GNMT

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI (Theo chương trình đào tạo 150 TC)

Tên học phần: Kỹ thuật ghép nối máy tính

Số tín chỉ: 02

Dạy cho ngành, khối ngành: Điện - Điện tử

Khoa: Điện tử

Thái Nguyên - 2011

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Lý thuyết lấy của ku Ngọc Hoàng bên lớp K43KDT, mang về chỉnh sửa, không dám chắc là đúng nhá. Chắc còn nhiều lỗi sai.

Bài tập cũng thế, chưa chắc đã đúng đâu. Thế nên các thanh niên đừng có manh động

BÀI LÀM CHỈ MANG TÍNH CHẤT THAM KHẢO --------------------------------------------------------------------------------

CHƯƠNG 1

LT 1. Câu hỏi lý thuyết:

LT 1.2.1. Trình bày vai trò, chức năng của một khối ghép nối. Trong ghép nối giữa máy tính và máy in thông thường qua cổng máy in, khối ghép nối nằm ở đâu và chức năng cụ thể của nó?

Vai trò: Khối ghép nối nằm giữa MVT và TBN đóng vai trò biến đổi và trung chuyển tin giữa chúng.

Chức năng Chức năng nhận tín hiệu ( listener)

Nhận thông báo địa chỉ từ MVT Nhận thông báo trạng thái từ TBN Nhận lệnh điều khiển từ MVT Nhận số liệu từ MVT

Chức năng nguồn tín hiệu (talker) Phát địa chỉ cho khối chức năng

PC MÁY IN interface

I/O

Nguồn

MVT

Nguồn nhận

Nguồn nhận

TBN

Nguồn phát

Nguồn phát

Nguồn nhận

Nguồn nhận

Nguồn phát

Ghép nối đường dây MVT

Ghép nối đường dây TBN

Vị trí và vai trò của khối ghép nối

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

của TBN Phát lệnh cho TBN Phát yêu cầu hay trạng thái của TBN cho MVT Phát số liệu cho TBN hay cho MVT

Chức năng điều khiển (Controler) Trong ghép nối giữa máy tính và máy in thông qua cổng máy in, vị trí của khối

ghép nối và chức năng cụ thể của nó: Khối ghép nối nằm giữa MT và máy in. Chức năng: Nhận thông báo trạng thái từ máy in; lệnh điều khiển, số liệu từ MVT,... Phát lệnh cho máy in.

LT 1.2.2. Xác định các chức năng của khối ghép nối trong hệ thống điều khiển động cơ điện xoay chiều 3 pha 380V.

Máy tính trao đổi dữ liệu với môi trường ngoài, như giao tiếp với người sử dụng thông qua bàn phím, màn hình; trao đổi dữ liệu với các thiết bị ngoại vi thông dụng; các thiết bị ngoài trong hệ đo lường điều khiển; với các máy tính khác trong mạng…Do đó, khối ghép nối được xây dựng.

Khối ghép nối đóng vai trò biến đổi và trung chuyển tin giữa MVT và TBN: biến đổi tín hiệu của thiết bị ngoài và máy tính để chúng tương thích với nhau.

Trong khối ghép nối có bộ ADC và DAC, chuyển đổi tín hiệu analog từ động cơ thành tín hiệu số, đưa về hệ thống điều khiển.

LT 1.2.3. Trình bày cấu trúc chung của một khối ghép nối. Để có thể lập trình điều khiển ghép nối được thì khối ghép nối bắt buộc phải có thành phần nào? Tại sao?

Cấu trúc chung của một khối ghép nối: 1. Khối phối hợp đường dây MVT

Phối hợp mức và công suất tín hiệu với bus MVT. Thường dùng vi mạch chuyển mức, vi mạch công suất Cô lập đường dây khi không có trao đổi tin

2. Khối giải mã địa chỉ - lệnh: Nhận các tín hiệu từ bus địa chỉ, các tín hiệu đọc, ghi, chốt địa chỉ (ALE), … để tổ hợp thành các tín hiệu đọc, ghi và chọn chíp cho từng thiết bị của KGN và TBN.

3. Các thanh ghi đệm

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Thanh ghi điều khiển chế độ Thanh ghi trạng thái hay yêu cầu trao đổi cuatr TBN Thanh ghi đệm số liệu ghi Thanh ghi đệm số liệu đọc

4. Khối xử lý ngắt: Ghi nhận, che chắn yêu cầu trao đổi tin của TBN. Xử lý ưu tiên và đưa yêu cầu vào MVT

5. Khối phát nhịp thời gian: Phát nhịp thời gian cho hành động ở bên trong KGN hay cho TBN. Đôi khi để đồng bộ, khối còn nhận tín hiệu nhịp đồng hồ (clock) từ bus máy tính

6. Khối đệm thiết bị ngoài: Biến đổi mức tín hiệu, công suất và biến đổi dạng tin 7. Khối điều khiển: Điều khiển hoạt động của khối như phát nhịp thời gian, chế độ hoạt

động

Để có thể lập trình điều khiển ghép nối được thì khối ghép nối bắt buộc phải có các thanh ghi để cho phép thiết lập chế độ làm việc: các thanh ghi điều khiển, trạng thái, dữ liệu…

LT 1.2.4. Liệt kê các giao diện có thể sử dụng trong ghép nối của máy tính PC. Cho biết các đặc điểm cơ bản của các giao diện đó.

Ghép nối qua cổng USB: Giao tiếp cho phép dữ liệu truyền giữa máy tính chủ và hoặc nhiều thiết bị

ngoại vi đồng thời. Thiết bị ngoại vi cắm vào được chia sẻ băng thông của USB thông qua giao thức dựa trên cơ chế lập lịch và dùng thẻ bài. Hệ thống bus này cho phép các thiết bị có thể cắm vào, thiết lấp chế độ, sử

dụng và rút ra trong khi máy tính chủ và các thiết bị ngoại vi khác vẫn hoạt động.. Ghép nối qua cổng song song: LPT

Cùng một thời điểm truyền được 4, 8, 16, 32 bộ dữ liệu (mỗi bit dữ liệu có một đường dẫn dữ liệu riêng). Gửi nhanh, nhận nhanh. Khoảng cách trao đổi thông tin ngắn do ảnh hưởng của điện dung ký sinh,

mức điện áp, kinh tế. Ghép nối qua cổng nối tiếp: RS232…

Truyền xa, tốc độ không lớn. Cần ít đường dây, có thể sử dụng một đường để truyền, một đường để nhận.

Thông tin thu nhận là tin cậy. Tại một thời điểm chỉ có một bit dữ liệu được truyền đi và các bit dữ liệu được

truyền tuần tự nhau. Một liên kết giữa hai bên có thể sử dụng hai đường dữ liệu để

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

truyền theo hai hướng riêng biệt hoặc có thể sử dụng chung một đường dữ liệu để truyền theo cả hai hướng vào các thời điểm khác nhau Các thiết bị đầu cuối trong liên kết nối tiếp có thể là các loại thiết bị khác nhau

nhưng chúng phải thống nhất với nhau về các quy tắc về giao thức cũng như định dạng dữ liệu Một tín hiệu phải có là tín hiệu xung đồng hồ.

Ghép nối qua rãnh cắm mở rộng: bus ISA, bus PCI, bus PC

Bus PC: tốc độ truyền được cố định ở 4,77MHz; có 8 bit dữ liệu được truyền đồng thời. Bus ISA: cùng một lúc trao đổi hoặc xử lý với 16 bit dữ liệu; không tích hợp

chế độ Plug and Play; chạy ổn định cao; số khe cắm phát triển từ ISA: EISA, VESA, VL-BUS, MCA

Bus PCI: truy cập rất nhanh tới bộ nhớ, bộ điều khiển đĩa, card âm thanh, card đồ họa; truyền dữ liệu bằng tốc độ của đồng hồ hệ thống cho phép truyền dữ liệu với tốc độ cao hơn nhiều so với bus ISA; có thể hoạt động với 64 bit, tốc độ tối đa đạt được 264 Mbyte/s; rãnh cắm PCI có mật độ chân cao hơn do vậy ko tương thích với card ISA

CHƯƠNG 2


LT 2.2.1. Trình bày các tham số chính của một bộ biến đổi tương tự - số (ADC). So sánh giữa phương pháp tích phân hai sườn dốc và phương pháp xấp xỉ tiệm cận.

Các tham số chính của một bộ biến đổi tương tự - số (ADC). Độ phân giải (Bits) Nếu một ADC có n bit, thì độ phân giải của nó là 2n , có nghĩa

là số trạng thái hay số mã có thể sử dụng để chia đầu vào analog. Số bit càng cao thì độ phân giải càng lớn và càng phân biệt được nhiều trạng thái

Sai số tuyến tính vi phân (Bits) Với mỗi ADC, tín hiệu số biến đổi theo từng bit LSB. Độ chênh lệch giữa các giá trị lý tưởng được gọi là độ phi tuyến vi phân.

Sai số tuyến tính tích phân (LSB) Hàm truyền của một ADC là một đường thẳng nối từ điểm “0” tới điểm toàn thang. Sai số lớn nhất của một mã số với đường thẳng này được gọi là độ sai số tích phân của ADC

Dải điện áp tương tự đầu vào hay dải toàn thang (V) Là độ chênh lệch giữa giá trị tương tự lớn nhất và nhỏ nhất ứng với ADC cụ thể

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

VD: 0V to +10 V, Unipolar Mode; -5V to +5V, Bipolar Mode Thời gian chuyển đổi (µs) Thời gian cần thiết để ADC hoàn thành một lần chuyển

đổi Nguồn nuôi dương (V) Dải điện áp có thể sử dụng làm nguồn nuôi dương cho ADC Nguồn nuôi âm (V) Dải điện áp có thể sử dụng làm nguồn nuôi âm cho ADC

So sánh giữa phương pháp tích phân 2 sườn dốc và phương pháp xấp xỉ tiệm cận Giống: đều là bộ biến đổi tương tự - số. Khác:

Xấp xỉ tiệm cận Tích phân sườn dốc Tốc độ biến đổi nhanh, thời gian biến đổi là hằng số cố định ko phụ thuộc điện áp đầu vào.

Thời gian biến đổi chậm, giá rẻ, ko dùng các phần tử chính xác như bộ biến đổi AD hoặc bộ biến đổi áp sang tần số. Chống nhiễu tốt, trôi nhiệt.

LT 2.2.2. Trình bày các tham số chính của một bộ biến đổi số - tương tự (DAC). So sánh giữa phương pháp chia điện trở và phương pháp trọng số nhị phân.

Các tham số chính của một bộ biến đổi số - tương tự (DAC): Độ phân giải (Bit): Đây là số bit mà DAC xử lý. Nếu DAC có n bit thì giá trị

điện áp đầu ra có thể phân thành n trạng thái có giá trị cách đều nhau. Mỗi giá trị tương ứng với một mã số đầu vào. Số bit n càng cao thì DAC có độ phân giải càng lớn Giải điện áp tham chiếu (V): Chỉ ra mức điện áp lớn nhất và nhỏ nhất có thể

được sử dụng như điện áp tham chiếu từ bên ngoài Độ phi tuyến vi phân (LSB): Là độ chênh lệch giữa độ thay đổi giá trị điệp áp

ra thực tế với độ thay đổi điện áp ra lý tưởng trong trường hợp đầu vào số thay đổi một bit LSB , hay dự thay đổi giữa hai giá trị số kề nhau Độ phi tuyến tích phân (LSB): Là sai số lớn nhất giữa đầu ra với đường thẳng

nối giữa điểm 0 và điểm toàn thang (giá trị lớn nhất của thang đo) ngoại trừ sai số điểm không và sai số toàn thang Giải đầu ra tương tự hay giải toàn thang (V): Là độ chênh lệch giữa giá trị

tương tự lớn nhất và nhỏ nhất mà DAC cụ thể đó cung cấp Mức điện áp logic cao đầu vào (V): Là điện áp nhỏ nhất của tín hiệu số đầu

vào DAC đảm bảo được nhận là mức logic “1” Mức điện áp logic cao đầu ra (V): Là điện áp lớn nhất của tín hiệu số đầu vào

DAC mà được nhận là mức logic “0"

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Điện áp nguồn dương (V): Là dải điện áp có thể dùng để làm nguồn cung cấp dương cho DAC Điện áp nguồn âm (V): Là dải điện áp có thể sử dụng làm nguồn cung cấp âm

cho DAC Điện áp mức logic dương (V): Là dải điện áp có thể sử dụng cho mức logic

dương của DAC Điện áp mức logic âm (V): Là dải điện áp có thể sử dụng cho mức logic dương

của DAC So sánh giữa phương pháp chia điện trở và phương pháp trọng số nhị phân

Giống: đều biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự, Khác:

Chia điện trở Trọng số nhị phân Sử dụng một chuỗi điện trở mắc nối tiếp nhau Mỗi bit thêm vào cho độ phân giải của ADC đòi hỏi tăng gấp đôi số điện trở và công tắc. Kém hiệu quả với các bộ DAC có độ phân giải cao.

Sử dụng kiến trúc thang điện trở Thêm 1 bit, chỉ cần thêm 1 điện trở và 1 công tắc. Hiệu quả cao hơn, tiết kiệm diện tích vi mạch.

CHƯƠNG 3

LT 3.2.1. Trình bày ưu ngược điểm của phương pháp vào ra bằng hỏi vòng trạng thái (polling)? Phương pháp này thường sử dụng trong trường hợp nào? Lấy ví dụ thực tế.

Ưu nhược điểm của phương pháp vào ra bằng hỏi vòng trạng thái (Polling) Ưu điểm:

Đơn giản. Đảm bảo tính chính xác về dữ liệu thu được.

Nhược điểm: Tốc độ vào ra chậm. Chỉ phù hợp với hệ thống đơn giản, ít thiết bị ngoại vi. Yêu cầu về phần cứng và phần mềm: phần cứng tồn tại tín hiệu báo trạng thái

sẵn sàng, phần mềm đọc được tín hiệu báo trạng thái. Hiệu quả vào ra thấp, tốn thời gian của CPU

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Phương pháp này thường được sử dụng khi Tốc độ trao đổi tin của thiết bị ngoài chậm so với máy tính. Khi quá trình vào ra dữ liệu có chu kỳ cố định và có thể xác định trước. Trao đổi dữ liệu với ít thiết bị ngoại vi và ko yêu cầu tốc độ cao.

LT 3.2.2. Trình bày ưu, nhược điểm của phương pháp vào/ra bằng ngắt VXL. Khi nào thì sử dụng phương pháp vào/ra này? Liên hệ một số ứng dụng thực tế.

Ưu nhược điểm của phương pháp vào ra bằng ngắt VXL Ưu điểm: Làm việc tin cậy vì việc trao đổi tin chỉ diễn ra khi thiết bị ngoài đã sẵn sàng. Hiệu quả trao đổi dữ liệu cao, hiệu quả sử dụng CPU tăng. Đảm bảo phối hợp cả phần cứng và phần mềm. Phù hợp với các hệ thống có nhiều thiết bị ngoại vi.

Nhược điểm: Nếu trao đổi dữ liệu với nhiều thiết bị ngoại vi sẽ rất phức tạp. CPU tham gia trực tiếp vào trao đổi dữ liệu nên tốc độ trao đổi chưa phải nhanh

nhất. Trao đổi lượng dữ liệu nhỏ. Phức tạp, khó khăn trong việc xây dựng modul chương trình con ngắt tương ứng,

yêu cầu bộ nhớ. Khó khăn trong việc đưa tín hiệu tác động vào CPU để yêu cầu ngắt, đảm bảo

chính xác của dữ liệu. Sử dụng phương pháp vào ra bằng ngắt VXL khi Khi lượng dữ liệu trao đổi ko quá lớn, tốc độ vào ra dữ liệu ko yêu cầu quá cao. Vào ra dữ liệu với các thiết bị ngoại vi chuẩn của máy tính.

Liên hệ một số ứng dụng thực tế: Vào ra dữ liệu với các thiết bị ngoại vi chuẩn của máy tính: bàn phím, máy in, thiết bị

vào ra nối tiếp…

LT 3.2.3. Để thực hiện vào/ra bằng ngắt, vi xử lý cần phải đáp ứng yêu cầu gì?

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

LT 3.2.4. Trình bày cơ chế cho phép vi xử lý 80x86 có thể nhận nhiều đầu vào ngắt cứng.

VXL 80x86 có 2 chân ngắt là NMI và INTR, chủ yếu sử dụng chân INTR. Để VXL 80x86 có thể nhận nhiều đầu vào ngắt cứng ta có thể nối tầng vi mạch hỗ trợ cho điều khiển ngắt ưu tiên.

LT 3.2.5. Trình bày ưu nhược điểm của phương pháp vào ra bằng DMA. Nêu các bước DMAC thực hiện điều khiển truyền một byte dữ liệu từ TBNV vào bộ nhớ.

Ưu nhược điểm của phương pháp vào ra bằng DMA Ưu điểm: Tăng tốc độ trao đổi tin, có thể trao đổi với nhiều thiết bị ngoại vi vì sử dụng 1

modul phần cứng DMAC chuyên dụng trao đổi tin, CPU ko tham gia trong quá trình trao đổi dữ liệu.

DMA cho phép CPU chia tải các ngăn xếp bộ nhớ sang các thành phần khác, giải phóng CPU khỏi các công việc lặt vặt và cung cấp nhiều chu trình hơn để giải quyết các nhiệm vụ phức tạp hơn.

Phù hợp với yêu cầu trao đổi mạng dữ liệu có kích thước lớn. Nhược điểm: Nếu vào ra dữ liệu của ít thiết bị ngoại vi, ko yêu cầu tốc độ cao thì phương pháp

này phức tạp hơn so với các phương pháp khác VD: vào ra dữ liệu với bàn phím, máy in…người ta dùng phương pháp ngắt

với những quá trình vào ra dữ liệu có chu kỳ cố định và có thể xác định trước, người ta dùng phương pháp vào ra theo chu trình, polling

INTR

PIC

master

slave

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Các bước DMAC thực hiện điều khiển truyền 1 byte dữ liệu từ thiết bị ngoại vi vào bộ nhớ:

Bước 1: TBN yêu cầu DMA bằng cách đặt tín hiệu DREQ lên mức cao Bước 2: DMAC đặt tín hiệu mức cao vào chân HRQ (Hold Request) gửi tín hiệu

yêu cầu treo bus cho VXL, báo cho VXL biết DMAC cần sử dụng bus. Bước 3: VXL kết thúc chu kỳ bus hiện tại, chuyển các cổng ghép nối với bus sang

mức trở kháng cao và trả lời yêu cầu DMA bằng tín hiệu mức cao ở chân HDLA ( Hold Acknoledge) báo cho DMAC được quyền sử dụng bus

Bước 4: DMAC kích hoạt tín hiệu DACK báo cho TBN biết nó sẽ bắt đầu điều khiển việc truyền dữ liệu.

Bước 5: DMAC bắt đầu truyền dữ liệu từ TBN đến bộ nhớ như sau: DMAC đặt địa chỉ của byte đầu tiên của khối dữ liệu lên bus địa chỉ Kích hoạt tín hiệu /MEMR để đọc byte dữ liệu từ TBN lên bus dữ liệu Đặt địa chỉ của bộ nhớ lên bus địa chỉ Kích hoạt tín hiệu IOW để ghi byte dữ liệu đang có trên bus dữ liệu vào bộ nhớ Giảm giá trị đếm và tăng giá trị địa chỉ. Lặp lại quá trình trên cho tới khi giá trị đếm bằng 0.

Sau khi quá trình DMA kết thúc, DMAC xoá giá trị HRQ xuống mức thấp, trả quyền điều khiển bus cho VXL.

LT 3.2.6. So sánh phương pháp vào ra bằng ngắt và vào ra bằng DMA. Ưu nhược điểm của mỗi phương pháp?

So sánh phương pháp vào ra bằng ngắt và vào ra bằng DMA Giống: CPU ko phải đợi trạng thái sẵn sàng của module vào/ra. Module vào/ra khi sẵn sàng trao đổi dữ liệu sẽ phát tín hiệu yêu cầu trao đổi dữ

liệu. Khác:

Vào/ra bằng ngắt Vào/ra bằng DMA Quá trình vào/ra dữ liệu do CPU trực tiếp điều khiển. Trao đổi lượng dữ liệu nhỏ.

CPU ko tham gia quá trình trao đổi dữ liệu Phù hợp với trao đổi lượng dữ liệu lớn.

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Ưu nhược điểm của mỗi phương pháp : 1. Vào/ra bằng ngắt

Ưu điểm: Làm việc tin cậy vì việc trao đổi tin chỉ diễn ra khi thiết bị ngoài đã sẵn sàng. Hiệu quả trao đổi dữ liệu cao, hiệu quả sử dụng CPU tăng. Đảm bảo phối hợp cả phần cứng và phần mềm. Phù hợp với các hệ thống có nhiều thiết bị ngoại vi.




chính xác của dữ liệu. 2. Vào/ra bằng DMA

Ưu điểm: Tăng tốc độ trao đổi tin, có thể trao đổi với nhiều thiết bị ngoại vi vì sử dụng 1

modul phần cứng DMAC chuyên dụng trao đổi tin, CPU ko tham gia trong quá trình trao đổi dữ liệu.

DMA cho phép CPU chia tải các ngăn xếp bộ nhớ sang các thành phần khác, giải phóng CPU khỏi các công việc lặt vặt và cung cấp nhiều chu trình hơn để giải quyết các nhiệm vụ phức tạp hơn.

Phù hợp với yêu cầu trao đổi mạng dữ liệu có kích thước lớn. Nhược điểm: Nếu vào ra dữ liệu của ít thiết bị ngoại vi, ko yêu cầu tốc độ cao thì phương pháp

này phức tạp hơn so với các phương pháp khác

LT 3.2.7. So sánh phương pháp vào ra bằng hỏi vòng và vào ra bằng ngắt. Ưu nhược điểm của mỗi phương pháp.

So sánh: Giống: CPU tham gia trực tiếp vào quá trình trao đổi dữ liệu. Trao đổi dữ liệu với lượng nhỏ, ít thiết bị ngoại vi.

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Khác: vào ra bằng hỏi vòng vào ra bằng ngắt

CPU luôn đưa tín hiệu đọc và kiểm tra trạng thái của TBN. Thực hiện trao đổi tin với ít thiết bị ngoài.

CPU ko phải đợi trạng thái sẵn sàng của module vào/ra Thực hiện trao đổi tin với số thiết bị ngoài nhiều hơn so với phương pháp polling.

Ưu nhược điểm của mỗi phương pháp 1. Vào ra bằng hỏi vòng Polling.

Ưu điểm: Đơn giản. Đảm bảo tính chính xác về dữ liệu thu được.

Nhược điểm: Tốc độ vào ra chậm. Chỉ phù hợp với hệ thống đơn giản, ít thiết bị ngoại vi. Yêu cầu về phần cứng và phần mềm: phần cứng tồn tại tín hiệu báo trạng thái sẵn

sàng, phần mềm đọc được tín hiệu báo trạng thái. Hiệu quả vào ra thấp, tốn thời gian của CPU

2. Vào ra bằng ngắt VXL: Ưu điểm: Làm việc tin cậy vì việc trao đổi tin chỉ diễn ra khi thiết bị ngoài đã sẵn sàng. Hiệu quả trao đổi dữ liệu cao, hiệu quả sử dụng CPU tăng. Đảm bảo phối hợp cả phần cứng và phần mềm. Phù hợp với các hệ thống có nhiều thiết bị ngoại vi.




chính xác của dữ liệu.

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

CHƯƠNG 4


LT 4.2.1. Trình bày mô hình phân cấp của hệ thống bus của máy tính IBM PC.

LT 4.2.2. Trình bày các đặc trưng của khe cắm ISA và cho biết tại sao khe cắm ISA được sử dụng nhiều trong môi trường công nghiệp?

Các đặc trưng của khe cắm ISA Bus ISA cho phép cùng một lúc xử lý hoặc trao đổi với 16 bit dữ liệu. Bus ISA có một bus dữ liệu 16 bit và một bus địa chỉ 24 bit. Bus ISA không tích hợp chế độ Plug and Play Một card PC vẫn có thể cắm vào một khe cắm của bus ISA Sử dụng tốc độ đồng hồ cố định 8.33 MHz Card ISA rất phổ biến, các linh kiện được sử dụng trên card đều rất rẻ.

Khe cắm ISA được sử dụng nhiều trong môi trường công nghiệp vì:

ISA (Industry Standard Architecture, kiến trúc tiêu chuẩn công nghiệp). Card ISA rất phổ biến, các linh kiện được sử dụng trên card đều rất rẻ, cho nên

trên thực tế việc ghép nối bằng các card mở rộng ISA tỏ ra là công nghệ đã qua thử thách và đáng tin cậy.

Rãnh cắm ISA chắc chắn, chịu được rung động.

LT 4.2.3. So sánh sự khác biệt giữa khe cắm ISA và khe cắm PCI.

So sánh sự khác biệt giữa khe cắm ISA và PCI Giống: Dùng để gắn thêm các bo mạch mở rộng như: card âm thanh. Khác: ISA PCI Độ rộng đường dữ liệu 16 bit Tốc độ xung nhịp 8,33 MHz Không tích hợp chế độ Plug and Play Rãnh cắm có mật độ ít hơn PCI

Độ rộng đường dữ liệu 32 bit hoặc 64 bit Tốc độ xung nhịp 33,33 MHz Tích hợp chế độ Plug and Play Rãnh cắm có mật độ chân cao hơn ISA

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

LT 4.2.4. Trình bày các ưu điểm của khe cắm PCI.

Tích hợp chế độ Plug and Play Bus PCI truyền dữ liệu bằng tốc độ của đồng hồ hệ thống cho phép truyền dữ liệu với

tốc độ cao hơn nhiều so với bus ISA. Có thể hoạt động với 64 bit, tốc độ tối đa đạt được là 264 Mbyte/s. Rãnh cắm PCI có mật độ chân cao hơn rãnh cắm ISA nên nhỏ gọn hơn.

CHƯƠNG 5


LT 5.2.1. Vi mạch PPI 8255 thường được sử dụng chính trong giao tiếp nào của máy PC, giải thích tại sao?

LT 5.2.2. Từ điều khiển trong 8255 có chức năng gì? Trình bày cấu trúc của từ điều khiển chế độ.

LT 5.2.3. So sánh chế độ 0 và chế độ 1 của 8255. Cho biết ứng dụng của từng chế độ.

LT 5.2.4. Trình bày hoạt động của cổng PA của 8255 trong chế độ 1, chiều vào. Khi ghép nối sử dụng vi mạch 8255 trong chế độ 1 cần chú ý điều gì?

LT 5.2.5. Trình bày hoạt động của cổng PA của 8255 trong chế độ 1, chiều ra. Khi ghép nối sử dụng vi mạch 8255 trong chế độ 1 cần chú ý điều gì?

LT 5.2.6. Khi sử dụng giao diện cổng máy in (LPT) để ghép nối với thiết bị ngoài, ta có thể sử dụng các đường tín hiệu nào. Khi không ghép nối với máy in thì các đường đó có thể được sử dụng như thế nào?

Khi sử dụng giao diện cổng máy in (LPT) để ghép nối với thiết bị ngoài, ta có thể sử dụng các đường tín hiệu:

D0 =>D7 nối với các thanh ghi dữ liệu. C0 =>C7 nối với các thanh ghi điều khiển. S3 =>S7 nối với các thanh ghi trạng thái.

Khi không ghép nối với máy in thì các đường đó có thể được sử dụng

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

LT 5.2.7. So sánh chế độ cơ sở (SPP) và chế độ nâng cao (EPP) của cổng LPT. Trình bày cách thiết lập chế độ hoạt động cho cổng máy in.

Các cổng song song được chuẩn hóa theo chuẩn IEEE. Chuẩn này mô tả 5 chế độ hoạt động của máy in như sau:

Chế độ tương thích (Compatibility mode) Chế độ Nibble Chế độ Byte Chế độ EPP Chế dộ ECP

So sánh chế độ cơ sở (SPP) và chế độ nâng cao (EPP) của cổng LPT

Giống:

Khác: SPP EPP Chỉ sử dụng cho phần cứng chuẩn. Centronics Mode chỉ cho phép gửi dữ liệu theo một hướng ra,tốc độ tối đa 150KB/s. Để nhận dữ liệu cần phải thay đổi phương thức hoạt động: chuyển sang chế độ Nibble hay Byte.

Phải thêm vào một số thuộc tính phần cứng để có thể chạy ở tốc độ nhanh hơn trong khi vẫn tương thích với chế độ chuẩn SPP. Sử dụng thêm vào một số đặc tính phần cứng để phát ra và quản lý tín hiệu bắt tay. Tốc độ truyền dữ liệu 500KB/s đến 2MB/s.

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Cách thiết lập chế độ hoạt động cho cổng máy in Thanh ghi điều khiển mở rộng (ECR): địa chỉ Base + 0x402h, chức năng cài đặt

mode cho LPT port.

Địa chỉ Bit Function

Base + 402H 7:5 Selects Current Mode of Operation

000 Standard Mode

001 Byte Mode

010 Parallel Port FIFO Mode

011 ECP FIFO Mode

100 EPP Mode

101 Reserved

110 FIFO Test Mode

111 Configuration Mode

4 ECP Interrupt Bit

3 DMA Enable Bit

2 ECP Service Bit

1 FIFO Full

0 FIFO Empty

BT 5. Bài tập:

Yêu cầu phần bt về 8255 này t ko hiểu rõ lắm, “xây dựng mạch giải mã” ở đây có lẽ là dùng các đường địa chỉ của CPU 8086. Nếu vậy thì 3 bài sau đây gần giống nhau và giống bài thày giáo đã chữa, chỉ là ở đây không hỏi phần lập trình. Nhớ được từ điều khiển của 8255 (trang 57 giáo trình) là ok.

BT 5.3.1. Xây dựng mạch giải mã địa chỉ cho vi mạch PPI 8255 có địa chỉ cơ sở là 300h bằng các vi mạch AND, OR, 74138 , … Xác định giá trị từ điều khiển thiết lập chế độ cho vi mạch PPI 8255 làm việc ở như sau: PA: mode 0, vào; PB: mode 0, ra; PC thấp: ra, PC cao: vào.

300h = 0011 0000 0000

0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0

A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0

Chân CS của 8255 tích cực âm -> các bit 1 đảo qua 1 cổng not => xong :D

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Xác định giá trị từ điều khiển:

Bit D7: Luôn bằng 1

PA: Mode 0---D6 = 0; D5 = 0

Ra --- D4 = 0

PB: Mode0 --- D2 = 0

Ra --- D1 = 0

PC: Cao vào --- D3 = 0

Thấp vào --- D0 = 0

Bit D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

Giá trị 1 0 0 1 1 0 0 0

1001 1000 = 98H

Các bài khác làm tương tự thôi, nếu đúng thế này thì cũng ..... dễ. Nếu làm

như thế này không đúng thì mình chịu.

Với lại ở đây nếu làm vào bài chỉ cần cái hình vẽ và mấy phần gạch chân

thôi, còn lại thì chỉ là giải thích cho mọi người hiểu. Không cần làm vào bài

BT 5.3.2. Xây dựng mạch giải mã địa chỉ cho vi mạch PPI 8255 có địa chỉ cơ sở là 304h bằng các vi mạch AND, OR, 74138 , … Xác định giá trị từ điều khiển thiết lập chế độ cho vi mạch PPI 8255 làm việc ở như sau: PA: mode 0, ra; PB: mode 0, vào; PC thấp: ra, PC cao: vào.

8086/8088

A0

A1

A2

A11

8255

/CS

A0

A1 A1

A2

A11

A8

A9

/CS

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.3. Xây dựng mạch giải mã địa chỉ cho vi mạch PPI 8255 có địa chỉ cơ sở là 310h bằng các vi mạch AND, OR, 74138 , … Xác định giá trị từ điều khiển thiết lập chế độ cho vi mạch PPI 8255 làm việc ở như sau: PA: mode 0, ra; PB: mode 1, vào; PC thấp: vào, PC cao: ra.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Các bài tập phần LPT cần nhớ

Cấu trúc thanh ghi ECR của LPT

Địa chỉ lệch của các thanh ghi

Thanh ghi Data: +0

Thanh ghi Status: +1

Thanh ghi Control: +2

Thanh ghi ECR: +402

---------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.4. Cho sơ đồ ghép nối một vi mạch ADC với cổng máy in (LPT1) của máy tính PC như sau:

Yêu cầu: Viết chương trình điều khiển hoạt động của vi mạch ADC theo lưu đồ như hình bên. Biết rằng xung điều khiển tín hiệu Start là một xung dương. Các tín hiệu điều khiển được nối vào các chân của cổng LPT1 (Địa chỉ cơ sở = 378h) có số chân như hình vẽ #include<dos.h> unsigned char x,y,i; void delay(){ for(i=0;i=100;i++); } void main(){ outp(0x77A,0x80); //Dat che do cho cong LPT outp(0x37A,0x00); //Tao xung o chan Start outp(0x37A,0xFF); delay(); outp(0x37A,0x00); x=inp(0x379); //Gan gia tri thanh ghi Status vao x while((x&0x10)==0); //Cho den khi chan Finish =1 y=inp(0x378); //Gan gia tri thanh ghi Data vao y }

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8 2 - 9

16 (/C2)

13 (S4)

Start

Finish

Data

LPT1 ADC

Khởi tạo cổng máy in

Tạo xung Start

Finish = 1

Đọc dữ liệu

Bắt đầu

Kết thúc

S

Đ

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.5. Cho sơ đồ ghép nối một vi mạch ADC với cổng máy in (LPT1) của máy tính PC như sau:

Yêu cầu: Viết chương trình điều khiển hoạt động của vi mạch ADC theo lưu đồ như hình bên. Biết rằng xung đưa vào tín hiệu Start là một xung dương. Các tín hiệu điều khiển được nối vào các chân của cổng LPT1 (Địa chỉ cơ sở = 378h) có số chân như hình vẽ

------------------------------------------------------------------------------------------------------------ #include<dos.h> unsigned char x,y,i; void delay(){ for(i=0;i=100;i++); } void main(){ outp(0x77A,0x80); //Dat che do cho cong LPT outp(0x37A,0x00); //Tao xung o chan Start outp(0x37A,0xFF); delay(); outp(0x37A,0x00); x=inp(0x379); //Gan gia tri thanh ghi Status vao x while((x&0x80)==0); //Cho den khi chan Finish =1 y=inp(0x378); //Gan gia tri thanh ghi Data vao y }

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8 2 - 9

16 (/C2)

11 (/S7)

Start

Finish

Data

LPT1 ADC


Tạo xung Start

Finish = 1

Đọc dữ liệu

Bắt đầu

Kết thúc

S

Đ

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.6. Cho sơ đồ ghép nối một máy in với cổng máy in (LPT1) của máy tính PC như sau:

Yêu cầu: Viết chương trình điều khiển hoạt động của máy in liên tục in ra ký tự ‘A’ (có mã ASCII là 41h) theo lưu đồ như hình bên. Biết rằng xung đưa vào tín hiệu Data strobe là một xung âm. Các tín hiệu điều khiển được nối vào các chân của cổng LPT1 (Địa chỉ cơ sở = 378h) có số chân như hình vẽ

------------------------------------------------------------------------------------------------------------ #include<dos.h> unsigned char x,i; void delay(){ for(i=0;i=100;i++); } void main(){ while(1){

outp(0x77A,0x80); //Dat che do cho cong LPT outp(0x378,0x41); //Gui ky tu “A”

outp(0x37A,0xFF); //Tao xung o chan Data strobe outp(0x37A,0x00); delay(); outp(0x37A,0xFF); x=inp(0x379); //Gan gia tri thanh ghi Status vao x while((x&0x20)==1); //Cho den khi chan /ACK = 0

} }

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8 2 - 9

14 (/C1)

12 (S5)

/Data strobe

/ACK

Data

LPT1 Máy in


Gửi ký tự ‘A’

/ACK = 0

Tạo xung Strobe

Bắt đầu

Kết thúc

S

Đ

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.7. Cho sơ đồ ghép nối một máy in với cổng máy in (LPT1) của máy tính PC như sau:

Yêu cầu:

Viết chương trình điều khiển hoạt động của máy in liên tục in ra ký tự ‘A’ (có mã ASCII là 41h) theo lưu đồ như hình bên. Biết rằng xung đưa vào tín hiệu Data strobe là một xung âm. Các tín hiệu điều khiển được nối vào các chân của cổng LPT1 (Địa chỉ cơ sở = 378h) có số chân như hình vẽ

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

#include<dos.h> unsigned char x,i; void delay(){ for(i=0;i=100;i++); } void main(){ while(1){

outp(0x77A,0x80); //Dat che do cho cong LPT x=inp(0x379); //Gan gia tri thanh ghi Status vao x while((x&0x20)==1); //Cho den khi chan Busy = 0 outp(0x378,0x41); //Gui ky tu “A”

outp(0x37A,0xFF); //Tao xung o chan Data strobe outp(0x37A,0x00); delay(); outp(0x37A,0xFF);

} }

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8 2 - 9

14 (/C1)

12 (S5)

/Data strobe

Busy

Data

LPT1 Máy in


Gửi ký tự ‘A’

Busy = 0

Tạo xung Strobe

Bắt đầu

Kết thúc

S

Đ

Đ

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.8. Cho sơ đồ ghép nối một vi mạch ADC0804 với cổng máy in (LPT1) của máy tính PC như sau:

Yêu cầu: Viết chương trình điều khiển hoạt động của vi mạch ADC theo lưu đồ như hình bên. Biết rằng xung đưa vào tín hiệu Start là một xung dương. Các tín hiệu điều khiển được nối vào các chân của cổng LPT1 (Địa chỉ cơ sở = 378h) có số chân như hình vẽ

------------------------------------------------------------------------------------------------------------ #include<dos.h> unsigned char x,y,i; void delay(){ for(i=0;i=100;i++); } void main(){ outp(0x77A,0x80); //Dat che do cho cong LPT outp(0x37A,0x00); //Tao xung o chan Start outp(0x37A,0xFF); delay(); outp(0x37A,0x00); x=inp(0x379); //Gan gia tri thanh ghi Status vao x while((x&0x80)==1); //Cho den khi chan INTR = 0 y=inp(0x378); //Gan gia tri thanh ghi Data vao y }

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

8 2 - 9

14 (/C1)

12 (S5)

/WR

/INTR

Data

LPT1 ADC0804


Tạo xung /WR

INTR = 0

Đọc dữ liệu

Bắt đầu

Kết thúc

S

Đ

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.9. Cho một bàn phím số hoạt động như sau (mô tả như hình vẽ): Mỗi khi có một phím được bấm, bàn phím sẽ gửi về một tín hiệu KBHit tích cực cao. Sau đó gửi mã quét của phím được bấm về qua một đường dữ liệu song song 8 bit.

Yêu cầu: - Xây dựng sơ đồ ghép nối máy tính với bàn phím

trên qua cổng LPT1 (không cần chỉ rõ số chân của cổng LPT) - Xây dựng lưu đồ thuật toán và lập trình điều khiển nhận mã quét từ bàn

phím mỗi khi có tín hiệu KBHit tích cực

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

#include<dos.h> unsigned char x,y; void main(){ while(1){

outp(0x77A,0x80); //Dat che do cho cong LPT x=inp(0x379); //Gan gia tri thanh ghi Status vao x while((x&0x20)==0); //Cho den khi chan KBHit = 1

y=inp(0x378); //Doc du lieu tu ban phim gan vao y }

}

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mã quét

KBHit

Bàn phím


Nhận mã quét

KBHit = 1

Bắt đầu

Kết thúc

S

Đ

8 2 - 9

12 (S5) KBHit

Mã quét

LPT1 Bàn phím

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 5.3.10. Cho một bàn phím số hoạt động như sau (mô tả như hình vẽ): Mỗi khi có một phím được bấm, bàn phím sẽ gửi về một tín hiệu KBHit tích cực cao. Sau đó gửi mã quét của phím được bấm về qua một đường dữ liệu song song 8 bit.

Yêu cầu: - Xây dựng sơ đồ ghép nối máy tính với bàn phím

trên với qua vi mạch PPI-8255 - Xây dựng lưu đồ thuật toán và lập trình điều khiển nhận mã quét từ bàn

phím mỗi khi có tín hiệu KBHit tích cực

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

#include<dos.h> unsigned char x,y; void main(){ while(1){

outp(0x317,0x98); //Chon mode cho 8255 x=inp(0x316); //Gan gia tri thanh ghi PC vao x while((x&0x80)==0); //Cho den khi chan KBHit = 1

y=inp(0x314); //Doc du lieu tu ban phim gan vao y }

}

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Mã quét

KBHit

Bàn phím

8 PA

C7 KBHit

Mã quét

8255 Bàn phím Cài đặt mode

cho 8255

Nhận mã quét

KBHit = 1

Bắt đầu

Kết thúc

S

Đ

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

CHƯƠNG 6


LT 6.2.1. So sánh phương pháp truyền tin nối tiếp và truyền tin song song. Ưu, nhược điểm của phương pháp truyền tin nối tiếp là gì?

So sánh phương pháp truyền tin nối tiếp và truyền tin song song Giống

.... Khác

Truyền tin nối tiếp Truyền tin song song Truyền tin ở khoảng cách xa. Tốc độ truyền không lớn. Cần ít đường dây, có thể sử dụng một đường để truyền, một đường để nhận. Tại một thời điểm chỉ có một bit dữ liệu được truyền đi và các bit dữ liệu được truyền tuần tự nhau

Truyền tin ở khoảng cách gần Tốc độ truyền tin lớn. Dữ liệu được truyền đi trên nhiều đường tín hiệu song song. Khả năng mất mát dữ liệu lớn.

Ưu, nhược điểm của phương pháp truyền tin nối tiếp

Ưu điểm: Khoảng cách truyền xa. Tốn ít đường truyền, tiết kiệm phần cứng. Khả năng mất mát dữ liệu nhỏ.

Nhược điểm: Tốc độ truyền không lớn.

LT 6.2.2. So sánh phương pháp truyền tin nối tiếp đồng bộ và không đồng bộ.

Giống: Đều là các phương pháp truyền tin nối tiếp: Cần ít đường dây, có thể sử dụng một đường để truyền, một đường để nhận. Thông tin thu nhận là tin cậy, tuy nhiên tốc độ truyền là chậm. Tại một thời điểm chỉ có một bit dữ liệu được truyền đi và các bit dữ liệu được

truyền tuần tự nhau. Một liên kết giữa hai bên có thể sử dụng hai đường dữ liệu để truyền theo hai hướng riêng biệt hoặc có thể sử dụng chung một đường dữ liệu để truyền theo cả hai hướng vào các thời điểm khác nhau

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

Các thiết bị đầu cuối trong liên kết nối tiếp có thể là các loại thiết bị khác nhau nhưng chúng phải thống nhất với nhau về các quy tắc về giao thức cũng như định dạng dữ liệu

Khác: Đồng bộ Không đồng bộ

Hai bên truyền thông sử dụng chung một đường tín hiệu clock

Truyền thông đồng bộ phải thực hiện liên tục, khi không có dữ liệu cần truyền thì bên phát vẫn tiếp tục phải truyền các dữ liệu “trống” để duy trì sự đồng bộ.

Hữu ích khi truyền ở khoảng cách gần bởi nó cho phép truyền thông với tốc độ cao. Tuy vậy với khoảng cách xa, việc truyền thông đồng bộ là không khả thi do nó đòi hỏi có thêm một đường tín hiệu clock, như vậy cần một đường dây thêm vào, hơn nữa sẽ dễ bị nhiễu trên đường truyền.

Đường truyền không cần có thêm một đường tín hiệu clock bởi vì mỗi bên đã có bộ phát xung đồng bộ của riêng nó.

Không cần phải thực hiện liên tục Thích hợp với khoảng cách truyền

xa.

LT 6.2.3. Trình bày khuôn mẫu khung truyền của một lời tin trong truyền thông nối tiếp không đồng bộ. Tại sao bit Start và bit Stop của lời tin lại phải có mức tín hiệu trái ngược nhau?

Khuôn mẫu khung truyền của một lời tin trong truyền thông nối tiếp không đồng bộ

Bit Start và bit Stop của lời tin lại phải có mức tín hiệu trái ngược nhau vì: Để nhận biết dữ liệu được truyền bắt đầu khi nào, kết thúc khi nào. Trong trạng thái nghỉ, đường tín hiệu truyền tin sẽ có trạng thái tương ứng với

mức tín hiệu của bit Stop. Khi trở lại trạng thái hoạt động, bit start sẽ ở mức tín hiệu ngược lại để có thể nhận biết.

Mẫu ĐT03/NHCH

K43DDK - TNUT

BT 6. Bài tập:

BT 6.3.1. Viết chương trình thực hiện như sau:

- Khởi tạo cho cổng COM (địa chỉ 3F8h) hoạt động theo các thông số sau: 8 bit dữ liệu, tốc độ 4800 baud, 2 bit Stop, Parity chẵn.

- Liên tục kiểm tra trạng thái cổng COM, nếu có byte dữ liệu gửi tới thì hiển thị giá trị byte đó lên màn hình

#include<dos.h> unsigned char x,y,i; void main(){ outp(0x300,0x5F); //Cai dat thanh ghi IIR outp(0x3F8,0x18); //Chon toc do baud 4800 outp(0x3F9,0x00);

// chưa biết làm gì tiếp theo

}

BT 6.3.2. Viết chương trình thực hiện như sau:

- Khởi tạo cho cổng COM (địa chỉ 3F8h) hoạt động theo các thông số sau: 8 bit dữ liệu, tốc độ 2400 baud, 1 bit Stop, Parity lẻ.

- Liên tục kiểm tra, nếu có phím được bấm thì gửi mã ASCII của phím đó đi qua cổng COM.

CHƯƠNG 7


LT 7.2.1. Trình bày nguyên tắc hoạt động của bàn phím máy tính.

LT 7.2.2. Trình bày nguyên tắc giao tiếp với bàn phím máy tính qua cổng PS/2

LT 7.2.3. Trình bày nguyên tắc hoạt động của chuột phím máy tính.

LT 7.2.4. Trình bày nguyên tắc giao tiếp với chuột máy tính qua cổng PS/2

GNMT

Documents

Transcript of GNMT