Bài giảng Kiến trúc máy tính - Bài 7: Ghép nối máy tính với thiết bị ngoại vi được biên soạn giúp người học nắm chắc kiến thức quá trình vào/ra; các cổng ghép nối vào ra đa năng; modem; bàn phím; chuột; màn hình.
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Giảng viên: ThS Phan Thanh Tồn v1.0014103214 BÀI GHÉP NỐI MÁY TÍNH VỚI THIẾT BỊ NGOẠI VI Giảng viên: ThS Phan Thanh Toàn v1.0014103214 MỤC TIÊU BÀI HỌC • Mơ tả q trình vào/ra liệu máy tính • Liệt kê loại thiết bị ngoại vi thơng dụng • Mô tả nguyên tắc hoạt động cấu tạo số thiết bị ngoại vi thông dụng v1.0014103214 CÁC KIẾN THỨC CẦN CÓ Để hiểu rõ này, yêu cầu học viên cần có kiến thức liên quan đến mơn học sau: • Kỹ thuật số; • Kỹ thuật điện tử v1.0014103214 HƯỚNG DẪN HỌC • Đọc tài liệu tóm tắt nội dung • Ln liên hệ lấy ví dụ thực tế học đến vấn đề̀ khái niệm • Sử dụng ngơn ngữ lập trình Pascal, C,… Để cài đặt số thuật tốn học • Làm tập luyện thi trắc nghiệm theo yêu cầu v1.0014103214 CẤU TRÚC NỘI DUNG 7.1 Quá trình vào/ra 7.2 Các cổng ghép nối vào đa 7.3 Modem 7.4 Bàn phím 7.5 Chuột 7.6 Màn hình v1.0014103214 7.1 Q TRÌNH VÀO/RA 7.1.1 Các phương pháp định địa vào/ra 7.1.2 Q trình móc nối thơng tin 7.1.3 Q trình trao đổi liệu v1.0014103214 7.1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ NGOẠI VI • Mỗi thiết bị ngoại vi có địa xác định • Có phương pháp định địa cho thiết bị ngoại vi Vào/ra ánh xạ nhớ Thiết bị ngoại vi định địa không gian địa với nhớ Thiết bị ngoại vi chiếm vùng khơng gian địa nhớ Ví dụ: Địa card hình thường là: A0000h – C7FFFh Vào/ra tách biệt Thiết bị ngoại vi định địa không gian tách biệt với khơng gian nhớ Các địa không gian gọi cổng (port) v1.0014103214 7.1.2 Q TRÌNH MĨC NỐI THƠNG TIN • • •• Máy tính liệu thiết ngoại vi trao sử dụng lệnh liệukhông vào port Thông tingửi móc nối:bịCác bên đổi thơng tinghi vớidữ cần tín hiệu móc nối, khơng cần kiểm tra từ sựthiết sẵn sàng củavicác bên Máy tính muốn nhận liệu bị ngoại sử dụng lệnh đọc liệu từ port Thơng tin có móc nối Các cổng thường có ghi để chứa liệu tạm thời (thanh ghi đệm số liệu), ghihiệu điềumóc khiển Sử dụng tín nối; • Q trình tra phát thu hiệu Kiểm trạng thái sẵn tín sàng củađiều cáckhiển bên bên gọi trình móc nối thơng tin • Các tín hiệu điều khiển gọi tín hiệu móc nối Events at Host Events at Host Send FIN + ACK Receive FIN + ACK Send FIN + ACK Receive Fin + ACK Send Ack Receive ACK v1.0014103214 7.1.3 QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI DỮ LIỆU • Q trình trao đổi liệu VXL với thiết bị ngoại vi thực theo bước sau: Xác định xem có thiết bị ngoại vi sẵn sàng trao đổi liệu với VXL chưa; Định địa thiết bị ngoại vi trao đổi; Giải tranh chấp có nhiều thiết bị muốn trao đổi thơng tin với VXL; Phát tín hiệu điều khiển đồng để trao đổi liệu • Có phương pháp vào/ra sau: v1.0014103214 10 7.4.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG • Cấu trúc khung truyền số liệu bàn phím STRT 10 DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 PAR STOP STRT: Bit start (luôn 0); DB0-DB7: bit số liệu; PAR: Bit chẵn lẻ; STOP: Bit stop (luôn 1) v1.0014103214 40 7.4.2 THÂM NHẬP TRỰC TIẾP BÀN PHÍM QUA CÁC CỔNG VÀO/RA • Bàn phím thiết bị ngoại vi truy nhập qua cổng vào/ra • Địa cổng bàn phím: 60h, 64h • Thanh ghi trạng thái xác định trạng thái điều khiển bàn phím PARE TIM AUXB KEYL C/D X INPB OUTB PARE: Lỗi chẵn lẻ byte cuối đưa vào từ bàn phím, 1: Có lối, 0: Khơng có; TIM: Lỗi thời gian, 1: Có lỗi, 0: Khơng có; AUXB: đệm cho thiết bị phụ, 1: Giữ số liệu cho thiết bị, 0: Giữ cho bàn phím; KEYL: Trạng thái khóa bàn phím, 1: Khơng khóa, 0: Khóa; C/D: Lệnh/số liệu, 1: Viết qua cổng 64h, 0: Viết qua cổng 60h; INPB: Trạng thái đệm vào, 1: Số liệu CPU đệm vào, 0: Đệm rỗng; OUTB: Trạng thái đệm ra, 1: Số liệu điều khiển bàn phím đệm ra, 0: Đệm rỗng v1.0014103214 41 7.4.2 THÂM NHẬP TRỰC TIẾP BÀN PHÍM QUA CÁC CỔNG VÀO/RA • Thanh ghi điều khiển địa 64h ghi viết, mã từ lệnh: Mã Lệnh Mã Lệnh A7h Cấm thiết bị phụ D0h Đọc cổng A8h Cho phép thiết bị phụ D1h Viết cổng A9h Kiểm tra ghép nối tới TB phụ D2h Viết đệm bàn phím AAh Tự kiểm tra D3h Viết đệm TB phụ Abh Kiểm tra ghép nối bàn phím D4h Viết thiết bị phụ Adh Cấm bàn phím E0h Kiểm tra đọc cổng vào Aeh Cho phép bàn phím F0h Gửi xung tới lối C0h Đọc cổng vào FFh Cổng C1h Đọc cổng vào byte thấp C2h Đọc cổng vào byte cao v1.0014103214 42 7.4.2 THÂM NHẬP TRỰC TIẾP BÀN PHÍM QUA CÁC CỔNG VÀO/RA (tiếp theo) • Lệnh điều khiển bàn phím Mã Lệnh Edh ON/OFF leds Bật/tắt đèn led bàn phím Eeh Echo Trả byte eeh F0h Đăt/nhận diện Đặt mã quét nhận diện mã quét F2h Nhận diện bàn phím Nhận diện ACK=AT, ACK+abh+41h=MFII F3h Đặt tốc độ lặp lại/trễ Đặt tốc độ lặp lại thời gian trễ bàn phím F4h Enable Cho phép bàn phím hoạt động F5h Chuẩn/khơng cho phép Đặt giá trị chuẩn cấm bàn phím F6h Chuẩn/cho phép Đặt giá trị chuẩn cho phép bàn phím Feh Resend Bàn phím truyền kí tự cuối lần cuối tới PC FFh Reset Khởi động bên bàn phím v1.0014103214 43 7.4.2 THÂM NHẬP TRỰC TIẾP BÀN PHÍM QUA CÁC CỔNG VÀO/RA (tiếp theo) • Cấu trúc byte thị 0 0 0 CPL NUM SCR CPL: bật đèn Caps Lock, tắt; NUM: bật đèn Num Lock, tắt; SCR: bật đèn Scr Lock, tắt v1.0014103214 44 7.5 CHUỘT 7.5.1 Cấu tạo vào nguyên tắc hoạt động 7.5.2 Ghép nối chuột v1.0014103214 45 7.5.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG • Bi dễ dàng chuyển động; • sắt (nhựa) chuyển động đặt vng góc với nhau; • Đèn cảm biến; • Vi mạch điều khiển v1.0014103214 46 7.5.2 GHÉP NỐI CHUỘT • Chuột kết nối tới PC qua cổng COM • Chuột khơng dây (USB) • Ngắt 33h BIOS • Chương trình ghép nối chuột thực việc nối chuột với trình ứng dụng, chúng thường cài đặt trình quản lí thiết bị, hoạt động chương trình thường trú hệ thống • Có thể định nghĩa dạng trỏ chuột qua hàm 09h 0Ah ngắt 33h v1.0014103214 47 7.6 MÀN HÌNH 7.6.1 Màn hình quét CRT 7.6.2 Bản mạch ghép nối hình 7.6.3 Các chuẩn hình thơng dụng 7.6.4 Thâm nhập hình qua DOS BIOS 7.6.5 Màn hình LCD v1.0014103214 48 7.6.1 MÀN HÌNH QT CRT • Cấu tạo hình CRT CRT: Ống chân khơng; Súng bắn tia điện tử; Mặt thành ống phủ lớp huỳnh quang; Bộ phận lái tia điện tử v1.0014103214 49 7.6.1 MÀN HÌNH QT CRT • Vi mạch ghép nối hình (card hình): Chuyển tải thơng tin từ VXL hình • Card hình cắm khe mở rộng PC • Trung tâm chip điều khiển ống hình CRTC • VXL thâm nhập RAM video qua mạch ghép nối BUS để viết thơng tin xác định kí tự hình vẽ cần hiển thị, CRTC liên tục phát địa để RAM video đọc kí tự truyền tới máy phát kí tự v1.0014103214 50 7.6.3 CÁC CHUẨN MÀN HÌNH THƠNG DỤNG • Card CGA Độ phân giải: 640x350 pixel; RAM video: 64-256KB; 16 màu; Tần số quét ngang: 15.7-21.8KHz, tần số quét dọc: 60Hz • Card VGA Độ phân giải: 640x480 pixel; RAM video: 256KB; 256 màu; Tần số quét ngang: 31.5 KHz, tần số quét dọc: 50-70Hz v1.0014103214 51 7.6.4 THÂM NHẬP MÀN HÌNH QUA DOS VÀ BIOS • Thâm nhập qua DOS: Sử dụng hàm ngắt 21 để truy cập hình Hàm 02h: Ra hình; Hàm 06h: Ra kí tự; Hàm 09h: Ra chuỗi; Hàm 40h: Viết file/thiết bị; • Thâm nhập qua BIOS: Sử dụng ngắt 10h v1.0014103214 52 7.6.5 MÀN HÌNH LCD • Kết hợp tinh thể rắn tinh thể lỏng • Các tinh thể lỏng phía dọc theo chiều a, phần tử dọc theo chiều b • Các phần tử tinh thể lỏng xếp thành ma trận điểm ảnh (dots) v1.0014103214 53 TÓM LƯỢC CUỐI BÀI Trong nghiên cứu nội dung sau: v1.0014103214 • Các phương pháp định địa nhớ cho thiết bị ngoại vi; • Các thiết bị ngoại vi thơng dụng, cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị đó; • Phương pháp trao đổi thơng tin hỏi vịng phương pháp ngắt 54 ... CẤU TRÚC NỘI DUNG 7. 1 Quá trình vào/ra 7. 2 Các cổng ghép nối vào đa 7. 3 Modem 7. 4 Bàn phím 7. 5 Chuột 7. 6 Màn hình v1.0014103214 7. 1 QUÁ TRÌNH VÀO/RA 7. 1.1 Các phương pháp định địa vào/ra 7. 1.2...BÀI GHÉP NỐI MÁY TÍNH VỚI THIẾT BỊ NGOẠI VI Giảng viên: ThS Phan Thanh Toàn v1.0014103214 MỤC TIÊU BÀI HỌC • Mơ tả q trình vào/ra liệu máy tính • Liệt kê loại thiết... v1.0014103214 47 7.6 MÀN HÌNH 7. 6.1 Màn hình quét CRT 7. 6.2 Bản mạch ghép nối hình 7. 6.3 Các chuẩn hình thơng dụng 7. 6.4 Thâm nhập hình qua DOS BIOS 7. 6.5 Màn hình LCD v1.0014103214 48 7. 6.1 MÀN HÌNH