Bài giảng Thiết bị ngoại vi và kỹ thuật ghép nối: Chương 0 - Bùi Quốc Anh tập trung trình bày các vấn đề cơ bản về kiến trúc máy tính; cấu trúc hệ vi xử lý/máy tính và hoạt động; giao thức ghép nối; các phương pháp trao đổi thông tin: Polling, Interrupt và DMA;...
Môn học Thiết bị ngoại vi & Kỹ thuật ghép nèi (Peripherals & Interfacing Technique) By Bùi Quốc Anh, Computer Engineering Dept (Tài liệu nội - Confidence) http://www.it-hut.edu.vn/~anhbq Email: anhbq@it-hut.edu.vn P&I Tài liệu tham khảo Sách: - Microprocessor Interfacing techniques, R Zaks & A Lease, Sybex Micro Processor and Interfacing, D Hall, McGraw Hill; IBM PC AT Technical Reference (Buses, IO Ports), IBM; Introduction to the PC Architecture, IBM PC Institute, 1997 Interfacing to IBM PC – L C Eggebrecht, IBM Corp Parallel Port Complete, J.Axelson, LakeViewResearch Mastering Serial Communication, P.W Gofton, Sybex PC Intern (System Programming), M Tischer, Abacus Programming & Interfacing the 8051 MC, S Yeralan, AddisonWesley RTOS P&I Softwares: - TechHelp Ver 4.0 / 6.0 - MSDN, Online Help - Design tools: OrCAD, Protel, Cadence, Mentor Graphics - Programming Languages (C, Pascal, MASM, C++, VB, Delphi, VC++ ) - P&I Websites/pdf files: - IBM, Microsoft, Intel, Motorola - ATMEL: atmel.com/product/microcontrollers 89Cxx (51/52/2051/8252, AVR - RISC, MSC51) - RENESAS: T-Engine embedded system - National Semiconductor: National.com/products/interface/ ADC-DAC:ADC 0804, 0809, DAC0800/1210, S&H LM198) - INTERSIL: intersil.com/products/ICL7109, 7135 - Analog Devices Inc.: adi.com/products/adc, S&H : AD574, AD1674 - USB: usb.org (pdf files for version 1.x & 2.x) - Cypress – EZ USB, Developing Kit - P&I Interfacing? Hardware Central Sys Adaptor CPU, Mem, Bus, Controllers, Ports Wide world Computerized Dev: KB, Printer, Scanner, Mouse Controllers HDC, CRTC Specific Devices: HDD, CRT, ADC, DAC Industry Objects: Scale, Furnace, GenSet, Tanks, Software: Device Drivers: SLLs, DLLs, P&I DRVs, VxDs, DCUs, Hình 0.2 Sơ đồ ghép nối thiết bị ngoại vi đại P&I H 0.3 Ví dụ hệ nhúng Atmega 32, RISC P&I H 5.4 RTU – Sub system for Tele Data acquision and Control P&I Yªu cầu đ/v học viên - Cn cú kin thc c môn học: - Lý thuyết mạch, - Điện tử, - Điện tử số, - Kiến trúc máy tính, - Vi xử lý, - Hệ điều hành, - data Base - ngơn ngữ lập trình thời gian thực - Kết thúc mơn học, sinh viên phải hồn thành tập dài, tham dự đủ buổi lên lớp lý thuyết (theo qui chế), chữa tập, kiểm tra định kỳ buổi thí nghiệm P&I nội dung chơng trinh, 60 tiết lý th Phần A Kü thuË t ghÐp nèi (Interfacing technique) Ch Kiến trúc MT: Cấu trúc hệ vi xử lý/MT hoạt động, Ch Giao thức ghép nối Ch Các phương pháp trao đổi thông tin: Polling, Interrupt DMA, Ch Buses: Bus, Standardized Buses: ISA, PCI, Local, SCSI, USB, GPIB, I2C, IEEE 1394 Ch Digital Interface: Cổng song song (PPI, LPT ), cổng nối tiếp (USART, RS-232C, RS-485 ), Ch Analog Interface: điện tử analog, DACs ADCs Ch Hệ thống thông tin công nghiệp hệ nhúng (Vi điều khiển): DAS, DCADA DCS Ch Chương trình điều khiển – Device Drivers: P&I 10 Phần B thiết bị ngoại vi (peripherals) Ch Key-boards: Key-board, Key-pad Ch 10 Displays: LEDs, LCDs & CRT Ch 11 Massive Storages: Controllers: FDD&FDC, HDD/ CD & HDC, Tape, DiskChip, Ch 12 Printers: Dot-Matrix (pin & thermal), Jet, Laser Ch 13 Sound Devices: Sound card, Ch 14 Auto ID: Scanner, Camera, Web cam, barcode reader, RFID, Biometric P&I 11 PhÇn C bμi tËp lớn, Gồm chủ đề sau: ã Tỡm hiu cỏc thiết bị ngoại vi mới, chuẩn ghép nối (buses, ports ), • Xây dựng mạch ghép nối với hệ vi xử lý máy tính nhúng (Embedded System) PC, • Xây dựng chương trình điều khiển môi trường Thời gian thực – RTOS (Linux – QNX, Windows-CE, VxWorks ), • Auto ID (Voice recognition, smartcard, barcode, RFIDs, Biometric • Đề tài có sản phẩm demo (khơng bắt buộc), làm tốt cộng điểm: •Tìm hiểu – thiết kế, lập trình ứng dụng hệ nhúng (RENESAS, ARM, ATMEL, PIC, INTEL , MOTOROLA, ) •Ghép nối PC (comm port) Ù Atmel 8951 Ù channel analog in and/or out, mmo quâ trình thực, viết chương trình : DD, vẽ đồ thị, CSDL • Ghép nối PC (comm port) Ù Atmel 8951 keypad+display (LED seg, LCD ) đếm xung , mô trình thực, viết chương trình : vi điều khiển PC: vẽ đồ thị, CSDL P&I 12 • Điều khiển thiết bị qua mạng điện thoại, trả lời thông tin tự động • Truyền số liệu qua modem: PC Ù modem Ù[telephone network] Ù modem Ù AT8951 Ù thu thập thơng tin, điều khỉển thiết bị, • Thiết kế giao thức truyền tin/điều khiển thiết bị hồng ngoại, • Điều khiển thiết bị qua mạng điện thoại trả thông tin qua mạng điện thoại, dùng công nghệ DTMF/FSK/ PCM Codec • Ơtơ/ Robot dị đường: step/ dc motor theo hành trình, đường đi, • Robot Hand, tham gia ROBOTCON – có giải miễn thi • Mạch Multi-IO ghép nối ISA bus: Digital In/Out, Multi channel Analog In, Analog Out, mơ q trình thực • Ghép nối ICL 7135 với hệ Vi điều khiển/ISA bus • Ghép nối ICL 7109 (binary) với hệ Vi điều khiển/ISA bus • Ghép nối AD 574 (12 bit, 35 us) với hệ Vi điều khiển/ISA bus • Bảng thơng tin điên tử - quang báo • I2C bus, Blue Tooth: ghép nối thiết bị nhúng • P&I 13 • Phần D Thí nghiệm: • Cổng nối tiếp: truyền tin điều khiển thiết bị qua Comm port RS-232C, • Cổng song song:điều khiển thiết qua LPT, • DAC phát hàm, • ADC hệ thu thập số liệu • USB P&I 14 ... National.com/products/interface/ ADC-DAC:ADC 08 04, 08 09, DAC0 800 /12 10, S&H LM198) - INTERSIL: intersil.com/products/ICL7 109 , 7135 - Analog Devices Inc.: adi.com/products/adc, S&H : AD574, AD1674 - USB: usb.org... đ/v học vi? ?n - Cần có kiến thức mơn học: - Lý thuyết mạch, - Điện tử, - Điện tử số, - Kiến trúc máy tính, - Vi xử lý, - Hệ điều hành, - data Base - ngơn ngữ lập trình thời gian thực - Kết thúc... Devices: HDD, CRT, ADC, DAC Industry Objects: Scale, Furnace, GenSet, Tanks, Software: Device Drivers: SLLs, DLLs, P&I DRVs, VxDs, DCUs, Hình 0. 2 Sơ đồ ghép nối thiết bị ngoại vi đại P&I H 0. 3