ®−îc kÝ hiÖu lµ RI.
     VÝ dô:
              Mov a , R5 sÏ chuyÓn néi dung thah ghi sè 5 vµo thanh ghi A, thanh
ghi ®ã phô thuéc vµo thanh ghi Bank hiÖn t¹i ®−îc chän, cã thÓ lµ byte sè 5,
0Dh, 15h hoÆc 1Dh cña Ram trong. C¸c thanh ghi Bank th−êng ®−îc dïng dµnh
cho ch−¬ng tr×nh con ( Subroutine) hoÆc ch−ong tr×nh con phôc vô ng¾t ( Interup
Service Routine).
2.6.2. Nh÷ng thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt: SFR ( Special Function
Registers).
      Trong phÇn trªn cña vïng ®Þa chØ Ram bªn trong cña VXL 8031 cã ®Æt v«
sè c¸c thanh ghi cã chøc n¨ng ®Æc biÖt ( SFR) ®Ó qua ®ã cã thÓ trao ®æi víi c¸c
bé phËn ngo¹i vi ë bªn trong cña bé VXL 8031.
      SFR bao gåm c¸c thanh ghi d÷ liÖu vÇ c¸c thanh ghi ®iÒu khiÓn chóng
n»m trong c¸c cæng, time, hoÆc lµ c¸c thanh ghi ®iÒu khiÓn ng¾t....
     Cæng nèi tiÕp ®−îc ®iÒu khiÓn bëi SFR Scon, trong khi d÷ liÖu vµo ra cæng
nµy ®i qua thanh ghi SFR SBUF. Nh÷ng bit riªng lÎ cña Scon x¸c lËp nh÷ng chÕ
®é kh¸c nhau cña cæng nãi tiÕp. Scon cã thÓ ®−îc xem nh− thanh ghi ®iÒu khiÓn
vµ SBUF ®−îc gäi lµ thah ghi d÷ liÖu.
      SFR cã byte ®Þa chØ trong kho¶ng ( 80h...FFh) ( tiÕp theo phÇn ®Þa chØ cña
Ram trong tõ 00h....07h nh− ®· nãi ë trªn). 8031 cã thÓ truy nhËp Ram vµ SFR
b»ng chÕ ®é ®Þa chØ gi¸n tiÕp thanh ghi.
     VÝ dô:
           Mov A,80h: ChuyÓn gi¸ trÞ l−u tr÷ trong SFR 80h vµo thah ghi A
          Mov A, @ RO: RO ®· ®−îc ®Æt 80h, sÏ chuyÓn néi dung cña Ram vµo
trong thah ghi A.
      SFR bao gåm c¶ thanh ghi A, thanh ghi B vµ tõ tr¹ng th¸i ch−¬ng tr×nh
PSW bao gåm c¶ cê hÖ thèng nh− cê Carry cã 2 bit ®Ó kÝch ho¹t thanh ghi Bank.
      Sau ®©y lµ danh s¸ch c¸c thanh ghi cã chøc n¨ng ®Æc biÖt SFR cña 8031:
Lª Thμnh S¬n                            22              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                         ThiÕt kÕ hÖ PLC

        Stt     Register Address                  Mnemonic       Internal
            1   Port O Latch                        PO               80h
            2   Stack Pointer                        SP              81h
            3   Data Pointer Low Byte               DPL              82h
            4   Data Pointer High Byte              DPH              83h
            5   Power Control                      PCON              87h
            6   Timer/ Counter Control             TCON              88h
            7   Timer/ Counter Low Byte             TLO              8Ah
            8   Timer/ Counter Mode Control        TMOM              89h
            9   Timer/ Counter 1 Low Byte           TL1              8Bh
        10      Timer/ Counter 0 High Byte          TH0              8Ch
        11      Timer/ Counter 1 High Byte          TH1              8Dh
        12      Port 1 Latch                         P1              90h
        13      Serial Port Control                SCON              98h
        14      Serial Data Port                   SBUF              99h
        15      Port 2 Latch                         P2              A0h
        16      Interrupt Enable                     IE              A8h
        17      Port 3 Latch                         P3              B0h
        18      Interrupt Priority Control           IP              B8h
        19      Progam Status Word                  PSW              D0h
        20      Accumalator                       Acc or A           E0h
        21      B Register                           B               F0h


     TÊt c¶ nh÷ng SFR ®−îc bæ xung, nöa byte ®Þa chØ gi¸ trÞ thÊp cña nã cã gi¸
trÞ b»ng 0 hoÆc b»ng 8 ( c¸c ®Þa chØ byte 80h, 88h... cho ®Õn F8) lµ ®Þnh ®Þa chØ
®−îc theo bit. Bëi v× phÇn lín c¸c SFR bao gåm tõ nh÷ng bit riªng lÎ víi c¸c
chøc n¨ng ®éc lËp, nªn sÏ rÊt thuËn lîi khi cÇn ®Æt vµ ®Æt ra c¸c bit ®iÒu khiÓn
riªng lÎ.




Lª Thμnh S¬n                                 23            http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

2.6.3. RAM trong cña 8031.
     RAM trong cña 8031 bao gåm c¶ c¸c thanh ghi vµ c¸cc thanh ghi cã thÓ lËp
tr×nh vµ xo¸ tõng bit nh− lµ Ram ®a môc ®Ých. Ram ®−îc dïng nh− lµ vïng lµm
viÖc ®a n¨ng. Ram on chip cã ®Þa chØ tõ 00h ®Õn 7Fh.
      Bé VXL 8031 qu¶n lý c¸c ®Þa chØ t¸ch rêi nhau dïng cho bé nhí Ram bªn
trong b»ng 128 byte ( ë 8032 lµ 256 byte), cho bé nhí ch−¬ng tr×nh vµ bé nhí d÷
liÖu ë bªn ngoµi ( nÕu nh− cã ®Çu vµo). Cïng ®Þa chØ ®ã cã thÓ xuÊt hiÖn ®ång
thêi 3 lÇn. Mét ®Æc ®iÓm cña 8031 lµ kh¶ n¨ng truy nhËp nh÷ng lÖnh ®Æc biÖt lªn
c¸c bit riªng lÎ cho bé nhí Ram bªn trong. Vïng bé nhí Ram 29h ®Õn 2Fh ®−îc
sö dông 1 c¸ch tù do lµ cã thÓ truy nhËp tíi b»ng c¸c ®Þa chØ bit 0 ®Õn 7Fh.
      Bé nhí Ram bªn trong cho phÐp xÕp ®Æt trong vïng phÝa r−íi 4 d·y thanh
ghi ®éc lËp víi mçi d·y 8 thanh ghi. Sau mçi lÇn ®Æt l¹i ( Reset), ng¨n xÕp b¾t
®Çu ë ®Þa chØ 08 vµ t¨ng dÇn lªn phÝa trªn víi mçi lÇn gäi ch−¬ng tr×nh con. §Ó
cã thÓ xö dông nh÷ng Bank thanh ghi cao h¬n, con trá ng¨n xÕp ph¶i ®−î ®Æt lªn
mét gi¸ trÞ thÝch hîp ë chç b¾t ®Çu cña mét ch−¬ng tr×nh.
      ChØ thÞ Mov chuyÓn d÷ liÖu ®Õn Ram hoÆc tõ Ram ®i cho phÐp dïng c¶ 2
chÕ ®é trùc tiÕp vµ gi¸n tiÕp ®Þa chØ.
     VÝ dô:
  Mov A,35h; SÏ chuyÓn néi dung cña byte 35h cña Ram trong cña thanh ghi A.
      LÖnh cña 8031 sö dông kÝ hiÖu # ®Ó chØ ra ®ã lµ h»ng sè.
      Mov A,# 35h; ChuyÓn 35h vµo thanh ghi A.
      Mov A,@ RO; ChuyÓn néi dung cu¶ byte nhí ë Ram trong cã ®Þa chØ
®−îc chøa trong thanh ghi Ro vµo thanh ghi A.( C¸c thanh ghi ®−îc dïng cã thÓ
tõ 0 ®Õn 7).
      8031 cã 128 bye bé nhí, do ®ã cã thanh ghi Ro chøa gi¸ trÞ tõ 00h ®Õn
7hH. Vµ chØ cã thanh ghi R0,R1 cña nh÷ng bank thanh ghi ®−îc chän hiÖn thêi
cã thÓ dïng chÕ ®é gi¸n tiÕp ®Þa chØ.
      Bé nhí Ram bªn trong cña 8031:



Lª Thμnh S¬n                             24             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC


               7FH
                                     Sö dông tù do vµ ng¨n xÕp
               30H
               2FH
                                      C¸c ®Þa chØ bit 0.....7Fh
               20H
               1FH
                                         Bank thanh ghi 3
               18H
               17H
                                         Bank thanh ghi 2
               10H
               0FH
                                         Bank thanh ghi 1
               08H
               07H
                                         Bank thanh ghi 0
               00H


2.6.4. ROM – Bé nhí chØ ®äc.
      Bé VXL 8031 cã 4 cæng vµo ra song song ( Parallel Input/Output Port).
Khi cæng ®−îc dïng lµ cæng ra, d÷ liÖu ®−îc ®Ó trong SFR t−¬ng øng. Gi¸ trÞ
®−îc viÕt ®Õn SFR t−¬ng øng sÏ ®−îc chèt vµo vµ ph¸t ra tÝn hiÖu sau khi qu¸
tr×nh ghi kÕt thóc. Gi¸ trÞ cña cæng ra thay ®æi khi gi¸ trÞ míi ®−îc chèt.
      Khi cæng ®−îc dïng lµ cæng vµo, ®Çu tiªn gi¸ trÞ FFh sÏ ®−îc ghi lªn
cæng, sau ®ã tÊt c¶ c¸c cæng vµo lµm cho ch©n ®iÖn thÐ thÊp sÏ ®−îc ®Æt b»ng 0.
ViÖc ®äc c¸c SFR t−¬ng øng sÏ ®äc gi¸ trÞ cña cæng. Bé chèt cöa ra sÏ ®iÒu
khiÓn ch©n cæng lªn møc logic 1 nÕu kh«ng dßng ®iÖn cña m¹ch ngoµi h¹ xuèng
trªn ch©n. MÆc dï cïng 1 SFR ®ang ®−îc dïng, nh−ng bªn trong vÉn cã 2 thao
t¸c ®−îc tiÕn hµnh khi cæng ®ang ®−îc ®äc vµ ®−îc ghi. C¸c thao t¸c ®−îc tiÕn
hµnh khi cæng ®ang ®−îc ®äc vµ ®−îc ghi. C¸c thao t¸c ®−îc thùc hiÖn hoµn toµn
b»ng phÇn cøng, b¶o vÖ gióp ng−êi dïng tõ viÖc gi÷ h−íng khi d÷ liÖu ®−îc
chuyÓn.



Lª Thμnh S¬n                           25               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                          ThiÕt kÕ hÖ PLC

       Mét ®iÒu chó ý n÷a lµ mÆc dï tÊt c¶ c¸c thao t¸c ®äc mµ ®äc gi¸ trÞ tõ
ch©n cæng, Cã mét vµi thao t¸c vÉn ®äc ngÇm ®äc gi¸ trÞ cña cæng chèt, gäi lµ
thao t¸c Read Modify Wite.
     VÝ dô:
       INC P1 sÏ ®äc néi dung cu¶ cæng, t¨ng gi¸ trÞ vµ ghi kÕt qu¶ trë l¹i cæng.
Nh÷ng thao t¸c ®ã ®−îc tiÕn hµnh hoµn toµn b»ng phÇn cøng. nh÷ng chØ thÞ read
Modify Wite lÇ ANL, ORL, XRL khi mµ to¸n h¹ng ®Ých lµ c¸ bit cña cæng SFR,
cßn thao t¸c JBC vµ CPL ®−îc dïng khi to¸n h¹ng ®Ých lµ c¸c bit cña cæng SFR.
INC, DEC, MOV, CLR vµ SET, DJNZ ®−îc dïng khi to¸n h¹ng thø nhÊt lµ cæng
SFR.
       VÝ dô:
       MOV P1.0,c chuyÓn gi¸ trÞ cña cê Carry vµo bit 0 cña Port 1. thao t¸c nµy
®−îc tiÕn hµnh b»ng phÇn cøng, chia lµm 2 phÇn: Port 1 ®−îc ®äc tõ chèt sau ®ã
bit 0 cña nã sÏ bÞ thay ®æi vµ sÏ ®−îc ghi trë l¹i chèt.
       Tæng céng cã 4 cæng, nh−ng khi dông bé nhí ë ngoµi th× 3 cæng trong sè
®ã ®−îc sö dông hoµn toµn hoÆc mét phÇn. ChØ cßn l¹i cæng P1 cã 8 lèi ra vµo
®−îc sö dông tù do. Chóng ®−îc gäi lµ c¸c cæng gi¶ hai h−íng (Quasi bidirectional),
bëi v× tr¹ng th¸i tÜnh cña cæng nµy lµ cao vµ cã ®iÖn trë cao, ngoµi ra chóng cã
thÓ ®ãng vai trß nh− c¸c lèi vµo. ë tr¹ng th¸i thÊp chóng cã ®iÖn trë thÊp vµ cã
thÓ ®Öm trùc tiÕp cho c¸c LED. Cæng 0,2,3 cã c¸c chøc n¨ng thay ®æi, nh÷ng
ch©n cæng nµy cã thÓ ®−îc dïng nh− lµ nh÷ng ®−êng vµo ra sè liÖu chung, hoÆc
cã thÓ dïng cho nh÷ng chøc n¨ng thø hai cña chóng. Chøc n¨ng thø hai cña cæng
0 vµ 2 lµ giao tiÕp víi bé nhí ngoµi. Cæng 3 cã c¸c chøc n¨ng thø hai nh− sau:
       Bit      Alternate Function      Mnemonic/ Designation
       0        Serial Input Port                    RxD
       1        Serial Output Port                   TxD
       2        External Interrupt 0                 INT 0
       3        External Interrupt 1                 INT1
       4        Timer/ Counter 0 External Input       T0
       5        Timer/ Counter 1 External Input       T1
Lª Thμnh S¬n                            26                  http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                                ThiÕt kÕ hÖ PLC

         6        External Memory Write Strobe WR
         7        External Memory Read Strobe RD
         §Ó tiÕn hµnh lùa chän c¸c chøc n¨ng thø mét hay hai cña c¸c cæng th× c¸c
SFR t−¬ng øng ph¶i ®−îc thiÕt lËp.
2.6.5. Cæng nèi tiÕp cña 8031.
         Giao diÖn nèi tiÕp ë bªn trong cña VXL 8031 cho phÐp ghÐp nèi béVXL
víi mét m¸y tÝnh PC mét c¸ch rÊt ®¬n gi¶n. Bëi v× giao diÖn ®−îc thùc hiÖn nhê
bé UART ho¹t ®éng ®éc lËp( Autonomous), nªn bé VXL hoµn toµn tù do ®èi víi
c¸c nhiÖm vô kh¸c. Cæng nèi tiÕp ®−îc ®iÒu khiÓn víi thanh ghi cã chøc n¨ng
®Æc biÖt (SFR) SCON. §Ó khëi t¹o giao diÖn thanh ghi SCON cÇn ph¶i ®−îc n¹p
b»ng c¸c tham sè thÝch hîp.
        SCON: ( SFR 98h)
                 SM0   SM1      SM2   REN       TB8   RB8   TI    RI

                  7     6        5     4        3     2     1     0


         MSO            MS1            ChÕ ®é
          0                 0               0
          0                 1               1
             1              0               2
             1              1               3
        SMO, SM1: C¸c bit chÕ ®é nèi tiÕp 1 vµ 2 chän lo¹i ho¹t ®éng.
        ChÕ ®é 0: Cæng nèi tiÕp dïng nh− mét thanh ghi dÞch vµ tèc ®é dÞch b»ng
mét chu kú m¸y hay b»ng 1/12 dao ®éng tinh thÓ th¹ch anh
        ChÕ ®é 1: Dïng Timer 1 ®Ó ph¸t ra tèc ®é Baud ®Ó truyÒn vµ nhËn 8 bit d÷
liÖu.
        ChÕ ®é 2: Dïng cæng nèi tiÕp 9 bit víi tèc dé baud lµ 1/32 hay 1/64 dao
®éng tinh thÓ th¹ch anh.
        ChÕ ®é 3: Dïng nèi tiÕp 9 bit víi tèc ®é baud ®−îc quyÕt ®Þnh bëi Timer 1.
        SM2 dïng trong chè ®é 2 hoÆc 3 ®Ó ®a xö lý ®−îc dÔ dµng.


Lª Thμnh S¬n                                     27               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

     REN: §−îc x¸c lËp b»ng phÇn mÒm ®Ó cho phÐp nhËn nèi tiÕp nÕu bÞ xo¸
d÷ liÖu sÏ nhËn theo tõng khèi.
     TB8: §−îc lËp vµ xo¸ b»ng phÇn mÒm vµ bit thø 9 sÏ ®−îc truyÒn trong
Mode 2 vµ Mode 3.
     RB8: Phô thuéc vµo chÕ ®é ho¹t ®éng cña chÕ ®é lµm viÖc. NÕu ®ang lµm
viÖc ë chÕ ®é 2 hoÆc 3 th× sÏ nhËn 9 bit d÷ liÖu vµ bit cuèi cïng ®−îc ®−a vµo
RB8.
     TI: §−îc x¸c lËp bëi phÇn cøng ®Ó b¸o hiÖu viÖc truyÒn ®· kÕt thóc. Nã
ph¶i ®−îc xo¸ b»ng phÇn mÒm ®Ó cho phÐp truyÒn d÷ liÖu tiÕp theo.
     RI: §−îc x¸c lËp b»ng phÇn cøng ®Ó b¸o hiÖu viÖc nhËn ®· hoµn thµnh. Nã
còng ®−îc xo¸ b»ng phÇn mÒm lóc ®äc byte d÷ liÖu tõ SBUF ®Ó cho phÐp nhËn
d÷ liÖu tiÕp theo.
       Thanh ghi d÷ liÖu cña giao dÞch nèi tiÕp lµ SBUF (SFR 99h) d÷ liÖu vµo vµ
ra cæng nèi tiÕp ®Òu ®i qua SFR SBUF. Thùc tÕ phÝa sau thanh ghi SBUF lµ hai
thanh ghi cô thÓ lµ thanh ghi d÷ liÖu truyÒn vµ thanh ghi d÷ liÖu nhËn. Qu¸ tr×nh
®−îc truyÒn më ®Çu b»ng c¸ch ®¬n gi¶n b»ng c¸ch truy nhËp ®Ó ghi lªn thanh
ghi SBUF. Ng−îc l¹i, mét byte ®· ®−îc nhËn cã thÓ ®−îc ®äc tõ SBUF. Trong
chÕ ®é 9 bit, mçi mét bit thø 9(TB 8 hoÆc TR 8) trong thanh ghi SMOD cÇn ph¶i
®−îc chó ý ®Õn. ng−êi ta hay dïng chÕ ®é ho¹t ®éng lo¹i 1 vµ nh− vËy cã 1 bé
UART 8 bit, tèc ®é Baud b»ng bé ®Þnh thêi 1. Dßng d÷ liÖu 8 bit ®−îc më ®µu
b»ng 1 bit Start kÕt thóc b»ng 1 bit Stop. Tèc ®é Baud b»ng 1/16(SMOD =1)
hoÆc 1/32 (SMOD=0) cña tèc ®é trµn cña bé ®Þnh thêi 1. SMOD lµ bÝt cã gi¸ trÞ
cao nhÊt trong thanh ghi SCON ( SFR 87h).
       SMOD: 1 b»ng tèc ®é Baud thÊp, b»ng 0 tèc ®é baud cao.
       GF1, GF2: Cê ®−îc sö dông tù do.
       PD: ChÕ ®é Power Down (chØ ë lo¹i CMOS 80C31).
       IDL: ChÕ ®é ch¹y kh«ng (IDLE).
2.6.6. Timer/ Counter cña 8031.
       ViÖc t¹o ra mét tÝn hiÖu gi÷ nhÞp dïng cho giao diÖn nèi tiÕp ®ßi hái tr−íc
hÕt lµ viÖc lËp tr×nh cho bé ®Þnh thêi 1. 8031 cã 2 Timer/ Counter, c¶ hai bé ®Þnh
Lª Thμnh S¬n                           28               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

thêi nµy ®Òu cã hai thanh ghi ®Õm 8 bit trªn mçi bé. C¸c thanhghi nµy cã thÓ
®−îc n¹p vµ ®−îc ®äc ra. Time / Counter 0 lµ thanh ghi TH0 vµ TL0, Timer/
Counter 1 lµ TH1 vµ TL1. Khi ho¹t ®éng, mçi khi cã xung ®ét nµo th× sè ®Õm
xong l−u trong 1 hoÆc 2 ch©n cña cæng 3 (XTAL1, XTAL2). Sè xung hiÖn t¹i
cña Timer/ Counter cã thÓ ®äc tõ TL0 vµ TL 1 hoÆc TH0 vµ TH1. Timer/Counter
còng ph¸t ra ng¾t víi ®iÒu kiÖn lµ nh÷ng ng¾t ®ã kh«ng bÞ IE ch¾n, khi bé ®Õm
bÞ trµn ( vµ l¹i quay vÒ 0) th× ng¾t ®−îc ph¸t ra. Tr¹ng th¸i cña c¸c ng¾t ®ã ®−îc
quan s¸t qua SFR TCON.

    Illator Frequenry

                                                         UP DATE
                                                         TH0, TL0
    P3.4(T0)
                                                           MODE
                                                           SElECT



         TMOD

                              GT C/T M1 M0


           P3.2(INT0)



           TCON
          TI1 TR1 TI0 TR0



                        S¬ ®å khèi cña Timer/Counter

     Ho¹t ®éng cña Timer/ Counter ®−îc ®iÒu khiÓn bëi bé xung ngÉu nhiªn tõ
nguån tíi thanh ghi ®Õm d÷ liÖu. Nguån d÷ liÖu sÏ tíi thanh ghi d÷ liÖu cña
Timer 0 nÕu ®iÒu kiÖn lµ (Gate hoÆc INTO) vµ TR0. Gate lµ bit ®iÒu khiÓn
Timer 0 cña TMOD. 8031 coi bit ®iÒu khiÓn lµ Gate. Tuy nhiªn khi Timer/
Counter ho¹t ®éng trong lóc Gate ®ang ë møc logic thÊp th× sÏ gièng nh− trªn
chøng tá bit ®iÒu khiÓn lµ Gate. TR0 còng lµ bit ®iÒu khiÓn cña Timer 0 trong

Lª Thμnh S¬n                             29             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

thanh ghi TMOD, INTO cña 80331 ( ch©n 12 cña 8031). §iÒu kiÖn trªn ®· chØ râ
r»ng nh÷ng thanh ghi d÷ liÖu cña Timer 0 ®· ®−îc cËp nhËp nguån khi bit ®iÒu
khiÓn TR0 ®−îc thiÕt lËp vµ c¶ bit ®iÒu khiÓn Gate bÞ xo¸ hoÆc INT0 cña 8031 ë
møc 1.
     Th«ng th−êng ng−êi ta chia chÕ ®é lµm viÖc cña bé ®Þnh thêi ra lµm 3 phÇn:
      +. Nguån vµo
      +. §iÒu khiÓn ho¹t ®éng.
      +. CËp nhËp chÕ ®é lµm viÖc.
      Nguån vµo cã thÓ lµ 1/12 tÇn sè dao ®éng hoÆc xung nhËn ®−îc ë ch©n T0
(T1)cña cæng P3 bëi Timer 0 (Timer 1).
     Nguån vµo ®−îc chän bëi bit ®iÒu khiÓn C?T cña thanh ghi TMOD. Trªn
thùc tÕ cã 2 bit ®iÒu khiÓn, mçi bit cho 1 Timer.
      Nh− ®· nãi ë trªn ®Ó t¹o ra tÝn hiÖu gi÷ nhÞp cho Timer/ Counter 1. C¸c
tÝnh chÊt cña bé ®Þnh thêi ®−îc ®iÒu khiÓn qua thanh ghi TCON ( SFR 88h) vµ
TMOD ( SFR 89h). Trong ®ã lo¹i ho¹t ®éng ®−îc thiÕt lËp qua TMOD.
      Bé ®Þnh thêi 1 hoÆc 0 ®Õm c¸c xung nhÞp bªn trong cña 8031 nh− lµ bé
®Õm liªn tôc tù do. V× thÕ nã ®−îc ®−a vµo nh− lµ mét bé ®Þnh thêi trong chÕ ®é
ho¹t ®éng lo¹i 2. Khi ®ã cø mçi lÇn trµn th× mét tr¹ng th¸i ®· ®−îc ®Æt tr−íc bé
®Õm l¹i t¸i lËp trong bé ®Õm. Mçi mét bé ®Õm ®−îc khëi ®éng qua bit TR cña nã
trong thanh ghi TCON, TCON còng cã chøa c¸c cê trµn cña 2 bé ®Þnh thêi vµ 4
bit ®iÒu khiÓn ®Ó ®iÒu khiÓn ng¾t qua c¸c ch©n INT 0 vµ INT 1.
      §èi víi chÕ ®é ho¹t ®éng nh− lµ m¸y ph¸t tèc ®é Baud, ë ®©y chØ cÇn bit
ch¹y ( Rn bit) TR1 ph¶i ®−îc ®Æt. Muèn thÕ ph¶i ®Þnh ®Þa chØ ®−îc tíi bit lµ ®¹t
tíi ®−îc ®Þa chØ 8Eh. Nh−ng tr−íc hÕt, khi bé ®Õm ®−îc lµm dõng th× tèc ®é bé
chia tÇn cÇn ph¶i ®−îc thiÕt lËp. ë lo¹i ho¹t ®éng 2, byte bé ®Õm cã gi¸ trÞ cao
nhÊt TH1 cã chøa gi¸ trÞ n¹p l¹i, gi¸ trÞ mµ cø mçi lÇn trµn l¹i ®−îc n¹p vµo
thanh ghi bé ®Õm. §èi víi vËn tèc truyÒn 9600 Baud, ë bit SMOD ®· ®−îc ®Æt
cÇn cã gi¸ trÞ tÇn sè bé céng h−ëng th¹ch anh b»ng 11,0592 MHz ph¶i lùa chän
mét sè chia b»ng 6.
      11059,2 KHz/12/6/16 = 9,6 KHz.
Lª Thμnh S¬n                           30               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                        ThiÕt kÕ hÖ PLC

         Khi n¹p gi¸ trÞ bé ®Õm b»ng 256 - 6 = 250 = FAh th× hÖ sè chia b»ng 6 v×
bé ®Õm ë ®©y ®Õm theo h−íng tiÕn.
         Timer/ Counter cã 4 chÕ ®é ho¹t ®éng, ho¹t ®éng cña c¶ 2Timer/ Counter
®−îc quyÕt ®inh bëi SFR TMOD. 4 bit thÊp cña TMOD ®iÒu khiÓn 0,4 bit cao
cña TMOD ®iÒu khiÓn Timer 1.
         TMOD Register(89h) :
            7       6         5       4         3        2           1        0
          Gate      C/T      M1      M0        Gate     C/T         M1       M0
                          Bé ®Õm 1                            Bé ®Õm 0


     Gate: Mçi mét bé ®Õm ®−îc cho phÐp qua ch©n INTO hoÆc INT1 . Khi TR0
(RT1) cña TCON ®−îc thiÕt lËp Gate sÏ xo¸ Timer/ Counter ho¹t ®éng. NÕu
Gate vµ TR0 ( TR1) còng ®−îc thiÕt lËp th× cho phÐpTimer/ Counter ho¹t ®éng
nÕu INTO (IMT1) ®−îc kÝch ho¹t Low.
     C/T (Counter/Timer Select):          0: Timer
                                          1: Counter.
     Bé ®Õm sÏ t¨ng khi xung vµo TO ( T1) cæng 3 ë chÕ ®é Timer mçi khi cã
xung ( qua) thø 12 th× bé ®Õm sÏ t¨ng.
     M1 vµ M0 : Chén chÕ ®é lµm viÖc.
     0          0    : Mode 0 bé ®Õm/ bé ph¸t thêi gian 13 bit. Trong chÕ ®é nµy
ng¾t ®−îc ph¸t ra khi cã 213 = 8192 xung vµo.
     0          1    : Mode 1 bé ®Õm/ bé ph¸t thêi gian 16 bit. Trong chÕ ®é nµy
ng¾t ®−îc ph¸t ra khi cã 216 = 65536 xung vµo.
     1          0    : Bé ®Õm/ bé ph¸t thêi gian 8 bit, tù ®éng n¹p l¹i khi bËt nguån
nu«i.
     1          1    : Mode 3 chØ dïng cho bé ®Õm 0 : Hai bé ®Õm 8 bit t¸ch rêi
nhau.




Lª Thμnh S¬n                              31                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

TCON Register ( SFR 88h).
              7        6        5      4       3        2       1       0
            TF1      TR1      TF0     TR0     IE1     IT1      IE0      IT0


     TF1:    Cê trµn dïng cho Timer 1. TF1 ®−îc thiÕt lËp b»ng phÇn cøng khi
Timer/Counter bÞ trµn. TF1 bÞ xo¸ khi cã xö lý rÏ nh¸nh ®Õn ch−¬ng tr×nh con,
phôc vô ng¾t, TF1 vµ IE1 cã thÓ ®iÒu khiÓn b»ng phÇn mÒm ®Ó quyÕt ®Þnh tr¹ng
th¸i cña Timer 1.
     TR1:    §ãng m¹ch Timer 1: Timer/Counter 1 kh«ng ho¹t ®éng khi bit nµy
bÞ xo¸, bit nµy cÇn thiÕt ®−îc lËp nh−ng kh«ng ®ñ ®Ó cho phÐp Timer/Counter
ho¹t ®éng. TR1 ®iÒu khiÓn hoµn toµn b»ng phÇn mÒm.
     TF0:    Cê trµn dïng cho Timer 0.
     TR0:    §ãng m¹ch Timer 0.
     IE1:    Ng¾t ë INT1 víi kÝch chuyÓn b»ng s−êng xung. §−îc thiÕt lËp b»ng
phÇn mÒm khi ng¾t ngoµi ®−îc x¸c ®Þnh, bit nµy sÏ bÞ xo¸ khi lÖnh Return ®−îc
thùc hiÖn ( Return From Interrupt).
     IT1:    Cê ng¾t dïng cho INT1. Ng¾t 1 ë ngoµi nhËn qua ch©n P3.3 cña
cæng 3. Xãa IT1 th× ng¾t sÏ ph¸t ra khi tÝn hiÖu ngoµi lµ thÊp. NÕu tÝn hiÖu ngoµi
vÉn ë møc thÊp INT1 sÏ ®−îc ph¸t ra nÕu INT1 bÞ xo¸ vµ sÏ kh«ng ph¸t ra nÕu
INT1 ®−îc lËp. INT1 ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng phÇn mÒm.
     IE0: Ng¾t ë INT0 víi kÝch chuyÓn b»ng s−ên xung.
     IT0: Cê ng¾t dïng cho INT0.
2.6.7. §iÒu khiÓn ng¾t.
      8031 cã 5 ng¾t: TF0, TF1, INT0, INT1 vµ kÕt qu¶ cña cæng nèi tiÕp. TF0
vµ TF1 cña c¸c thanh ghi TCON t¹o ra 2 ng¾t, Timer/Counter t¹o ra ng¾t khi bé
®Õm bÞ trµn. INT0 vµ INT1 t¹o ra 2 ng¾t ngoµi, nh÷ng ng¾t ®ã do tÝn hiÖu ngoµi
nhËn ®−îc qua 2 ch©n P3.2 vµ P3.3 cña cæng 3. PhÇn cøng ®iÒu khiÓn ng¾t cã thÓ
lËp tr×nh ®Ó tr¶ lêi mçi khi cã s−ên xuèng cña tÝn hiÖu ngoµi hoÆc møc thÊp cña
tÝn hiÖu ngoµi. Sù lù chän nµy sÏ quyÕt ®Þnh bëi bit ®iÒu khiÓn INT0 vµ INT1 cña
SFR TCON. Ng¾t cuèi cïng lµ tõ cæng nèi tiÕp, cê ng¾t RT vµ TI cña SCON kÕt
Lª Thμnh S¬n                           32               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                       ThiÕt kÕ hÖ PLC

hîp bëi cæng OR do ®ã cê thÊp cã thÓ ph¸t ra ng¾t. §ã lµ nhiÖm vô cña 2 cê TI
vµ RI ®Ó x¸c ®Þnh nguyªn nh©n g©y ra ng¾t.
      Cã 2 SFR ®iÒu khiÓn ng¾t: Thanh ghi cho phÐp ng¾t IE dïng ®Ó che c¸c
ng¾t riªng lÎ vµ thanh ghi −u tiªn ng¾t IP ®Þnh ra nh÷ng ng¾t cã −u tiªn. Khi cã 2
ng¾t cïng ®−îc lËp tr×nh cïng mét møc −u tiªn th× møc −u tªn sÏ nh− sau:
      IE0 lµ ng¾t cã −u tiªn cao nhÊt sau ®ã lµ TF0, IE1, TF1 vµ RI, TI lµ thÊp
nhÊt. Víi ®iÒu kiÖn µ kh«ng ®−îc ch¾n( Not Masked). VXL chÊp nhËn ng¾t vµ rÏ
nh¸nh ch−¬ng tr×nh ®Õn n¬i trong bé nhí ch−¬ng tr×nh ®−îc gäi bëi lÖnh Lcall.
Trong tr−êng hîp nµy tõ tr¹ng th¸i ch−¬ng tr×nh kh«ng ®−îc cÊt vµo Stack. Sau
®©y lµ ®Þa chØ c¸c Vect¬ ng¾t:
      Interrupt            Service Rountine Address           Defal Priority
      IE0                            3h                        1 ( Highest)
      TF0                            3Bh                       2
      IE1                            13h                       3
      TF1                            1Bh                       4
      RI or TI                       13h                       5( Lowest)
     IE Register:
             7      6     5      4          3     2     1       0
            EA                   ES        ET1   EX1   ET0    EX0


     EX0 (Enable Extenal Interrupt 0): §−îc thiÕt lËp b»ng phÇn mÒm ®Ó cho
phÐp ng¾t 0 ngoµi, xo¸ vÒ 0 lµ kh«ng cho phÐp.
     ET0 ( Enable Timer/Counter Interrupt 0): ThiÕt lËp b»ng phÇn mÒm cho
phÐp Timer/Counter trµn Interrupt 0, xo¸ vÒ 0 lµ kh«ng cho phÐp.
     EX1: §−îc thiÕt lËp b»ng phÇn mÒm ®Ó cho phÐp ng¾t 1 ngoµi, xo¸ vÒ 0 lµ
kh«ng cho phÐp.
     ET1: ThiÕt lËp b»ng phÇn mÒm cho phÐp Timer/Counter trµn Interrupt 1,
xo¸ vÒ 0 lµ kh«ng cho phÐp.
     ES: (Enable Serial Port Interrupt ): §−îc thiÕt lËp b»ng phÇn mÒm cho phÐp
cæng nèi tiÕp ng¾t 1, xo¸ vÒ 0 kh«ng cho phÐp.

Lª Thμnh S¬n                                33              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

     EA( Enable All): Khi bit nµy bÞ xo¸ tÊt c¶ c¸c ng¾t nµy ®Òu bÞ xo¸ vµ khi
®−îc lËp sÏ cho phÐp phô thuéc vµo bit ®iÒu khiÓn.
     IP Register:
              7     6    5    4     3        2   1     0
                              PS    PT1 PX1 PT0 PX0


     PX0 ( Priority of Enable Interrupt 0): Khi ®−îc thiÕt lËp ng¾t 0 ngoµi nhËn
®−îc sÏ ë møc −u tiªn cao.
     PT0 ( Priority of Timer/Counter Interrupt 0 ): Khi bit nµy lËp ng¾t 0 ë ngoµi
Timer/Counter nhËn ®−îc sÏ ë møc −u tiªn cao.
     PX1: T−¬ng tù PX0 nh−ng cho ng¾t 1 ngoµi.
     PT1: T−¬ng tù PT0 nh−ng cho ng¾t 1 ngoµi nhËn ®−îc.
     PS: ( Priority of Serial Port Interrupt ): Ng¾t cæng nèi tiÕp nhËn ®−îc ë møc
−u tiªn cao khi bit nµy ®−îc lËp.
2.6.8. Bé ph¸t dao ®éng.
      8031 cã mét bé ph¸t dao ®éng dïng th¹ch anh bªn ngoµi. Bé t¹o dao
®éng tÇn sè gièng nh− tÇn sè cña tinh thÓ th¹ch anh vµ ®−îc chia cho 12, nã cã
thÓ ®−îc dïng lµm ®Çu vµo cña Timer.
      Dïng bé ph¸t dao ®éng 12 MHz th× ®Çu vµo cña Timer sÏ lµ 1 MHz. 8031
cã 12 chu kú dao ®éng trªn mét chu kú m¸y. Nã cã 255 thao t¸c nh÷ng nhãm
m· lÖnh, t−¬ng ®−¬ng 111 chØ thÞ.
     VÝ dô:
      Cã 15 m· thao t¸c cô thÓ phô thuéc vµo byte ®Ých, byte nguån vµ chÕ ®é
®Þa chØ. Thªm vµo ®ã, cã 2 lÖnh dÞch chuyÓn bit vµ mét lÖnh dÞch chuyÓn Word,
lÖnh ®ã dÞch chuyÓn 16 bit vµo con trá d÷ liÖu ( Data Poiter). Trong 255 m· thao
t¸c ®ã,159 thao t¸c hÕt mét chu kú m¸y, 51 thao t¸c cÇn 2 chu kú m¸y, 43 thao
t¸c cÇn 3 chu kú m¸y vµ 2 thao t¸c cÇn 4 chu kú m¸y. Trõ khi cã nhiÒu thao t¸c
chØ cÇn cã mét chu kú m¸y, 8031 ®· xem xÐt ®Õn kh¶ n¨ng cã thÓ thùc hiÖn hµng
triÖu lÖnh trong mét gi©y. RÊt nhiÒu hÖ thèng 8031 dïng dao ®éng tinh thÓ th¹ch


Lª Thμnh S¬n                            34              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

anh 11,0582 MHz, Së dÜ cã sù lùa chän nµy v× thùc tÕ nã cã thÓ ph¸t ra tèc ®é
Baud rÊt cao. Dao ®éng tinh thÓ 11,0592 MHz tèc ®é cã thÓ lªn tíi 19200 Baud.
     Sau khi xung Reset t¸c ®éng, vi xö lý ®−îc khëi t¹o l¹i ta cã néi dung cña
c¸c thanh ghi ®Æc biÖt (SFR) nh− sau:




Lª Thμnh S¬n                            35             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC



          STT                   Tªn               Ký hiÖu      Néi dung
           1     Accumulator                         A       00h
           2     B Register                          B       00h
           3     Program Status Word               PSW       0000 0000b
           4     Stack Pointer                       SP      07h
           5     Date Pointer Low byte              DPL      00h
           6     Date Pointer High byte            DPH       00h
           7     Program Counter                     PC      0000h
           8     Port 0 Latch                        P0      1111 1111b
           9     Port 1 Latch                        P1      1111 1111b
           10    Port 2 Latch                        P2      1111 1111b
           11    Port 3 Latch                        P3      1111 1111b
           12    Interrupt Priority                  IP      xxx0 0000b
           13    Interrupt Enable                    IE      0xx0 0000b
           14    Timer/Counter Mode               TMOD       0000 0000b
           15    Timer/Counter Control             TCON      0000 0000b
           16    Timer/Counter 0 Low Byte           TL0      00h
           17    Timer/Counter 0 High Byte          TH0      00h
           18    Timer/Counter 1 Low Byte           TL1      00h
           19    Timer/Counter 1 High Byte          TH1      00h
           20    Serial Date Buffer                SBUF      Kh«ng X§
           21    Serial Control                    SCON      00h
           22    Power Control                     PCON      0xx0 0000b

2.6.9. B¶n ®å cña bé nhí.
      Khèi nhí trong kho¶ng {20h...2Fh} gåm 16 byte = 128 bit cã thÓ ®¸nh ®Þa
chØ theo tõng bit. Mét bit cã mét ®Þa chØ tõ 0h ®Õn 7Fh. Bit 0 cña 20 lµ bit ®Þa chØ
0 vµ bit 7 cña byte 2Fh lµ bit ®Þa chØ 7Fh.


Lª Thμnh S¬n                           36                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                       ThiÕt kÕ hÖ PLC

     VÝ dô:
      Mov C,13h chuyÓn néi dung boolean cña bit 13h vµo thanh ghi cê. Bit 13h
lµ bit sè 3 cña byte ë vÞ trÝ 22h cña Ram trong. Ta còng cã thÓ viÕt nh− sau:
      Mov C,22.3h còng cho mét kÕt qu¶. C¸c SFR kh¸c còng cã thÓ ®¸nh ®Þa
chØ theo tõng bit, nh÷ng bit ®Þa chØ ®ã n»m trong kho¶ng tõ { 80h... FFh}.

                                                  FFh
                                                  §Þa chØ cña c¸c SFR.
                                                  80h
                                                  7Fh
                                                          Sö Dông tù do vµ ng¨n xÕp
                                                  30h
                            2FH                   2Fh
                                                    16 BYTE ®¸nh ®Þa chØ theo bit
                                                  20h
                                                  1Fh
                                                      4 Bank thanh ghi 32 byte

                                                   00h
                            B¶n ®å bé nhí RAM trong 8031.



2.7. c¸c chÕ ®é ®Þa chØ vμ bé lÖnh cña 8031.

2.7.1. ChÕ ®é ®Þa chØ.
      - ChÕ ®é ®Þa chØ tøc th× ( Immediate Addressing Mode). Trong chÕ ®é nµy
to¸n h¹ng ®Ých lµ 1 thanh ghi, to¸n h¹ng nguån lµ mét h»ng sè.
     VÝ dô:
              Mov a, # 1; ChuyÓn 1 vµo thanh ghi a.
              Mov PSW, # 0; Chän Regiser Bank 0.
              Mov 0,# 1; ChuyÓn 1 vµo thanh ghi 0 cña thanh ghi Bank 0.
      - ChÕ ®é ®Þa chØ trùc tiÕp ( Direct Addressing Mode). Trong chÕ ®é nµy
to¸n h¹ng nguån vµ ®Ých lµ c¸c thanh ghi hoÆc c¸c SFR.




Lª Thμnh S¬n                           37                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

     VÝ dô:
       90h lµ ®Þa chØ cña cæng 1 ( Port1), ghi vµo ®Þa chØ 990h cã nghÜa lµ göi d÷
liÖu ra Port 1.
       Mov a, 70h; chuyÓn néi dung cña thanh ghi ®Þa chØ 70h vµo thanh ghi a.
       Mov 90h, a; ChuyÓn néi dung thanh ghi a vµo Port 1.
       - ChÕ ®é ®Þa chØ thanh ghi (Register Addressing Mode). To¸n h¹ng nguån
hoÆc to¸n h¹ng ®Ých lµ 1 trong 8 thnh ghi cña Bank thanh ghi ®−îc chän.
     VÝ dô:
              Mov PSW,#2            : Chän thanh ghi Bank 2.
              Mov R0, a: ChuyÓn néi dung thanh ghi a vµo R0.
              Mov R2,b: ChuyÓn néi dung thanh ghi B vµo R2.
       - ChÕ ®é ®Þa chØ gi¸n tiÕp thanh ghi. Trong chÕ ®é nµy to¸n h¹ng nguån
hay lµ ®Ých lµ mét « nhí cã ®Þa chØ chøa trong mét thanh ghi cña thanh ghi Bank
®−îc chän.
     VÝ dô:
              Mov PSW, #0: Chän thanh ghi Bank 0.
              Mov R0, #a:
              Mov @ R0,#1: ChuyÓn 1 vµo « nhí cã ®Þa chØ chøa trong R0.
       - ChÕ ®é ®Þa chØ sè thanh ghi (Register Indexed Addressing Mode). Trong
chÕ ®é nµy to¸n h¹ng nguån hay to¸n h¹ng ®Ých ®−îc lÊy b»ng c¸ch céng gi¸ trÞ
cña thanh ghi a víi ®Þa chØ c¬ së. §Þa chØ c¬ së cã thÓ lµ DPTR ( Data Poiter)
hoÆc PC (Progam Counter).
     VÝ dô:
              Mov DPTR, # 800h: ChuyÓn ®Þa chØ b¶ng c¬ së vµo data.
              Mov a, #0             : Pointer.
              Mov a, @ + DPTR : a:= ( a+ DPTR),ROM.
       Ngoµi nh÷ng chÕ ®é ®Þa chØ trªn 8031 cßn cã c¸c chÕ ®é ®Þa chØ lµm viÖc
víi Stack, lµm viÖc theo tõng bit vµ cã lÖnh ho¸n ®æi tõng bit cña 1 byte.
     VÝ dô:
              Mov SP, #SFR: Khëi t¹o Stack Pointer.
Lª Thμnh S¬n                              38             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                        ThiÕt kÕ hÖ PLC

               Mov a, # 45h :
               Push acc        : CÊt thanh ghi a vµo Stack.
               Mov b, # 0      : Xo¸ thanh ghi B.
               Pop B         : ChuyÓn néi dung tõ ®Þnh Stack (45h) vµo thanh ghi B.
      C¸c lÖnh ho¸n ®æi cña 8031 rÊt tiÖn lîi khi lµm viÖc víi c¸c sè BCD. Néi
dung cña thanh ghi a, C¸c thanh ghi kh¸c cã thÓ ho¸n ®æi cho nhau mµ kh«ng
cÇn biÕn trung gian.
     VÝ dô :
               Mov a, # 0ah: Khëi t¹o thanh ghi a.
               Mov b, # 0bbh: Khëi t¹o thanh ghi a.
               Xch a,b       : Ho¸n ®æi a,b.
               Xch a,b       : Tr¶ l¹i gi¸ trÞ cho thanh ghi a,b.
               Xch a,b       : Ho¸n ®æi 4 bit thÊp cña a,b
      +. TÊt c¶ c¸c bit trong kho¶ng 20h ®Õn 2Fh cã thÓ ®−îc xö lý ®ång thêi
tõng byte hay tõng bit vµ ta còng cã thÓ xö lý tõng bit cña cæng.
     VÝ dô:
               Mov C,P1.0
               Mov P1.1,C.
2.7.2. Bé lÖnh 8031.
2.7.2.1. LÖnh n¹p trùc tiÕp.
     LÖnh              M· gîi nhí           NhÞp     Chøc n¨ng
     14                CLR A                   1        A: = 0
     74                Mov A, # Data           2        A: = d÷ liÖu
     78...7F           Mov R, # Data           2        R0...R7: = d÷ liÖu
     76,77             Mov @R, # Data          2        R0,R1: = d÷ liÖu, bé nhí
                                                                    Ram trong.
     75                Mov adr, # Data         2        adr: = d÷ liÖu, bé nhí
                                                                    Ram trong.
     90                Mov DPTR, adr 16        2    DPTR: = adr 16.

Lª Thμnh S¬n                             39                   http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                           ThiÕt kÕ hÖ PLC

2.7.2.2. LÖnh di chuyÓn d÷ liÖu.
     LÖnh           M· gîi nhí             NhÞp        Chøc n¨ng
     E8EF           Mov A,R                     1      A: = R0...R7
     F8FF           Mov A,R                     1     R0...R7: = A
     E6,E7          Mov A,@R                    1     A: = (R0,R1), Ram trong
     D6,F7          Mov @R,A                    1     R0,R1: = A,     Ram trong
     F5             Mov adr,A                   1     Adr:= A, Ram trong
     E5             Mov A,adr                   1     A: = Adr , Ram trong
     A8AF           Mov A,adr                    2    R0...R7: = adr, Ram trong
     888F           Mov R,adr                    2    adr: = R0...R7, Ram trong
     86 87          Mov adr,@R                   2    adr: = (R0,R1), Ram trong
     A6AF           Mov @R,adr                   2    R0,R1: = adr, Ram trong
     86             Mov adrl, adr2               2    adrl: = adr2, Ram trong
     C0             PUSH adr                     2    Stack: = adr, Ram trong
     D0             Pop adr                      2    adr: = stack, Ram trong
     E2,E3          Mov A, @R                    2    A:    =(R0,R1), Ram ngoµi
     F2,F3          Mov @R,A                     2    (R0,R1): = A, Ram ngoµi
     E0             Mov A, @DPTR                 2    A:    = DPTR, Ram ngoµi
     F0             Mov @DPTR,A                  2    DPTR: = A, Ram ngoµi
     93             MovC A@A+DPTR                2    A: = ( A+ DPTR), Rom
     E3             Mov P3 A@A+PC 2 2                 A: = (A + PC), Rom
     - LÖnh ho¸n vÞ ( trao ®æi d÷ liÖu):
     C8...CF        XCH A,R           1        A < > ( R0....R7)
     C6,C7          XCH A,@R          1        a < > (R0....R1),bé nhí Ram trong.
     D6,D7          XCHDA,@R          1        a(1..3),< > R0,R1(1..3),bé nhí
                                                               Ram trong, 4bit d−íi.
     C4             SWAp A            1 A(1..3) < > A (4...7).
2.7.2.3.Qu¶n lý Bit (Manipulation).
     LÖnh           M· gîi nhí             NhÞp Chøc n¨ng
     58..5F         ANL A,R                1         A: = A and R0..R7.
Lª Thμnh S¬n                              40                  http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                ThiÕt kÕ hÖ PLC

     48..4F         ORL A,R          1    A: = A or R0..R7.
     68..6F         XRL A,R          1    A: = A EX0R R0..R7.
     56,57          ANL A,@R         1    A: = A and (R0,R1),Ram trong
     46,47          ORL A,@R         1    A: = A or (R0,R1),Ram trong
     66,67          XRL A,@R         1    A: = A EX0R (R0,R1),Ram trong
     54             ANL A,# data     2    A: = A and data
     44             ORL A,# data     2    A: = A or data
     64             XRL A,# data     2    A: = A EX0R data
     55             ANL A,adr        2    A: = A and (adr)
     45             ORL A,adr        2    A: = A or (adr)
     65             XRL A,adr        2    A: = A EX0R (adr)
     52             ANL adr,A        2    A: = (adr) and A
     42             ORL adr,A        2    A: = (adr) or A
     62             XRL adr,A        2    A: = (adr) EX0R A
     53             ANL adr, #data   2    A: = (adr) and data
     43             ORL adr, #data   2    A: = (adr) or data
     63             XRL adr, #data   2    A: = (adr) EX0R data
     F4             CPL A            1    A: = Not A
2.7.2.4.C¸c lÖnh cña phÐp céng.
     28...2F        ADD A,R          1    A: = A+ R0...R7
     38...3F        Addc A,R         1    A: = A+ R0...R7 + C
     26,27          Add A, @R        1    A: = A + ( R0,R1), Ram trong
     36,37          Addc A, @R       1    A: = A + ( R0,R1) + C, Ram trong
     24             ADD A,# data     1    A: = A + data
     34             ADDC A,# data    1    A: = A + data + C
     25             ADD A, adr       1    A: = A + (adr), Ram trong
     35             ADDC A, adr      1    A: = A + (adr) + C, Ram trong
     57             DA A             1    HiÖu chØnh thËp ph©n.




Lª Thμnh S¬n                         41             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

2.7.2.5. C¸c lÖnh cña phÐp trõ.
     98..9F           SUBB A,R         1    A: = A R0...R7 C
     96,97            SUBB A,@R        1    A: = ( R0,R1) C, Ram trong
     94               SUBB A, # data   1    A: = A data C
     95               SUBB A, adr      1    A: = ( adr) C, Ram trong
2.7.2.6. PhÐp nh©n vµ chia.
     A4               MUL AB           4    A: = A*B;B: = Byte cao
     84               DIV AB           4    A: = div B,B: = Rest
2.7.2.7. T¨ng vµ gi¶m gi¸ trÞ.
     08...0F          INC R            1    R0..R7: = R0...R7 + 1
     18...1F          DEC R            1    R0..R7: = R0...R7 - 1
     04               INC A            1    A: = A+1
     14               DEC A            1    A: = A-1
     06,07            INC,@R           1    (R0,R1): = (R0,R1)+1, Ram trong
     16,17            DEC,@R           1    (R0,R1): = (R0,R1)-1, Ram trong
     05               INC adr          1    (adr): = ( adr) +1
     15               DEC adr          1    (adr): = ( adr) -1
     03               RR A             1    DÞch chuyÓn bit Acc sang ph¶i
     33               RLC A            1    DÞch chuyÓn bit sang tr¸i qua C
     13               RRC A            1    DÞch chuyÓn bit sang ph¶i qua C
2.7.2.8. Xö lý Bit.
     C3               CLR C            1    C: = 0
     B3               CPL C            1    C: = Not C
     D3               SET BC           1    C: = 1
     C2               CLR bit          1    ( bit): = 0
     B2               CPL bit          1    ( bit): = Not ( bit)
     D2               SET B bit        1    ( bit): = 1
     A2               Mov C, bit       1    C: = (bit)
     92               Mov bit,C        1    (bit): =C

Lª Thμnh S¬n                           42                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                  ThiÕt kÕ hÖ PLC

     82             ANL C, bit        1    C: = C and ( bit)
     82             ANL C,/ bit       1    C: = C and not( bit)
     72             ORL C, bit        1    C: = C or ( bit)
     A0             ORL C,/ bit       1    C: = C or not ( bit)
2.7.2.9. LÖnh nh¶y.
     02             MP adr            2    Nh¶y tíi adr( 16 bit)
     01...E1        MP adr            2    Nh¶y tíi adr( 11 bit)
     80             SJMP rel          2    Nh¶y t−¬ng ®èi (± 127 bytes)
     73             JMP@A+ DPTR 2          Nh¶y sau khi ( A+ DPTR)
     60             JZ rel            2    Nh¶y t−¬ng ®èi, Khi A= 0
     70             JNZ rel           2    Nh¶y t−¬ng ®èi, khi A> 0
     B4             CJNEA,# data,rel 2     Nh¶y t−¬ng ®èi khi A < > data
     B5             CJNEA,adv ,rel    2    Nh¶y t−¬ng ®èi khi A < > Adr
     B8...BF        CJNE,# data,rel   2    Nh¶y t−¬ng ®èi khi R0..R7 < >data
     B6,B7         CJNE@R,#data,rel 2      Nh¶y t−¬ng ®èi khi (R0,R1) < >data
     D8...DF        DJNZ R,rel        2    R0...R7 - 1, Nh¶y khi 0
     D5             DJNZ adv,rel      2    ( adv) -1, Nh¶y khi 0
     12             LCALL adv         2    Gäi C.tr×nh conadv ( 16-bit)
     11...F1        ACALL adv         2    Gäi C.tr×nh conadv ( 11-bit)
     22             RET               2     Nh¶y trë l¹i ch−¬ng tr×nh con.
2.7.2.10. §iÒu khiÓn bé xö lý.
     00             N0P               1    LÖnh chê mét nhÞp




Lª Thμnh S¬n                          43             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn               ThiÕt kÕ hÖ PLC




                                    PhÇn III:
            ThiÕt kÕ m¹ch ®iÒu khiÓn logic
                                cã lËp tr×nh




Lª Thμnh S¬n                         44          http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC



3.1. X©y dùng s¬ ®å khèi cña hÖ PLC.
      Qu¸ tr×nh x©y dùng s¬ ®å khèi cña hÖ PLC hoµn toµn phô thuéc vµo c¸c
yªu cÇu kü thuËt vµ c¸c yªu cÇu chøc n¨ng cña hÖ .
      Víi hÖ PLC cã c¸c yªu cÇu cô thÓ nh− sau:
      - Cã mét bé xö lÝ tÝn hiÖu theo ch−¬ng tr×nh lµm viÖc ®éc lËp víi ch−¬ng
tr×nh ®· ®−îc l−u trong bé nhí .
     - ViÖc ®æ ch−¬ng tr×nh ®−îc thùc hiÖn b»ng cæng nèi tiÕp theo tiªu chuÈn
truyÒn RS232 víi m¸y tÝnh PC hay m¸y lËp tr×nh cÇm tay .yªu cÇu ®äc ra vµ l−u
l¹i ch−¬ng tr×nh mét c¸ch rÔ rµng .
     - Cã kh¶ n¨ng më réng viÖc ®iÒu khiÓn vµ giao tiÕp víi m¸y tÝnh hay c¸c
Modul phô qua cæng më réng.
     - Cã c¸c phÝm ®iÒu khiÓn tr¹ng th¸i dõng (Stop), ch¹y (Run) vµ ch¹y thö
(Term)cïng c¸c LED b¸o tr¹ng th¸i øng víi ba tr¹ng th¸i trªn.
     - Cã kh¶ n¨ng lÊy tÝn hiÖu vµo møc Logic cao, råi chuyÓn tr¹ng th¸i vµ ®Öm
®Çu vµo.
     - §Çu ra ®ãng, c¾t tiÕp ®iÓm R¬le.
     Ngoµi ra cßn cã khèi t¹o nguån nu«i ®−îc lÊy trùc tiÕp tõ l−íi ®iÖn víi yªu
cÇu d¶i lµmviÖc réng víi ®iÖn ¸p vµ tÇn sè .
     §ã lµ nh÷ng yªu cÇu chÝnh cña hÖ PLC tõ c¸c yªu cÇu nµy ta ®i x©y dùng s¬
®å khèi




Lª Thμnh S¬n                          45               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                             ThiÕt kÕ hÖ PLC




                          S¬ ®å khèi toµn bé hÖ thèng.

      Khèi                                                 §Öm                   Khèi
      §Çu                 §Öm                              Chèt                  §Çu
      Vµo                                                                         ra




                                                                                   Cæng
                                                                                 D7 Më
                                                                                 D0 Réng




                 D0..D7                  D0..D7                        D0..D7


                Rom                                                    RAm
                                          VXL
                64K                                                    64K


                A0..A12             INT0 A0..A15 RXD TXD               A0..A12




                                Bµn                                         M¹ch
                                PhÝm            MAX                        Gi¶i m∙
                                                                           ®Þa chØ

              Khèi
             Nguån



   ThuyÕt minh ho¹t ®éng cña s¬ ®å khèi vµ chøc n¨ng cña c¸c khèi.
   §Ó PLC lµm viÖc th× tr−íc hÕt ph¶i cã phÇn mÒm ®iÒu khiÓn c¸c thao t¸c khëi
t¹o vµ qu¸ tr×nh vµo ra d÷ liÖu còng nh− t¹o tr¹ng th¸i dõng ngoµi ra cßn ch−¬ng
tr×nh chÝnh .
     TÊt c¶ c¸c ch−¬ng tr×nh ®−a vµo PLC qua cæng truyÒn nèi tiÕp RS232.


Lª Thμnh S¬n                             46                       http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

     Khi cã ch−¬ng tr×nh PLC ®· s½n sµng lµm viÖc. Ban ®Çu PLC ®äc ch−¬ng
tr×nh ®iÒu hµnh tõ ROM ®Ó khëi t¹o sau ®ã quÐt bµn phÝm ®Ó x¸c ®Þnh tr¹ng th¸i
cã thÓ lµ Stop, Run hay Term.
     NÕu phÝm Stop th× PLC ngõng mäi thao t¸c vµ chê tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tõ
bµn phÝm khi cã phÝm Run th× vi xñ lÝ ®äc ch−¬ng tr×nh chÝnh trong RAM vµ lÊy
tÝn hiÖu vµo theo yªu cÇu ch−¬ng tr×nh .
     Sau khi xö lÝ, vi xö lÝ sÏ ®−a tÝn hiÖu lªn Bus ®Öm chèt vµ ®−a tÝn hiÖu ra
ngoµi ®Ó ®ãng, c¾t thiÕt bÞ ®−îc ®iÒu khiÓn .
     Ngoµi ra cã yªu cÇu lµm viÖc víi ngo¹i vi qua cæng më réng th× tÝn hiÖu
®−îc trao ®æi víi vi xö lÝ qua cæng vµo ra hai chiÒu 74LS245.
     Khèi gi¶i m· ®Þa chØ nhËn ®Þa chØ tõ vi xö lÝ ®Ó øng víi mét gi¸ trÞ ®Þa chØ cã
mét vi m¹ch ®−îc chän lµm viÖc tr¸nh ng¾n m¹ch Bus .
     Khèi t¹o nguån nu«i cho hÖ vèi c¸c møc yªu cÇu ®iÖn ¸p: +5v; -5v; +12v;
+24v.
3.2. ThiÕt kÕ chi tiÕt tõng khèi.

3.2.1. Vi m¹ch gi¶i m· 74LS138:
     HÖ vi xö lý lµ sù phèi ghÐp gi÷a CPU vèi c¸c bé nhí vµ c¸c thiÕt bÞ ngo¹i vi
ghÐp nèi víi CPU ph¶i ®−îc CPU kiÓm so¸t mét c¸ch chÆt chÏ khi thùc hiÖnc¸c
thao t¸c ®äc ghi , ®iÒu ®ã cã nghÜa lµ thµnh phÇn trªn ph¶i ®−îc cho m«t ®Þa chØ
hay mét vïng ®¹i chØ x¸c ®Þnh n»m trong kh«ng gian ®Þa chØ tæng thÓ cña CPU
viÖc truy nhËp ®Ðn thµnh phÇn nµo ®ã thùc chÊt cña viÖc g¸n ®Þa chØ cho mét
thµnh phÇn (vi m¹ch) cô thÓ nµo ®ã n»m trong m¹ch nghÜa lµ víi ®Þa chØ nhÊt
®Þnh sÏ ®−a ra tÝn hiÖu chän vá tõ bé gi¶i m· ®Õn ch©n chän vá ( CS ) cña vi
m¹ch.
     T¹i mét thêi ®iÓm th× VXL chØ cã thÓ truy cËp ®Õn mét ®Þa chØ cô thÓ nµo ®ã
.Do ®ã vi m¹ch gi¶i m· còng cÇn tho¶ m·n t¹i mét thêi ®iÓm chØ cã mét ®Çu ra
®−îc chän. Trong m¹ch ta sö dông vi m¹ch gi¶i m· ®Þa chØ 74LS138 lµ vi m¹ch
gi¶i m· ®Þa chØ cã 8 ®Çu ra, 3 ®Çu vµo chän vµ3 ®Çu vµo ®iÒu khiÓn.
        S¬ ®å ch©n cña vi m¹ch nµy nh− sau:

Lª Thμnh S¬n                           47                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC


                           1   A                  15
                                            /Y0
                           2   B            /Y1   14
                           3                      13
                               C            /Y2
                                                  12
                                            /Y3
                                            /Y4   11
                           4                      10
                                G1          /Y5
                           5   /G2A         /Y6    9
                           6   /G2B         /Y7    7
                                  74LS138

      Trong ®ã:
       Y0 .. Y7 lµ c¸c ®Çu ra cña74LS138. Khi ®Çu ra ®−îc chän ë møc thÊp. Cßn
c¸c ®Çu ra kh«ng ®−îc chän ë møc cao .
      A,B,C lµ 3 ®Çu vµo chän viÖc thay ®æi c¸c gi¸ trÞ nµy sÏ thay ®æi c¸c ®Çu
ra ®−îc chän.
      G1, G 2 A , G 2 B lµ c¸c ®Çu vµo ®iÒu khiÓn chän chip cña vi m¹ch. IC nµy
chØ lµm viÖc khi c¸c tÝn hiÖu:G1=1, G2 A = 0 vµ G2 B = 0. Cßn mét trong c¸c
®iÒu kiÖn trªn kh«ng tho¶ m·n th× vi m¹ch kh«ng ®ù¬c lµm viÖc. Khi ®ã c¸c ®Çu
ra ®Òu ë tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao. §Ó hiÓu râ nguyªn lý ho¹t ®éng cña vi m¹ch
74LS138 ta xÐt b¶ng tr¹ng th¸i cña74LS138.




Lª Thμnh S¬n                          48                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                                   ThiÕt kÕ hÖ PLC
            §iÒu khiÓn        §Çu vµo chän                C¸c ®Çu ra cña bé gi¶i m·
    G1           G2    G2B    C    B    A

        0        x       x    x    x    x    HiZ    HiZ     HiZ   HiZ   HiZ   HiZ   HiZ   HiZ

     X           1       x    x    x    x    HiZ    HiZ     HiZ   HiZ   HiZ   HiZ   HiZ   HiZ

     X           x       1    x    x    x    HiZ    HiZ     HiZ   HiZ   HiZ   HiZ   HiZ   HiZ

        1        0       0    0    0    0    0      1        1     1     1    1       1   1
        1        0       0    0    0    1    1      0        1     1     1    1       1   1
        1        0       0    0    1    0    1      1        0     1     1    1       1   1
        1        0       0    0    1    1    1      1        1     0     1    1       1   1
        1        0       0    1    0    0    1      1        1     1     0    1       1   1
        1        0       0    1    0    1    1      1        1     1     1    0       1   1
        1        0       0    1    1    0    1      1        1     1     1    1       0   1
        1        0       0    1    1    1    1      1        1     1     1    1       1   0
                                       B¶ng tr¹ng th¸i cña 74LS138.
            X:       Tr¹ng th¸i bÊt kú (cã thÓ 0 hay 1)
            HiZ: Tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao (hë m¹ch).
            Trong s¬ ®å cña chóng ta m¹ch gi¶i m· dïng cho c¸c bé nhí, c¸c vi m¹ch
vµo ra d÷ liÖu. Do ®ã m¹ch gi¶ m· sÏ ho¹t ®éng trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc
cña vi xö lý tøc lµ tõ khi hÖ thèng ®−îc cÊp nguån th× 74LS138 sÏ chê vi xö lý
®iÒu khiÓn. §Ó tho¶ m·n ®−îc ®iÒu kiÖn lµm viÖc ®ã ta x©y dùng ®−îc m¹ch gi¶i
m· ®Þa chØ.
            §Ó 74LS138 ho¹t ®éng ®−îc ngay khi cÊp nguån cho hÖ thèng th× ta ph¶i
tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn cña ®Çu vµo ®iÒu khiÓn, G1 møc cao, G2 A , G2 B ë møc
thÊp.
            ë ®©y 3 ®Çu vµo chän lÊy tõ c¸c bit ®Þa chØ A13, A14, A15 tõ vi xö lý.
            C¸c ®Çu ra cña vi m¹ch gi¶i m· ®Þa chØ ®−îc ®−a tíi ®Ó chän bé nhí vµ c¸c
vi m¹ch kh¸c.




Lª Thμnh S¬n                                       49                   http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

3.2.2. Vi m¹ch ®Öm chèt.

       ë trong m¹ch cña chóng ta cÇn sö dông c¸c vi m¹ch ®Öm chèt ®Ó ®Öm chèt
d÷ liÖu ra cña vi xö lý. Trong s¬ ®å cña chóng ta vi m¹ch ®Öm chèt ®−îc dïng
cho c¸c chøc n¨ng sau.
        - §Öm chèt c¸c bit ®Þa chØ cho c¸c bé nhí ROM, RAM.
        - §Öm chèt c¸c d÷ liÖu tõ vi xö lý ra ngoµi.
       Trong m¹ch nµy ta sö dông m¹ch ®Öm chèt 74LS373 .
       74LS373 lµ vi m¹ch ®Öm cèt 8 bit d÷ liÖu (®Þa chØ) s¬ ®å ch©n cña nã nh−
sau:
                           2                           2
                                 D0               Q0
                           5                           5
                                 D1               Q1
                           6                           6
                                 D2               Q2
                           9                           9
                                 D3               Q3
                           12                          12
                                 D4               Q4
                           15                          15
                                 D5               Q5
                           16                          16
                                 D6
                                                  Q6
                           19                          19
                                 D7               Q7
                           20                          20
                                 E               Vcc
                           10                          10
                                 OE              GND

                                          74LS373
        D0…D7 lµ 8 bit ®Çu vµo cña vi m¹ch ®Öm chèt ®Þa.
        Q0…Q7 lµ 8 bit ®Çu ra cña bé m¹ch ®Öm chèt.
        Ch©n E (Enable) lµ ch©n cho phÐp cña 74LS373 khi ®−îc chän ë møc
thÊp. Ch©n OE (Output Enable) cho phÐp ra khi m¹ch lµm viÖc OE ë møc thÊp.
§Ó hiÓu râ ta nghiªn cøu b¶ng tr¹ng th¸i cña vi m¹ch:
                             OE E          Dn   Qn+1
                             1        X    X    Hi-Z

                             0        0    X    Qn
                             0        1    0    0
                             0        1    1    1
                           B¶ng tr¹ng th¸i 74LS373


Lª Thμnh S¬n                               50               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

      X: Tr¹ng th¸i bÊt kú (cã thÓ 0 hay 1).
      Hi-Z: Tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao.
      §Ó x©y dùng m¹ch ®Öm chèt ta xÐt cÊu tróc bªn trong cña vi m¹ch
74LS373.
                     OE


                      D0            D
                                                              Q0
                                    G

                      D1            D
                                                              Q1
                                    G

                      D2            D
                                                              Q2
                                    G

                      D3            D
                                                              Q3
                                    G

                      D4            D
                                                              Q4
                                    G

                       D5           D
                                                              Q5
                                    G

                      D6            D
                                                              Q6
                                    G

                       D7           D
                                                              Q7
                                    G
               E



      Vi m¹ch ®Öm chèt 74LS373 cã 8 ®Çu vµo d÷ liÖu vµ 8 ®Çu ra t−¬ng øng
®−îc m« t¶ nh− s¬ ®å cÊu tróc trªn. Ho¹t ®éng cña m¹ch ®−îc ®iÒu khiÓn bëi hai
tÝn hiÖu ®−a tíi: OE vµ E (hay OC vµ G). trong ®ã E lµ ch©n cho phÐp (Enable),
ch©n OE lµ ch©n ®iÒu khiÓn ra (Out Enable).
      - Khi ch©n OE ®−îc chän ë møc cao cã nghÜa lµ cæng 3 tr¹ng th¸i kh«ng
lµm viÖc vµ ë tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao (Hi-Z) mµ kh«ng phô thuéc vµo c¸c tÝn



Lª Thμnh S¬n                            51            http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

hiÖu cho phÐp E ë møc cao th× cæng 3 tr¹ng th¸i lµm viÖc ë chÕ ®é ®Öm d÷ liÖu,
d÷ liÖu ®Çu ra gièng d÷ liÖu ®Çu vµo.
      - Khi E ë m¹ch møc thÊp th× ®Çu ra ë m¹ch ®Öm chèt lµ gi÷ nguyªn tr¹ng
th¸i tr−íc ®ã mµ kh«ng phô thuéc vµo d÷ liÖu ®Çu vµo.
3.2.3. ThiÕt kÕ khèi ghÐp nèi.
      Khèi ghÐp nèi cã nhiÖm vô ghÐp nèi gi÷a m¸y tÝnh vµ c¸c khèi vi xö lý.
ViÖc truyÒn d÷ liÖu thùc hiÖn qua khèi ghÐp nèi. Khèi ghÐp nèi thùc chÊt lµ mét
cæng giao diÖn nèi tiÕp trong ®å ¸n nµy ta dïng chuÈn truyÒn tin RS232 ®Ó
truyÒn lµ vi m¹ch Max 232. Së dÜ ta dïng cæng giao diÖn nèi tiÕp lµ do truyÒn
nèi tiÕp sÏ tiÕt kiÖm ®−êng truyÒn vµ gi¶m ®−îc nhiÔu trªn ®−êng truyÒn. Khèi
ghÐp nèi theo tiªu chuÈn RS232 sÏ chuyÓn møc tõ TTL thµnh møc RS232 vµ
ng−îc l¹i chuyÓn møc RS232 thµnh møc TTL do vi m¹ch Max RS232 chuyÓn
®æi møc TTL ë nèi vµo thµnh møc +10V hoÆc -10V ë phÝa truyÒn vµ c¸c møc
+3V ®Õn +15V hoÆc -3V ®Õn -5V thµnh møc 0V vµ +5V ë phÝa nhËn.
      S¬ ®å ch©n cña Max 232:

                       C1+ 1                  16    +Vcc
                       V+    2                 15   GND
                       C1- 3                   14   T1Out
                       C2+ 4                  13    R1In
                       C2- 5                   12   R1Out
                       V-    6                 11 T1In
                      T2Out 7                  10 T2In
                      R2In   8                 9 R2Out

                                    MAX232




Lª Thμnh S¬n                            52              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

                       S¬ ®å cÊu tróc cña Max232:

                                        +5V


                                    +5V…-5V     DTR
                                    +10V…-10V   DSRS




             Lèi vµo                                     Lèi ra




              Lèi ra                                        Lèi vµo




      Vi m¹ch Max232 sÏ ®−îc ®Æt gi÷a cæng nèi tiÕp cña vi xö lý vµ æ c¾m lÊy
ra cña cæng RS232. Ta chän æ c¾m lo¹i DB9 cã s¬ ®å bè trÝ ch©n nh− sau:

                                            1
                                6                     DCD
                   DSR                                RXD
                   RTS                                TXD
                   CTS                                DTR
                    RI          9                     GND
                                            5


                         æ c¾m DB9 (nh×n tõ ngoµi).
      S¬ ®å nguyªn lý m¾c vi m¹ch Max232 víi æ c¾m DB9 vµ vi xö lý nh− sau:




Lª Thμnh S¬n                           53               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                       ThiÕt kÕ hÖ PLC

                                                                    1
                                                                               6

                                         RXD In
                RXD            RXD Out
                                                                               9
          VXL                                                       5
                                    MAX232
                TXD            TXD In
                                        TXD Out




      B¶ng chøc n¨ng c¸c ch©n c¾m trong æ c¾m DB9:


        Ch©n           Chøc n¨ng (Tªn)            Lèi (Vµo, Ra)
          1     DCD - Data Carrier Detect             Lèi vµo
          2     RXD – Read Data                       Lèi vµo
          3     TXD – Transmiter Data                  Lèi ra
          4     DTR – Data Teminal Ready               Lèi ra
          5     GND – Ground                           Mass
          6     DSR – Data – Set – Ready               Lèi ra
          7     RTS – Requert – To – Send              Lèi ra
          8     CTS – Clear – To – Send               Lèi vµo
          9     RI- Ring Indication


3.2.4. Khèi ®äc bμn phÝm vμ hiÓn thÞ tr¹ng th¸i.
      Khèi nµy cã chøc n¨ng t¹o gi¸ trÞ phÝm ®−îc Ên. Cßn viÖc ®äc gi¸ trÞ vµo
cña bµn phÝm lµ do mét ch−¬ng tr×nh con trong VXL ®äc d÷ liÖu vµo cã tÝnh chu
k× sau khi kÔt thóc mét chu kú lµm viÖc cña PLC. Sau xö lÝ m¹ch hiÓn thÞ nhËn
gi¸ trÞ hiÓn thÞ tr¹ng th¸i tõ vi xö lý lµ kÕt qu¶ cña phÝm ®· Ên vµ t¹o tr¹ng th¸i
míi cho PLC.
      C¸c phÝm gåm:
      - PhÝm Stop (phÝm dõng).
      - PhÝm Run (phÝm ch¹y).


Lª Thμnh S¬n                             54               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                              ThiÕt kÕ hÖ PLC

     - PhÝm Term (PhÝm nhËn vµ ch¹y thö ch−¬ng tr×nh trªn PLC khi lÊy ch−¬ng
tr×nh tõ m¸y tÝnh hoÆc m¸y lÆp tr×nh ®Ó kiÓm tra kÕt qu¶).
     §ång thêi lµ hiÓn thÞ LED t−¬ng øng víi 3 tr¹ng th¸i cña thiÕt bÞ.
     S¬ ®å nguyªn lý cña khèi nh− sau:
                                                                   R
                                                                                 STOP
                                         D0            Q0          R
                                         .
                                                       .                         RUN
                                         .
                                                       .
                                         .
                                                       .
                                                                                 TERM
                                         .
                                                       .           R
                                         D7            Q7
          Tõ gi¶i m· ®Þa chØ                           Ucc
                                         G                       +5V
                                                     GND
                                         OC
                                             74LS373

          BUS d÷ liÖu



                                                   Stop Run Term
                                                           K


                        Q0          D0
                        .           .

                        .           .

                        .           .

                        .           .

                        Q7          D7
                                  Ucc
                        G                      +5V
 Tõ gi¶i m· ®Þa chØ     DIR      GND

                            74LS245

                                                   R                             R
                                                                                     +5V


           S¬ ®å nguyªn lÝ cña khèi ®äc bµn phÝm vµ hiÓn thÞ tr¹ng th¸i PLC.
  Nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña s¬ ®å:
      Gi¶ sö ban ®Çu thiÕt bÞ PLC ®ang ë tr¹ng th¸i ch¹y(Run) th× tr−íc ®ã phÝm
Run ®· ®−îc Ên .C¸c phÝm Ên ë ®©y lµ c«ng t¾c ba vÞ trÝ t¹i mét thêi ®iÓm chØ cã
mét vÞ trÝ ®−îc ®ãng. Khi ®ã PLC ®ang ë chÕ ®éc lµm viÖc,®Ó b¸o tr¹ng th¸i nµy
trªn Bus d÷ liÖu cña PLC cã gi¸ trÞ ®Ó LED Run s¸ng vµ vi m¹ch 74LS373 sÏ

Lª Thμnh S¬n                                  55                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

chèt d÷ liÖu nµy trong suèt qu¸ tr×nh lµm viÖc víi gi¸ trÞ 20h. Khi ®ã ®Çu ra Q1 ë
møc cao cßn c¸c ®Çu ra kh¸c ë møc thÊp vµ LED nèi vµo Q2 sÏ ph¸t s¸ng,b¸o
tr¹ng th¸i PLC ®ang lµm viÖc.
      Gi¶ sö ta chuyÓn sang vÞ trÝ Stop (cho dõng hÖ thèng). §Õn hÕt chu kú lµm
viÖc VXL sÏ cho ch¹y ch−¬ng tr×nh ®äc bµn phÝm.Khi ®ã VXL sÏ nhËn tr¹ng
th¸i míi cña bµn phÝm(tr¹ng th¸i dõng) VXL®−a hÖ thèng vÒ tr¹ng th¸i dõng.
Khi VXL ch¹y ch−¬ng tr×nh con ®äc bµn phÝm th× d÷ liÖu vµo ®−îc truyÒn qua vi
m¹ch ®Öm 74LS245 vµo Bus ®Ó VXL ®äc vµ xö lÝ, kÕt qu¶ cña qu¸ tr×nh nµy sÏ
®−îc ®−a lªn Bus ®Ó ®Öm chèt 74LS373 nhËn vµ ®−a ra hiÓn thÞ b¸o tr¹ng th¸i .
Víi phÝm Stop gi¸ trÞ ®−a ra lµ 01h, khi ®ã c¶ hÖ thèng sÏ dõng vµ c¸c ®Çu ra cña
PLC ®Òu ë møc Logic thÊp tøc lµ c¸c thiÕt bÞ sau nã sÏ bÞ c¾t .
      Nguyªn lÝ ho¹t ®«ng cña khèi nµy hoµn toµn t−¬ng tù khi phÝm Term ®−îc
Ên nh−ng gi¸ trÞ tr¹ng th¸i VXL ®−a ra lµ 04h .
      VXL ®äc phÝm víi c¸c gi¸ trÞ :
      - PhÝm Stop lµ F1h .
      - PhÝm Run lµ F2h .
      - PhÝm Term lµ F4h.
      Khi lËp tr×nh VXL sÏ biÕt øng víi gi¸ trÞ ®ã th× phÝm nµo ®−îc ®ãng.
3.2.5 Vi m¹ch ®Öm vμo ra hai chiÒu 74LS245.
      Vi m¹ch nµy ®¶m nhiÖm viÖc trao ®æi vµo ra hai chiÒu 8Bit cã s¬ ®å ch©n
vµ b¶ng tr¹ng th¸i nh− sau:

                            DIR     1          20   +Vcc
                            D0      2          19   E
                            D1      3          18   Q0
                            D2      4          17   Q1
                            D3      5          16   Q2
                            D4      6          15   Q3
                            D5      7          14   Q4
                            D6      8          13   Q5
                            D7      9          12   Q6
                            GND     10         11   Q7
                                         74LS245



Lª Thμnh S¬n                             56             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC


                      Q0

                                                            D0

                      Q1

                                                            D1
                      Q2

                                                            D2

                      Q3

                                                            D3

                      Q4

                                                            D4
                      Q5

                                                            D5
                      Q6

                                                            D6
                      Q7

                                                            D7

                       E
                                                            DIR



                             E      DIR    ChiÒu tÝn hiÖu
                             1      X          Hi-Z
                             0       1         Q→D
                             0       0         D→Q




Lª Thμnh S¬n                              57                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

      - D0..D7, Q0..Q7 lµ c¸c ®Çu vµo ra ®÷ liÖu.
      -     DIR, E lµ c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn .
      -     C¸c ch©n nguån: GND, +Ucc.
      Tõ s¬ ®å cÊu tróc ta thÊy vi m¹ch nµy t¹o nªn tõ c¸c cæng ba tr¹ng th¸i
m¾c ng−îc nhau gåm cã 16 phÇn tö ba trang th¸i vi m¹ch ®−îc chän khi tÝn hiÖu
E (Enable) ë møc thÊp .Khi E ë møc cao th× ®Çu vµo ra cña vi m¹ch 74LS245 ë
tr¹ng th¸i trë kh¸ng cao (Hi-Z). Khi ®ã ®Çu vµo ®−îc t¸ch khái ®Çu ra .
      Khi E ®−îc ®Æt ë møc thÊp th× tr¹ng th¸i vµo, ra phô thuéc vµo møc
Logic cña ch©n DIR.
      + NÕu DIR ë møc Logic thÊp th× d÷ liÖu ®−îc truyÒn tõ D sang Q.
      + NÕu DIR ë møc Logic cao th× d÷ liÖu ®−îc truyÒn tõ Q sang D.
      Khi thiÕt kÕ m¹ch tuú theo yªu cÇu sö dông mµ vi m¹ch 74LS245 cã thÓ
lµ vµo ra hai chiÒu ,khi ®ã ch©n DIR ®−îc chän ë møc 0 vµ 1. Khi yªu cÇu tÝn
hiÖu vµo ra mét chiÒu th× tuú viÖc chän tÝn hiÖu vµo hay ra mµ ch©n DIR sÏ ®−îc
nèi Mass øng víi møc Logic thÊp vµ nèi d−¬ng nguång øng víi møc Logic cao.
      Khi ®ã tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn chØ phô thuéc vµo tÝn hiÖu cho phÐp E
(Enable).
      Trong ®å ¸n nµy vi m¹ch 74LS245 ®−îc dïng hai tr−êng hîp khi tÝn hiÖu
vµo ra theo 2 chiÒu vµ tÝn hiÖu vµo mét chiÒu .
      Nguån cÊp cho IC lµ nguån nu«i +5v vµ nèi Mass ch©n GND .
3.2.6. Bé nhí ch−¬ng tr×nh: ROM.
      V× VXL 8031 sö dông trong ®å ¸n kh«ng cã ROM trong nªn ta sö dông
bé nhí ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi, v× yªu cÇu cña PLC ®−a ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn
vµo b»ng ®−êng truyÒn nèi tiÕp vµ theo yªu cÇu xo¸ vµ ghi ch−¬ng tr×nh ®¬n gi¶n
nªn ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn sÏ kh«ng n»m trong ROM .
      Mµ ROM chØ l− tr÷ ch−¬ng tr×nh hÖ ®iÒu hµnh. Ch−¬ng tr×nh trong ROM
sö dông khi khëi t¹o hÖ thèng lóc ®ã ROM cã nhiÖm vô ®−a ra ch−¬ng tr×nh
kiÓm tra phÇn cøng vµ t¹o tr¹ng th¸i ban ®Çu cho c¸c ®Çu ra cña hÖ. Xö lÝ ng¾t
khi cã tÝn hiÖu ng¾t th× VXL truy nhËp vµo ROM vµ ch¹y ch−¬ng tr×nh xö lÝ
Lª Thμnh S¬n                             58            http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                       ThiÕt kÕ hÖ PLC

ng¾t cã c¸c thao t¸c cho VXL tiÕn hµnh. Ngoµi ra ROM chøa ch−¬ng tr×nh t¹o
nªn tr¹ng th¸i dõng vµ ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh n¹p ch−¬ng tr×nh tõ cæng nèi tiÕp vµo
trong RAM ë ®©y ta chän ROM 2764 v× VXL cã thÓ qu¶n lÝ ®−îc bé nhí ch−¬ng
tr×nh ngoµi tíi 64KB, vi m¹ch nµy cã dung l−îng nhí 64KB cÇn 13 ®−êng ®Þa
chØ vµ tÝn hiÖu ®äc ra khi cã tÝn hiÖu chän chip CE (Chip Select) ë møc thÊp, 13
®−êng ®Þa chØ vµ tÝn hiÖu cho phÐp ra OE (Out Enable).
      + A0..A12 lµ c¸c ch©n ®Þa chØ.
      + D0..D7 lµ c¸c ch©n d÷ liÖu.
      + OE (Out Enable) cho phÐp ra.
3.2.7. RAM - Bé nhí d÷ liÖu vμ ch−¬ng tr×nh.
      §èi víi VXL viÖc ®äc d÷ liÖu hay ch−ng tr×nh thùc VXL chØ nhËn biÕt
®−îc c¸c møc Logic nh− vËy ch−¬ng tr×nh ®−îc VXL nhËn ®−îc nh− d÷ liÖu.
      V× trong PLC yªu cÇu viÖc n¹p vµ xo¸ ch−¬ng tr×nh nhiÒu lÇn mµ thao t¸c
®¬n gi¶n, ®Ó lµm viÖc nµy ta kh«ng thÓ th¸o ROM ®Ó n¹p mµ ta sÏ dïng ROM ®Ó
®iÒu khiÓn VXL n¹p ch−¬ng tr×nh vµo RAM. Khi ®ã ch−¬ng tr×nh n»m trong
Ram ®−îc VXL coi nh− d÷ liÖu. Nhê vËy mµ qu¸ tr×nh ®äc viÕt trë nªn ®¬n gi¶n
. Khi cÇn ®äc ch−¬ng tr×nh th× tiÕn hµnh ®äc b×nh th−êng nh− trong ROM .
      Ta chän RAM lµ RAM tÜnh SRAM (Static RAM) 6264 RAM nµy cã dung
l−îng 64KB, cÇn 13 ®−êng ®Þa chØ vµ c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn WE , OE , CE1 , CE2
cïng 8 ®−êng d÷ liÖu.
                                1                  28    Vcc
                            NC
                                2                  27    WE
                            A12
                                3                  26    CE2
                            A7
                                4                  25     A8
                            A6
                                5                  24     A9
                            A5
                                6                  23    A11
                            A4
                                7                  22    OE
                            A3
                                8                  21    A10
                            A2
                                9                  20    CE1
                            A7
                                10                 19
                            A0                            D7
                                11                 18
                            D0                            D6
                                12                 17
                            D1                            D5
                                13                 16
                            D2                            D4
                            GND 14
                                                   15
                                                          D3

                                       SRAM 6264

Lª Thμnh S¬n                            59               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

S¬ ®å ch©n cña SRAM 6264 nh− sau :
      - C¸c ch©n A0..A12 lµ c¸c ch©n ®Þa chØ.
      - C¸c ch©n D0..D7 lµ c¸c ch©n d÷ liÖu.
      - C¸c ch©n CE1 , CE2 (Chip Enable) lµ c¸c tÝn hiÖu chän chip víi CE1 øng
víi møc thÊp vµ CE2 øng víi møc cao. Khi ®ång thêi 2 tÝn hiÖu nµy tho¶ m·n th×
SRAM6264 ®−îc chän.
      - Ch©n OE (Out Enable) ch©n cho phÐp d÷ liÖu ra (®äc) tÝch cùc ë møc
      thÊp .
      - Ch©n WE (Write Enable) ch©n cho phÐp viÕt ë møc tÝch cøc møc thÊp.
      - Ch©n Vcc cÊp nguån +5V vµ ch©n GND nèi Mass.
      Khi c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®· tho¶ m·n th× VXL sÏ ®−a ra gi¸ trÞ ®Þa chØ
tíi ®Çu vµo ®Þa chØ cña SRAM ®Ó lÊy d÷ liÖu .Khi ®äc vµ ®−a ®Þa chØ råi d÷ liÖu
n¹p cho RAM khi ghi.
      V× theo yªu cÇu cña PLC mµ RAM ®−îc chia lµm hai vïng mét vïng
32KB cã vïng ®Þa chØ thÊp dïng ®Ó l−u tr÷ ch−¬ng tr×nh ch¹y PLC cßn mét vïng
32KB cã vïng ®Þa chØ cao ®Ó trao ®æi d÷ liÖu trong qu¸ tr×nh xö lÝ d÷ liÖu cña
PLC. B¶n ®å bé nhí RAM ngoµi nh− sau:
      Bé nhí cã 13Bit ®Þa chØ vµ vïng ®Þa chØ lµ tõ 0000h…1FFFh. Khi ®ã vïng
®Þa chØ thÊp lµ 0000h…0FFFh vµ vïng ®Þa chØ cao lµ 1000h…1FFFh.
                            B¶n ®å RAM nh− sau:

                                            1FFFh


                                                Dïng nhí d÷ liÖu

                                            0FFFh


                                                Dïng nhí ch−¬ng tr×nh

                                            0000h




Lª Thμnh S¬n                          60                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

3.2.8. HÖ vi xö lý.
      HÖ vi xö lý ®−îc thiÕt kÕ dùa trªn c¬ së cña VXL8031 cã thÓ dïng bé nhí
ngoµi lªn tíi 64KB víi Bus d÷ liÖu 8 bit hÖ thèng giao tiÕp víi m¸y tÝnh th«ng
qua chuÈn truyÒn tin RS 232. Bé phèi ghÐp dïng vi m¹ch Max 232 víi bé ghÐp
nèi nµy hÖ chØ giao tiÕp víi m¸y tÝnh kho¶ng 30m trë l¹i. Khi cÇn truyÒn xa ph¶i
cã bé khuyÕch ®¹i ®−êng truyÒn bæ xung. VXL 8031 cã 16 ®−êng ®Þa chØ víi 8
bÝt ®Þa chØ thÊp vµ 8 bÝt d÷ liÖu truyÒn trªn 1 cæng b»ng dïng bé dån kªnh, ngoµi
ra cßn vi m¹ch gi¶i m· ®Þa chØ chän chip 74LS138 vµ vi m¹ch ®Öm chèt
74LS373.




Lª Thμnh S¬n                          61              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn        ThiÕt kÕ hÖ PLC




      S¬ ®å nguyªn lý cña hÖ VXL.




Lª Thμnh S¬n                        62    http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

     C¸c linh kiÖn trong s¬ ®å ®· ®−îc nghiªn cøu ë c¸c phÇn tr−íc ®©y ta
nghiªn cøu nguyªn lý ho¹t ®éng cña s¬ ®å. §Ó hÖ lµm viÖc tõ qu¸ tr×nh lÊy
ch−¬ng tr×nh bªn ngoµi th× ban ®Çu trong ROM ph¶i cã ch−¬ng t×nh ®iÒu hµnh.
      Khi ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ®−îc tõ m¸y tÝnh qua cæng truyÒn nèi tiÕp
vµo VXL vµ ®−îc ROM ®iÒu hµnh ®−a vµo d÷ liÖu trong RAM. §©y lµ ®iÒu kh¸c
c¬ b¶n gi÷a c¸c hÖ VXL v× RAM ngo¹i l−u ch−¬ng tr×nh ë vïng nöa ®Þa chØ cao
th× nöa vïng ®Þa chØ thÊp ®Ó l−u ch−¬ng tr×nh.
      Khi ch−¬ng tr×nh l−u trong RAM khi cã yªu cÇu ch¹y th× VXL ph©n biÖt
ch−ong tr×nh ®iÒu hµnh vµ ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn ë tÝn hiÖu PSEN kÕt hîp víi
gi¸ trÞ ®Þa chØ cô thÓ khi ®äc ch−¬ng tr×nh ®iÒu hµnh trong ROM th× VXL ®−a ra
tÝn hiÖu PSEN ë møc thÊp vµ gi¸ trÞ ®Þa chØ ë vïng tõ 0000h ®Õn 1FFFh. Khi ®ã
ROM ®−îc chän vµ gi¸ trÞ ®Þa chØ vµo ®Ó ®−a ta ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
      Ch−¬ng tr×nh trong ROM lµ c¸c d¹ng ch−¬ng tr×nh khëi t¹o vµ t¹o tr¹ng
th¸i ban ®Çu ë c¸c ®Çu ra. C¸c ch−¬ng tr×nh xö lý ng¾t vµ ch−¬ng tr×nh nhËn
ch−¬ng tr×nh tõ cæng nèi tiÕp chuyÓn vµo RAM vµ lÊy ch−¬ng tr×nh trong RAM
khi cÇn.
      Khi VXL ch¹y ch−¬ng tr×nh chÝnh trong RAM th× VXL còng ®−a ra PSEN
vµ gi¸ trÞ ®Þa chØ nh−ng trong vïng tõ 2000h ®Õn 3FFFh khi ®ã VXL sÏ lµm viÖc
víi ch−¬ng tr×nh trong RAM.
      V× 8 bit ®Þa chØ thÊp cïng ®Çu ra víi 8 bit d÷ liÖu theo kiÓm dån kªnh nªn
ph¶i cÇn bé nhí trung gian mµ vai trß nµy do 74LS373 ®¶m nhiÖm ®Ó l−u gi¸ trÞ
8 Bit ®Þa chØ thÊp khi truy nhËp.
3.2.9. ThiÕt kÕ khèi ®Çu vμo vμ khèi ®Çu ra.
      Hai khèi nµy lµ c¸c lµ c¸c vÝt ®−a tÝn hiÖu vµo vµ ra d−íi d¹ng 2 møc logic
râ rÖt. V× c¸c møc logic nµy do yªu cÇu nµy do yªu cÇu truyÒn xa, chèng nhiÔu
hay yªu cÇu ®iÒu khiÓn mµ møc ®iÖn ¸p th−êng cao h¬n møc ®iÖn ¸p chuÈn cña
vi m¹ch xö lý bªn trong vµ cßn yªu cÇu c¸ch ly vÒ ®iÖn gi÷a bé xö lý vµ c¸c
®−êng truyÒn tÝn hiÖu bªn ngoµi nh»m b¶o vÖ t¨ng ®é an toµn cho PLC.



Lª Thμnh S¬n                          63               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                       ThiÕt kÕ hÖ PLC

      Ta cã s¬ ®å nguyªn lÝ cña khèi ®Çu vµo vµ khèi ®Çu ra cña hÖ PLC:

                        R1                        +5V
  TÝn hiÖu vµo +

                                                   OP
                                                         TÝn hiÖu vµo


                                         R3              Ru M¹nh ®Öm 3 tr¹ng th¸i

                                                             LED1




      S¬ ®å nguyªn lý m¹ch lÊy tÝn hiÖu vµo cã chuyÓn møc ®iÖn ¸p.

                                              +12V



                             D

        TÝn hiÖu ra                           RL
                          R1
                          R2                  T



                          LED                 R3




              S¬ ®å nguyªn lÝ m¹ch d−a tÝn hiÖu ra theo kiÓu ®ãng c¾t R¬le.
      Nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña khèi lÊy tÝn hiÖu vµo:
      Møc Logic 1 ë ®©y th−êng cao víi PLC 57-200 lµ +24V v× vËy mµ cÇn cã
chuyÓn møc vµ c¸ch ly ®iÖn ¸p vµo vµ m¹ch VXL.
      Khi ®Çu vµo ë møc 0 (thÊp) lµ 0V khi ®ã ®iÖn ¸p ®Æt lªn LED trong Opto
lµ 0V nªn Opto kho¸ vµ d÷ liÖu ë ®Çu ra lµ 0V øng víi møc thÊp vµ LED1 kh«ng
s¸ng b¸o møc logic lµ møc 0.
3.2.10 ThiÕt kÕ nguån nu«i cho toμn m¹ch.
     Trong m¹ch ta sö dông c¸c vi m¹ch:
      - Vi m¹ch ®Öm chèt 74LS373.

Lª Thμnh S¬n                          64                 http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

      - Vi m¹ch vµo ra ba tr¹ng th¸i 74LS245.
      - Vi m¹ch gi¶i m· 74LS138.
      - Vi m¹ch MAX 232.
      - Vi xö lÝ 8031.
      - Bé nhí ch−¬ng tr×nh EPROM 2764.
      - Bé nhí d÷ liÖu RAM 6264.
      - Ngoµi ra cßn cÇn nguån cho c¸c Sensor Logic vµ cuén d©y R¬le .
      Nªn toµn bé nguån yªu cÇu lµ: +24V, +12V, +5V vµ -5V.
                 S¬ ®å nguyªn lÝ cña m¹ch t¹o nguån nu«i nh− sau:

                                                                              +5V
                                                   7805
                                     2200μ   104                2200μ   104
             ~ 9V

              ~ 9V
                                     2200μ   104                2200μ 104
                                                                              -5V
                                                   7905

                                                                              +12V
                                                   7812
                                     2200μ   104                2200μ   104
   ~ 220V    ~ 15V



                                                                              +24V
                                                   7824
                                     2200μ   104                2200μ 104
             ~ 27V




                           S¬ ®å nguyªn lý nguån nu«i cho toµn




Lª Thμnh S¬n                          65                  http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn              ThiÕt kÕ hÖ PLC




                                    PhÇn IV:

 ThiÕt kÕ m¹ch ghÐp nèi víi m¸y tÝnh

                  ®Ó lËp tr×nh cho plc




Lª Thμnh S¬n                          66        http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

      HÖ vi ®iÒu khiÓn logic lËp tr×nh PLC cÇn ph¶i thùc hiÖn ®−îc c¸c thao t¸c

tr−íc tiªn lµ giao tiÕp víi m¸y tÝnh hoÆc hÖ VXL kh¸c. HÖ vi ®iÒu khiÓn hiÖn nay
xö dông rÊt nhiÒu lÜnh vùc ®o l−êng vµ ®iÒu khiÓn. Nh− thÕ ®ßi hái ph¶i ghÐp nèi
m¸y tÝnh, toµn bé qu¸ tr×nh ho¹t ®éng ®−îc thùc hiÖn b»ng phÇn mÒm ®iÒu
khiÓn.Víi hÖ ®iÒu khiÓn logic chóng ta cÇn n¹p ch−¬ng tr×nh vµo trùc tiÕp tõ
m¸y tÝnh vµo VXL vµ VXL sÏ l−u gi÷ ch−¬ng tr×nh trong bé nhí. ViÖc trao ®æi
th«ng tin gi÷a PLC vµ m¸y tÝnh ®−îc thùc hiÖn qua cæng nèi tiÕp RS232 (cæng
COM1 hoÆc COM2) cña m¸y tÝnh th«ng qua hÖ thèng c¸p truyÒn. ChÕ ®é nµy
gäi lµ chÕ ®é trao ®æi th«ng tin theo ch−¬ng tr×nh b»ng ph−¬ng ph¸p truyÒn nèi
tiÕp kh«ng ®ång bé.
    C¸c chÕ ®é ch−¬ng tr×nh: Sö dông c¸c lÖnh vµo ra (In, Out) c¸c lÖnh chuyÓn
d÷ liÖu gi÷a c¸c thanh ghi (MOV) ®Ó chuyÓn d÷ liÖu cña m¸y tÝnh vµo bé nhí
ngoµi cña PLC hoÆc ng−îc l¹i .
4.1. Giíi thiÖu vÒ truyÒn tin nèi tiÕp cña m¸y tÝnh PC.

4.1.1. TruyÒn tin ®ång bé vμ kh«ng ®ång bé :
      Trong kü thuËt truyÒn d÷ liÖu gi÷a hai m¸y tÝnh ng−êi ta sö dông mét
trong hai ph−¬ng thøc truyÒn: §ång bé vµ kh«ng ®ång bé
      Víi chÕ ®é truyÒn kh«ng ®ång bé, ký tù ®−îc truyÒn ®i theo tõng khung,
trong mçi khung cã:
      - Bit Start
      - C¸c bit d÷ liÖu ®−îc truyÒn
      - Bit ch½n lÎ ®Ó kiÓm tra lçi ®−êng truyÒn
      - Bit Stop
      Thñ tôc truyÒn kh«ng ®ång bé chØ cã 2 tr¹ng th¸i 0 vµ 1 hay thÊp hoÆc
cao. Khi kh«ng cã ký tù nµo ®−îc truyÒn, kªnh truyÒn sÏ ë møc cao, nÕu sau ®ã
kªnh h¹ xuèng thÊp th× bªn thu sÏ ph¸t hiÖn r»ng s¾p cã d÷ liÖu ®−îc truyÒn tíi.
Tuú theo quy −íc mµ cã 5..8 d÷ liÖu. NÕu kªnh ë møc thÊp trong khi truyÒn th×
cã nghÜa lµ bit 0 ®ang ®−îc truyÒn, cßn kªnh ë møc cao th× bit 1 ®ang ®−îc
truyÒn. Bit thÊp ®−îc truyÒn tr−íc bit cao ®−îc truyÒn sau.

Lª Thμnh S¬n                          67               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

       Sau d÷ liÖu cña ký tù lµ bit ch½n lÎ, dïng ®Ó ph¸t hiÖn lçi khi truyÒn.
Ng−êi ta ph©n biÖt bit Parity ch½n vµ bit Parity lÎ. Bit Parity ch½n nghÜa lµ bit
Parity ®−îc thiÕt lËp sao cho tæng sè bit cña mét ký tù vµ bit Parity lµ ch½n. Bit
Parity lÎ nghÜa lµ bit Parity ®−îc thiÕt lËp sao cho tæng sè bit1 cña mét ký tù vµ
bit Parity lµ lÎ.
       Cuèi cïng lµ bit STOP, bit nµy th«ng b¸o kÕt thóc viÖc truyÒn d÷ liÖu cña
1 ký tù. Bit Stop cã thÓ lµ 1,1,5, hoÆc 2.
       VÝ dô:
       Gi¶ sö d÷ liÖu ®−îc truyÒn víi tèc ®é 300 Baud (300 bit/ s) víi 1 bit Stop.
V× cã bit Stop nªn kªnh sÏ ë møc cao trong 1/300s sau khi truyÒn xong 1 ký tù.
Nh−ng nÕu cã 1,5 bit Stop th× kªnh sÏ lªn møc cao trong.
       1,5 * 1/300s = 1/200s. ViÖc truyÒn ký tù ®Õn ®©y lµ kÕt thóc kªnh sÏ ë
møc cao cho ®Õn khi cã 1 ký tù míi ®−îc vµo vÞ trÝ truyÒn .Khi ®ã kªnh sÏ h¹
xuèng møc thÊp ®Ó truyÒn bit Start.
       Sè l−îng bit d÷ liÖu phô thuéc vµo kiÓu d÷ liÖu cÇn truyÒn. §Ó truyÒn d÷
liÖu ASCII th−êng dïng 7 bit ( v× bé ký tù nµy chØ cã 127 ký tù ) nh−ng nÕu
truyÒn ký tù ASCII më réng th× ph¶i cÇn ®Õn 8 bit d÷ liÖu cho mçi ký tù. Xö lý
truyÒn vµ nhËn trong chÕ ®é kh«ng ®ång bé dïng c¸c vi m¹ch thu ph¸t kh«ng
®ång bé v¹n n¨ng UART. Nh−îc ®iÓm cña truyÒn kh«ng ®ång bé lµ tèc ®é
truyÒn kh¸ chËm v× ph¶i truyÒn thªm c¸c bit kh«ng mang tin (Start bit, Parity bit,
Stop bit ). Muèn lo¹i bá c¸c bit kh«ng mang tin nµy ®Ó tõ ®ã n©ng cao ®−îc tèc
®é hiÖu dông cña ®−êng truyÒn ng−êi ta sö dông ph−¬ng ph¸p truyÒn ®ång bé.
Trong chÕ ®é nµy d·y c¸c ký tù ®−îc truyÒn sÏ kÌm thªm m«t ký tù ®Æc biÖt: Ký
tù ®ång bé SYN ( cã m· ASCII lµ 22). Xö lý truyÒn vµ nhËn ký tù trong chÕ ®é
nµy dïng c¸c vi m¹ch thu ph¸t UART. Vi m¹ch nµy cho phÐp ho¹t ®éng c¶ ë hai
chÕ ®é.
4.1.2. ChuÈn truyÒn nèi tiÕp RS232.
       D÷ liÖu ë møc TTL ®−îc biÕn ®æi sang c¸c møc ®iÖn ¸p t−¬ng øng theo
tiªu chuÈn RS232 nh− sau:
       Møc 1: Tõ –3V ®Õn –15V ( Tiªu chuÈn lµ -12V )
Lª Thμnh S¬n                            68                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

       Møc 0: Tõ +3V ®Õn +15V ( Tiªu chuÈn lµ +12V )
       BIOS cña m¸y tÝnh PC cho phÐp nhËn biÕt ®−îc tíi 4 cæng nèi tiÕp :
       COM1 cã ®Þa chØ tõ 3F8 ®Õn 3FFh t−¬ng øng víi IRQ1
       COM2 Cã ®Þa chØ tõ 2F8 ®Õn 2FFh t−¬ng øng víi IQR2
       COM3 cã ®Þa chØ tõ 3E8 ®Õn 3EEh
       COM4 cã ®Þa chØ tõ 2E8 ®Õn 2EEh
       §iÒu khiÓn viÖc truyÒn d÷ liÖu qua giao diÖn RS232 lµ bé xö lý UART
8250. Sau ®©y lµ c¸ch UART göi vµ nhËn 1 ký tù:
       *TruyÒn: §Çu tiªn ký tù ®−îc ®−a vµo thanh ghi ®îi truyÒn vµ n»m ®ã cho
®Õn khi ký tù tr−íc ®ã ®−îc truyÒn xong ,sau ®ã nã ®−îc ®−a ®Õn thanh ghi
dÞch cña bé ph¸t vµ tõng bit cña nã sÏ ®ùoc UART truyÒn vµo kªnh d÷ liÖu.
       *NhËn: Khi nhËn ®−îc mét ký tù , ®Çu tiªn c¸c bit cña nã lÇn l−ît ®−îc
n¹p vµo thanh ghi dÞch cña bé thu råi ®−a tíi thanh ghi d÷ liÖu sau khi ®· lo¹i bá
c¸c bit Start, Stop, Parity.
       VÝ dô:
       Gi¶ sö cÇn truyÒn ký tù A cã m· ASCII lµ 41h ®−îc biÓu diÔn d−íi d¹ng
m· nhÞ ph©n lµ 01000001b, tæng sè bit 1 lµ 2. NÕu ta chän kiÓu kiÓm tra Parity lµ
ch½n th× bit Parity ph¶i ®−îc xo¸ vÒ 0 ®Ó tæng sè c¸c bÝt 1 lµ ch½n. Cßn nÕu ta
chän kiÓu kiÓm tra lµ lÎ th× bit Parity ph¶i ®−îc thiÕt lËp lªn 1®Ó tæng sè c¸c bit 1
lµ lÎ vµ cuèi cïng lµ bit Stop.
       Gi¶ sö kªnh truyÒn ®−îc thiÕt lËp víi tèc ®é 9600 Baud th× thêi gian
truyÒn mçi bit sÏ lµ 1/9600s. NÕu ta chän 1,5 bit Stop th× sau khi kÕt thóc truyÒn
c¸c bit cña ký tù A kªnh truyÒn sÏ ë møc cao trong 1,5*1/9600s råi bit Start cña
ký tù tiÕp theo míi ®−îc truyÒn.
       Yªu cÇu phÇn cøng: RS232 liªn l¹c víi bªn ngoµi qua ®Çu nèi DB9 Vµ
DB25 th«ng th−êng COM1 lµ DB9 Vµ COM2 lµ DB25 ( nÕu dïng DB25 th×
còng chØ nèi 9 ch©n )




Lª Thμnh S¬n                            69               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC


                   S¬ ®å c¸c ®−êng tÝn hiÖu cña giao diÖn RS-232

                                       CD
                                       RXD
                                       TXD
                                       DTR
                                       GND
                                       DSR
                                       RTS
                                       CTS
                                       RI



      * CD: DCE Ph¸t hiÖn ®−êng truyÒn cã vËt mang tin hay DCE ®· thu ®−îc
dÊu hiÖu cña tin trªn ®−êng truyÒn vµ b¸o ®−êng truyÒn tèt
    • RXD: DTE nhËn sè liÖu tõ DCE.
    • TXD: DTE truyÒn sè liÖu ra.
    • DTR: S è liÖu s½n sµng ë DTE.
    • GND: D©y nèi ®Êt .
    • DSR: Sè liÖu s½n sµng ë DCE.
    • RTS: DTE yªu cÇu göi sè liÖu .
    • CTS: TÝn hiÖu tr¶ lêi chÊp nhËn RTS hoÆc ®ã lµ tÝn hiÖu yªu cÇu lµm viÖc.
    • RI: B¸o chu«ng.
4.1.3. Bé thu ph¸t kh«ng bé v¹n n¨ng.
      Bé thu ph¸t kh«ng ®ång bé v¹n n¨ng UART ®−îc thiÕt kÕ ®Æc biÖt ®Ó xö
lý truyÒn tin kh«ng ®ång bé. Chip UART 8250 lµ chip c¬ b¶n ®−îc thiÕt kÕ cho
CPU 80286. HiÖn nay cã c¸c chÝp th«ng dông UART kh¸c nh− 16450 vµ
16550A t−¬ng øng víi c¸c CPU cã bus d÷ liÖu 32 hay 64 bit. Ngoµi ra cßn cã
c¸c chip UART ®−îc thiÕt kÕ cho xö lý c¶ ®ång bé vµ kh«ng ®ång bé.


Lª Thμnh S¬n                          70              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

    * Chøc n¨ng cña UART:
     ChuyÓn ®æi tÝn hiÖu song song tõ CPU thµnh tÝn hiÖu nèi tiÕp ®Ó ph¸t ra
ngoµi m¸y tÝnh vµ ®æi tÝn hiÖu nèi tiÕp ®Õn m¸y tÝnh thµnh d¹ng song song ®Ó
m¸y tÝnh xö lý. UART bæ xung c¸c bit Start, Stop, Parity ®Õn mçi ký tù ®Ó ph¸t
vµ lÊy ra nh÷ng bit ®ã tõ ký tù thu ®−îc. UART ®¶m b¶o r»ng nh÷ng bit riªng
biÖt ®−îc ph¸t ra ë tèc ®é truyÒn d÷ liÖu thÝch hîp, tÝnh to¸n c¸c bit ch½n lÎ trªn
c¸c ký tù thu vµ ph¸t th«ng b¸o cho hÖ thèng biÕt bÊt kú mét sai sãt nµo ®· ®−îc
ph¸t hiÖn.
    * C¸c giao tiÕp cña UART.
      + Giao tiÕp víi hÖ thèng BUS I/O cña CPU
      + Giao tiÕp víi hÖ thèng ®ång hå
      + Giao tiÕp víi hÖ thèng chuÈn RS232
    * C¸c ®Þa chØ cña UART 8250.
      + 3F8/2F8: D÷ liÖu nhËn ®−îc hay cÇn göi ®i chøa trong thanh ghi nµy,
khi ghi vµo thanh ghi th× nã chøa d÷ liÖu truyÒn vµ ®äc thanh ghi th× nã chøa d÷
liÖu nhËn ®−îc
      +3F9/2F9: Thanh ghi cho phÐp ng¾t
             7   6   5 4     3      2   1   0


    Bit 7,6,5,4 kh«ng sö dông, thiÕt lËp vÒ 0.
    Bit 3 = 1 cho phÐp UART ph¸t ra IQR theo tr¹ng th¸i Modem.
    Bit 2 = 1 cho phÐp UART ph¸t ra IQR theo tr¹ng th¸i ®−êng truyÒn.
    Bit 1=1 cho phÐp UART ph¸t IQR khi thanh ghi ®îi truyÒn rçng.
    Bit 0 = 1 cho phÐp UART Ph¸t IQR khi d÷ liÖu nhËn ®· s½n sµng.
      +3FA2A: Thanh ghi ®Þnh danh ng¾t, khi x¶y ra 1 ng¾t th× ®äc thanh ghi
nµy ®Ó xem ng¾t x¶y ra tõ ®©u.
             7   6   5 4     3      2   1   0


    Bit 7,3 thiÕt lËp vÒ 0
    Bit 2,1 : 00 :Tr¹ng th¸i MODEM thay ®æi
Lª Thμnh S¬n                                71           http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                        ThiÕt kÕ hÖ PLC

              01: Thanh ghi ®îi truyÒn rçng
             10: D÷ liÖu nhËn ®−îc ®· s½n sµng
             11: Tr¹ng th¸i ®−êng truyÒn thay ®æi
    Bit 0 =1 : Kh«ng cã yªu cÇu ng¾t cÇn xö lý
    Bit 0 = 0: Cã yªu cÇu ng¾t cÇn xö lý
      +3FB/2FB: Thanh ghi ®iÒu khiÓn ®−êng truyÒn
             7    6   5 4     3     2   1   0

      Bit 7: = 1 : §Æt tèc ®é truyÒn
             = 0 : B×nh th−êng.
      Bit 6: =1: Göi c¸c kho¶ng tr¾ng
            = 0: T¾t tÝn hiÖu Breack
      Bit 5: = 1: Kh«ng dïng
      Bit 4: = 1: Parity ch½n
             = 0: Parity lÎ
      Bit 3: =1: Cã sö dông parity
             = 0: Kh«ng sö dông Parity
      Bit 2: =1: Dïng 1,5 bit stop nÕu 5 bit / 1 ký tù
            = 0: Dïng 1,5 bit Stop nÕu 5 bit / 1 ký tù
      Bit 0-1 : 00: 5 bit/ký tù
                 01 :6bit/ký tù
                 10 :7bit/ký tù
                 11 :8bit/ký tù
      +3FD/2FD: Thanh ghi tr¹ng th¸i ®−êng truyÒn
             7    6   5 4     3     2   1   0


      Bit 7: Kh«ng sö dông ,thiÕt lËp vÒ kh«ng
      Bit 6 =1: Thanh ghi dÞch rçng, ph¸t xong 1 byte
      Bit 5 =1: Thanh ghi ph¸t rçng, bit nµy tù ®éng b»ng 0 khi CPU göi 1 byte
sè liÖu tiÕp theo ra thanh ghi ph¸t

Lª Thμnh S¬n                                72            http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

       Bit 4 = 1: Trong khi thu nhËn ®−îc kho¶ng c¸ch trèng lín h¬n 1 ký tù ®Çy
®ñ
       Bit 3 = 1: Lçi khung
       Bit 2 = 1: Lçi Parity
       Bit 1= 1: Mét byte sè liÖu nhËn vÒ ch−a kÞp ®äc bëi CPU ®· bÞ dßng d÷
liÖu kh¸c ®Ì lªn.
       Bit 0 = 1: NhËn ®−îc d÷ liÖu.
       +3FE/2FE: Thanh ghi tr¹ng th¸i MODEM
             D7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0


       Bit 7 = 1: Liªn l¹c víi Modem ®· ®−îc thiÕt lËp
       Bit 6 = 1: Chu«ng
       Bit 5 = 1:DCE göi tÝn hiÖu DSR tíi DTE b¸o r»ng ®½ s½n sµng nhËn d÷
liÖu
       Bit 4=1 : DCE göi tÝn hiÖu CTS vÒ DTE b¸o r»ng ®· s½n sµng nhËn d÷ liÖu
       Bit 3=1: Bit 7 võa chuyÓn tr¹ng th¸i
       Bit 2=1: Bit 6 võa chuyÓn tr¹ng th¸i
       Bit 1=1: Bit 5 võa chuyÓn tr¹ng th¸i
       Bit 0=1: Bit 4 võa chuyÓn tr¹ng th¸i
4.2. TRUYÒN TIN NèI TIÕP CñA VI §IÒU KHIÓN 8031.

4.2.1. Giíi thiÖu chung.
       HÖ vi xö lý 8031 cã cæng nèi tiÕp n»m trªn chip. Chøc n¨ng quan trong
cña cæng nèi tiÕp lµ biÕn ®æi d÷ liÖu tõ song song thµnh nèi tiÕp ®Ó ®Èy lªn
®−êng truyÒn vµ biÕn ®æi d÷ liÖu vµo tõ nèi tiÕp thµnh song song .
       ViÖc truy nhËp phÇn cøng cña cæng nèi tiÕp th«ng qua c¸c ch©n TXD vµ
RXD cña 8031 vµ ®ã còng lµ 2 bit cña Port 3:
              P3.1 ( TXD) lµ ch©n sè 11
              P3.0 (RXD) Lµ ch©n sè 10



Lª Thμnh S¬n                           73                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

      Cæng nèi tiÕp cña 8031 cã thÓ truyÒn 2 chiÒu ®ång thêi vµ ký tù cã thÓ
®−îc nhËn vµ l−u tr÷ trong bé ®Öm trong khi ký tù thø 2 ®· ®−îc nhËn vµ nÕu
CPU ®äc ký tù thø nhÊt tr−íc khi ký tù thø 2 ®−îc nhËn th× d÷ liÖu kh«ng bÞ mÊt
Cã 2 thanh ghi chøc n¨ng ®Æc biÖt ®Ó phÇn mÒm qua ®ã truy nhËp cæng nèi tiÕp
lµ SPUF Vµ SCON.
SPUF cã ®Þa chØ 99h ®−îc xem nh− 2 Buffer .Khi ghi d÷ liÖu vµo SBUF lµ truyÒn
d÷ liÖu cßn khi ®äc d÷ liÖu tõ SBUF Lµ nhËn d÷ liÖu tõ ®−êng truyÒn SCON Cã
®Þa chØ 98h lµ thanh ghi cã thÓ ®¸nh ®Þa chØ theo tõng bit bao gåm bit tr¹ng th¸i
vµ bit ®iÒu khiÓn. Bit ®iÒu khiÓn x¸c lËp chÕ ®é ®iÒu khiÓn cho cæng nèi tiÕp vµ
bit tr¹ng th¸i cho biÕt ký tù ®−îc truyÒn hay ®−îc nhËn. Bit tr¹ng th¸i ®−îc kiÓm
tra b»ng phÇn mÒm hoÆc lËp tr×nh ®Ó g©y ra ng¾t.
4.2.2. Thanh ghi ®iÒu khiÓn cæng nèi tiÕp. (Spesial Post Cobtrol
Register).
       C¸c chÕ ®é ho¹t ®éng cña cæng nèi tiÕp ®−îc x¸c lËp b»ng c¸ch ghi vµo
thanh ghi SCON ë ®Þa chØ 99h.
      Sau ®©y lµ c¸c bit cña thanh ghi SCON:
        BIT         SYBOL           ADRES             DESCRIPTION
      SCON.7        SMO             9FH           Serial port mode bit 0
      SCON.6        SM1             9EH           Serial port mode bit 1
      SCON.5        SM2             9DH           Serial port mode bit 2
      SCON.4        REN             9CH            Receive enable
                                                   §−îc x¸c lËp nhËn ký tù
      SCON.3        TB8             9BH            Transmit bit 8
                                               Bit thø 9 truyÒn ë chÕ ®é 3
                                               §−îc lËp vµ xo¸ b»ng phÇn mÒm
      SCON.2        RB8             9AH           Receive bit 8 .Bit 9 ®−îc nhËn
      SCON.1        TI              99H           Transmit interrut flag
                                               Nã ®−îc lËp khi kÕt thóc truyÒn
                                               ký tù vµ ®−îc xo¸ b»ng phÇn mÒm
      SCON.0        RI              98H        Receive Interrupt Flag .
Lª Thμnh S¬n                              74             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

                                             Nã ®−îc lËp khi kÕt thóc nhËn 1
                                       ký tù vµ ®−îc xo¸ b»ng phÇn mÒm
      Tr−íc khi sö dông cæng nèi tiÕp thanh ghi SCON ph¶i ®−îc khëi t¹o cho
®óng chÕ ®é ho¹t ®éng .
      VÝ dô:
               MOV SCON ,# 01010010b
      Khëi t¹o cæng nèi tiÕp ho¹t ®éng ë chÕ ®é 1, cho phÐp nhËn (REN =1), vµ
®Æt thanh ghi TI = 1 ®Ó cho biÕt s½n sµng truyÒn.
4.2.3. C¸c chÕ ®é ho¹t ®éng :
      8031 cã 4 chÕ ®é ho¹t ®éng, viÖc chän chÕ ®é ho¹t ®éng b»ng c¸ch x¸c
lËp c¸c bit SM0 vµ SM1 cña thanh ghi SCON. Cã 3 chÕ ®é ho¹t ®éng truyÒn
kh«ng ®ång bé, mçi ký tù truyÒn hoÆc nhËn theo tõng khung víi bit Start vµ Stop
t−¬ng tù RS232 cña m¸y tÝnh PC. Cßn chÕ ®é thø 4 ho¹t ®éng nh− mét thanh ghi
dÞch ®¬n gi¶n.
4.2.3.1. Thanh ghi dÞch 8 bit (Mode 0).
        MODE 0 ®−îc chän b»ng c¸ch ghi 0 vµo bit SM0 Vµ SM1 thanh ghi
SCON, x¸c lËp cæng nèi tiÕp ho¹t ®éng nh− thanh ghi dÞch 8 bit. D÷ liÖu vµo vµ
ra nèi tiÕp qua RXD vµ TXD theo nhÞp ®ång hå, 8 bit ®−îc truyÒn vµ nhËn víi
bit thÊp nhÊt ®−îc truyÒn ®Çu tiªn. Tèc ®é Baud ®−îc ®Æt b»ng 1/12 tèc ®é ®ång
hå .Trong chÕ ®é nµy ta kh«ng nãi ®Õn RXD vµ TXD. §−êng RXD ®−îc dïng
cho c¶ truyÒn vµ nhËn d÷ liÖu cßn ®−êng TXD ®−îc dïng cho tÝn hiÖu Clock
ViÖc truyÒn d÷ liÖu ®−îc khëi ®Çu b»ng c¸ch ghi d÷ liÖu vµo thanh ghi SBUF, d÷
liÖu ®−îc dÞch ra tõng bit ra ngoµi qua ch©n RXD (P3.0) cïng víi xung ®ång hå
®−îc göi ra ngoµi qua ®−êng TXD(P31). Mçi bit ®−îc truyÒn qua RXD trong 1
chu kú m¸y.
      ViÖc nhËn d÷ liÖu ®−îc khëi ®Çu khi bit cho phÐp nhËn (REN) ®−îc x¸c
lËp lªn bit 1 vµ bit RI ph¶i xo¸ vÒ 0. Nguyªn t¾c chung lµ x¸c lËp bit REN lóc b¾t
®Çu ch−¬ng tr×nh ®Ó khëi t¹o c¸c tham sè cña cæng nèi tiÕp vµ xo¸ bit RI ®Ó b¾t
®Çu c«ng viÖc nhËn d÷ liÖu. Khi RI ®−îc xo¸, xung ®ång hå ®−îc ghi ra ch©n
TXD, b¾t ®Çu chu kú m¸y tiÕp theo vµ d÷ liÖu ®−îc ®−a vµo ch©n RXD. Mét kh¶
Lª Thμnh S¬n                          75               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

n¨ng cña chÕ ®é thanh ghi dÞch lµ cã thÓ më réng ®−êng racña 8031. Thanh ghi
dÞch chuyÓn ®æi nèi tiÕpthµnh song song cã thÓ kÕt nèi c¸c ®−êng TXD vµ RXD
cung cÊp thªm 8 ®−êng ra.
4.2.3.2. Bit UART tèc ®é Baud cã thÓ thay ®æi ®−îc (Mode 1).
      ë Mode 1 cæng nèi tiÕp cña 8031 ho¹t ®éng nh− lµ UART 8 bit víi tèc ®é
Baud cã thÓ thay ®æi ®−îc. UART lµ mét thiÕt bÞ nhËn vµ truyÒn d÷ liÖu nèi tiÕp ,
mçi ký tù ®−îc truyÒn b¾t ®Çu b»ng bit Start (tr¹ng th¸i thÊp) sau ®ã lµ c¸c bit d÷
liÖu ®−îc truyÒn vµ cuèi cïng lµ bit Stop (tr¹ng th¸i cao).
      Mét chøc n¨ng quan träng cña UART lµ chuyÓn ®æi d÷ liÖu song song
thµnh nèi tiÕp ®Ó truyÒn vµ chuyÓn ®æi nèi tiÕp thµnh song song ®Ó nhËn.
      Trong chÕ ®é nµy, 10 bit d÷ liÖu ®−îc ®−îc truyÒn qua TXD vµ nhËn vµo
qua RXD vµ viÖc truyÒn còng t−¬ng tù nh− chÕ ®é 0, bit Start lu«n b»ng 0 sau ®ã
®Õn 8 bit d÷ liÖu (LSB ®Çu tiªn ) vµ cuèi cïng lµ bit Stop. Bit TI cña SCON ®−îc
lËp b»ng 1 khi bit Stop ë ch©n TXD. Trong qu¸ tr×nh nhËn bit Stop ®−îc ®−a vµo
bit RB8 cña thanh ghi SCON vµ tèc ®é truyÒn ®−îc ®Æt bëi Timer 1. ViÖc ®ång
bé thanh ghi dÞch cña cæng nèi tiÕp ë chÕ ®é 1,2,3 ®−îc ®iÒu khiÓn bëi Counter
víi ®Çu ra Counter lµ nhÞp ®ång hå ®iÒu khiÓn tèc ®é Baud cßn ®Çu vµo cña
Counter ®−îc chän b»ng phÇn mÒm .
4.2.3.3. 9 Bit UART víi tèc ®é Baud cè ®Þnh.
      ChÕ ®é ®−îc chän b»ng c¸ch ®Æt bit SM1 = 1 Vµ SM0 = 0, cæng nèi tiÕp
cña 8031 sÏ ho¹t ®éng nh− UART 9 bit cã tèc ®é baud cè ®Þnh, 11 bit sÏ ®−îc
truyÒn vµ nhËn qua TXD vµ RXD: 1 bit Start, 9 bit d÷ liÖu vµ mét bit Stop
.Trong khi truyÒn bit thø 9 sÏ ®−îc ®Æt vµo TB8 cña thanh ghi SCON cßn khi
nhËn bit thø 9 sÏ ®−îc ®Æt vµo RB8. Tèc ®é baud cña chÕ ®é 2 cã thÓ lµ 1/32
hoÆc 1/64 xung nhÞp ®ång hå.
4.2.3.4. 9 Bit UART víi tèc ®é Baud cã thÓ thay ®æi ®−îc.
      Mode 3 t−¬ng tù nh− Mode 2 nh−ng tèc ®é Baud ®−îc lËp tr×nh vµ ®−îc
cung cÊp b»ng Timer. Trong thùc tÕ c¶ 3 mode 1,2,3 lµ t−¬ng ®−¬ng nhau chØ



Lª Thμnh S¬n                           76                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                     ThiÕt kÕ hÖ PLC

kh¸c nhau ë chç tèc ®é Baud ë chÕ ®é 2 lµ cè ®Þnh cßn chÕ 1 vµ 3 cã thÓ thay ®æi
®−îc vµ sè l−îng bit d÷ liÖu cña Mode 1 lµ 8 bit cßn Mode 2 vµ mode 3 lµ 9 bit.
4.2.4. Khëi t¹o vμ truy nhËp cæng nèi tiÕp.
       * Cho phÐp nhËn
       Bit cho phÐp nhËn (REN) cña thanh ghi SCON ph¶i ®−îc lËp b»ng phÇn
mÒm ®Ó cho phÐp nhËn d÷ liÖu. ViÖc nµy ®−îc tiÕn hµnh lóc b¾t ®Çu ch−¬ng
tr×nh khi cæng nèi tiÕp, Timer, Counter ®−îc khëi t¹o. Cã hai c¸ch x¸c lËp bit
nµy:
       SETB        REN hoÆc MOV , SCON , #XXX1XXXXB
  ( Trong ®ã x cã thÓ lµ 0 hay 1 tuú theo yªu cÇu cña ch−¬ng tr×nh ).
       * Cê ng¾t (Interrupt Flag).
       Hai bit RI vµ TI trong thanh ghi SCON ®−îc lËp lªn 1 b»ng phÇn cøng vµ
ph¶i ®−îc xo¸ vÒ 0 b»ng phÇn mÒm.
       RI ®−îc x¸c lËp khi bit cuãi cïng cña d÷ liÖu ®−îc nhËn mµ nã cho biÕt
r»ng ®· kÕt thóc truyÒn 1 byte d÷ liÖu nã ®−îc Test b»ng ch−¬ng tr×nh ®Ó g©y ra
ng¾t. NÕu ch−¬ng tr×nh muèn nhËn d÷ liÖu tõ 1 thiÕt bÞ nèi víi cæng nèi tiÕp nã
ph¶i chê cho ®Õn khi RI ®−îc lËp sau ®ã xo¸ RI vµ ®äc d÷ liÖu tõ SBUF
       VÝ dô:
                WAIT : JNB RI, WAIT; test RI vµ chê cho ®Õn khi ®−îc lËp
                CLR RI        ; xo¸ RI
                MOV A , SBUF ; §äc d÷ liÖu tõ SBUF
       T−¬ng tù bit TI ®−îc lËp khi bit cuèi cïng cña d÷ liÖu ®−îc truyÒn vµ nã
cho biÕt r»ng ®· truyÒn xong. NÕu ch−¬ng tr×nh muèn göi d÷ liÖu ®Õn thiÕt bÞ nèi
qua cæng nèi tiÕp nã ph¶i kiÓm tra xem ký tù tr−íc ®ã ®· göi ch−a, nÕu ch−a göi
nã ph¶i chê ®Õn khi göi xong míi ®−îc göi.
       VÝ dô:
       WAIT: JNB TI, WAIT; KiÓm tra khi TI Set
                 CLR TI        ; NÕu set th× xo¸ TI
                 MOV SBUF, A; Göi d÷ liÖu vµo SBUF ®Ó truyÒn.


Lª Thμnh S¬n                             77            http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC



4.3. GhÐp nèi m¸y tÝnh víi hÖ vi xö lý.

4.3.1. S¬ ®å ghÐp nèi hÖ vi xö lý vμ m¸y tÝnh.
              ViÖc ghÐp nèi gi÷a hÖ vi xö lý vµ m¸y tÝnh ®iÒu khiÓn hÖ thèng c©n
mÎ ®−îc thùc hiÖn ë kho¶ng c¸ch gÇn, cho nªn ghÐp nèi ta kh«ng cÇn sö dông
modem , vÒ phÝa m¸y tÝnh ta sö dông 3 d©y lµ TxD, RxD vµ GND ë cæng nèi tiÕp
RS232. V× kh«ng cã Modem nªn khi sö dông cæng nèi tiÕp cña m¸y tÝnh ph¶i cã
sù ng¾n m¹ch gi÷a RTS vµ CTS , DTR vµ DSR. §Ó ®¶m b¶o cã sù ®−a lÖnh DTR
vµ RTS ®Ó ®äc tr¹ng th¸i vµ ®¶m b¶o ch©n CTS xuèng thÊp (khi truyÒn - nhËn)
vµ trë vÒ cao (khi kÕt thóc truyÒn – nhËn).
        H×nh vÏ sau ®©y minh ho¹ hÖ vi xö lý ®−îc ghÐp nèi víi m¸y tÝnh nh− thÕ
nµo :



                         RxD    T1Out                     T1In
                                                                 TxD
                         TxD
                                                                   VXL
                                R1IN                    R1Out
                         GND                                     RxD

                                         MAX232
             COM2 - PC

                         S¬ ®å nguyªn lý ghÐp nèi vi xö lý vµ m¸y tÝnh.


4.3.2. §¶m b¶o ch−¬ng tr×nh cho cæng nèi tiÕp.
        Trong m¸y tÝnh, ho¹t ®éng víi DOS (tõ Version 3.0) cã 4 cæng nèi tiÕp
RS232 víi c¸c vïng ®Þa chØ (cho c¸c thanh ghi néi ) vµ c¸c møc ng¾t sau :
        Cæng nèi tiÕp               §Þ¹ chØ          Ng¾t
        COM1                03F8H÷03FFH              IRQ4
        COM2                02F8H÷02FFH              IRQ3

Lª Thμnh S¬n                             78              http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                       ThiÕt kÕ hÖ PLC

       COM3                 03E8H÷03EFH              IRQ4(hoÆc hái vßng)
       COM4                 02E8H÷02EFH              IRQ3(hoÆc hái vßng)
       COM1 vµ COM3 ®−îc thiÕt kÕ sö dông ng¾t sè 4, COM2 vµ COM4 sö
dông ng¾t sè 3. Trong m¸y tÝnh c¸c cæng nèi tiÕp nµy ®−îc nèi song song víi æ
c¾m DB-25 vµ DB-9 ®Ó dÔ sö dông.
       §Ó ®¶m b¶o viÖc sö dông ghÐp nèi cæng nèi tiÕp cña m¸y tÝnh víi hÖ vi
xö lý 8031 th× ta ph¶i lËp tr×nh cho cæng nèi tiÕp , ®Ó khëi t¹o (ghi c¸c th«ng sè
ban ®Çu nh−: Tèc ®é truyÒn, ®é dµi tin, sai sè ch½n /lÎ ...) cho cæng nèi tiÕp cña
m¸y tÝnh ta cã thÓ.
       Ghi trùc tiÕp b»ng lÖnh d¹ng ng«n ng÷ ASSEMBLER.
       Sö dông lÖnh MODE cña DOS vµ c¸c tham sè thªm vµo cña DOS.
4.3.2.1. Sö dông lÖnh MODE cña DOS.
       Víi DOS 3.3 trë vÒ tr−íc dïng lÖnh :
       MODE COM1 : 9600 ,N, 8, 1, P
     ⇒ Tèc ®é 9600 baud, N = kh«ng kiÓm tra tÝnh ch½n / lÎ, 8 bit d÷ liÖu, mét
bit Stop, víi c¸c lÇn thö l¹i liªn tôc.
       Víi DOS 3.3 trë vÒ sau, dïng lÖnh :
      MODE COM1: Baud = 9 600 Parity = n Data = 8 Stop = 1 Retry = B
(B ) thay cho (p) kÓ tõ DOS . 5
4.3.2.2. Sö dông ng¾t INT 14 h cña BIOS .
       BIOS truy cËp tíi khèi ghÐp nèi nèi tiÕp cña mÊy tÝnh nhê ng¾t INT 14h
víi cÊp hµm sau:
       Hµm :                 Vai trß :
       00h            Khëi ph¸t khèi ghÐp nèi cña cæng nèi tiÕp
       01h            Göi mét ký tù
       02h            NhËn mét ký tù
       03h            §äc tr¹ng th¸i cña khèi ghÐp nèi cña cæng nèi tiÕp
       04h            Khëi phÊt cæng nèi tiÕp më réng
       05h            §iÒu khiÓn truyÒn th«ng cña cæng nèi tiÕp më réng

Lª Thμnh S¬n                              79             http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                      ThiÕt kÕ hÖ PLC

BIOS cã thÓ ®iÒu hÇnh tèi ®a tíi 4 cæng nèi tiÕp cña m¸y tÝnh tõ COM1 ®Õn
COM4 víi cÊc ®Þa chØ :
      Khèi ghÐp nèi        §Þa chØ c¬ së         Ng¾t cøng IRQ
      COM1                 3F8                        IRQ4
      COM2                 2F8                        IRQ3
      COM3                 3E8                        IRQ4 ( hay hái vßng )
      COM4                 2E8                        IRQ3 ( hay hái vßng)
      ë møc ®é ch−¬ng tr×nh, ta cã thÓ chän mét khèi ghÐp nèi nèi tiÕp cña
cæng nèi tiÕp nµo ®ã b»ng c¸ch g¸n m· t−¬ng øng vµo thanh ghi víi gi¸ trÞ:
      00H cho COM1
      01H cho COM2
      02H cho COM3
      03H cho COM
      *Phôc vô 00h: Khëi ph¸t khèi ghÐp nèi nèi tiÕp. Phôc vô 00h Ên ®Þnh
nh÷ng th«ng sè kh¸c nhau cña khèi ghÐp nèi cña cæng nèi tiÕp RS232. §ã lµ c¸c
th«ng sè:
      Tèc ®é Baud: Tøc tèc ®é trao ®æi tin
      TÝnh ch½n lÎ
      Sè bit Stop
      KÝch th−íc ký tù hay sè bit tin nèi tiÕp
      Nh÷ng th«ng sè nµy ®−îc tæ hîp trong m· 8 bit ®−îc ®Æt vµo thanh ghi
cña khèi ghÐp nèi cña cæng nèi tiÕp theo thø tù c¸c bit nh− sau:
      D7, D6 , D5: M· cña vËn tèc (tÝnh b»ng Baud )
      D4, D3: M· cña tÝnh ch½n tÝnh ch½n lÎ
      D2: M· cña bit Stop
      D1,D0: M· cña kÝch thø¬c ký tù.




Lª Thμnh S¬n                           80                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                        ThiÕt kÕ hÖ PLC

      C¸c m· trªn nh− sau:
      D7       D6   D5                 VËn tèc(bit/s)
      0        0    0                            110
      0        0    1                         150
      0        1    0                            300
      0        1    1                         600
      1        0    0                            1200
      1        0    1                            2400
      1        1    0                            4800
      1        1    1                            9600
      D4 D3         TÝnh ch½n lÎ       D1 D0            KÝch th−íc ký tù
      0    0        Kh«ng cã           0     0            Kh«ng dïng
      0    1        TÝnh lÎ            0     1            Kh«ng dïng
      1    0        Kh«ng cã           1     0                7 bit
      1    1        TÝnh ch½n          1     1                8 bit
      D2 = 0: 1 Bit stop , D2 = 1 : Hai bit stop.
      *Phôc vô 01h: Göi mét ký tù. Hµm nµy göi mét ký tù ra thiÕt bÞ ngoµi
nèi víi khèi ghÐp nèi nèi tiÕp cña cæng nèi tiÕp. Muèn vËy ta lµm nh− sau:
      §Æt sè liÖu cña khèi ghÐp nèi vµo thanh ghi d÷ liÖu .
      Göi m· ký tù vµo thanh ghi tæng (nöa cao)
      Göi 01h vµo thanh ghi tæng (nöa thÊp)
      Gäi INT14 h
      *Phôc vô 02h: NhËn mét ký tù tr×nh tù thùc hiÖn còng nh− trªn :
      §Æt sè liÖu cña khèi ghÐp nèi vµo thanh ghi d÷ liÖu
      §Æt gi¸ trÞ 02h vµo thanh ghi tæng
      Gäi INT14 H
      KÕt qu¶ cña ch−¬ng tr×nh con lµ ký tù ®−îc göi vµo khèi ghÐp nèi nèi tiÕp
vµ ë trong thanh ghi tæng, thanh ghi tæng còng chøa kÕt qu¶ cña viÖc thùc hiÖn
ch−¬ng tr×nh.


Lª Thμnh S¬n                           81                  http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

      *Phôc vô 03h: §äc tr¹ng th¸i cña khèi ghÐp nèi nèi tiÕp.Tr×nh tù còng
nh− trªn:
      §Æt sè liÖu khèi ghÐp nèi vµo thanh ghi d÷ liÖu
      §Æt 03h vµo thanh ghi tæng
      Gäi INT14H
      KÕt qu¶ cña ch−¬ng tr×nh con lµ tr¹ng th¸i cña khèi ghÐp nèi nèi tiÕp
      Bit7 - V−ît qu¸ ®é trÔ
              0: Kh«ng cã sai sè
             1: Cã sai sè
      Bit 6 – Thanh ghi dÞch chuyÓn
             0 : Thanh ghi bËn
             1: Thanh ghi rçi
      Bit 5 – Thanh ghi ®îi
             0 : Thanh ghi bËn
             1: Thanh ghi rçi
      Bit 4 – Ng¾t bëi tÝn hiÖu Breack (®øt)
             0: Kh«ng biÕt
             1: Cã tÝn hiÖu Breack
      Bit 3 – Giao thøc
             0: Kh«ng cã lçi
             1: Cã lçi
      Bit 2 – TÝnh ch½n lÎ
             0: «ng cã lçi
             1: Cã lçi
      Bit 1- Sè liÖu
             0: kh«ng cã trµn
             1: BÞ trµn
      Bit 0 - Sè liÖu ®· s½n sµng
             0: Kh«ng cã sè liÖu s½n sµng
             1: Sè liÖu s½n sµng

Lª Thμnh S¬n                          82                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

4.3.3. Khëi t¹o thiÕt lËp cæng nèi tiÕp cña m¸y tÝnh b»ng

ch−¬ng tr×nh.
      §Ó dïng cæng nèi tiÕp cña m¸y tÝnh trao ®æi th«ng tin víi hÖ vi xö lý
ngoµi th× ta ph¶i lËp tr×nh cho cæng nèi tiÕp cña m¸y tÝnh.Trong ®ã cæng nèi tiÕp
®−îc trao ®æi hÇu hÕt theo c¸ch lËp tr×nh trùc tiÕp cho c¸c thanh ghi cña bé thu
ph¸t kh«ng ®ång bé UART 8250. UART nµy cã 10 thanh ghi ®Ó ®iÒu khiÓn tÊt
c¶ c¸c chøc n¨ng cña viÖc nhËp vµo vµ xuÊt ra d÷ liÖu theo c¸ch nèi tiÕp. LËp
tr×nh cho cæng nèi tiÕp cña m¸y tÝnh ta cã thÓ dïng nhiÒu lo¹i ng«n ng÷ lËp
tr×nh kh¸c nhau. Tr−íc tiªn viÖc thiÕt lËp cÊu h×nh cho cæng nèi tiÕp lu«n lu«n
®−îc tiÕn hµnh tr−íc khi cã nhu cÇu cÇn truyÒn. Khi cã nhu cÇu cÇn truyÒn th×
kiÓm tra tr¹ng thÊi ®−êng truyÒn, nÕu ®−êng truyÒn rçi th× vïng ®Öm ®−îc
kiÓm tra vµ d÷ liÖu ®−îc truyÒn tõ vïng ®Öm nµy, vïng ®Öm khi l−u tr÷ d÷ liÖu
theo nguyªn t¾c hµng ®îi, d÷ liÖu cã yªu cÇu göi tr−íc th× ®−îc göi ra hµng ®¬Þ
tr−íc vµ ng−îc l¹i. NÕu kiÓm tra ®−êng truyÒn ®ang bËn th× tÝn hiÖu kh«ng ®−îc
phÐp truyÒn v× vËy kh«ng x¶y ra tranh chÊp ®−êng truyÒn .




Lª Thμnh S¬n                          83                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn             ThiÕt kÕ hÖ PLC




                                    PhÇn V:

thiÕt kÕ phÇn mÒm lËp tr×nh cho plc




Lª Thμnh S¬n                         84        http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

5.1. C¬ së thiÕt kÕ phÇn mÒm.
      Mét hÖ xö lÝ muèn ho¹t ®éng ®−îc th× ph¶i cã phÇn mÒm ®iÒu khiÓn. PhÇn
cøng vµ phÇn mÒm lµ hai yÕu tè h×nh thµnh nªn mét hÖ xö lÝ hoµn chØnh. NÕu
thiÕu mét trong hai yÕu tè th× hÖ vi xö lÝ sÏ kh«ng ho¹t ®éng ®−îc.
      ThiÕt kÕ phÇn mÒm thùc chÊt lµ ta viÕt mét tËp lÖnh cho vi xö lÝ lµm viÖc
víi nh÷ng lÖnh ®ã .
 Víi hÖ vi xö lÝ 8031 øng dông ®iÒu khiÓn hÖ PLC cã c¸c phÇn mÒm ®iÒu khiÓn
nh− sau:
      - ThiÕt kÕ phÇn mÒm hÖ thèng .
      - ThiÕt kÕ phÇn mÒm øng dông .
      - ThiÕt kÕ phÇn mÒm truyÒn tin gi÷a m¸y tÝnh PC vµ hÖ vi xö lÝ.
      Trong hÖ PLC nhiÖm vô cña vi xö lÝ thu thËp d÷ liÖu tõ c¸c ®Çu vµo Logic
sau ®ã xö lÝ theo ch−¬ng tr×nh råi ®−a ra ®iÒu khiÓn. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ë ®Çu ra
dïng ®Ó ®ãng, c¾t c¸c thiÕt bÞ: §éng c¬ m¸y s¶n xuÊt, c¸c van ®iÖn tõ. C¸c tr¹ng
th¸i ®Çu ra øng víi møc 0 lµ c¾t øng víi møc 1 lµ ®ãng, ë ®Çu vµo tÝch cùc ë møc
1.
      §Þa chØ cña c¸c cæng logic, bé nhí, s¬ ®å bé nhí vµ c¸c gi¸ trÞ d÷ liÖu bµn
phÝm, gi¸ trÞ d÷ liÖu tr¹ng th¸i ®· ®−îc tÝnh trong thuyÕt minh nguyªn lÝ.




Lª Thμnh S¬n                          85               http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

5.2. ThuËt to¸n cña mét sè ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.



                                                     START



                                        - KiÓm tra, tÝnh to¸n c¸c
                                        tham sè lµm viÖc.
                                        - §Þnh chÕ ®é, gi¸ trÞ ®Õm
                                        cho Timer1 (tèc ®é Baud).




                                        - Xö lý c¸c sù kiÖn trong
                                        vïng Event_Buffer.
                                        - KiÓm tra lçi, chÕ ®é lµm
                                        viÖc trong System_Data
                                        - KiÓm tra tr¹ng th¸i cña
                                        chuyÓn m¹ch ®iÒu khiÓn.




                   STOP ?                       RUN ?                       TERM ?

               True                        True                           True


                      ChuyÓn ®iÒu khiÓn ®Õn                           §äc byte tr¹ng th¸i
                      vïng Code_Buffer.                               nèi tiÕp Serial_Status
                                                                      trong vïng
                                                                      Para_Buffer.
                      §äc c¸c kªnh sè liÖu ®Çu vµo
                      vµ l−u kÕt qu¶ vµo vïng
                      Input_Data.
                                                                True
                                                                           Status =1 ?
                      - Xö lý sè liÖu ®Çu vµo vµ
                      tÝnh to¸n ®iÒu khiÓn ®Çu ra.
                      - L−u gi÷ kÕt qu¶ tÝnh to¸n                                    False
                      vµo vïng Output_Data.
                      - QuÐt sè liÖu ra c¸c kªnh
                      ®Çu ra t−¬ng øng tõ vïng
                      Output_Data




               L−u ®å thuËt to¸n ch−¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn PLC




Lª Thμnh S¬n                                    86                    http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                                   ThiÕt kÕ hÖ PLC




                                                   Nèi tiÕp




                                              §äc byte tr¹ng th¸i
                                                     (STB)




                          STB = 0                                      STB = 1



                  §äc byte tiÕp theo vµ ®−a                    §äc byte tiÕp theo vµ ®−a
                  vµo vïng Code_Buffer.                        vµo vïng Para_Buffer.




                       T¨ng con trá vïng                            T¨ng con trá vïng
                         Code_Buffer                                  Para_Buffer
                          lªn 1 ®¬n vÞ                                 lªn 1 ®¬n vÞ




                 L−u ®å thuËt to¸n ch−¬ng tr×nh con xö lý ng¾t nèi tiÕp




Lª Thμnh S¬n                                    87                     http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                           ThiÕt kÕ hÖ PLC




                         INT 0                 TIMER 1




                     §äc tr¹ng th¸i         Ph¸t tèc ®é Baud
                    c¸c phÝm vµ ®−a           cho cæng nèi
                       vµo vïng                   tiÕp.
                     Event Buffer



                        END                     END



                        INT 1                  TIMER 0



                      Ng¾t ngoµi                 M¹ch
                     dïng cho c¸c              ph¸t xung
                      tr−êng hîp              tèc ®é cao.
                     xö lý ®Æc biÖt




                        END                     END


                    L−u ®å thuËt to¸n c¸c ch−¬ng tr×nh con
                      xö lý ng¾t ngoµi vµ ng¾t bé ®Õm.




Lª Thμnh S¬n                           88                      http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn              ThiÕt kÕ hÖ PLC




                                    PhÇn VI:

                    thuyÕt minh chung




Lª Thμnh S¬n                         89         http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn        ThiÕt kÕ hÖ PLC




      S¬ då nguyªn lý ®· vÏ




Lª Thμnh S¬n                        90    http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                       ThiÕt kÕ hÖ PLC

      HÖ PLC øng dông bé vi ®iÒu khiÓn. Mäi thao t¸c trong PLC ®Òu do vi ®iÒu
khiÓn kiÓm so¸t.
      §Çu tiªn cÊp nguÇn cho PLC khi ®ã PLC khëi t¹o b»ng c¸c thao t¸c kiÓm
tra ROM, RAM c¸c thanh ghi vµ ®Æt tr¹ng th¸i cho c¸c ®Çu ra ë møc logic thÊp
sau ®ã VXL cña hÖ ë tr¹ng th¸i s½n sµng lµm viÖc.
      §Ó ®−a tr¹ng th¸i ®Çu ra xuèng møc thÊp th× VXL ph¶i ®−a d÷ liÖu lªn Bus
víi gi¸ trÞ 00h vµ gi¸ trÞ ®Þa chØ 8003h trªn Bus ®Þa chØ.
      Khi ta chuyÓn c«ng t¾c ë mét vÞ trÝ bÊt kú. Gi¶ sö ë vÞ trÝ Stop khi ®ã VXL
lµm viÖc khi hÕt chu kú sÏ ®i ®äc ch−¬ng tr×nh ®äc bµn phÝm tõ ROM khi ®ã sÏ
xÈy ra c¸c thao t¸c.
      - VXL ®−a lªn Bus ®Þa chØ gi¸ trÞ ®Þa chØ cña vi m¹ch 74LS245 trong m¹ch
bµn phÝm lµ 8001h vµ ®äc d÷ liÖu tõ bµn phÝm qua IC nµy vµ ®−a lªn Bus d÷ liÖu
®Æt vµo VXL.
      - VXL nhËn gi¸ trÞ bµn phÝm FEh khi ®ã VXL biÕt víi gi¸ trÞ ®ã lµ bµn
phÝm Stop ®−îc Ên. Sau ®ã VXL ®−a tr¹ng th¸i Stop ta ®Ìn b¸o b»ng thao t¸c.
      + §−a ®Þa chØ cho vi m¹ch 74LS373 trong m¹ch b¸o tr¹ng th¸i víi ®Þa chØ
8000h vµ ®ång thêi ®−a lªn Bus d÷ liÖu gi¸ trÞ 01h råi ®−a tr¹ng th¸i dõng vµ s½n
sµng cho c¸c lÖnh vµo kh¸c.
      Gi¶ sö ta Ên phÝm Run.
      Khi ®ã còng cã tÝn hiÖu ng¾t vµ c¸c thao t¸c ®äc phÝm, ®äc ch−¬ng tr×nh
®iÒu hµnh vµ b¸o tr¹ng th¸i ra víi phÝm Run gièng nh− c¸c thao t¸c VXL lµm
khi phÝm Stop ®−îc Ên chØ kh¸c ë gi¸ trÞ cña phÝm Run lµ: FDh vµ gi¸ tri cña ®Ìn
b¸o Run trªn Bus d÷ liÖu lµ 02h.
      Sau thao t¸c nµy VXL ®i ch¹y ch−¬ng tr×nh chÝnh trong RAM ®Ó ®äc
ch−¬ng tr×nh trong RAM VXL ph¶i tiÕn hµnh c¸c thao t¸c:
      - §−a ch©n PSEN xuèng møc thÊp vµ ®−a ra gi¸ trÞ ®Þa chØ ®Ó ®äc RAM
víi ®o¹n ®Þa chØ 2000h ... 3FFFh. V× khi ®ã RAM ®−îc chia ta 2 phÇn vïng ®Þa
chØ thÊp dïng l−u tr÷ ch−¬ng tr×nh. Khi ghi ch−¬ng tr×nh trong RAM ngoµi tÝn
hiÖu ®Þa chØ 2000h ... 2FFFh cßn cÇn xung WR ë møc thÊp.


Lª Thμnh S¬n                            91                   http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

      Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc cã tËp hîp VXL ph¶i l−u tr÷ hay ®äc d÷ liÖu tõ
ROM. Khi ®ã vïng cho d÷ liÖu trong RAM lµ vïng ®Þa chØ cao 3000h ... 3FFFh
khi ®äc cÇn thªm xun RD vµ khi ghi cÇn xung nµy tÝch cùc møc thÊp.
      Khi ch¹y ch−¬ng tr×nh chÝnh ch−¬ng tr×nh sÏ yªu cÇu VXL ®äc gi¸ trÞ cña
cæng vµo khi ®ã VXL sÏ ®−a ra gi¸ trÞ ®Þa chØ ®Ó chän vi m¹ch 74LS245 ë cæng
®Çu vµo víi c¸c thao t¸c ®−a ®Þa chØ ra trªn Bus ®Þa chØ cã ®Þa chØ sau ®ã gi¸ trÞ
®Çu vµo ®−îc ®−a lªn Bus d÷ liÖu vµ VXL lÊy vµo.
      Sau khi kÕt thóc qu¸ tr×nh xö lý VXL sÏ ®−a ra c¸c gi¸ trÞ ®Çu ra c¸c gi¸
trÞ ®Çu ra. Thao t¸c nµy ®−îc tiÕn hµnh b»ng viÖc VXL ®−a ra gi¸ trÞ ®Þa chØ cña
vi m¹ch ®Öm chèt ë cæng ra víi gi¸ trÞ vµ sau ®ã ®−a ra d÷ liÖu lªn Bus d÷ liÖu.
Khi ®ã d÷ liÖu sÏ ®−îc ®−a ra ®Çu ra cña vi m¹ch nµy.
      Khi tÝn hiÖu chän tõ gi¶i m· ®Þa chØ lªn møc cao th× vi m¹ch ®Öm chèt nµy
chèt d÷ liÖu sau m¹ch ®Öm chèt lµ m¹ch ®ãng c¾t R¬le vµ b¸o møc sÏ ®ãng c¾t
c¸c thiÕt bÞ qua tiÕp ®iÓm R¬le vµ §ièt ph¸t quang sÏ b¸o cho ng−êi vËn hµnh
biÕt tr¹ng th¸i Logic ë cæng ra. V× VXL8031 cã cæng P0 dïng kiÓm dån kªnh
võa mang gi¸ trÞ ®Þa chØ vµ gi¸ trÞ d÷ liÖu lªn khi lµm viÖc cÇn cã m¹ch ®Öm chèt
d÷ liÖu v× sau khi VXl ®−a gi¸ trÞ ®Þa chØ 8 bit thÊp ra th× VXL dïng cæng nµy
cho vµo ra d÷ liÖu nªn cÇn bé nhí trung gian l−u gi÷ gi¸ trÞ ®Þa chØ nµy. Vi m¹ch
74LS373 ë d©y ®Öm khi xung ALE (Address Latch Enable) xuèng 0 vµ chèt l¹i
gi¸ trÞ nµy khi xung lªn møc 1.
      Ngoµi ra cßn vi m¹ch vµo ra 2 chiÒu phôc vô cho qu¸ tr×nh vµo ra d÷ liÖu
gióp cho viÖc më réng Modul c¬ së nµy víi gi¸ trÞ ®Þa chØ cha ®−îc sö dông th×
vi m¹ch lµm viÖc víi ngo¹i vi (Modul phô).
      Khi phÝm Term ®−îc Ên th× qu¸ tr×nh ®äc bµn phÝm vµ hiÖn thÞ tr¹ng th¸i
hoµn toµn gièng nh− víi phÝm Stop hoÆc Run nh−ng gi¸ trÞ phÝm Term lµ FBh vµ
gi¸ trÞ LED b¸o Term s¸ng khi gi¸ trÞ trªn Bus d÷ liÖu lµ 04h.
      Sau khi b¸o s¸ng tr¹ng th¸i VXL ch¹y ch−¬ng tr×nh nhËn truyÒn nèi tiÕp
tõ cæng nèi tiÕp qua Max 232 ®−a d÷ liÖu vµo thanh ghi trong VXL vµ ROM sÏ
chuyÓn ch−¬ng tr×nh nµy vµo RAM.


Lª Thμnh S¬n                          92                http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                    ThiÕt kÕ hÖ PLC

       Sau khi nhËn song ch−¬ng tr×nh sÏ tiÕn hµnh ch¹y thö nh− c¸c thao t¸c khi
ch¹y phÝm Run.
       §ã lµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña toµn bé s¬ ®å nguyªn lý cña hÖ PLC.
       KÕt luËn: Trong hÖ PLC nghiªn cøu ë ®å ¸n nµy ®−îc thiÕt kÕ lµm viÖc
víi c¸c tÝn hiÖu sè. Tuy nhiªn kh«ng gian nhí vµ vïng ®Þa chØ còng nh− kh¶
n¨ng lµm viÖc cña vi xö lý cßn rÊt nhiÒu nªn chóng ta cã thÓ tËn dông hÕt kh¶
n¨ng cña thiÕt bÞ v× vËy tr¸nh g©y l·ng phÝ trong ®Çu t−. Trong lÜnh vùc ®iÒu
khiÓn ta cã thÓ l¾p thªm c¸c Modul phô phôc vô cho xö lý vµ ®iÒu khiÓn c¸c tÝn
hiÖu t−¬ng tù.
       C¸c tÝn hiÖu t−¬ng tù cã thÓ ®−îc lÊy tõ c¸c Sensor t−¬ng tù sau ®ã chuyÓn
®æi A/D ®Ó vi xö lý cã thÓ xö lý. C¸c ®èi t−îng cÇn ®iÒu khiÓn t−¬ng tù nh−
trong thiÕt bÞ chØnh l−u, trong thiÕt bÞ æn ®Þnh nhiÖt ®é … mµ tõ ®Çu ra sè ta cÇn
1 Modul phô chuyÓn ®æi D/A ®Ó t¹o ra tÝn hiÖu t−¬ng tù tõ tÝn hiÖu sè ë ®Çu ra
PLC.
       §Ó ®¸p øng më réng cho PLC ta cã thÓ thiÕt kÕ c¸c Modul phô kÕt hîp víi
PLC nh− s¬ ®å sau:
                       Cæng më réng.
                                          A/D            §Çu vµo t−¬ng tù.

            PLC
                                          D/A            §Çu ra t−¬ng tù.

                                    Modul më réng


       Khi ®ã ch−¬ng tr×nh sÏ ®−a vµo PLC qua cæng nèi tiÕp vµ c¸c Modul Phô
lµm viÖc ë c¸c kh«ng gian ®Þa chØ cßn laÞ khi ®ã hÖ PLC kh«ng chØ lµm viÖc ®iÒu
khiÓn Logic mµ cßn cã kh¶ n¨ng xö lý tÝn hiÖu t−¬ng tù ®· ®−îc sè ho¸ vµ ®−a
tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t−¬ng tù ra.




Lª Thμnh S¬n                             93            http://www.ebook.edu.vn
§¹i Häc S− Ph¹m Kü ThuËt H−ng yªn                   ThiÕt kÕ hÖ PLC

                         Tμi liÖu tham kh¶o


1. Bµi gi¶ng vi xö lý                         NguyÔn TiÕn H−ng
2. Vi xö lý trong ®o l−êng vµ ®iÒu khiÓn      Ng« Diªn TËp
3. Kü thuËt ®iÖn tö                           §ç Xu©n Thô
4. Kü thuËt ®iÖn tö sè                        §Æng V¨n ChuyÕt
5. Kü thuËt ghÐp nèi m¸y tÝnh                 Hμ M¹nh Giang
6. Kü thuËt ghÐp nèi m¸y tÝnh                 Ng« Duyªn TËp
7. §iÒu khiÓn logic vµ kü thuËt PLC           NguyÔn V¨n LiÔu
8. Kü thuËt vi ®iÒu khiÓn                  Lª V¨n Doanh - Ph¹m Kh¾c Ch−¬ng
9. ThiÕt bÞ ®Çu cuèi th«ng tin                Vò §øc Thä
10. MCS 51 MicroController Family User’s Manual Intel
11. Micro System SIMATIC S7-200               SIEMENS




Lª Thμnh S¬n                          94              http://www.ebook.edu.vn

								
To top