Bài Giảng ghép nối máy tính

Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa Điện tử Đại học kỹ thuật công nghiệp Thái Nguyên Kỹ thuật ghép nối máy tính Thỏng 9/2007 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Bi ging mụn hc: K thut ghộp ni mỏy tớnh Chng i cng v k thut ghộp ni mỏy tớnh 1.1 1.2 Cu trỳc chung ca h thng Yờu cu trao i tin ca mỏy vi tớnh i vi mụi trng bờn ngoi 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 Dng v cỏc loi tin trao i gia mỏy vi tớnh v thit b ngoi (TBN) .8 1.3.1 1.3.2 1.4 Vai trũ Nhim v Cu trỳc chung ca mt h ghộp ni mỏy tớnh 11 1.5.1 1.5.2 1.6 Dng tin (s) Cỏc loi tin .8 Vai trũ v nhim v ca ghộp ni (KGN) 1.4.1 1.4.2 1.5 Yờu cu trao i tin vi ngi iu hnh Yờu cu trao i tin vi thit b ngoi h o lng iu khin Yờu cu trao i tin mng mỏy tớnh .8 Cu trỳc ng dõy ca KGN vi MVT .11 Cu trỳc chung ca mt ghộp ni 11 Chng trỡnh phc v trao i tin cho ghộp ni 12 1.6.1 1.6.2 1.6.3 Lp trỡnh hp ng (assembly) 12 Lp trỡnh Pascal 13 Lp trỡnh C/C++ 13 Chng Giao tip vi tớn hiu tng t .15 2.1 2.2 Khỏi nim tớn hiu analog v h o lng iu khin s 15 Chuyn i tớn hiu s sang tng t DACs 15 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.3 Cỏc tham s chớnh ca mt DAC 15 DAC chia in tr (Resistive Divider DACs) .17 DAC trng s nh phõn (Binary Weighted DACs) 17 DAC iu bin rng xung (PWM DACs) 18 Chuyn i tớn hiu tng t - s ADCs: 18 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 Cỏc tham s chớnh ca mt ADC 19 A/D xp x tim cn .20 Tớch phõn sn dc 21 Flash ADC .21 Chng Th tc trao i tin ca mỏy vi tớnh 23 3.1 3.2 Cỏc ch trao i tin ca mỏy vi tớnh 23 Trao i tin ngt vi x lý 24 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.3 Cỏc loi ngt ca mỏy vi tớnh PC 24 X lý ngt cng IBM - PC: 27 Lp trỡnh x lý ngt cng: 30 Trao i tin trc tip nh 32 3.3.1 3.3.2 3.3.3 C ch hot ng: 32 Hot ng ca DMAC: 32 Chip iu khin truy nhp b nh trc tip DMAC 8237 .33 Chng Rónh cm m rng 39 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 t 39 Bus PC 40 Bus ISA (16 bit) .40 Bus PCI 43 Ghộp ni qua khe cm m rng 43 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 4.5.1 4.5.2 Mt s c im ca Card ISA 43 Gii mó a ch v kt ni Bus d liu 43 Chng Ghộp ni trao i tin song song 45 5.1 5.2 Khi ghộp ni song song n gin 45 Cỏc vi mch m, cht (74LS245, 74LS373) 46 5.2.1 5.2.2 5.3 Vi mch PPI 8255A 46 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.4 Vi mch m 74LS245: 46 Vi mch cht 74LS373: 46 Gii thiu chung 47 Cỏc lnh ghi v c cỏc cng v cỏc ghi iu khin 48 Cỏc t iu khin 48 Ghộp ni 8255A vi MVT v TBN 52 Ghộp ni song song qua cng mỏy in 55 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 Ghi thiu chung 55 Cu trỳc cng mỏy in 56 Cỏc ghi ca cng mỏy in: 58 EPP - Enhanced Parallel Port 60 Chng Ghộp ni trao i tin ni tip 67 6.1 6.2 t 67 Yờu cu v th tc trao i tin ni tip: 67 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.3 Truyn thụng ni tip s dng giao din RS-232: 69 6.3.1 6.3.2 6.4 Yờu cu: 67 Trao i tin ng b: Synchronous 68 Trao i tin khụng ng b - Asynchronous: 68 Quỏ trỡnh truyn mt byte d liu: 69 Cng ni tip RS 232 70 Giao tip USB ca mỏy PC: 85 6.4.1 6.4.2 6.4.3 6.4.4 6.4.5 6.4.6 6.4.7 Gii thiu chung 85 Mụ t h thng USB 85 Giao din vt lý 87 S im danh 92 Cỏc kiu truyn USB 93 Giao thc USB 94 Khuụn dng cỏc gúi tin 96 Chng Giao tip vi cỏc thit b ngoi vi c bn 99 7.1 Giao tip vi bn phớm v mouse 99 7.1.1 7.1.2 7.2 7.3 Giao tip PC Game .105 Monitor v card giao din ho 107 7.3.1 7.3.2 Bn phớm 99 Chut 104 Nguyờn lý hin nh trờn monitor 107 Card giao tip 108 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Gii thiu mụn hc Tờn mụn hc: K thut ghộp ni mỏy tớnh (Computer Interfacing) Mc tiờu: - Trang b cho sinh viờn cỏc kin thc c bn v ghộp ni mỏy tớnh v vai trũ ca ghộp ni mỏy tớnh cỏc h thng t ng - Nghiờn cu cỏc giao tip c bn ca mỏy tớnh vi cỏc thit b ngoi vi nh: cỏc khe cm (ISA, PCI, ), cỏc cng vo (LPT, COM, USB,) - Thit k v xõy dng cỏc h thng ghộp ni mỏy tớnh ỏp ng cỏc yờu cu c th t thc t Ti liu tham kho - Ngụ Diờn Tp, K thut ghộp ni mỏy tớnh, NXB KHKT, - Ngụ Diờn Tp, o lng v iu khin bng mỏy tớnh, NXB KHKT - Nguyn Mnh Giang, K thut ghộp ni mỏy vi tớnh, NXB Giỏo dc, - Xuõn Tin, K thut lp trỡnh iu khin h thng, NXB KHKT - Ngụ Diờn Tp, Lp trỡnh ghộp ni mỏy tớnh Windows, NXB KHKT Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Chng 1: i cng v k thut ghộp ni mỏy tớnh Chng i cng v k thut ghộp ni mỏy tớnh 1.1 Cu trỳc chung ca h thng Mỏy vi tớnh hay h vi x lý u cú cu trỳc chung Von Newman xut gm x lý trung tõm (CPU), b nh (Memory) v cỏc cng vo/ra (I/O), nh hỡnh 1.1 Ngoi ra, MVT cũn cn phi trao i d liu vi mụi trng bờn ngoi, vớ d nh giao tip vi ngi s dng qua bn phớm, mn hỡnh, trao i d liu vi cỏc thit b ngoi vi thụng dng, cỏc thit b ngoi h o iu khin, v cỏc MVT khỏc mng Do ú cỏc ghộp ni thit b ngoi vi c xõy dng, gm: KGN cỏc thit b vo chun nh bn phớm, chut, KGN cỏc thit b chun nh mn hỡnh, mỏy in, KGN cỏc b nh ngoi chun nh cng, CD, KGN vi cỏc mỏy tớnh khỏc mng nhiu mỏy tớnh KGN vi h vi iu khin, vi x lý KGN vi h o iu khin Trong ú: VXL: Vi x lý RAM: Random Access Memory B nh RAM ROM: Read-only Memory B nh ROM BGN: B ghộp ni, ghộp ni CN: Cụng nghip K: iu khin Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Chng 1: i cng v k thut ghộp ni mỏy tớnh 1.2 Yờu cu trao i tin ca mỏy vi tớnh i vi mụi trng bờn ngoi 1.2.1 Yờu cu trao i tin vi ngi iu hnh Ngi iu hnh (ngi s dng) mỏy vi tớnh (MVT) cn a lnh (di dng ch) v s liu thụng qua bn phớm Khi ngi iu hnh bm vo cỏc phớm ca bn phớm nhng mó c to v c truyn vo b nh ca MVT v ng thi hin th lờn mn hỡnh cỏc ch v s ó bm 1.2.2 Yờu cu trao i tin vi thit b ngoi h o lng iu khin Trong h o lng iu khin, mỏy tớnh nhn d liu trng thỏi vt lý ca h thng (nhit , ỏp sut, in ỏp, dũng in, ) di dng tớn hiu in, t cỏc b cm bin (sensor), b chuyn i (transducer), b phỏt hin (detector), v mỏy tớnh cũn nhn thụng tin v trng thỏi sn sng hay bn ca thit b Mỏy tớnh sau ú trao i d liu vi thit b ngoi vi, thu thp v x lý d liu, tớnh toỏn cỏc tớn hiu iu khin a cỏc c cu chp hnh (cỏc van úng m, cỏc r le mch in, cỏc mch ng lc iu tc ng c in, ) hay a cỏc thụng s thit lp ch hot ng cho thit b Ngoi mỏy tớnh cũn lm nhim v lu tr d liu tra cu, thng kờ hoc hin th kt qu trng thỏi hot ng ca thit b di dng th hay cỏc hỡnh v trc quan 1.2.3 Yờu cu trao i tin mng mỏy tớnh Mt mỏy tớnh mng cn trao i tin vi nhiu ngi s dng mng, vi nhiu mỏy vi tớnh khỏc, vi nhiu thit b ngoi nh: cỏc thit b u cui, cỏc thit b nh ngoi, cỏc thit b lu tr v biu din tin 1.3 Dng v cỏc loi tin trao i gia mỏy vi tớnh v thit b ngoi (TBN) 1.3.1 Dng tin (s) MVT ch trao i tin di dng s vi cỏc mc logic v Thit b ngoi li trao i tin vi nhiu dng khỏc nh dng s, dng ký t, dng tng t, dng õm tn hỡnh sin tun hon 1.3.2 Cỏc loi tin MVT a thit b ngoi mt loi tin: Tin v a ch: ú l cỏc tin ca a ch TBN hay chớnh xỏc hn, l a ch ghi m ca ghộp ni i din cho TBN Tin v lnh iu khin: ú l cỏc tớn hiu iu khin ghộp ni hay TBN nh úng m thit b, c hoc ghi mt ghi, cho phộp hay tr li yờu cu hnh ng, vv Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Chng 1: i cng v k thut ghộp ni mỏy tớnh Tin v s liu: ú l cỏc s liu cn a cho thit b ngoi Mỏy tớnh nhn tin vo t TBN v mt hai loi tin: Tin v trng thỏi ca TBN: ú l tin v s sn sng hay yờu cu trao i tin, v trng thỏi sai li ca TBN Tin v s liu: ú l cỏc s liu cn a vo MVT 1.4 Vai trũ v nhim v ca ghộp ni (KGN) 1.4.1 Vai trũ Khi ghộp ni nm gia MVT v TBN úng vai trũ bin i v trung chuyn tin gia chỳng Ngun Ngun nhn Ngun phỏt MVT Ngun nhn TBN Ngun nhn Ngun phỏt Ghộp ni ng dõy MVT Ngun nhn Ngun phỏt Ghộp ni ng dõy TBN V trớ v vai trũ ca ghộp ni 1.4.2 Nhim v Phi hp v mc v cụng sut tớn hiu - Mc tớn hiu ca MVT thng l mc TTL (0V 5V) TBN cú nhiu mc khỏc nhau, thụng thng cao hn ( 15V, 48V) hay mc in cụng nghip (220V/380V hoc ln hn) - Cụng sut ng dõy MVT nh (c chc mA), cụng sut cn cho TBN thng rt ln, c bit cụng nghip - Do ú KGN phi bin i in ỏp v khuch i cụng sut cho phự hp gia mỏy tớnh v thit b - Phớa mỏy tớnh thng dựng cỏc vi mch trng thỏi ghộp ni tớn hiu vo/ra u vo/ra s mc tr khỏng cao khụng cú trao i d liu, cụ lp thit b vi mỏy tớnh, hn ch tiờu th cụng sut ng dõy v bo v mỏy tớnh Phi hp v dng d liu: Trao i tin ca MVT thng l song song dng s, cú th truyn theo 8, 16 hoc 32 bớt, ca TBN ụi l ni tip hoc ch yu l tớn hiu tng t Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Chng 1: i cng v k thut ghộp ni mỏy tớnh Phi hp v tc trao i tin Mỏy tớnh thng hot ng vi tc cao (tn s lờn ti hng GHz) thit b thng hot ng chm hn nhiu Do ú cn phi thc hin ng b v mt tc Vic ny thng cú s kt hp gia phn cng v phn mm Trờn KGN phi cú b nh m m d liu gia mỏy tớnh v thit b KGN nhn t mỏy tớnh v lu d liu b nh m ri truyn cho thit b theo nhp chm ca thit b, gii phúng cho mỏy tớnh lm nhim v khỏc (phc v thit b khỏc, x lý d liu hoc iu khin hin th, ) Tng t, KGN nhn d liu t thit b v ch mỏy tớnh c d liu vo Phi hp v phng thc trao i tin m bo trao i tin mt cỏch tin cy gia MVT v TBN, cn cú KGN v cỏch trao i tin din o trỡnh t nht nh Vic trao i tin mỏy tớnh xng (1) MVT a lnh d ng TBN hay ng KGN (2) MVT c tr li sn sng trao i hay trng thỏi sn sng ca TBN Nu cú trng thỏi sn sng mi trao i tin, nu khụng, ch v c li trng thỏi (3) MVT trao i c thy trng thỏi sn sng Vic trao i tin TBN xng: (1) gim thi gian ch i trng thỏi sn sng ca TBN, MVT cú th ng TBN ri thc hin nhim v khỏc Vic trao i tin din khi: (2) TBN a yờu cu trao i tin vo b phn x lý ngt ca KGN, a yờu cu ngt chng trỡnh cho MVT (3) Nu cú nhiu TBN a yờu cu ng thi, KGN sp xp o u tiờn nh sn, ri a yờu cu trao i tin cho MVT (4) MVT nhn yờu cu , sa son trao i v a tớn hiu xỏc nhn sn sng trao i (5) KGN nhn v truyn tớn hiu xỏc nhn cho TBN (6) TBN trao i tin vi KGN v KGN trao i tin vi MVT (nu a tin vo) (7) MVT trao i tin vi TBN qua KGN (nu a tin ra) - 10 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi ngt s xỏc nh mó ASCII t mó quột bng bng bin i v ghi c mó vo b m bn phớm B m bn phớm c t chc nh b m vũng (ring buffer) v c qun lý bi tr Cỏc giỏ tr tr c lu tr vựng s liu ca BIOS a ch 40:1A v 40:1C Ngt INT 16h BIOS cung cp hm cho bn phớm Thng cỏc hm BIOS tr v mt giỏ tr ca ASCII nu phớm iu khin hoc chc nng c nhn Cỏc thớ d: Gi s phớm a ó c nhn MOV AH,00h ; chy hm 00h, c ký t INT 16h ; phỏt mt interrupt Kt qu: AH = 30 (mó quột cho phớm a); AL = 97 (ASSCII cho a) Gi s phớm .HOME ó c nhn MOV AH,00h ; chy hm 00h, c ký t INT 16h ; phỏt mt interrupt Kt qu: AH = 71 ( mó quột cho phớm HOME) AL = 00 (cỏc phớm chc nng v iu khin khụng cú mó ASCII) Gi s phớm HOME ó c nhn MOV AH,10h ; chy hm 10h, c ký t INT 16h ; phỏt mt interrupt Kt qu: AH = 71 (mó quột cho phớm HOME) AL = E0h Chng trỡnh vi bn phớm qua cỏc cng: Bn phớm cng l mt thit b ngoi vi nờn v nguyờn tc cú th truy xut nú qua cỏc cng vo Cỏc ghi v cỏc port: S dng a ch port 60h v 64h cú th truy xut b m vo, b m v ghi iu khin ca bn phớm Port 60h 60h 64h 64h Thanh ghi m ngừ m ngừ vo Thanh ghi iu khin Thanh ghi trng thỏi R/W R W W R Thanh ghi trng thỏi xỏc nh trng thỏi hin ti ca b iu khin bn phớm Thanh ghi ny ch c (read only) Cú th c nú bng lnh IN ti port 64h Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 101 Chng 5: Ghộp ni trao i tin song song PARE PARE TIM AUXB KEYL C/D INPB OUTB TIM AUXB KEYL C/D SYSF INPB OUTB Li chn l ca byte cui cựng c vo t bn phớm; = cú li chn l, = khụng cú Li quỏ thi gian (time-out); = cú li, = khụng cú m cho thit b ph (ch cú mỏy PS/2); = gi s liu cho thit b, = gi s liu cho bn phớm Trng thỏi khúa bn phớm; = khụng khúa, = khúa Lnh/s liu; = Ghi qua port 64h, = Ghi qua port 60h Trng thỏi m vo; = s liu CPU b m vo, = m vo rng Trng thỏi m ra; = s liu b iu khin bn phớm b m ra, = m rng Hỡnh 7.11 B iu khin bn phớm Thanh ghi iu khin (64h) PARE TIM AUXB KEYL C/D SYSF INPB OUTB Cỏc lnh cho b iu khin bn phớm: 102 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Mó A7h A8h A9h AAh ABh ADh AEh C0h C1h C2h D0h D1h D2h D3h D4h E0h F0h FFh Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi Lnh Cm thit bph Cho phộp thit bph Kim tra ghộp ni ti thit bph Tkim tra Kim tra ghộp ni bn phớm Cm bn phớm Cho phộp bn phớm c cng vo c cng vo (byte thp) c cng vo (byte cao) c cng Ghi cng Ghi m bn phớm Ghi m thit bph Ghi thit bph Kim tra c cng vo Gi xung ti li Cng Khúa bn phớm: Start: IN AL, 64h ; c byte trng thỏi TEST AL, 02h ; kim tra b m cú y hay khụng JNZ start ; mt vi byte cũn b m vo OUT 64h, 0ADh ; khúa bn phớm Cỏc lnh cho bn phớm: Túm tt cỏc lnh bn phớm: Lnh Mó EDh Bt ON/OFF LED EEh Echo F0h t/nhn din F2h F3h F4h F5h F6h FEh Nhn din bn phớm t tc lp li/tr Enable Chun/khụng cho phộp Chun/cho phộp Resend FFh Reset Mụ t Bt/tt cỏc ốn led ca bn phớm Tr v byte eeh t mó quột v nhn din cỏc mó quột mó quột hin ti Nhn din ACK = AT, ACK+abh+41h=MF II t tc lp li v thi gian tr ca bn phớm Cho phộp bn phớm hot ng t giỏ tr chun v cm bn phớm t giỏ tr chun v cho phộp bn phớm Bn phớm truyn ký tcui cựng mt ln na ti b iu khin bn phớm Chy reset bờn bn phớm Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 103 Chng 5: Ghộp ni trao i tin song song Thớ d: lnh bt ốn led cho phớm NUMCLOCK, tt tt c cỏc ốn khỏc OUT 60H, EDH ; lnh cho bt tt cỏc ốn led WAIT: IN AL, 64H ; c ghi trng thỏi JNZ WAIT ; b m vo y OUT 60H, 02H ; bt ốn cho numclock Cu trỳc ca byte ch th nh sau: 0 CPL: NUM: SCR: 0 CPL NUM SCR = bt ốn Caps Lock; = tt = bt ốn Num Lock; = tt = bt ốn Scr Lock; = tt 7.1.2 Chut Cu to Cu to ca chut rt n gin, phn trung tõm l viờn bi thộp c ph keo hoc nha c quay dch chuyn chut Chuyn ng ny c truyn ti nh c t vuụng gúc vi Cỏc ny s bin chuyn ng ca chut o hng X,Y thnh s quay tong ng ca a gn vi chỳng Trờn a cú nhng l nh liờn tc úng v ngt chựm sỏng ti cỏc sensor nhy sỏng to cỏc xung in S cỏc xung in t l vi lng chuyn ng ca chut o cỏc hng X,Y v s xung trờn sec biu hin tc ca chuyn ng chut Kốm o ú cú hay phớm bm Hỡnh 7.12 S cu to ca chut Mch ghộp ni v chng trỡnh iu khin chut 104 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi Hu ht chut c ni vi PC qua cng ni tip, qua ú chut cng c cp ngun nuụi t PC Khi dch chuyn hoc nhn, nh cỏc phớm chut, nú s phỏt mt gúi cỏc s liu ti mch giao tip v mch s phỏt ngt Phn mm iu khin chut lm cỏc nhim v: chuyn ngt ti mch giao tip ni tip xỏc nh, c gúi s liu v cp nht cỏc giỏ tr bờn liờn quan ti trng thỏi ca bn phớm cng nh v trớ ca chut Hn na, nú cũn cung cp giao tip mm qua ngt ca chut l 33h nh cỏc giỏ tr bờn ny cng nh lm dch chuyn tr chut trờn mn hỡnh tng ng vi v trớ ca chut Cú th chn kiu tr chut cng hoc mm ch bn hay tr chut ho ch Cỏc hm 09h v 0Ah ngt 33h cho phộp nh ngha loi v dng tr chut Chng trỡnh vi tr Ngt 33h cho phộp xỏc nh v trớ, s ln bm nhỏy (click) phớm tr v hỡnh dng tr hin tr trờn mn hỡnh phi dựng hm 01h Hm 09h nh ngha tr chut ch Hỡnh bờn di l thớ d ca mt n tr hỡnh mi tờn trong kiu hin VGA phõn di cao 256 mu õy mt im nh (pixel) c biu din bng byte on chng trỡnh sau cho phộp hin tr mm vi mu s v sỏng nhp nhỏy: f ff fxf fxxf fxxxf fxxxxf fxxxxxf fxxxxxxf fxxxxffff .f f f x f ffxfxf f fxxf f fxf .fxxf fxf f Hỡnh 7.13 Mt n tr chut MOV AX, 0AH ; chn hm MOV BX, 00H ; tr chut mm MOV CX, 00H ; xoỏ ký t trờn mn hỡnh MOV DX, 8B02H ;BLNK=1b,BAK = 000b, INT = 1b, CHRx = 00000010b INT 33H ; gi ngt 7.2 Giao tip PC Game Cu trỳc v chc nng ca board ghộp ni trũ chi (PC game) nh hỡnh bờn di Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 105 Chng 5: Ghộp ni trao i tin song song Bng lnh IN v OUT cú th truy xut qua a ch 201h Hỡnh 7.6 - Cu trỳc v chc nng ca board ghộp ni trũ chi Hỡnh 7.7 - Cu to ca u ni 15 chõn v joystick A v B Chõn ca u ni 15 chõn 10 11 13 14 1, 8, 9, 15 4, 5, 12 Sdng cho Phớm ca Joystick A (BA1) Bin tr X ca Joystick A Bin tr Y ca Joystick A Phớm ca Joystick A (BA2) Phớm ca Joystick A (BB1) Bin tr X ca Joystick B Bin tr Y ca Joystick B Phớm ca Joystick A (BB2) Vcc (+5V) GND (0V) Board mch c ni vi bus h thng ca PC ch qua bits thp ca bus d liu, 10 bits thp ca bus a ch v cỏc ng iu khin IOR v IOW Mt u ni 15 106 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi chõn c ni vi board mch cho phộp ni cc i hai thit b cho PC game gi l joystick Mi joystick cú bin tr cú giỏ tr bin i t n 100k c t vuụng gúc vi i din cho v trớ x v y ca joystick Thờm na chỳng cú phớm bm, thng l cỏc cụng tc thng h phự hp vi cỏc mc logic cao ca cỏc dõy trờn mch Cú th xỏc nh c trng thỏi nhn hoc nh phớm mt cỏch d dng bng lnh IN ti a ch 201h Nibble cao ch th trng thỏi ca phớm Vỡ board khụng dựng ng IRQ ú khụng cú kh nng phỏt ngt, vy board ch hot ng ch hi vũng (polling) Byte trng thỏi ca board game nh sau: D7 BB2 D6 BB1 D5 BA2 D4 BA1 D3 BY D2 BX D1 AY D0 AX BB2, BB1, BA2, BA1: Trng thỏi ca cỏc phớm B2, B1, A2, A1; = nh; = nhn BY, BX, AY, AX: Trng thỏi ca mch a hi tu thuc vo bin tr tng ng 7.3 Monitor v card giao din ho 7.3.1 Nguyờn lý hin nh trờn monitor Phng phỏp hin nh trờn mn hỡnh ca monitor mỏy tớnh cng ging nh mỏy thu hỡnh thụng thng Hỡnh bờn di minh vic hin nh trờn mn hỡnh kiu ng phúng tia õm cc CRT (cathode ray tube) Hỡnh 7.14 Cu to ng hỡnh CRT Cỏc in t phỏt x t cathode ng c hi t thnh chựm tia, sau ú c tng tc v c lm lch hng chuyn ng bi cỏc b phn lỏi tia Tia ny s p vo mn hỡnh cú ph cht hunh quang to thnh im sỏng gi l im nh Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 107 Chng 5: Ghộp ni trao i tin song song Do hin tng lu nh vừng mc ca mt ngi nờn tia in t c quột rt nhanh o chiu ngang t trỏi sang phi s to nờn vt sỏng ngang c gi l dũng quột n cui dũng, nú c quột ngc tr v bờn trỏi quột tip dũng th bờn di v v Quỏ trỡnh quột cỏc dũng c dch dn t trờn xung di cho sut chiu dc ca mn hỡnh c gi l quột dc chúi (sỏng ti) c quyt nh bi cng chựm tia p vo mn hỡnh hunh quang v im mu t nhiờn c hin nh s trn ln ca mu: , xanh dng, xanh lỏ cõy o t l no ú Ba mu ny c hin nh tia in t cựng bn vo im trờn mn hỡnh k cn nhau, mi im c ph cht hunh quang phỏt cỏc mu tng ng chựm tia in t ú c phỏt bi sỳng in t l cathode c xp t bờn CRT mt cỏch cn thn Cú kiu quột tia in t: - Quột xen k (interlaced): cỏc dũng l c quột trc cho n ht mn hỡnh o chiu dc, gi l mnh l; sau ú cỏc dũng chn to nờn mnh chn c quột sau Phng phỏp ny cú u im l thu hp c di tn s lm vic ca thit b nhng cú nhc im l hỡnh nh b nhp nhỏy - Quột khụng xen k (non-interlaced): cỏc dũng quột c thc hin tun t u im l hỡnh nh c iu chnh chớnh xỏc v n nh nhng thit k mch in s khú hn vỡ phi gii quyt tng di tn lm vic Hin cũn cú cỏc monitor dựng mn hỡnh tinh th lng LCD hoc ng cha khớ c hot ng o nguyờn lý tng t nh trờn nhng khụng cú tia in t quột nờn thay vỡ cỏc im nh riờng bit l cỏc phn t phỏt sỏng c nh a ch mt cỏch tun t Do vy, trờn cỏc monitor ny hỡnh nh cng c phỏt tng dũng mt Quỏ trỡnh quột ngc cng khụng cũn na vỡ õy n gin ch vic thay i a ch v phn t u dũng tip o 7.3.2 Card giao tip hin cỏc hỡnh nh, ký t, hay hỡnh v trờn mn hỡnh, PC phi thụng qua mch ghộp ni mn hỡnh (graphics adapter) Board mch ny thng c cm trờn khe cm m rng ca PC S nh hỡnh sau: Hỡnh 7.15 S ca bn mch ghộp ni mn hỡnh Bus Interface: Video Ram: Signal generator: 108 ghộp ni bus; Ram Video mỏy phỏt tớn hiu; Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi Character code: mó ký t Attribute information: thụng tin thuc tớnh; Character rom: rom ký t Attribute decoder: b gii mó thuc tớnh; Shift register: ghi dch Character generator: mỏy phỏt ký t; Synchronization information: thụng tin ng b Phn trung tõm l chip iu khin ng hỡnh CRTC (cathode ray tube controller) CPU thõm nhp RAM Video qua mch ghộp ni bus ghi thụng tin xỏc nh ký t hay hỡnh v cn hin th CRTC liờn tc phỏt cỏc a ch Ram video c cỏc ký t ú v truyn chỳng ti mỏy phỏt ký t (character generator) Trong ch bn (text mode), cỏc ký t c xỏc nh bi mó ASCII, ú cú c cỏc thụng tin v thuc tớnh ca ký t, thớ d ký t c hin o cỏch nhp nhỏy hay o mu en trng .ROM ký t (character rom) lu tr cỏc hỡnh mu im nh ca cỏc ký t tng ng mỏy phỏt ký t bin i cỏc mó ký t ú thnh chui cỏc bit im nh (pixel bit) v chuyn chỳng ti ghi dch (shift register) Mỏy phỏt tớn hiu s s dng cỏc bớt im nh ny cựng vi cỏc thụng tin thuc tớnh t Ram video v cỏc tớn hiu ng b t CRTC phỏt cỏc tớn hiu cn thit cho monitor Trong ch (graphics mode), thụng tin RAM video c s dng trc tip cho vic phỏt cỏc ký t Lỳc ny cỏc thụng tin v thuc tớnh cng khụng cn na Ch t cỏc giỏ tr bit ghi dch, mỏy phỏt tớn hiu s phỏt cỏc tớn hiu v sỏng v mu cho monitor Mỏy phỏt ký t cỏc ch bn v ha: Mi ký t c biu din bi t byte RAM video Byte thp cha mó ký t, byte cao cha thuc tớnh Cu trỳc ca mt t nh video nh sau: 15 BLNK CHR7 14 BAK2 CHR6 13 BAK1 CHR5 12 BAK0 CHR4 11 INT 10 FOR2 FOR1 FOR0 CHR3 CHR2 CHR1 CHR0 BLNK: Nhp nhỏy; = bt, = tt BAK2 BAK0: Mu nn; (t bng mu hin ti) INT: Cng sỏng ; = cao, = bỡnh thng FOR2 FOR0: Mu nn trc (t bng mu hin ti) CHR7CHR0: Mó ký t Trong ch bn, 6845 liờn tc xut cỏc a ch cho RAM video qua MA0MA13 Ký t gúc tn cựng phớa trờn bờn trỏi mn hỡnh cú a ch thp nht m 6845 s cung cp sau quột dc ngc Logic ghộp ni nh a ch cho RAM video bng vic ly mó ký t cựng vi thuc tớnh Mó ký t dựng cho mỏy phỏt ký Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 109 Chng 5: Ghộp ni trao i tin song song t nh l ch s th nht ROM ký t Lỳc ny, 6845 nh a ch hng quột u tiờn ca ma trn ký t, a ch hng bng Cỏc bit ca ma trn im nh bõy gi s c truyn ng b vi tn s video t ghi dch ti mỏy phỏt tớn hiu Nu mỏy phỏt tớn hiu nhn c giỏ tr t ghi dch, nú s phỏt tớn hiu video tng ng vi mu ca ký t Nu nhn c nú s cp tớn hiu tng ng vi mu nn Vy dũng quột th nht c hin phự hp vi cỏc ma trn im nh ca cỏc ký t hng ký t th nht Khi tia in t t ti cui dũng quột, 6845 kớch hot li HS to quỏ trỡnh quột ngc v ng b ngang Tia in t quay tr v bt u quột dũng tip Sau mi dũng quột, 6845 tng giỏ tr RA0-RA4 lờn a ch dũng ny hỡnh thnh mt giỏ tr offset bờn ma trn im nh cho ký t c hin Da trờn mi dũng quột nh vy, mt dũng cỏc im nh ca ký t hng ký t c hin iu ny cú ngha l vi ma trn 9x14 im nh cho ký t, hng ký t th nht ó c hin sau 14 dũng quột Khi a ch RA0-RA4 tr v giỏ tr 0, 6845 s cp a ch MA0-MA13 mi v hng ký t th hai s c hin cng nh vy cui dũng quột cui cựng, 6845 s reset a ch MA0-MA13 v RA0- RA4 v cho phộp li VS phỏt tớn hiu quột ngc cựng tớn hiu ng b dc Mi ký t cú chiu cao cc i ng vi 32 dũng vỡ cú ng a ch RA0-RA4, cũn b nh video trng hp ny c ti 16K t vỡ cú a ch MA0-MA13 l 14 bit Trong ch ha, chỳng kt hp vi to thnh a ch 19 bit, lỳc ú 6845 cú th nh a ch cho b nh video lờn ti 512k t Trong trng hp ny, cỏc byte RAM video khụng c dch thnh mó ký t v thuc tớnh na m trc tip xỏc nh cng sỏng v mu ca im nh a s cỏc RAM video c chia thnh vi bng c nh a ch bi RA0-RA4 Cỏc ng MA0-MA13 s nh a ch offset bờn mi bng S liu RAM video lỳc ny c trc tip truyn ti ghi dch v mỏy phỏt tớn hiu ROM ký t v mỏy phỏt ký t khụng lm vic T chc ca RAM video RAM video c t chc khỏc tu o ch hot ng v bn mch ghộp ni Thớ d, vi RAM video 128 KB, cú th a ch húa ton b b nh mn hỡnh qua CPU nh b nh chớnh Nhng nu kớch thc RAM video ln hn thỡ lm nh vy s ố lờn vựng ROM m rng i ch C0000h Do ú, card EGA v VGA vi trờn 128 KB nh c tng cng thờm chuyn mch mm (soft-switch) cho phộp thõm nhp cỏc ca s 128 KB khỏc vo RAM video ln hn nhiu Cỏc chuyn mch ny c quy nh bi riờng cỏc nh sn xut board mch T chc ch bn RAM video c coi nh mt dóy t tuyn tớnh, t u tiờn c gỏn cho ký t gúc trờn tn cựng bờn trỏi mn hỡnh gi l hng ct T th l hng 1, ct 2, S t tu thuc vo phõn gii ca kiu hin ký t Thớ d: phõn gii chun 25 hng, 80 ký t ũi hi 2000 t nh byte Nh vy, tng cng cn KB b nh RAM video Trong ú vi card cú phõn gii cao SVGA 60 hng, 132 ký t cn n 15840 byte Do ú RAM video thng c chia thnh vi trang Kớch thc ca mi trang tu thuc vo ch hin ca mn hỡnh v s trang cc i, ph thuc c vo kớch thc ca RAM video 6845 cú th c 110 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi chng trỡnh húa cho a ch phỏt ca MA0-MA13 sau quột ngc dc l khỏc 00h Nu a ch phỏt l bt u ca trang thỡ cú th qun lý RAM video o vi trang tỏch bit nhau, nu CPU thay i ni dung ca trang m trang ú hin ang khụng hin thỡ mn hỡnh cng khụng thay i Do ú, cn phõn bit trang nh ang c kớch hot (ang hin) v trang ang c x lý on chng trỡnh ghi ký t 'A' cú cng sỏng cao vo gúc trờn bờn trỏi vi mu s v mu nn s Trang th nht v l nht bt u a ch B0000h MOV AX, 0B000h; np ghi ax vi a ch on ca Ram video MOV ES, AX; truyn a ch on vo ES MOV AH, 0F8h; np byte thuc tớnh 1111 1000 vo AH MOV AL, 41h; np mó ký t ca A vo AL MOV ES:[00H],AX; ghi byte thuc tớnh v mó ký t vo RAM video T chc ch ha: T chc ch ny phc hn Vớ d: vi bn mch Hercules, RAM video c chia thnh bng trờn trang Bng th nht: m bo cỏc im nh cho cỏc dũng 0, 4, 8, , 344; bng th hai cho cỏc dũng 1, 5, 9, , 345; bng th cho cỏc dũng 2, 6, 10, ., 346; v bng th cho cỏc dũng 3, 7, 11, , 347 64 KB c chia thnh trang 32 KB phõn gii ch l 720 x 348 im nh, mi im nh c biu din bi bit Do vy, mt dũng cn 90 byte (720 im nh / im nh trờn byte) a ch ca byte cha im nh thuc ng i v ct j trang k l: B0000h+8000h*k+2000h*(i mod 4)+ 90*int(i/4)+int(j/8) B0000h l on video, 8000h l kớch thc ca trang, 2000h*(i mod 4) l offset ca bng cha byte ú, 90*int(i/4) l offset ca dũng i bng v int(j/8) l offset ca ct j bng Trong bn mch CGA b nh video c chia thnh bng cũn vi EGA v VGA thỡ phc hn Truy xut mn hỡnh qua DOS v BIOS Truy xut qua DOS Cỏc hm ca int 21h cú th hin cỏc ký t trờn mn hỡnh nhng khụng can thip c vo mu: - Hm 02h: mn hỡnh - Hm 06h: mt ký t - Hm 09h: mt chui - Hm 40h: ghi file/ thit b T DOS 4.0 tr i cú th dựng lnh mode iu chnh s ct bn t 40 n 80 hay s dũng t 25 n 50 Cỏc lnh copy, type v print command.com cho phộp hin text trờn mn hỡnh DOS gp chung bn phớm v monitor thnh thit b mang tờn CON (console) Ghi CON l truyn s liu ti monitor, cũn c CON l nhn ký t t bn phớm Vớ d: hin ni dung ca file output.txt lờn mn hỡnh ca monitor s cú cỏc cỏch sau: - copy output.txt Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 111 Chng 5: Ghộp ni trao i tin song song - type output.txt > - print output.txt /D:con Truy xut qua BIOS Bios thõm nhp monitor bng int 10h vi nhiu chc nng hn DOS, nh t ch hin hỡnh, qun lý t ng cỏc trang, phõn bit cỏc im trờn mn hỡnh nh cỏc ta , Nhng thng trỡnh ha: BIOS trờn main board cú sn nhng hm dựng cho thõm nhp MDA v CGA BIOS ca riờng EGA v VGA cú nhng hm m rng tng ng gi nguyờn nh dng gi Mt nhng hm quan trng nht ca int 10h l hm 00h dựng t ch hin hỡnh thay i ch hin hỡnh cn phi lm rt nhiu bc chng trỡnh phc np cỏc ghi ca chip 6845 Trong ú, hm 00h lm cho ta tt c cỏc cụng vic ny Thớ d: to kiu vi phõn gii 640*200 trờn CGA Mov ah, 00h ; hm 00h Mov al, 06h ; ch Int 10h ; gi ngt Cỏc board EGA/VGA cú riờng BIOS ca chỳng Trong quỏ trỡnh ng PC, nú s chn int 10h li v chy chng trỡnh BIOS ca riờng board mch Thng trỡnh c (ca BIOS trờn board mach chớnh ) c thay a ch ti int 42h Tt c cỏc lnh gi int 10h s c BIOS ca EGA/VGA thay a ch ti int 42h nu board mch EGA/VGA ang chy cỏc kiu hin tng thớch vi MDA hay CGA Cú cỏc kiu hot ng t n BIOS ca EGA/VGA dựng vựng 40:84h ti 40:88h lu s liu BIOS v cỏc thụng s ca EGA/VGA Nú cú cỏc hm mi vi cỏc hm ph sau: - Hm 10h: truy xut cỏc ghi mu v bng mu - Hm 11h: ci t cỏc bng nh ngha ký t mi - Hm 12h: t cu hỡnh h video - Hm 1Bh: thụng tin v trng thỏi v chc nng ca BIOS video (ch cú VGA) - Hm 1Ch: trng thỏi save/restore ca video (ch cú VGA) Sau õy l chc nng ca cỏc hm v thớ d s dng chỳng: - Hm 10h, hm ph 03h xoỏ/t thuc tớnh Vớ d: Xoỏ thuc tớnh nhp nhỏy: Mov ah, 10h ; dựng hm 10h Mov al, 03h ; dựng hm ph 03h Mov bl, 00h ; xoỏ thuc tớnh nhp nhỏy Int 10h ; gi ngt - Hm 11h ghộp ni vi mỏy phỏt ký t Vớ d: Np bng nh ngha ký t 8*14 khụng cn chng trỡnh CRTC: 112 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi Mov ah, 11h ; dựng hm 11h Mov al, 01h ; np bng ký t t Rom Bios vo Ram mỏy phỏt ký t Mov bl, 03h ; gỏn s cho bng Int 10h ; gi ngt - Hm 12h, hm ph 20h chn thng trỡnh in mn hỡnh Dựng hm ph ny cú th thay th thng trỡnh chun cho INT 05h bng thng trỡnh cú th dựng cho cỏc phõn gii mi ca EGA/VGA Vớ d: Cho phộp thng trỡnh mi in mn hỡnh: Mov ah, 12h ; dựng hm 12h Mov bl, 20h ; dựng hm ph 20h n PRINT hoc SHIFT+PRINT gi thng trỡnh in ó c lp t Truy xut trc tip b nh video: v im trờn mn hỡnh, BIOS phi lm nhiu th tc nhng nu mun v ton b ca s hỡnh hay l tr thỡ phi truy xut trc tip RAM video Vi board n sc MDA kiu hin bn s 7, KB RAM uc t chc nh dóy (array) gm 2000 t nh k ( mi t l mó thuc tớnh: ký t) to nờn 25 dũng, 80 ct RAM video bt u an B0000h, ú ký t gúc trờn cựng bờn trỏi l t th nht RAM video Nh vy mi dũng cú 160 byte (A0h) a ch ca t nh ng vi ký t dũng i, ct j (i = 0-24, j = 0-79) c tớnh o cụng thc sau: Address (i,j) = B0000h +A0h*i +02h*j Vi board EGA, kiu hin bn t n mó ký t c lu tr lp nh cựng vi thuc tớnh lp ca RAM video Mch logic chuyn a ch trờn board thc hin s kt hp nht nh no ú cho t chc v cu trỳc ca RAM video cng nh cỏch tớnh a ch tng ng vi cỏch ca CPU Trong ch t 13 n 16, RAM video bt u t a ch on A000h Cỏc im nh c xp k cn b nh v mi im nh ũi hi bit, cỏc bit ny c phõn lp nh Nh vy a ch ca bit ny trờn im nh khụng ch gm on video v offset m cũn thờm vo s lp nh na Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 113 Chng 5: Ghộp ni trao i tin song song Hỡnh 7.16 Cỏc lp nh ca RAM Video hin im nh vi 16 mu, khụng phi ch tớnh a ch bit m cũn phi thõm nhp lp nh Mun vy, phi dựng ghi mt n bn (map mask register) Thanh ghi ny c nh a ch qua cng ch s 3C4h vi a ch 02h v cú th c ghi qua cng s liu 3C5h Cu trỳc ca ghi mt n bn nh sau: Res Res Res Res LY3 LY2 LY1 LY0 LY3-LY0: Thõm nhp ghi ti cỏc lp t 3; = cho phộp; = khụng cho phộp Res : D tr Vớ d: t bit ca byte a ch A000:0000h cho l 0, 1, Mov AX, 0A000h ; np an video vo AX Mov ES, AX ; truyn an video vo ES Mov BX, 0000h ; np offset 0000h vo BX Out 3C4h, 02h ; ch s ghi mt n bn Out 3C5h, 0Bh ; ghi 0000 1011b vo ghi mt n bn (cho phộp lp 0, 1, 3) Mov 3C5h, 0Bh ; t bit cỏc lp 0, v lu tr ni dung mn hỡnh cn phi c cỏc giỏ tr bit ca lp dựng ghi chn bn c (read map select register) Nú c nh a ch vi ch s 04h qua cng ch s 3CEh, v cú th c ghi qua cng s liu 3CFh Cu trỳc ca ghi ny: res res res res res res LY1 LY0 LY1-LY0: cho phộp thõm nhp c vi: 00 = lp 01 = lp 10 = lp 11 = lp res : d tr Vớ d: c byte a ch A000:0000h cho lp 2: Mov AX, A000h ; np an video vo AX Mov ES, AX ; truyn an video vo ES Mov BX, 0000h ; np offset vo BX Out 3Ceh, 04h ; ch s ghi chn bn c Out 3CFh, 02h ; ghi 0000 0010b vo ghi chn bn c (cho phộp lp 2) Mov AL, [ES:BX] ; np byte lp vo AL Chỳ ý rng bit ti lp i din cho im nh nờn kiu hin 16 EGA cú phõn gii cao nht mi dũng cn 80byte (640 im nh / im nh trờn byte); mi trang mn hỡnh gm 32 KB a ch byte ca im nh dũng i, ct j trang k (i=0349, 114 Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T Nguyn Tun Linh BM KTMT Vo/ra d liu v cỏc thit b ngoi vi j=0-639, k=0-1) l: Address (i,j,k) = A0000h + 8000h*k + 50h*j + int (i/8) Vi board VGA, cỏc ch hin bn t n v cng nh cỏc ch t n v 13 n 16 ca CGA EGA v MDA u chy c trờn nú Trong ch bn, mó ký t c lu tr lp nh cựng vi thuc tớnh lp ca RAM video VGA Quỏ trỡnh chuyn húa a ch cng ging nh EGA nhng khỏc ch nú m bo ch bn vi phõn gii 720x400, ma trn im nh 9x16 Trong ch ữ v 13 19 ữ , mi t chc, cu trỳc cng nh cỏch tớnh a ch tng t nh CGA v EGA VGA c tng cng kiu hin hỡnh mi t 17 n 19 Kiu 17 tng thớch vi board ca mỏy PS/2 kiu 30 l MCGA (multi colour graphics array) Cỏc im nh ch gm bit (2 mu) c nh v ch trờn lp Thớ d, VGA kiu 17 vi 80 byte trờn dũng (640 im nh / im nh trờn byte) Mi trang mn hỡnh gm 40 KB a ch ca byte dũng i, ct j ( i= 0479), j=0- 639) nh sau: Address (i,j) = A0000h+50h*j+int (i/8) Kiu 18, bit ca im nh c phõn lp nh nh EGA Trong kiu VGA phõn gii cao vi 16 mu khỏc nhau, 80 byte trờn dũng (640 im nh / im nh trờn byte), mi trang mn hỡnh gm 40 KB (A0000h byte); a ch ca mi byte dũng i, ct j (i=0-479; j = 0-639) bng: Address (i,j) = A0000h + 50h*j + int (i/8) Kiu 19 vi 256 mu cho im nh thỡ RAM video li c t chc rt n gin nh dóy tuyn tớnh, ú byte tng ng vi im nh Giỏ tr ca byte phõn nh mu ca im nh Kiu ny ũi hi 320 byte (140h) trờn dũng (320 im nh / im nh trờn byte) Mt trang mn hỡnh gm 64 KB (10000h) nhng ch cú 64000 byte c s dng a ch ca im nh dũng i, ct j (i = 0-199, j=0319) l: Address (i,j) = A0000h + 140h*j + i Bus cc b v chip x lý tng tc hin cú gii phỏp: - Dựng bus cc b 32 bit trỏnh hin tng nghn c chai (bottleneck) bus ISA ch cú 16 bit v tc hn ch (8.33Mhz); iu ny cho phộp lng thụng tin nhiu hn c trao i gia CPU v board mch n v thi gian - Dựng chip x lý vi BIOS riờng trờn board mch iu khin monitor Chip ny s lm hu ht cỏc cụng vic tr mt ớt lnh v thụng s mụ t ni dung phn mn hỡnh cn hin l c cp t CPU Thớ d cn v hỡnh ch nht vi mu no ú, board ch cnvi thụng s ban u t CPU nh ta ca gúc v giỏ tri mu l Cỏch gii quyt nh vy rt cú li PC chy ch a nhim Nguyn Tun Linh BM KTMT Khoa in T 115 [...]...Chương 1: Đại cương về kỹ thuật ghép nối máy tính 1.5 Cấu trúc chung của một hệ ghép nối máy tính 1.5.1 Cấu trúc đường dây của KGN với MVT Bất cứ KGN nào cũng nối với MVT và TBN có các nhóm sau Nhóm đường dây địa chỉ A0 - An - Các tín hiệu này được giải mã trong các KGN để chọn các TBN cần liên... 1.5.2 Cấu trúc chung của một khối ghép nối Lệnh đọc A0 - An Giải mã địa chỉ lệnh WR Lệnh viết Các lệnh chọn chíp RD Lệnh đọc Thanh ghi trạng thái Lệnh viết cấm Thanh ghi điều khiển Thanh ghi đệm viết Yêu cầu A Yêu cầu B điều khiển A điều khiển B Đường dây thiết bị ngoài Xử lý ngắt Xác nhận (INTA) Phối hợp đường dây thiết bị ngoài Phối hợp đường dây máy tính Đường dây máy tính (System bus) DO0 - DOn Yêu... viết DI0 - DIn Thanh ghi đệm đọc DI0 - DIn Lệnh đọc Sơ đồ khối khối ghép nối - Khối phối hợp đường dây MVT Phối hợp mức và công suất tín hiệu với bus MVT Thường dùng vi mạch chuyển mức, vi mạch công suất Cô lập đường dây khi không có trao đổi tin Nguyễn Tuấn Linh – BM KTMT – Khoa Điện Tử 11 Chương 1: Đại cương về kỹ thuật ghép nối máy tính - Khối giải mã địa chỉ - lệnh: Nhận các tín hiệu từ bus địa chỉ,... cho TBN Đôi khi để đồng bộ, khối còn nhận tín hiệu nhịp đồng hồ (clock) từ bus máy tính Khối đệm thiết bị ngoài Biến đổi mức tín hiệu, công suất và biến đổi dạng tin Khối điều khiển : Điều khiển hoạt động của khối như phát nhịp thời gian, chế độ hoạt động 1.6 Chương trình phục vụ trao đổi tin cho khối ghép nối Mỗi khối ghép nối cần có một chương trình phục vụ trao đổi tin, các chương trình này thường... Tuấn Linh – BM KTMT – Khoa Điện Tử 21 Chương 2: Giao tiếp tín hiệu tương tự 22 Nguyễn Tuấn Linh – BM KTMT – Khoa Điện Tử Chương 3: Thủ tục trao đổi tin của máy vi tính Chương 3 Thủ tục trao đổi tin của máy vi tính 3.1 Các chế độ trao đổi tin của máy vi tính Chế độ trao đổi tin của MVT với thiết bị ngoài • Trao đổi tin o chế độ chương trình Sự trao đổi tin được VXL điều khiển o một trong hai loại lệnh sau... tin của máy vi tính Các thanh ghi: DMAC 8237A có tất cả 12 loại thanh ghi nội khác nhau: Chức năng các chân của 8237A: 34 Nguyễn Tuấn Linh – BM KTMT – Khoa Điện Tử Chương 3: Thủ tục trao đổi tin của máy vi tính CLK (Input): tín hiệu xung clock của mạch Tín hiệu này thường được lấy từ 8284 sau khi qua cổng đảo CS (Input): thường được nối với bộ giải mã địa chỉ RESET (Input): khởi dộng 8237A, được nối với... dành cho IRQ8 - 15 PIC2 được nối tầng ?lên PIC1 qua đường IRQ2 (Do đó nếu ta chặn ngắt IRQ2 thì toàn bộ IRQ 8 - 15 cũng bị che Port 20H INT MPU /INT IR0 IR1 IR2 Pri PIC IR3 : IRQ0 IRQ1 INT /INT IRQ3 : : IRQ7 IR7 CAS0-2 Port A0H IR0 IR1 Sec PIC IR2 INT IRQ8 IRQ9 IRQ1 : : IR7 IRQ1 CAS0-2 /INT Sơ đồ ghép nối nối tầng PIC trong IBM - PC 3.2.3 Lập trình xử lý ngắt cứng: Trong máy IBM - PC có 2 PIC được định... 3: Thủ tục trao đổi tin của máy vi tính RAM ROM System bus INT R VXL INT /INTA Interrupt Controller IR7 KGN8 KGN1 IR0 Reset NMI Cơ chế thực hiện ngắt cứng 28 Nguyễn Tuấn Linh – BM KTMT – Khoa Điện Tử Chương 3: Thủ tục trao đổi tin của máy vi tính • Vi mạch xử lý ngắt 8259 Sơ đồ khối: INTA A D0 – D7 Logic điều khiển Bộ đệm dữ liệu RD A WR AA0 Logic đọc/ghi Bộ so sánh và nối tầng CAS1 CAS2 Thanh ghi... trình hợp ngữ (assembly) • Xuất dữ liệu từ biến data ra cổng có địa chỉ address: mov dx, address mov ax, data out dx, ax 12 Nguyễn Tuấn Linh – BM KTMT – Khoa Điện Tử Chương 1: Đại cương về kỹ thuật ghép nối máy tính Ví dụ: mov dx, 300H mov ax, F0H out dx, ax • Nhập số liệu từ cổng địa chỉ address vào biến data mov dx, address in ax, dx mov data, ax data, address là số nhị phân 16 bit Đọc/ghi thanh ghi:... ghi: Đọc thanh ghi: = inp(địa chỉ thanh ghi); Ghi vào thanh ghi outp(,) Lập xóa bit: Nguyễn Tuấn Linh – BM KTMT – Khoa Điện Tử 13 Chương 1: Đại cương về kỹ thuật ghép nối máy tính Lập bit: Outp(0x301,inp(0x301)||0x02);{Lập C1} Xóa bit: Outp(0x301,inp(0x301) && 0xEF); {Xóa C4} Kiểm tra bit: kt:=inp(0x300) && $04; {kiểm tra bit S2} kt = 0 → S2 = “0” kt ≠ 0 → S2 = “1” 14 ... thut ghộp ni mỏy tớnh, NXB KHKT, - Ngụ Diờn Tp, o lng v iu khin bng mỏy tớnh, NXB KHKT - Nguyn Mnh Giang, K thut ghộp ni mỏy vi tớnh, NXB Giỏo dc, - Xuõn Tin, K thut lp trỡnh iu khin h thng, NXB