Tài liệu thí nghiệm Vi xử lý - Bài 3: Điều khiển ma trận Led và bàn phím Hex (Led matrix and keypad control)

 thị một ký hiệu nào đó ví dụ chữ ‘L‘ trên ma trận LED. Khi đó ta thấy các LED ở 
cột bìa trái (CL1) sáng và các LED ở hàng dưới cùng (RW7) sáng. Nếu trong hiển thị 
tĩnh ta phải đặt tất cả các PA0 đến PA6 và PB0-4 ở mức cao, lúc này sẽ làm sáng các ở 
hàng RW7 và cột CL1 nhưng khi đó điều gì sẽ xảy ra?. Ta thấy rõ ràng là khi đó thì 
các LED khác trong ma trận cũng được cấp áp cao vào Anode và áp thấp vào Cathode 
do đó nó sẽ sáng tất cả các LED trong ma trận. Vì vậy trong điều khiển ma trận LED 
ta không thể sử dụng phương pháp hiển thị tĩnh mà phải dùng phương pháp quét (hiển 
thị động). Nnghĩa là tiến hành cấp tín hiệu điều khiển theo dạng xung theo kiểu quét 
1
2 3
1
2 3
PORT B
1
2
3
4
5
6
7
8
+5V
1 2
1 2
PORT A
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2 3
1
2 3
1
2 3
1
2 3
1 2
1 2
1
2 3
1 2
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 31 
cho các hàng và cột cần hiển thị. Tần số quét nhỏ nhất cho một chu kỳ cần khoảng 
20Hz (50ms) nhằm bảo đảm cho mắt thấy các LED sáng đều không nháy. Như vậy để 
hiển thị được chữ L có thể điều khiển tuần tự như trong bảng sau: 
 Nhịp 1 : PA0 - PA6 = 1, PB0 = 1 ; Sáng cột LED thứ nhất CL1 
 Nhịp 2 : PA0 - PA5 = 0, PA6 = 1, PB1 = 1 ; Sáng LED hàng RW7 và cột 
CL2 
 Nhịp 3 : PA0 - PA5 = 0, PA6 = 1, PB2 = 1 ; Sáng LED hàng RW7 và cột 
CL3 
 Nhịp 4 : PA0 - PA5 = 0, PA6 = 1, PB3 = 1 ; Sáng LED hàng RW7 và cột 
CL4 
 Nhịp 5 : PA0 - PA5 = 0, PA6 = 1, PB4 = 1 ; Sáng LED hàng RW7 và cột 
CL5 
 Nhịp 6 : Quay lại giống nhịp 1. 
(từ nhịp 1 đến nhịp 6 là 1 chu kỳ quét tối thiểu phải là 20Hz) 
TÍN HIỆU PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 
PA0 1 
PA1 1 
PA2 1 
PA3 1 
PA4 1 
PA5 1 
PA6 1 1 1 1 1 
Tương tự cho khi hiển thị các ký hiệu hay các chữ khác. 
2. BÀN PHÍM 
 Bàn phím trên khối μPM303 cũng được xây dựng theo cấu trúc ma trận gồm 
16 phím (0-9, A-F) bố trí thành 4 hàng và 4 cột, gọi là bàn phím HEX. Để kiểm tra có 
phím nhấn hay không máy tính xuất ra cột thứ nhất mức 0 và đọc vào các hàng, nếu 
hàng nào xuống 0 tức là có phím nhấn trên hàng đó. Tín hiệu quét đọc từ máy tính cấp 
qua các chốt PC0-PC3 (Port C). Khi nhấn công tắc nào sẽ cho phép tín hiệu từ máy 
tính truyền qua công tắc nối tới hàng tương ứng. Máy tính sẽ so sánh đồng bộ với tín 
hiệu quét cột đã phát để xác định công tắc được nhấn. Ví dụ khi nhấn số 9 tín hiệu quét 
từ ngõ vào PC2 sẽ qua tiếp điểm công tắc 9 truyền ra PC6. Như vậy ngõ vào bàn phím 
sẽ là cột còn ngõ ra là hàng. 
II. PHẦN MỀM 
 Trong máy tính đã nạp sẵn 2 bộ chương trình viết bằng ngôn ngữ ASSEMBLY 
chứa trong thư mục C:\TNVXL\TASM 
 - UPM302.ASM: Là chương trình gốc. 
 - UPM302.EXE: Là chương trình mã máy. 
 Chương trình sẽ quét lần lượt ma trận phím 4x4 và hiển thị giá trị ra ma trận 
LED 7x5 tương ứng với giá trị phím ấn. 
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 32 
*Lưu đồ chương trình cho bài thí nghiệm μPM303: 
Begin 
Khởi động 8255 
U9: PA xuất, PB xuất, PCH nhập, PCL 
xuất 
Có phím nhấn? 
Phím 'T'? 
End 
Có phím nhấn trên 
bàn phím Hex? 
Định lại dữ liệu cho mảng pa chứa 
ký tự tương ứng với phím nhấn 
trên bàn phím Hex 
Hiển thị dữ liệu trong mảng pa lên 
ma trận Led 
Y 
Y 
N Y 
N 
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 33 
Sơ đồ kết nối của bàn phím Hex 
PHẦN II : TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM 
I. KẾT NỐI PHẦN CỨNG 
 1. Nối cáp liên lạc giữa ổ nối CON1 của μPTS-31 với khối giao tiếp PCBUS-2 
gắn trong máy tính. 
 2. Sử dụng dây có chốt cắm để nối mạch như sau: 
 - Nối các chốt nguồn +5V và đất (POWER INPUT) của khối μPM-303 với 
nguồn +5V và đất của thiết bị chính μPTS-31. Chú ý cắm đúng phân cực nguồn. 
 3. Điều khiển từ bàn phím và chỉ thị tương ứng trên LED: 
 Trong thí nghiệm khi nhấn phím nào trên bàn phím (0 - 9, A - F) máy tính sẽ 
điều khiển nhận và chỉ thị tương ứng trên ma trận LED. 
 - Nối cáp liên lạc giữa trạm PORT C của μPTS-31 (PART B) với trạm PORT C 
trên khối thí nghiệm μPM-303. 
 - Nối cáp liên lạc giữa trạm PORT A của μPTS-31 (PART B ) với trạm PORT 
A của khối thí nghiệm μPM-303. 
 - Nối cáp liên lạc giữa trạm PORT B của μPTS-31 (PART B ) với trạm PORT 
B của khối thí nghiệm μPM-303. 
1
8
2
PC1
7
3
+5V
E
PORT C
12345678
PC3
B9
6
A
PC2 PC0
5
+5V
PC4
PC7
+5V
D
4
FC
PC5
PC6
+5V
0
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 34 
II. TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM 
1. Hiển thị một ký tự lên ma trận Led 
Nhập chương trình dùng để hiển thị ký tự 'A' trên ma trận Led như sau: 
.model small 
.stack 100h 
.data 
pa db 7Eh,09h,09h,09h,7Eh 
pb db 01h,02h,04h,08h,10h 
.code 
main proc 
 mov ax,@data 
 mov ds,ax 
 mov dx,30Bh 
 mov al,88h 
 out dx,al ; Dinh cau hinh cho U9 
start: mov ah,0Bh ; Kiem tra phim nhan 
 int 21h 
 cmp al,0FFh ; Neu co nhan phim thi ket thuc 
; chuong trinh 
 je exit 
 call ledmatrix 
 jmp start 
exit: mov ah,4Ch 
 int 21h 
main endp 
;-------------------------------------------- 
ledmatrix proc 
 mov bx,0 ; Lap 5 lan cho 5 cot 
cont: mov dx,308h 
 mov al,pa[bx] ; Xuat du lieu ra Port A (hien 
; thi cot cho ma tran Led) 
 out dx,al 
 mov dx,309h 
 mov al,pb[bx] ; Chon cot cho ma tran Led 
 out dx,al 
 call delay 
 inc bx 
 cmp bx,5 
 jne cont 
 ret 
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 35 
ledmatrix endp 
;-------------------------------------------- 
delay proc 
 push cx 
 mov cx,0FFFFh 
 loop $ 
 pop cx 
 ret 
 delay endp 
end main 
- Sửa đoạn chương trình trên để xuất ra ma trận Led ký tự B, C, 0, 1. 
- Viết chương trình xuất lần lượt các ký tự A, B, C, 0, 1 ra ma trận Led. Gợi 
ý: tạo vòng lặp hiển thị chữ A ra ma trận Led khoảng 15 lần, sau đó đến chữ 
B,  
2. Di chuyển ký tự trên ma trận Led 
Di chuyển chuỗi “AB” trên ma trận Led từ trái sang phải: 
- Tính toán dữ liệu hiển thị 
Giả sử cần hiển thị chuỗi “AB”: 
Chữ ‘A’: 7Eh, 09h, 09h, 09h, 7Eh 
Chữ ‘B’: 7Fh, 49h,49h,49h, 36h 
Giữa chữ A và B có một cột trống để phân biệt. 
Æ Chuỗi “AB”: 7Eh, 09h, 09h, 09h, 7Eh, 00h, 7Fh, 49h,49h,49h, 36h 
Có thể thêm khoảng trắng trước và sau chuỗi để chuỗi hiện ra từ từ 
Æ Chuỗi “ AB ”: 00h, 00h, 00h, 00h, 00h, 7Eh, 09h, 09h, 09h, 7Eh, 00h, 
7Fh, 49h,49h,49h, 36h,00h, 00h, 00h, 00h 
Khai báo biến: 
pa DB 00h, 00h, 00h, 00h, 00h 
DB 7Eh, 09h, 09h, 09h, 7Eh, 00h 
DB 7Fh, 49h, 49h, 49h, 36h, 00h 
DB 00h, 00h, 00h 
pb db 01h,02h,04h,08h,10h 
Như vậy, một ký tự cần hiển thị trên ma trận Led cần 6 byte và 5 byte 00h đầu 
chuỗi, 3 byte 00h cuối chuỗi Æ một chuỗi dài 50 ký tự sẽ cần số byte lưu trữ cho 
mã Led là: 50*6 + 5 + 3 = 308 byte. 
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 36 
- Hiển thị ký tự: 
Quá trình hiển thị và cho chữ chạy mô tả như hình vẽ: 
 Lần 1: hiển thị từ pa[0] ÷ pa[4] 
 Lần 2: hiển thị từ pa[1] ÷ pa[5] Æ lần j: hiển thị từ pa[j] ÷ pa[j+5] 
 Lần 16: hiển thị từ pa[15] ÷ pa[19] 
Pa[0] Pa[4] 
Lần 0 
Pa[1] Pa[5]
Lần 1
Pa[2] Pa[6]
Lần 2
Pa[15] Pa[19] 
Lần 15 
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 37 
 Æ Chuỗi “AB” gồm 2 ký tự cần lưu trữ 20 byte và quét tổng cộng 20 – 4 = 16 
lần Æ chuỗi 50 ký tự cần lưu trữ 50*6 + 8 = 308 byte và quét 304 lần. 
- Chương trình chạy chuỗi ký tự: 
.model small 
.stack 100h 
.data 
pa DB 00h, 00h, 00h, 00h, 00h 
DB 7Eh, 09h, 09h, 09h, 7Eh, 00h 
DB 7Fh, 49h, 49h, 49h, 36h, 00h 
DB 00h, 00h, 00h 
pb DB 01h,02h,04h,08h,10h 
.code 
main proc 
 mov ax,@data 
 mov ds,ax 
 mov dx,30Bh 
 mov al,88h 
 out dx,al ; Dinh cau hinh cho U9 
start: mov ah,0Bh ; Kiem tra phim nhan 
 int 21h 
 cmp al,0FFh ; Neu co nhan phim thi ket thuc 
 je exit ; chuong trinh 
 mov si,0 ; Lan quet 0 
quetled: 
 mov cx,15 ; Hien thi 1 lan can 15 lan quet 
led: 
 call ledmatrix 
 loop led 
 inc si 
 cmp si,16 ; Quet 16 lan, tu lan 0 -> 15 
 jne quetled 
 jmp start 
exit: mov ah,4Ch 
 int 21h 
main endp 
;-------------------------------------------- 
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 38 
ledmatrix proc 
 mov bx,0 ; Lap 5 lan cho 5 cot 
cont: mov dx,308h 
 mov al,pa[bx+si] ; Xuat du lieu ra Port A (hien 
; thi cot cho ma tran Led) 
 out dx,al 
 mov dx,309h 
 mov al,pb[bx] ; Chon cot cho ma tran Led 
 out dx,al 
 call delay 
 inc bx 
 cmp bx,5 
 jne cont 
 ret 
ledmatrix endp 
;-------------------------------------------- 
delay proc 
 push cx 
 mov cx,0FFFFh 
 loop $ 
 pop cx 
 ret 
 delay endp 
end main 
- Viết chương trình để chuỗi chạy từ phải sang trái. 
- Viết chương trình nhập một chuỗi từ bàn phím và cho chuỗi chạy tữ trái 
sang phải. Gợi ý: tính toán tất cả các bảng mã cho các ký tự từ A Æ Z và 
dùng hàm 0Ah nhập một chuỗi từ bàn phím. 
3. Kiểm tra phím nhấn trên bàn phím 
Nhập đoạn chương trình kiểm tra phím nhấn A trên bàn phím hex. 
.model small 
.stack 100h 
.data 
pa db 5 dup(0) 
pb db 01h,02h,04h,08h,10h 
.code 
main proc 
 mov ax,@data 
 mov ds,ax 
 mov dx,30Bh 
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý 
 Trang 39 
 mov al,88h 
 out dx,al ; Dinh cau hinh cho U9 
start: mov ah,0Bh ; Kiem tra phim nhan 
 int 21h 
 cmp al,0FFh 
 je exit 
 mov al,0Dh ; Chon cot 3 
 mov dx,30Ah 
 out dx,al 
 in al,dx ; Doc du lieu tu cong tac 
 and al,11110000b 
 cmp al,10110000b ; Neu nhan phim A 
 je PhimA 
 jmp start 
exit: mov ah,4Ch 
 int 21h 
PhimA: 
 mov pa[0],7Eh 
 mov pa[1],09h 
 mov pa[2],09h 
 mov pa[3],09h 
 mov pa[4],7Eh 
 call ledmatrix 
 jmp start 
... 
- Viết chương trình kiểm tra 2 phím bất kỳ trên bàn phím hex (nằm trên 2 cột 
khác nhau), nhấn một phím sẽ hiển thị một ký tự trên ma trận Led. 
- Sửa đổi chương trình để ma trận Led luôn hiển thị ký tự mặc dù chỉ nhấn 
phím 1 lần. 
Sinh viên có thể tham khảo chương trình: C:\TNVXL\TASM\uPM303.ASM 
Trong máy có sẵn 1 chương trình ví dụ về ứng dụng LED ma trận làm quang 
báo. 
 Chạy chương trình như sau : 
C:\TNVXL\TASM\QUANGBAO.EXE ↵ 
 Gõ vào 1 câu bất kỳ trên màn hình nó sẽ chạy ra trên ma trận Led.