Bài giảng Thiết bị ngoại vi và kỹ thuật ghép nối: Chương 5 - Bùi Quốc Anh
lượt xem 9
download
Đến với chương 5 - Digital interface thuộc bộ bài giảng "Thiết bị ngoại vi và kỹ thuật ghép nối" do Bùi Quốc Anh biên soạn sẽ gửi tới các bạn những vấn đề cơ bản về parallel interface (giao diện song song); serial interface (giao diện nối tiếp);...
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Thiết bị ngoại vi và kỹ thuật ghép nối: Chương 5 - Bùi Quốc Anh
- ch 5. digital interface • GhÐp nèi hÖ trung t©m víi ThiÕt bÞ ngo¹i vi qua c¸c tÝn hiÖu logic 1/0 • pARALLEL iN/OUT – poRTS: principle, pPI, Centronics/LPT – PCMCIA, Dual ported Ram. – INTERCACing to devices: Key pad, LED, text panel, encoder, STEP motor, ... – hI-pOWER INTERFACE: relay, scr, triac, power mosfet, igbt... • sERIAL in/OUT: Sync, async, – RS-232, RS-485, RS-422 – modem... P&I Ch5-Digi In/Out 1
- 5.1. parallel interface: 5.1.1. nGuyªn lý • In/Out nhiÒu bit ®ång thêi, nhanh, gÇn a. A Port Line (Ù1bit port): – Output Port: Latched Output (chèt ra), D_Flip-Flops – Unlatched Input, h×nh 5.1. single IO line/pin P&I Ch5-Digi In/Out 2
- • D Flip-Flop (D trigger): – Là 1 trong những phần tử cơ bản của hệ dãy, – D – data, lưu giữ 1 bit số liệu. – 4/6/8 D flip-flop => tạo ra 4/6/8 bit register, nhiều registers đóng trong 1 chip là SRAM. – Input: • Data bit: 1 hoặc 0 • Clock, thường là sườn lên, ghi nhận giá trị của data và lưu lại cho đến khi có bit số liệu khác ghi đè lên. • [Có thể có] clear – xóa; Preset – đặt trước – Output: • Q - ứng với giá trị data input vào thời điểm có clock • /Q – đảo của Q. – Có 2 loại: Transparent (HC373) và Master-Slave (HC374) P&I Ch5-Digi In/Out 3
- H. 501 b, c MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) P&I Ch5-Digi In/Out 4
- • Write pin: bit 0 or 1, clock = ↑ – Write bit 0: D flip-flop => Q = 0; -Q = 1 => gate = 1 => R(ds) MOSFET = ON => pin = 0 – Write bit 1 D flip-flop => Q = 1; -Q = 0 => gate = 0 => R(ds) MOSFET = OFF => pin = 1 • Read pin: (Input line– out “1” firstly)- ReadPin = 0 (!) => open 3 state lower buffer => 1/0 from pin => data bus (i) • ReadLatch (Reading bit out previously) : -ReadLatch = 0 (!) => open 3 state higher buffer => 1/0 from pin => data bus (i) P&I Ch5-Digi In/Out 5
- 5.1. parallel interface: 5.1.1. nGuyªn lý b. Simple In-Out Ports: • Cæng ra ®¬n gi¶n cã chèt (latched output port, based on 74 HC 374/HC373/HC273/HC574..., 8 bit Register), (fig. 5.2) • Cæng vµo ®¬n gi¶n kh«ng chèt (unlatched input port, based on 3 state buffer - 74HC244) • Cæng vµo cã chèt (Latched Input Port), chó ý status flag P&I Ch5-Digi In/Out 6
- 5.1. parallel interface: 5.1.1. nGuyªn lý P&I Ch5-Digi In/Out 7
- Port[Parallel_Out]:= solieu; LÖnh Pascal • Out Port: 74 HC 374: • CPU ph¸t ®Þa chØ ra IO space => cã t/h -IO CS • Ph¸t data vµ -IOW => cã t/h Clock = ↑ (Rising Edge) => data ®−îc chèt vµo HC374 • Ng/vi => OutControl = 0 => open 3 state output P&I Ch5-Digi In/Out 8
- Hình 5.2c. Unlatched Input Port Hình 5.2d. Latched Input Port P&I Ch5-Digi In/Out 9
- 5.1. parallel interface: 5.1.1. nGuyªn lý c. Port song song cã tÝn hiÖu b¾t tay/ tr¹ng th¸i (outport): – Göi 1 packet ra ngo¹i vi, cÇn ®ång bé gi÷a 2 phÝa – Peripheral chØ ®äc bé ®Öm cæng khi cã sè liÖu (cê IBF thiÕt lËp, 1) – CS chØ göi sè liÖu ra tiÕp theo khi byte/char tr−íc ®· ®−îc ®äc bëi Peripheral (OBE - Output Buffer Empty, xãa, 0) – Chó ý Time-Out-Error. – CPU göi 1 character, set -OBE =1 (Out. Buf Empty) – Per: If IBF= 1 then ®äc char (In. Buffer Full) – Bµi tËp: LËp tr×nh (C/ Pascal/Asm) cho s¬ ®å sau ®Ó göi 1 packet n byte - Chó ý Timeout Error P&I Ch5-Digi In/Out 10
- OBE P&I Ch5-Digi In/Out 11
- 5.1. parallel interface: 5.1.2. Programmable ports • Ports: • Intel PPI 8255 (Programmable Peripheral Interface) • Motorola PIA 6821 (Progr. Interface Adaptor) • Z80 PIO (Parallel In/Out) ... • Flexible Specifics: • 2..4 In/ Out Ports, single line direction define (PIA/ PIO) • Mode: IN/OUT w [w/o] handshake, bus trans-ceiver • Control/ status/ HSK: Edge (↑, ↓) or Level (hi, lo) • Case study 1: PPI 8255: Tù ®äc 4 ports: PA, PB, PCH & PCL, 24 IO lines 3 modes M0, M1 & M2, (PA & PB, PC as HSK signals) §¬n gi¶n vµ hiÖu qu¶ • Case Study 2: Interface ISA bus – PPI 8255, (Fig. 5.3a) P&I Ch5-Digi In/Out 12
- H×nh 5.3a. GhÐp nèi PPI 8255 víi PC qua ISA bus P&I Ch5-Digi Addr: 300h-303h, Mode 0 all,In/Out PA & PC In, PB Out 13
- 5.1. parallel interface: 5.1.3. centronics port • Centronics Computer Inc. so called LPT; 2 LPT ports (available) in PC • Modes: SPP, EPP, ECP & IEEE 1284 (EPP+ECP) • IRQ (7/ 5) & DRQ (1/ 3 - 8 bit channels) support for many applications of Interface: • Printer • Local Area Network - LAN • Ext. HDD, SemiDisk, • Test Digital In/Out, ADC, DAC in many application interfaces • PC remote control (TV, Multi media, shut down...) • Programmers (All 11P2) – nạp chip chuyên dùng • Others P&I Ch5-Digi In/Out 14
- 5.1. parallel interface: 5.1.3. centronics port Mode 0: Simple Parallel Port - SPP (Normal mode, OUTput only) • 50..100kB/s, cable 10' max - 25/36 lines - Ground twisted pair, Base Addr: 378h - LPT1 & 278h - LPT2 • Data Out port, Addr. X78h - I/O space, TTL 0..5V, • Open Coll. Buffered - 8 bit latched out, back read-latch • LPT: send control & printed characters to Printer • Control Out Port: X7Ah, TTL (x=3/2) • 4 bit latched out, back read-latch, dïng software. §èi víi c¸c thiÕt bÞ, 4 tÝn hiÖu nµy ®−îc set (1) vµ reset (0) b»ng phÇn mÒm thuÇn tóy. • LPT: /Strobe (b0), AutoFeed (b1), /Init (b2), SLCT(b3) • IRQ_EN (b4), not outlet • Status In, X79h, Unlatched, TTL (0..5V): Printer status P&I Ch5-Digi In/Out 15 • 5 bit: b3..b7: Err, SLCT_IN, PE, -Ack, Busy
- 5.1. parallel interface: 5.1.3. centronics port P&I Ch5-Digi In/Out 16
- 5.1. parallel interface: 5.1.3. centronics port • Enable Int Req: mov dx, 37Ah; LPT 1 control in al, dx or al, 0001 0000b out dx, al ; PASCAL: Port[BA+2]:=Port[BA+2] or $10; {set bit 4 only} • Disable: Port[BA+2]:=Port[BA+2] and $EF; {Reset bit 4 only} P&I Ch5-Digi In/Out 17
- 5.1. parallel interface: 5.1.3. centronics port Mode 1: enhanced parallel port - epP • Xircom, 1992, Hi speed - 2 MB/s (DMA, 1 ISA bus cycle), bi-directional port, ghÐp nèi víi Ext HDD, Local Network... Base Addr 378h hoÆc 278h • 8 Registers:, cã t−¬ng thÝch víi SPP, • Offset 0: SPP data , R/W data lines, w/o HSK • Offset 1: SPP status, Read (b3..b7), b0 timeout • Offset 2: SPP control, R/W 4bit C0..C3, C4: IRQ En, C5: byte dir(ection) - chiÒu sè liÖu • Offset 3: EPP addr, R/W addr cycle w HSK (b¾t tay) • Offset 4: EPP data, R/W data cycle w HSK • Others: may be used for 16/32, port config, user define P&I Ch5-Digi In/Out 18
- 5.1. parallel interface: 5.1.3. centronics port Mode 2: extended capabilities port - ecp • MS-HP, 1993, 2..5 MB/s (1 ISA bus cycle), bi directional port, Ext HDD, Network... extension sys bus • 16 FIFO byte buffer ®Ó göi/ nhËn, DMA: Mem buffer • Cã thÓ ghÐp nèi víi c¸c ngo¹i vi chËm khi dïng Rdy • M« pháng, t−¬ng thÝch h® cña SPP, EPP mode • R/W: data & commands: • OUT -C1 (HostAck); IN -S7 (Periphiral. Ack). • -C1/ -S7 = 1 (sending data); 0 (command) • Command: b7=1, b0..6: channel addr, b7=0, b0..6 run- length count for data compression mode (®Õm c¸c byte gièng nhau - graphics, hardware) P&I Ch5-Digi In/Out 19
- 5.1. parallel interface: 5.1.3. centronics port Mode 2: extended capabilities port - ecp • Many chip (SMC's super IO...) hç trî decompress, phÇn mÒm göi ra ph¶i 'compress' • 6 registers: 3 SPP reg vµ 3 ECP reg • Base addr + 400h: data FIFO & Config A-Read only • Base addr + 401h: Config B (interrupt, DMA...) • Base addr + 402h: Extended Control Register P&I Ch5-Digi In/Out 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
BÀI GIẢNG ĐIỀU KHIỂN LẬP TRÌNH 1 - CHƯƠNG 6: PLC S7 – 200
11 p | 406 | 200
-
Bài giảng Cấu trúc vi điều khiển PIC
12 p | 541 | 87
-
Phòng thí nghiệm Vi xử lý Bài thí nghiệm Vi xử lý BÀI 03: ĐIỀU KHIỂN MA TRẬN
11 p | 247 | 65
-
Bài giảng Phương pháp hấp thụ nguyên tử (UV – VIS)
17 p | 304 | 61
-
BÀI GIẢNG LÝ THUYÊT VI XỬ LÝ - GIỚI THIỆU MÔN HỌC
11 p | 225 | 56
-
Bài giảng lý thuyết vi xử lý-Chương 6: Hoạt động ngắt
19 p | 175 | 48
-
Bài giảng Sức bền vật liệu: Chương 1 - PGS. TS. Trần Minh Tú
76 p | 254 | 35
-
Bài giảng: Lập trình truyền thông mạng Enthernet cho 2 trạm PLC
6 p | 248 | 34
-
bài giảng môn học cung cấp điện - phần 11
7 p | 88 | 24
-
Thiết bị ngoại vi & Kỹ thuật ghép nối - Mở đầu
14 p | 149 | 21
-
Thiết bị ngoại vi & Kỹ thuật ghép nối - Chương 7
12 p | 78 | 11
-
Bài giảng Thiết bị ngoại vi và kỹ thuật ghép nối: Chương 4 - Bùi Quốc Anh
38 p | 77 | 9
-
Bài giảng Thiết kế hệ thống nhúng (Embedded Systems Design) - Chương 2 (Bài 3): Bộ xử lý chức năng đơn tiêu chuẩn - Thiết bị ngoại vi
17 p | 43 | 8
-
Bài giảng Vi xử lý - Chương 0: Giới thiệu học phần
4 p | 18 | 6
-
Bài giảng Vi xử lý - Vi điều khiển: Chương 5.4 - ThS. Phan Đình Duy
34 p | 70 | 5
-
Bài giảng Lắp đặt hệ thống tự động hóa 1: Bài 2 - ThS. Nguyễn Thị Lan
9 p | 23 | 4
-
Bài giảng Vi xử lý - Vi điều khiển: Chương 2 - GV. Đỗ Văn Cần
83 p | 9 | 4
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn