Bài giảng Kiến trúc máy tính: Bài 7

KIẾN TRÚC MÁY TÍNH

Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn

1 1

v1.0014103214

BÀI 7 GHÉP NỐI MÁY TÍNH VỚI THIẾT BỊ NGOẠI VI

v1.0014103214

Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn

MỤC TIÊU BÀI HỌC

• Mô tả được quá trình vào/ra dữ liệu trong máy tính.

• Liệt kê được các loại thiết bị ngoại vi thông dụng.

• Mô tả được nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của một

v1.0014103214

số thiết bị ngoại vi thông dụng.

CÁC KIẾN THỨC CẦN CÓ

Để hiểu rõ bài này, yêu cầu học viên cần có các kiến thức cơ bản liên quan đến các môn học sau:

• Kỹ thuật số;

v1.0014103214

• Kỹ thuật điện tử.

HƯỚNG DẪN HỌC

• Đọc tài liệu và tóm tắt những nội dung chính của từng bài.

• Luôn liên hệ và lấy ví dụ thực tế khi học đến từng vấn đề ̀ và khái niệm.

• Sử dụng các ngôn ngữ lập trình cơ bản như Pascal, C,… Để cài đặt một số thuật

toán trong bài học.

v1.0014103214

• Làm bài tập và luyện thi trắc nghiệm theo yêu cầu từng bài.

CẤU TRÚC NỘI DUNG

7.1. Quá trình vào/ra

7.2. Các cổng ghép nối vào ra đa năng

7.3. Modem

7.4. Bàn phím

7.5. Chuột

v1.0014103214

7.6. Màn hình

7.1. QUÁ TRÌNH VÀO/RA

7.1.1. Các phương pháp định địa chỉ vào/ra

7.1.2. Quá trình móc nối thông tin

v1.0014103214

7.1.3. Quá trình trao đổi dữ liệu

7.1.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ NGOẠI VI

• Mỗi thiết bị ngoại vi có một địa chỉ xác định

• Có 2 phương pháp định địa chỉ cho thiết bị ngoại vi

 Vào/ra ánh xạ bộ nhớ

 Thiết bị ngoại vi được định địa chỉ trong cùng không gian địa chỉ với bộ nhớ

chính

 Thiết bị ngoại vi chiếm một vùng trong không gian địa chỉ bộ nhớ

 Ví dụ: Địa chỉ card màn hình thường là: A0000h – C7FFFh

 Vào/ra tách biệt

 Thiết bị ngoại vi được định địa chỉ trong một không gian tách biệt với không

gian bộ nhớ chính.

v1.0014103214

 Các địa chỉ trong không gian này gọi là các cổng (port).

7.1.2. QUÁ TRÌNH MÓC NỐI THÔNG TIN

• Máy tính gửi dữ liệu ra thiết bị ngoại vi sẽ sử dụng lệnh ghi dữ liệu vào port. • Thông tin không có móc nối: Các bên trao đổi thông tin với nhau không cần tín hiệu

móc nối, không cần kiểm tra sự sẵn sàng của các bên.

• Máy tính muốn nhận dữ liệu từ thiết bị ngoại vi sẽ sử dụng lệnh đọc dữ liệu từ port. • Thông tin có móc nối • Các cổng thường có các thanh ghi để chứa dữ liệu tạm thời (thanh ghi đệm số liệu),

 Sử dụng tín hiệu móc nối; và các thanh ghi điều khiển.

• Quá trình phát và thu các tín hiệu điều khiển giữa các bên gọi là quá trình móc nối

 Kiểm tra trạng thái sẵn sàng của các bên. thông tin.

Events at Host 1

Events at Host 2

Send FIN + ACK

Receive FIN + ACK Send FIN + ACK

Receive Fin + ACK Send Ack

Receive ACK

v1.0014103214

• Các tín hiệu điều khiển gọi là các tín hiệu móc nối.

7.1.3. QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI DỮ LIỆU

• Quá trình trao đổi dữ liệu giữa VXL với thiết bị ngoại vi được thực hiện theo các

bước sau:

 Xác định xem có thiết bị ngoại vi nào sẵn sàng trao đổi dữ liệu với

VXL chưa;

 Định địa chỉ của thiết bị ngoại vi sẽ trao đổi;

tranh chấp nếu có nhiều thiết bị cùng muốn trao đổi thông tin

 Giải quyết với VXL;

 Phát các tín hiệu điều khiển và đồng bộ để trao đổi dữ liệu.

v1.0014103214

• Có các phương pháp vào/ra như sau:

7.1.3. QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI DỮ LIỆU

• Vào/ra bằng chương trình:

 Phương pháp thông tin khởi phát từ bộ VXL

 Bộ VXL, bộ nhớ, thiết bị ngoại vi trao đổi thông tin qua các lệnh của chương trình.

Thường sử dụng 2 phương pháp:

 Phương pháp hỏi vòng: Chương trình liên tục kiểm tra trạng thái sẵn sàng của các thiết bị ngoại vi xem có yêu cầu trao đổi dữ liệu hay không? Khi có một thiết bị ngoại vi sẵn sàng thì chương trình sẽ nhảy vào chương trình con phục vụ rồi tiếp tục kiểm tra thiết bị ngoại vi kế tiếp

 Phương pháp ngắt: Thiết bị ngoại vi gửi yêu cầu phục vụ tới bộ VXL, VXL sẽ dừng công việc đang thực hiện nhảy vào chương trình con phục vụ ngắt. Sau khi thực hiện xong chương trình con phục vụ ngắt sẽ quay lại đúng vị trí tạm dừng để thực hiện tiếp chương trình chính.

v1.0014103214

• Vào ra bằng DMA: Phương pháp vào/ra thực hiện bằng phần cứng.

7.2. CÁC CỔNG GHÉP NỐI VÀO/RA ĐA NĂNG

7.2.1. Cổng song song LPT

v1.0014103214

7.2.2. Cổng nối tiếp COM

7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT

• Cổng song có đầu nối theo chuẩn D-25.

• Sử dụng cho cả phát và nhận tín hiệu.

v1.0014103214

• Sử dụng chủ yếu để kết nối với máy in.

7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT

v1.0014103214

Sơ đồ ghép nối song song ra cổng LPT

7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)

• Một số thanh ghi của cổng LPT

Thanh ghi số liệu

7 0

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Tín hiệu máy in

9 8 7 6 5 4 3 2 Số chân cắm

 8 bit số liệu;

v1.0014103214

 Thanh ghi 2 hướng.

7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)

Thanh ghi trạng thái

7 0

BSY ACK PAP OFON FEH x x x Tín hiệu máy in

11 10 12 13 15 Số chân cắm

Tín hiệu máy in Trạng thái

1 0

BSY: Bận Máy in không kết nối Máy in bận

ACK: Ghi nhận Đang truyền số liệu Truyền xong

PAP: Giấy in Không có giấy in Có giấy

OFON: Trạng thái Máy in on-line Máy in ở trạng thái off-line

FEH: Lỗi Không có lỗi máy in Có lỗi

v1.0014103214

X: Không sử dụng

7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)

 Thanh ghi điều khiển

0 7

x x IRQ DSL ALF STR Tín hiệu máy in INI x

17 14 1 Số chân cắm 16

 IRQ: Yêu cầu ngắt, 1: cho phép, 0: không cho phép;

 DSL: Chọn máy in, 1: chọn, 0: không chọn;



INI: Khởi động máy in, 1: máy in đang hoạt động bình thường, 0: máy in đang khởi động;

 ALF: Xuống dòng tự động, 1: tự động, 0: không;

 STR: Stroke, 1: truyền số liệu tới máy in, 0: không;

v1.0014103214

 X: Không sử dụng.

7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)

• Các chân tín hiệu của cổng LPT

STR

Chân Tín hiệu Mô tả

Truyền số liệu tới máy in 1

ACK

D0-D7 Bit số liệu ( 8 bit) 2-9

10 Máy in đã nhận 1 kí tự và có khả năng nhận tiếp

11 BSY

Kí tự đã được nhận, đầy bộ đệm máy in, thiết bị không nối

12 PAP Chỉ thị hết giấy

13 OFON Máy in ở trạng thái on-line

ALF

14 Chỉ thị máy in xuống dòng tự động

FEH

INI

15 Hết giấy, máy in không nối, lỗi máy in

16 Khởi động máy in

DSL

v1.0014103214

17 Chọn máy in

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM

• Truyền dữ liệu dạng bit nối tiếp

• Truyền nối tiếp thường có 2 dạng:

 Truyền đồng bộ: Ngoài đường truyền tín hiệu số liệu sử dụng thêm một đường

tín hiệu đồng bộ để chỉ thị khi nào bit tiếp theo ổn định trên đường truyền.

 Truyền không đồng bộ:

 Không sử dụng đường tín hiệu đồng bộ, bit dữ liệu chứa thêm các thông tin

đồng bộ;

 Sử dụng bit start và stop để chỉ thị sự bắt đầu và kết thúc của khối dữ liệu

được truyền;

v1.0014103214

 Sử dụng các bit chẵn lẻ để phát hiện lỗi khi truyền.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM

• Chuẩn ghép nối nối tiếp RS-232C:

 Thiết kế theo chuẩn của EIA (Electronic Industries Association);

 Chuẩn qui định về cách thức truyền số liệu giữa DTE (Data Terminal Equipment)

và DCE (Data Communication Equipment);

 Mức logic cao (mức 1): Điện thế từ -3V đến -15V;

 Mức logic thấp (mức 0): Điện thế từ +3V đến + 15V;

 Có 3 phương thức truyền:

 Đơn công: Dữ liệu truyền theo 1 chiều;

 Bán song công: Số liệu gửi theo 2 chiều, tại một thời điểm chỉ truyền theo 1

chiều;

v1.0014103214

 Song công: Số liệu truyền đồng thời theo 2 chiều.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

• Chuẩn ghép nối nối tiếp RS-232C:

 Khuôn dạng dữ liệu truyền theo chuẩn RS-232C:

 1 bit start, mức logic thấp, điện thế dương;

 1 hoặc 1.5 hoặc 2 bit stop, mức logic cao, điện thế âm;

 1 bit kiểm tra chẵn lẻ;

 5,6 hoặc 7 bit số liệu;

 Dữ liệu trên đường truyền chỉ ở 1 trong 2 trạng thái: đánh dấu (MARK) hoặc

v1.0014103214

trống (SPACE) tương ứng với trạng thái điện thế âm hoặc dương.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

 Tốc độ truyền: 20.000 baud, hoặc: 115.200 baud

Chân số

Tên

Kí hiệu

Chức năng

D-25 D-9

Frame ground

Nối với vỏ bọc kim của cáp dẫn hoặc đất

Transmit data

TxD

Số liệu được phát từ DTE tới DCE

Receive Data

RxD

Số liệu được thu từ DCE vào DTE

Request To Send RTS

DTE đặt đường này ở mức tích cực khi nó sẵn sàng phát số liệu

Clear To Send

CTS

DCE đặt đường này ở mức tích cực để thông tin cho DTE rằng nó sẵn sàng nhận số liệu

Data Set Ready

DSR

Chức năng tương tự CTS nhưng được kích hoạt bởi DTE khi nó sẵn sàng nhận số liệu

v1.0014103214

 Chiều dài: 17 – 20 m

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

Chân số Tên Kí hiệu Chức năng

D-25 D-9

20 4 DTR

Data Terminal Ready

Chức năng tương tự như RTS nhưng được kích hoạt bởi DCE khi nó muốn phát số liệu.

8 1 DCD

Data Carrier Detect

DCE đặt đường này ở mức tích cực để báo DTE biết là đã thiết lập được liên kết với DCE.

22 9 Ring Indicator RI

DCE báo với DTE có một cuộc gọi từ xa gọi đến.

v1.0014103214

7 5 Signal Ground SG GND

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

• Thâm nhập cổng nối tiếp COM qua DOS và BIOS

 Sử dụng lệnh mode của dos để thiết lập các thông số cho cổng COM;

 MODE COM2:2400, E, 8, 1;

 Thiết lập thông số COM2: tốc độ 2400 baund, bit chẵn lẻ chẵn, 8 bit dữ liệu,

1 bit stop;

 Sử dụng ngắt 21 của DOS để phát và thu dữ liệu;

 Hàm 03h: Đọc kí tự từ COM;

 Hàm 04h: Phát kí tự ra cổng COM;

 Hàm 3Fh: Đọc một file qua cổng COM;

v1.0014103214

 Hàm 40h: Viết một file qua cổng COM.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

• Chip UART 8250 điều khiển cổng nối tiếp

 UART điều khiển quá trình phát, thu tín hiệu qua cổng COM.

 Biến đổi dữ liệu song song trên máy tính thành dòng bit nối tiếp và ngược lại.

 Đặc tính UART:

 Làm việc ở chế độ đồng bộ, dị bộ và lai;

 Chế độ đồng bộ: làm việc với kí tự 6, 7, 8 bit. Có sử dụng bit chẵn lẻ;

 Chế độ không đồng bộ: làm việc với kí tự 6,7,8 bit. Thêm 1 bit start, 1,5/2

bit stop;

v1.0014103214

 Tốc độ truyền: 9600bps.

v1.0014103214

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

• D0-D7: Bus số liệu;

• RCLK: Lối vào xung đồng hồ;

• SIN: Lối vào số liệu nối tiếp;

• SOUT: Lối ra số liệu nối tiếp;

BAUDOUT

• CS0, CS1, CS2: Chọn chíp;

: Lối ra xung nhịp; •

DOUTS trong UART;

• , DOUTS: Cho phép CPU viết số liệu hoặc từ điều khiển vào các thanh ghi

• XTAL1, XTAL2: Lối vào từ bộ tạo dao động thạch anh;

DINS UART;

• , DINS: Cho phép CPU đọc số liệu hoặc từ điều khiển từ các thanh ghi trong

• DDIS: CPU đang đọc số liệu từ UART;

• CSOUT: CPU đã chọn UART;

v1.0014103214

• : Tín hiệu địa chỉ và các tín hiệu chọn chíp đã ổn định.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

•

A0-A2: Tín hiệu chọn địa chỉ hoặc thanh ghi, xác định thanh ghi nào CPU đang thâm nhập;

2OUT

INTR: CPU nâng mức cao nếu phát hiện có một điều kiện ngắt; •

1OUT

• : Cho phép ngắt;

• : Cho người sử dụng;

• MR: Reset các thanh ghi của UART;

• : Báo đang có ngoại vi tìm cách truy cập cổng qua đường điện thoại;

1R

• Vcc: Nguồn;

v1.0014103214

• GND: Đất.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

• Các thanh ghi và chương trình với 8250

 8250 có 10 thanh ghi trạng thái và điều khiển;

 Địa chỉ cơ sở và ngắt IRQ như sau:

Cổng Địa chỉ cơ sở Ngắt

COM1 3F8h IRQ4

COM2 2F8h IRQ3

COM3 3E8h IRQ4

COM4 2E8h IRQ3

 Hai thanh ghi số liệu thu và phát (offset: 00h): Số liệu truyền vào chân SIN,

v1.0014103214

chuyển thành byte và byte này được chuyển vào thanh ghi đệm thu.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

 Thanh ghi cho phép ngắt (offset: 01h)

7 0

0 0 0 0 SINP ERBK TBE RxRD

 SINP = 1: UART phát ra một yêu cầu ngắt khi một trong các lối vào CTS,

DSR, DCD hoặc RI của cổng COM thay đổi trạng thái;

 ERBK = 1: Phát ngắt nếu bộ thu phát hiện có lỗi chẵn lẻ, lỗi điểm dừng, lỗi

khung truyền;

 TBE = 1: Phát yêu cầu ngắt nếu byte số liệu cần truyền đã được chuyển từ thanh ghi đệm phát tới thanh ghi dịch phát (bộ đệm phát đã rỗng, có thể truyền byte tiếp);

 RxRD = 1: Phát một ngắt ngay sau khi một byte số liệu có sẵn trong thanh

v1.0014103214

ghi đệm thu.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

 Thanh ghi nhận diện ngắt (offset: 02h)

0 7

0 0 0 0 ID1 ID0 PNP 0

 ID1, ID0: Các bit nhận diện;

 00: Có sự thay đổi tín hiệu vào cổng COM;

 01: Bộ đệm phát rỗng;

 10: Số liệu đã được thu;

 11: Lỗi truyền nối tiếp hoặc xảy ra điểm ngắt dữ liệu;

v1.0014103214

 PNP = 1 - không có ngắt, PNP = 0 - đang có ngắt.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

 Thanh ghi định dạng dữ liệu (offset: 03h)

7 0

DLAB BRK PAR2 PAR1 PAR0 STOP DAB1 DAB0

 DAB = 1: Cho phép thâm nhập thanh ghi chốt số, =0 thâm nhập thanh ghi thu,

phát và thanh ghi cho phép ngắt;

 BRK = 1: Tín hiệu ở lối ra SOUT luôn ở trạng thái ngắt, BRK = 0: Số liệu được

cấp ra SOUT;

 PAR2, PAR1, PAR0: Loại bit chẵn lẻ;

 000: Không có, 001: Chẵn lẻ lẻ, 011: Chẵn lẻ chẵn, 101: Luôn bằng 1(mark),

111: Luôn bằng 0 (space);

 STOP: Số bit stop, 0: 1 bit stop, 1: 2 bit stop;

v1.0014103214

 DAB1, DAB0: Số bit số liệu, 00: 5 bit, 01: 6 bit, 10: 7 bit, 11: 8 bit.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

 Thanh ghi trạng thái modem (offset: 04h)

7 0

0 0 0 LOOP OUT2 OUT1 RST DTR

 LOOP: Kiểm tra vòng lặp phản hổi của UART;

 LOOP = 0: Hoạt động ở chế độ;

 LOOP = 1: Lối ra 4 của RS-232X sẽ được nối với các lối vào như sau: RTS

nối với CTS, DTR nối với DSR, OUT1 với R1, OUT2 với DC;

v1.0014103214

 OUT1, OUT2, RTS, DTR cho phép điều khiển mức logic các lối ra tương ứng của UART. Nếu các bit được đặt bằng 1 sẽ cho tín hiệu lối ra tương ứng ở mức thấp và ngược lại nếu được xóa sẽ cho tín hiệu lối ra tương ứng ở mức cao.

7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM (tiếp theo)

 Thanh ghi trạng thái đường truyền (offset: 05h)

0 7

0 TXE TBE BREK FRME PARE OVRRE RxRD

 TXE: Các thanh ghi phát;

 TXE = 1: Không có byte nào trong các thanh ghi đệm và dịch phát, TXE = 0:

Có byte trong thanh ghi đệm và dịch phát;

 TBE: Thanh ghi đệm giữ số liệu, TBE = 1: Không có byte nào trong thanh ghi

đệm phát, TBE = 0: Có 1 byte;

 BREK: Điểm ngắt dữ liệu, BREK = 1: Phát hiện có điểm ngắt trong dòng dữ

liệu, BREK = 0: Không có;

 FRME: Lỗi khung truyền, =1: Có lỗi, =0: Không có lỗi;

 PARE: Lỗi chẵn lẻ, =1: Có lỗi, =0: Không có lỗi;

 OVRE: Lỗi tràn dữ liệu, =1: Có lỗi, =0: Không có lỗi;

v1.0014103214

 RxRD: Số liệu sẵn sàng, =1: Số liệu thu có sẵn trong bộ đệm, =0: Không có.

7.3. MODEM

7.3.1. Điều chế tín hiệu trong modem

v1.0014103214

7.3.2. Các chuẩn modem

7.3.1. ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU TRONG MODEM

• Dải thông đường điện thoại: 2400Hz.

• Tốc độ điều chế cho truyền bán song công tối đa: 1200bps.

• Có 3 dạng điều chế: Điều chế biên độ ASK, điều chế tần số FSK, điều chế pha FSK.

• Chuẩn Bell 103A, điều chế tốc độ 300 baund FSK: Tần số 2.025Hz cho mức 0, 2.225Hz cho mức 1 cho một hướng và 1.070Hz cho mức 0, 1.270Hz cho mức 1 cho một hướng còn lại.

v1.0014103214

• Điều chế pha vi sai sử dụng sóng mang hình sin có tần số không đổi cỡ: 1700Hz được dịch đi 1800 để biểu diễn cho một sự thay đổi số liệu từ 1 tới 0 hoặc từ 0 tới 1.

7.3.2. CÁC CHUẨN MODEM

• Chuẩn modem CCITT

CCITT Mô tả

V.21 Song công, tốc độ phát 300pbs

V.22 Bán song công, tốc độ phát 600pbs và 1200pbs

V.22bits Song công, tốc độ phát 1200pbs và 2400pbs

V.23 Song công, tốc độ phát 1200pbs, thu 75pbs

V.24 Chuẩn CCITT cho ghép nối RS-232

V.32 Song công, tốc độ phát 4800pbs và 9600pbs

V.25bits Ngôn ngữ lệnh modem

V.32bits Song công, phát ở 7200pbs, 12000pbs và 14400pbs

v1.0014103214

V.42 Giao thức điều khiển lỗi

7.4. BÀN PHÍM

7.4.1. Cấu tạo vào nguyên tắc hoạt động

v1.0014103214

7.4.2. Thâm nhập bàn phím trực tiếp qua cổng vào/ra

7.4.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

• Bàn phím là một ma trận quét (bao gồm các đường dây dẫn ngang và dọc).

• Các điểm giao cắt đặt các công tắc (phím bấm).

• Khi nhấn hay nhả phím một mã 8 bit được gửi về bộ VXL (mã quét).

• Khi nhấn phím tạo ra mã từ 01h – E0h (mã make-code).

• Khi nhả phím mã được cộng thêm 80h (mã break-code).

v1.0014103214

• Ví dụ: Nhấn phím Z phát ra mã quét: 2Ch, khi nhả phím phát ra mã Ach.

7.4.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

• Cấu trúc khung truyền số liệu bàn phím

0 10

STRT DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 PAR STOP

 STRT: Bit start (luôn bằng 0);

 DB0-DB7: 8 bit số liệu;

 PAR: Bit chẵn lẻ;

v1.0014103214

 STOP: Bit stop (luôn bằng 1).

7.4.2. THÂM NHẬP TRỰC TIẾP BÀN PHÍM QUA CÁC CỔNG VÀO/RA

• Bàn phím là thiết bị ngoại vi  có thể truy nhập qua cổng vào/ra.

• Địa chỉ cổng bàn phím: 60h, 64h.

• Thanh ghi trạng thái xác định trạng thái hiện tại của bộ điều khiển bàn phím.

0 7

PARE TIM AUXB KEYL C/D X INPB OUTB

 PARE: Lỗi chẵn lẻ của byte cuối cùng được đưa vào từ bàn phím, 1: Có lối, 0:

Không có;

 TIM: Lỗi quá thời gian, 1: Có lỗi, 0: Không có;

 AUXB: đệm ra cho thiết bị phụ, 1: Giữ số liệu cho thiết bị, 0: Giữ cho bàn phím;

 KEYL: Trạng thái khóa bàn phím, 1: Không 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 trong đệm vào, 0: Đệm rỗng;

 OUTB: Trạng thái đệm ra, 1: Số liệu bộ điều khiển bàn phím trong bộ đệm ra, 0:

v1.0014103214

Đệm ra rỗng.

7.4.2. THÂM NHẬP TRỰC TIẾP BÀN PHÍM QUA CÁC CỔNG VÀO/RA

• Thanh ghi điều khiển ở địa chỉ 64h là thanh ghi chỉ viết, mã các từ lệnh:

Mã Lệnh Mã Lệnh

A7h Cấm thiết bị phụ D0h Đọc cổng ra

A8h Cho phép thiết bị phụ D1h Viết cổng ra

A9h Kiểm tra ghép nối tới TB phụ D2h Viết đệm ra bàn phím

AAh Tự kiểm tra D3h Viết đệm ra 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 1 xung tới lối ra

C0h Đọc cổng vào FFh Cổng

C1h Đọc cổng vào ra byte thấp

v1.0014103214

C2h Đọc cổng vào ra byte cao

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 về byte eeh

F0h Đăt/nhận diện Đặt 1 trong 3 mã quét và nhận diện các 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 và thời gian trễ bàn phím

F4h Enable Cho phép bàn phím hoạt động

F5h Chuẩn/không cho Đặt giá trị chuẩn và cấm bàn phím

phép

F6h Chuẩn/cho phép Đặt giá trị chuẩn và cho phép bàn phím

Feh Resend

Bàn phím truyền kí tự cuối cùng một lần cuối nữa tới PC

v1.0014103214

FFh Reset Khởi động bên trong bàn phím

7.4.2. THÂM NHẬP TRỰC TIẾP BÀN PHÍM QUA CÁC CỔNG VÀO/RA (tiếp theo)

• Cấu trúc byte chỉ thị

7 0

0 0 0 0 0 CPL NUM SCR

 CPL: 1 bật đèn Caps Lock, 0 tắt;

 NUM: 1 bật đèn Num Lock, 0 tắt;

v1.0014103214

 SCR: 1 bật đèn Scr Lock, 0 tắt.

7.5. CHUỘT

7.5.1. Cấu tạo vào nguyên tắc hoạt động

v1.0014103214

7.5.2. Ghép nối chuột

7.5.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG

• Bi dễ dàng chuyển động;

•

2 thanh sắt (nhựa) chuyển động đặt vuông góc với nhau;

• Đèn cảm biến;

v1.0014103214

• Vi mạch điều khiển.

7.5.2. GHÉP NỐI CHUỘT

• Chuột kết nối tới PC qua cổng COM.

• Chuột không dây (USB).

• Ngắt 33h của BIOS.

• Chương trình ghép nối chuột thực hiện việc nối chuột với các trình ứng dụng, chúng thường được cài đặt như các trình quản lí thiết bị, hoạt động như một chương trình thường trú trong hệ thống.

v1.0014103214

• Có thể định nghĩa dạng con trỏ chuột qua hàm 09h và 0Ah của ngắt 33h.

7.6. MÀN HÌNH

7.6.1. Màn hình quét CRT

7.6.2. Bản mạch ghép nối màn hình

7.6.3. Các chuẩn màn hình thông dụng

7.6.4. Thâm nhập màn hình qua DOS và BIOS

v1.0014103214

7.6.5. Màn hình LCD

7.6.1. MÀN HÌNH QUÉT CRT

• Cấu tạo màn hình CRT

 CRT: Ống chân không;

 Súng bắn tia điện tử;

 Mặt trong thành ống phủ lớp huỳnh quang;

v1.0014103214

 Bộ phận lái tia điện tử.

7.6.1. MÀN HÌNH QUÉT CRT

• Vi mạch ghép nối màn hình (card màn hình): Chuyển tải các thông tin từ bộ VXL ra

màn hình.

• Card màn hình cắm và các khe mở rộng của PC.

• Trung tâm là chip điều khiển ống hình CRTC.

v1.0014103214

• VXL thâm nhập RAM video qua mạch ghép nối BUS để viết thông tin xác định kí tự hoặc hình vẽ cần hiển thị, CRTC liên tục phát ra các địa chỉ để RAM video đọc các kí tự trong đó và truyền tới máy phát kí tự.

7.6.3. CÁC CHUẨN MÀN HÌNH THÔNG 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;

v1.0014103214

 Tần số quét ngang: 31.5 KHz, tần số quét dọc: 50-70Hz.

7.6.4. THÂM NHẬP MÀN HÌNH QUA DOS VÀ BIOS

• Thâm nhập qua DOS: Sử dụng các hàm của ngắt 21 để truy cập màn hình

 Hàm 02h: Ra màn hình;

 Hàm 06h: Ra một kí tự;

 Hàm 09h: Ra một chuỗi;

 Hàm 40h: Viết file/thiết bị;

v1.0014103214

• Thâm nhập qua BIOS: Sử dụng ngắt 10h.

7.6.5. MÀN HÌNH LCD

• Kết hợp tinh thể rắn và tinh thể lỏng.

• Các tinh thể lỏng phía trên dọc theo chiều

a, phần tử dưới dọc theo chiều b.

• Các phần tử tinh thể lỏng được sắp xếp

v1.0014103214

thành ma trận các điểm ảnh (dots).

TÓM LƯỢC CUỐI BÀI

Trong bài này chúng ta đã nghiên cứu các nội dung chính sau:

• Các phương pháp định địa chỉ bộ nhớ cho các thiết bị

ngoại vi;

• Các thiết bị ngoại vi thông dụng, cấu tạo và nguyên tắc hoạt

động của các thiết bị đó;

• Phương pháp trao đổi thông tin hỏi vòng và phương

v1.0014103214

pháp ngắt.

Bài giảng Kiến trúc máy tính: Bài 7 - ThS. Phan Thanh Toàn