điều khiển máy khoan bằng máy tính điện tử, chương 1

Chia sẻ: Tran Quoc Kien | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

166
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trải qua một thời gian dài từ phát minh đầu tiên ra máy tính cho đến nay, máy tính đã không ngừng nâng cao và phát triển qua nhiều thế hệ. Tuy nhiên hầu hết máy tính đang phổ biến hiện nay đều có nguồn gốc xuất phát từ họ PC (Personal Computer). Đầu tiên là kiểu máy PCXT do hãng IBM chế tạo với bộ xử lý (CPU) 8088 của hãng Intel. Đây là hệ thống xử lý dữ liệu 16 bit nhưng dùng bus dữ liệu 8 bit. Tiếp theo đó là máy AT ra đời với bộ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: điều khiển máy khoan bằng máy tính điện tử, chương 1

Chương 1: GIAO TIEÁP MAÙY TÍNH I _ CAÙC VAÁN ÑEÀ CÔ BAÛN VEÀ MAÙY TÍNH Traûi qua moät thôøi gian daøi töø phaùt minh ñaàu tieân ra maùy tính cho ñeán nay, maùy tính ñaõ khoâng ngöøng naâng cao vaø phaùt trieån qua nhieàu theá heä. Tuy nhieân haàu heát maùy tính ñang phoå bieán hieän nay ñeàu coù nguoàn goác xuaát phaùt töø hoï PC (Personal Computer). Ñaàu tieân laø kieåu maùy PCXT do haõng IBM cheá taïo vôùi boä xöû lyù (CPU) 8088 cuûa haõng Intel. Ñaây laø heä thoáng xöû lyù döõ lieäu 16 bit nhöng duøng bus döõ lieäu 8 bit. Tieáp theo ñoù laø maùy AT ra ñôøi vôùi boä xöû lyù 80286 coù tính naêng hôn haún chip 8088 cuûa maùy PC XT. Noù coù khaû naêng taïo ra boä nhôù aûo, ña nhieäm vuï, toác ñoä nhanh, ñoä tin caäy cao vaø duøng bus döõ lieäu 16 bit. Ña nhieäm (Multitasking) laø khaû naêng thöïc hieän moät luùc nhieàu nhieäm vuï: - Vöøa in moät taøi lieäu - Vöøa tính toaùn moät pheùp tính Coâng vieäc naøy thöïc hieän ñöôïc nhôø hoaùn chuyeån nhanh theo söï theo doõi cuûa CPU ñeán caùc chöông trình maø noù ñang naém quyeàn ñieàu khieån .Vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän ngay beân trong CPU coäng vôùi moät vaøi giuùp ñôõ cuûa heä ñieàu haønh.Boä nhôù aûo (Virtull Memory) cho pheùp maùy tính laøm vieäc vôùi moät boä nhôù döôøng nhö lôùn hôn nhieàu so vôùi boä nhôù vaät lyù hieän coù: Coâng vieäc naøy thöïc hieän ñöôïc nhôø moät phaàn meàm vaø söï thieát keá phaàn cöùng cöïc kyø tinh xaûo. Ngaøy nay caùc maùy AT 386, 486, Pentium duøng chip CPU laàn löôït laø 80386, 80486, P5 laø keát quaû cuûa trình ñoä kyõ thuaät vaø coâng ngheä hieän ñaïi. Chöông trình moät boä nhôù lôùn hôn toå tieân laø : 8088 hay 80286 cuøng vôùi nhieàu chöùc naêng môùi, theâm nöõa laø toác
ñoä vi xöû lyù khoâng ngöøng ñöôïc naâng cao ñoä roäng cuûa data bus cuõng môû roäng leân 32bit roài 64 bit vôùi Pentium. II _ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU KHIEÅN VAØO RA: 1. Vaøo ra ñieàu khieån baèng chöông trình: Thieát bò ngoai vi ñieàu gheùp vôùi Bus heä thoáng vi xöû lyù thoâng qua caùc phaàn thích öùng veà coâng ngheä cheá taïo vaø logic. Thích öùng veà coâng ngheä cheá taïo laø ñieàu chænh möùc coâng ngheä saûn xuaát thieát bò ngoaïi vi vaø coâng ngheä saûn xuaát cuûa maïch trong heä vi xöû lyù. Thích öùng veà Logic laø nhieäm vuï taïo tín hieäu ñieàu khieån ngoaïi vi tín hieäu treân bus heä thoáng. Trong heä vi xöû lyù moät vuøng nhôù duøng laøm nôi chöùa ñòa chæ coång vaøo ra vaø CPU xuaát hoaëc nhaäp döõ lieäu töø caùc coång vaøo ra naøy caùc leänh xuaát nhaäp In/Out Luùc naøy coång vaøo ra ñöôïc xem nhö thanh ghi ngoaøi, chuùng ñöôïc vieát vaøo hoaëc ñoïc ra nhö oâ nhôù Ram qua hai leänh treân. Ñeå phaân bieät höôùng xuaát hoaëc nhaäp döõ lieäu töø coång vaøo ra CPU phaùt ra tín hieäu ñieàu khieån ñoïc hoaëc vieát. Ñeå phaân bieät vuøng nhôù vôùi thieát bò vaøo ra CPU phaùt ra tín hieäu ñieàu khieån IO/M. Khi coù caùc leänh naøy thì caùc leänh In/Out môùi coù taùc duïng. Ngoaøi caùc leänh qui chieáu boä nhôù, cuõng nhö khaû naêng trao ñoåi döõ lieäu giöõa thieát bò ngoaïi vi vaø heä vi xöû lyù. Luùc ñoù vaøo ra ñöôïc gaùn nhö moät ñòa chæ oâ nhôù cuûa boä nhôù. Caùc thanh ghi lieân quan tôùi coång vaøo ra ñöôïc xem nhö ngaên nhôù. Khi boä vi xöû lyù goïi ñòa chæ vaø xung ñieàu khieån ñoïc hay vieát boä nhôù khoâng caàn xaùc ñònh nôi gôûi laø boä nhôù hay thieát bò vaøo ra. Noù chæ hoûi nôi gôûi döõ lieäu vaøo trong khoaûng thôøi gian cho pheùp. Boä logic beân ngoaøi seõ giaûi maõ ñòa chæ keát hôïp vôùi xung MR, MW, ñeå choïn thieát bò maø khoâng phaân bieät ngaên nhôù hay thieát bò vaøo ra.
2. Vaøo ra ñieàu khieån baèng ngaét: Vôùi phöông phaùp ñieàu khieån vaøo ra baèng chöông trình, CPU phaûi lieân tuïc kieåm tra traïng thaùi cuûa thieát bò ngoaïi vi ñeán khi saün saøng, ñoù laø söï laõng phí thôøi gian cuûa CPU vaø chöông trình daøi vaø phöùc taïp. Khi boä vi xöû lyù coù nhieàu thieát bò ngoaïi vi CPU khoâng ñaùp öùng yeâu caàu cuûa chuùng. Coù theå ñaùp öùng yeâu caàu ngoaïi vi nhanh choùng vaø khoâng theo trình töï nhö ñònh tröôùc nhôø cô caáu ngaét CPU. Nhôø tính chaát ñaùp öùng töùc thôøi cuûa vi xöû lyù khi coù yeâu caàu ngaét töø thieát bò ngoaïi vi do ñoù caùc ngaét thöôøng ñöôïc duøng ôû nhöõng tröôøng hôïp yeâu caàu ñap öùng nhanh, thôøi gian traû lôøi ngaén, thöïc hieän ôû baát kyø thôøi ñieåm naøo. Khi ñoù CPU phaûi chuyeån ñeán chöông trình con, yeâu caàu ngaét ôû cuoái baát kyø leänh naøo trong chöông trình chính. Caùc chöông trình con phuïc vuï ngaét coù theå löu tröõ noäi dung caùc thanh ghi vaø khoâi phuïc laïi khi thöïc hieän xong chöông trình phuïc vuï ngaét vaø tröôùc khi trôû laïi chöông trình chính. Giao tieáp vôùi mayù tính laø trao ñoåi döõ kieän giöõa moät maùy tính vôùi moät hay nhieàu thieát bò ngoaïi vi. Theo tieâu chuaån saûn xuaát, maùy tính giao tieáp vôùi ngöôøi söû duïng baèng hai thieát bò: - Baøn phím ñeå nhaäp döõ lieäu - Maøn hình ñeå hieån thò Ngoaøi ra nhaø saûn xuaát cho ta nhieàu caùch giao tieáp khaùc thoâng qua caùc port nhö laø caùc ngoõ giao tieáp: - Giao tieáp qua port com (noái tieáp) - Giao tieáp qua port Parallel(song song)
Tuøy theo tröôøng hôïp öùng duïng cuï theå maø choïn caùch giao tieáp thích hôïp. III _ PHÖÔNG PHAÙP GIAO TIEÁP 1. Giao tieáp vôùi maùy tính thoâng qua slot card: Beân trong maùy tính, ngoaøi nhöõng khe caém duøng cho card vaøo - ra, card maøn hình, vaãn coøn nhöõng raõnh caém ñeå troáng. Ñeå giao tieáp vôùi maùy tính, ta coù theå thieát keá card môû roäng ñeå gaén vaøo khe caém môû roäng naøy. ÔÛ maùy tính PC/XT raõnh caém chæ coù 1 loaïi vôùi ñoä roäng 8 bit vaø tuaân theo tieâu chuaån ISA (Industry Standard Architecture). Raõnh caém theo tieâu chuaån IS coù 62 ñöôøng tín hieäu, qua caùc ñöôøng tín hieäu naøy maùy tính coù theå giao tieáp deã daøng vôùi thieát bò beân ngoaøi thoâng qua card môû roäng. Treân raõnh caém môû roäng, ngoaøi 20 ñöôøng ñòa chæ, 8 ñöôøng döõ lieäu, coøn coù moät soá ñöôøng ñieàu khieån nhö: RESET , IOR , IOW, AEN, CLK, ... Do ñoù card giao tieáp vôùi maùy tính qua slot card ñôn giaûn, soá bit coù theå taêng deã daøng, giaûm ñöôïc nhieàu linh kieän, toác ñoä truyeàn döõ lieäu nhanh (truyeàn song song). Tuy nhieân, do khe caém naèm beân trong maùy tính neân khi muoán gaén card giao tieáp vaøo thì phaûi môû naép ra, ñieàu naøy gaây baát tieän cho ngöôøi söû duïng. 2. Giao tieáp qua Serial Port (Port COM) : IBM PC cung caáp 2 coång noái tieáp: COM1 vaø COM2. Caùc coång naøy giao tieáp theo tieâu chuaån RS232. Chuùng coù theå ñöôïc noái vôùi moät Modem ñeå duøng cho maïng ñieän thoaïi, hay noái tröïc tieáp vôùi moät maùy tính khaùc. Döõ lieäu ñöôïc truyeàn qua coång naøy theo caùch noái tieáp, nghóa laø döõ lieäu ñöôïc gôûi ñi noái tieáp nhau treân 1 ñöôøng daây. Do caùc döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi töøng bit moät neân toác ñoä truyeàn chaäm, caùc toác ñoä truyeàn coù theå laø 300, 600,
1200, 2400, 4800bps, 9600bps, chieàu daøi döõ lieäu coù theå laø 5, 6, 7 hoaëc 8 bit vaø keát hôïp vôùi caùc bit Start, Stop, Parity taïo thaønh moät khung (frame). Ngoaøi ra coång naøy coøn coù caùc ñieàu khieån thu (Receive), phaùt (Trans), kieåm tra. Caùch giao tieáp naøy cho pheùp khoaûng caùch truyeàn döõ lieäu xa, tuy nhieân toác ñoä truyeàn raát chaäm toác ñoä toái ña laø 20kbps. 3. Giao tieáp qua coång PRINT (Coång maùy in): IBM PC cho pheùp söû duïng ñeán 3 coång song song coù teân laø LP1, LP2 vaø LP3. Kieåu giao tieáp song song ñöôïc duøng ñeå truyeàn döõ lieäu giöõa maùy tính vaø maùy in. Khaùc vôùi caùch giao tieáp qua Port Com, ôû caùch giao tieáp naøy döõ lieäu ñöôïc truyeàn song song cuøng moät luùc 8 bit. Vì theá noù coù theå ñaït toác ñoä cao. Connector cuûa Port naøy coù 25 chaân bao goàm 8 chaân döõ lieäu vaø caùc ñöôøng tín hieäu baét tay (Handshaking ). Taát caû caùc ñöôøng Data vaø tín hieäu ñieàu khieån ñeàu ôû möùc logic hoaøn toaøn töông thích vôùi möùc TTL. Hôn nöõa, ngöôøi laäp trình coù theå ñieàu khieån cho pheùp hoaëc khoâng cho pheùp caùc tín hieäu taïo Interrupt töø ngoõ vaøo neân vieäc giao tieáp ñôn giaûn vaø deã daøng. Tuy nhieân, giao tieáp vôùi möùc logic TTL neân khoaûng caùch truyeàn bò haïn cheá so vôùi caùch truyeàn qua Port Com, ñoàng thôøi caùp truyeàn cuõng phöùc taïp hôn. Ñoù laø nhöôïc ñieåm cuûa caùch giao tieáp naøy.