THIẾT bị NGOẠI VI và THIẾT bị GHÉP nối

THIẾT BỊ NGOẠI VI VÀ THIẾT BỊ GHÉP NỐI (Peripherals and Interfacing Technique) 1.Thông tin chung về môn học - Tên môn học: Thiết bị ngoại vi và thiết bị ghép nối - Mã môn học: DTDT1208 - Số đvht: 3 - Hệ đào tạo: Đại học - Ngành đào tạo: Điện – Điện tử - Môn học: Bắt buộc - Các môn học tiên quyết: Vi xử lý, Kiến trúc máy tính, Thiết kế logic số, Truyền thông số - Phân bổ giờ đối với các hoạt động:  Giảng lý thuyết : 30 tiết  Làm bài tập trên lớp : tiết  Thảo luận :  Thực hành, thực tập :  Hoạt động theo nhóm : 15 tiết  Tự học : 45 giờ - Khoa/Bộ môn phụ trách môn học: Khoa Kỹ thuật điện tử 1/ Bộ môn Kỹ thuật điện tử 2.Mục tiêu của môn học - Kiến thức: Kiến trúc hệ vi xử lý – máy tính, Giao thức ghép nối, các phương thức trao đổi thông tin của các hệ vi xử lý – máy tính, Bus chuẩn ghép nối mở rộng, Giao tiếp số, Giao tiếp tương tự, trình điều khiển thiết bị. - Kỹ năng: Nhận biết sự khác biệt giữa các chuẩn giao tiếp và đề xuất ứng dụng phù hợp; Phân tích, thiêt kế mạch giao tiếp giữa máy tính với các thiết bị bên ngoài bao gồm cả thiết kế và thực hiện phần cứng và trình điều khiển thiết bị, phần mềm. - Thái độ, chuyên cần: Sự chính xác, cẩn thận trong khi thiết kế các mạch giao tiếp giữa máy tính với thế giới bên ngoài, Sự năng động, sáng tạo trong quá trình hoạt động nhóm. 3.Tóm tắt nội dung môn học Môn học trang bị cho sinh viên những kiến thực cơ bản về các thành phần chính của giao diện máy tính, các loại thiết bị ngoại vi phổ biến và kỹ thuật giao tiếp thông qua các công ghép nối tiêu chuẩn ứng dụng trong cả truyền thông và công nghiệp của nhiều nhà cung cấp thiết bị phần cứng khác nhau 4.Nội dung chi tiết môn học Chương 1 – Kiến trúc hệ vi xử lý – Máy tính LT3 1.1 Kiến trúc hệ Vi xử lý, Máy tính kinh điển 1.1.1 Sơ đồ kiến trúc 1.1.1.1 Các hệ thống con trung tâm 1.1.1.2 Thiết bị ngoại vi: Thiết bị vào, Thiết bị ra, Thiết bị vào/ra, Thiết bị lưu trữ 1.1.1.3 Kỹ thuật ghép nối 1.1.2 Kiến trúc máy tính hiệu năng cao 1.1.2.1 Bus nội bộ 1.1.2.2 Bus tốc độ cao 1.1.2.3 Bus mở rộng 1.2 Hoạt động của hệ thống 1.2.1 Lưu đồ tổng quát 1.2.2 Reset 1.2.3 DMA 1.2.4 Ngắt 1.2.5 Tìm và thực hiện lệnh 1.2.6 Trạng thại đợi Chương 2 – Giao thức ghép nối LT3 2.1 Giao thức ghép nối 2.1.1 Tín hiệu 2.1.2 Định dạng số liệu 2.1.3 Tốc độ trao đổi thông tin 2.1.4 Kiểm tra, sửa lỗi, nâng cao độ tin cậy 2.1.5 Tập lệnh và đáp ứng 2.1.6 Kịch bản đối thoại 2.2 Lệnh điều khiển 2.2.1 I/O Mapping 2.2.2 Lệnh In/Out Chương 3 – Các phương pháp trao đổi thông tin LT3 3.1 Phương pháp thăm dò (Polling) 3.2 Phương pháp ngắt 3.2.1 Khái niệm 3.2.2 Phân loại 3.2.3 Tổ chức ngắt của các hệ Vi xử lý/Máy tính 3.3 Truy nhập trực tiếp bộ nhớ - DMA Chương 4 – Giới thiệu Bus chuẩn cho ghép nối mở rộng LT6 4.1 Khái niệm về bus 4.2 Bus ISA 4.3 USB 4.4 I2C Bus 4.5 PCI 4.6 SCSI 4.7 Profibus 4.8 GPIB 4.9 IEEE1394 bus Chương 5 – Giao tiếp số LT6 5.1 Giao tiếp song song 5.1.1 Nguyên lý 5.1.2 Cổng lập trình được 5.1.3 Centronics Port 5.1.4 Dual ported Ram 5.1.5 PCMCIA 5.1.6 Giao tiếp điều khiển hiển thị màn chỉ thị LED, LCD 5.1.7 Encoder 5.1.8 Giao tiếp công suât cao 5.2 Giao tiếp nối tiếp 5.2.1 Khái niệm 5.2.2 Chuẩn RS-232c/V24 5.2.3 Cổng RS-232 5.2.4 Hayes Modems Chương 6 – Giao tiếp tương tự LT3 6.1 Giới thiệu chung giao tiếp tiếp tín hiệu tương tự 6.2 Mạch điện tử tương tự ứng dụng 6.2.1 Mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán 6.2.2 Mạch ghép kênh và chuyển mạch tương tự 6.2.3 Mạch tạ điện áp chuẩn 6.2.4 S&H 6.2.5 ADC/DAC 6.2.6 Các sai số chuyển đổi Chương 7 – Điều khiển thiết bị (Device Drivers) LT6 7.1 Khái niệm 7.2 PC Layers 7.3 DOS device Drivers 7.4 Window Device Drivers 5.Học liệu - Học liệu bắt buộc: Sách, giáo trình chính: [1]. N. Mathivanan, Microprocessors PC Hardware and Interfacing, Prentice-Hall , Aug 15, 2004 - Học liệu tham khảo: [1]. R. Zaks & A. Lease, Sybex , Microprocessor Interfacing techniques, McGraw Hill, 2002 [2]. D. Hall, Micro Processor and Interfacing, McGraw Hill, 2001 [3]. IBM PC AT Technical Reference (Buses, Ports), IBM, 2002 [4]. Introduction to the PC Architecture Course, IBM PC Institute, 1999 [5]. L. C. Eggebrecht, Interfacing to IBM PC –, IBM Corp, 2001 [6]. J.Axelson, Parallel Port Complete, , LakeViewResearch. [7]. P.W. Gofton, Sybex , Mastering Serial Communication,. [8]. M. Tischer, Abacus, PC Intern (System Programming), [9]. S. Yeralan, Addison-Wesley, Programming & Interfacing the 8051 MC, [1]. Microprocessor Systems Design: 68000 Hardware, Software, and Interfacing , Alan Clements,. Boston, MA: PWS Computer Science, 1998 (3rd ed.) - Học liệu bổ trợ [1]. The hardware course first: Computer and IT peripherals http://www.ybet.be/en- hardware/course-pc.htm [2]. Các chuẩn giao tiếp số. 6.Hình thức tổ chức dạy học: Lịch trình dạy-học (thiết kế cho cả tiến trình, 15 tuần, mỗi tuần tiết) Thời Nội dung Hình thức tổ chức dạy-học Yêu Ghi gian cầu sinh viên chuẩn bị trước khi đến lớp chúGiờ lên lớp Thực hành, thí nghiệm ,… Tự học, tự nghiên cứu Lý thuyết Bài tập Thảo luận Tuầ n 1: Chương 1 – Kiến trúc hệ vi xử lý – Máy tính 1.1 Kiến trúc hệ Vi xử lý, Máy tính kinh điển 1.1.1 Sơ đồ kiến trúc 1.1.1.1 Các hệ thống con trung tâm 1.1.1.2 Thiết bị ngoại vi: Thiết bị vào, Thiết bị ra, Thiết bị vào/ra, Thiết bị lưu trữ 1.1.1.3 Kỹ thuật ghép nối 1.1.2 Kiến trúc máy tính hiệu năng cao 1.1.2.1 Bus nội bộ 1.1.2.2 Bus tốc độ cao 1.1.2.3 Bus mở rộng 1.2 Hoạt động của hệ thống 1.2.1 Lưu đồ tổng quát 1.2.2 Reset 3 3 3 1.2.3 DMA 1.2.4 Ngắt 1.2.5 Tìm và thực hiện lệnh 1.2.6 Trạng thại đợi Tuầ n 2: Chương 2 – Giao thức ghép nối 2.1 Giao thức ghép nối 2.1.1 Tín hiệu 2.1.2 Định dạng số liệu 2.1.3 Tốc độ trao đổi thông tin 2.1.4 Kiểm tra, sửa lỗi, nâng cao độ tin cậy 2.1.5 Tập lệnh và đáp ứng 2.1.6 Kịch bản đối thoại 2.2 Lệnh điều khiển 2.2.1 I/O Mapping 2.2.2 Lệnh In/Out 3 3 3 Tuầ n 3: Chương 3 – Các phương pháp trao đổi thông tin 3.1 Phương pháp thăm dò (Polling) 3.2 Phương pháp ngắt 3.2.1 Khái niệm 3.2.2 Phân loại 3.2.3 Tổ chức ngắt của các hệ Vi xử lý/Máy tính 3.3 Truy nhập trực tiếp bộ 3 3 3 nhớ - DMA Tuầ n 4: Chương 4 – Giới thiệu Bus chuẩn cho ghép nối mở rộng 4.1 Khái niệm về bus 4.2 Bus ISA 4.3 USB 4.4 I2C Bus 4.5 PCI 4.6 SCSI 4.7 Profibus 4.8 GPIB 4.9 IEEE1394 bus 6 6 6 Tuầ n 5: Chương 5 – Giao tiếp số 5.1 Giao tiếp song song 5.1.1 Nguyên lý 5.1.2 Cổng lập trình được 5.1.3 Centronics Port 5.1.4 Dual ported Ram 5.1.5 PCMCIA 5.1.6 Giao tiếp điều khiển hiển thị màn chỉ thị LED, LCD 5.1.7 Encoder 5.1.8 Giao tiếp công suât cao 5.2 Giao tiếp nối tiếp 5.2.1 Khái niệm 6 6 6 5.2.2 Chuẩn RS-232c/V24 5.2.3 Cổng RS-232 5.2.4 Hayes Modems Tuầ n 6: Chương 6 – Giao tiếp tương tự 6.1 Giới thiệu chung giao tiếp tiếp tín hiệu tương tự 6.2 Mạch điện tử tương tự ứng dụng 6.2.1 Mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán 6.2.2 Mạch ghép kênh và chuyển mạch tương tự 6.2.3 Mạch tạ điện áp chuẩn 6.2.4 S&H 6.2.5 ADC/DAC 6.2.6 Các sai số chuyển đổi 3 3 3 Tuầ n 7: Chương 7 – Điều khiển thiết bị (Device Drivers) 7.1 Khái niệm 7.2 PC Layers 7.3 DOS device Drivers 7.4 Window Device Drivers 6 6 6 Tuầ n 8: Thực hiện bài tập lớn 2 2 2 Tuầ n 9: Thực hiện bài tập lớn 2 2 2 Tuầ n 10: Thực hiện bài tập lớn 2 2 2 Tuầ n 11: Thực hiện bài tập lớn 2 2 2 Tuầ n 12: Thực hiện bài tập lớn 2 2 2 Tuầ n 13: Thực hiện bài tập lớn 2 2 2 Tuầ n 14: Thực hiện bài tập lớn 3 3 3 7.Thang điểm đánh giá: từ 0 đến 10 8.Phương pháp, hình thức kiểm tra - đánh giá kết quả học tập môn học: bao gồm các phân sau (hình thức kiểm tra cuối kỳ, trọng số các nội dung cần phải thông qua Trưởng Bộ môn). 8.1 Các loại điểm kiểm tra và hình thức đánh giá: - Tham gia học tập trên lớp Phần tự học, tự nghiên cứu Hoạt động theo nhóm; - Kiểm tra - đánh giá cuối kì : Báo cáo bài tập lớn; 8.2 Trọng số các loại điểm kiểm tra: - Tham gia học tập trên lớp: 10% - Tự học, tự nghiên cứu: 20% - Báo cáo bài tập lớn cuối kỳ: 70% . THIẾT BỊ NGOẠI VI VÀ THIẾT BỊ GHÉP NỐI (Peripherals and Interfacing Technique) 1.Thông tin chung về môn học - Tên môn học: Thiết bị ngoại vi và thiết bị ghép nối - Mã môn học:. trúc 1.1.1.1 Các hệ thống con trung tâm 1.1.1.2 Thiết bị ngoại vi: Thiết bị vào, Thiết bị ra, Thiết bị vào/ra, Thiết bị lưu trữ 1.1.1.3 Kỹ thuật ghép nối 1.1.2 Kiến trúc máy tính hiệu năng cao 1.1.2.1. hệ vi xử lý – Máy tính 1.1 Kiến trúc hệ Vi xử lý, Máy tính kinh điển 1.1.1 Sơ đồ kiến trúc 1.1.1.1 Các hệ thống con trung tâm 1.1.1.2 Thiết bị ngoại vi: Thiết bị vào, Thiết bị ra, Thiết bị