Tài liệu đồ án kỹ thuật thu phát, chương 1 ppt

Vì thế có một cách khác là thiết kế một card giao tiếp được cắm trực tiếp vào trong máy tính, card này trao đổi dữ liệu trực tiếp với máy tính và ta có thể thực hiện được nhiều ngõ vào/r

Chương 1: các RÃNH cắm trong MÁY TÍNH

I Tổng quan về ghép nối với máy tính:

Các thiết bị bên ngoài, các mạch điều khiển bằng máy tính đều phải được kết nối với máy tính Trên máy tính có các cổng để thực hiện chức năng này như: cổng COM và cổng LPT Cổng COM là cổng nối tiếp còn cổng LPT là cổng song song Một máy tính thông thường có các cổng là COM1, COM2 và một cổng LPT1 - một số máy còn có COM3, COM4 và LPT2 Nhưng thông thường cổng COM1 được nối vào chuột (mouse) và LPT1 được nối vào máy in (printer) Việc trao đổi thông tin theo phương pháp nối tiếp thường chậm và phức tạp hơn do phải đòi hỏi việc chuyển tín hiệu từ nối tiếp ra song song và ngược lại

Vì thế có một cách khác là thiết kế một card giao tiếp được cắm trực tiếp vào trong máy tính, card này trao đổi dữ liệu trực tiếp với máy tính và ta có thể thực hiện được nhiều ngõ vào/ra theo nhu cầu thực tế chứ không bị giới hạn bởi 1 bit (nối tiếp) hay 8 bit (song song) như các cổng chuẩn của máy tính nữa

II Các rãnh cắm trong máy tính:

1 Giới thiệu về các loại rãnh cắm:

Các card ghép nối được đưa thêm vào máy tính để mở rộng khả năng đáp ứng của máy tính Bên trong máy ngoài các rãnh cắm dùng cho card vào/ra (I/O card), card màn hình (Video card), card âm thanh (Sound card), vẫn còn những rãnh cắm để trống Các rãnh cắm này được tiếp tục dùng để ghép nối với các bản mạch cắm thêm vào máy tính

Ở máy tính PC/XT rãnh cắm trong máy tính chỉ có một loại

với độ rộng bus là 8 bit và tuân theo tiêu chuẩn ISA (Industry

Standard Architecture) Từ máy tính AT trở đi, việc bố trí chân

trên rãnh cắm trở nên phức tạp hơn tùy theo tiêu chuẩn được lựa chọn khi chế tạo máy tính Các loại rãnh cắm theo những tiêu chuẩn khác nhau có thể kể ra như sau:

Architecture).

Channel Architecture).

Channel Architecture).

Industry Standard Architecture).

Bus-Standard)

Component Interconnect- Standard).

2 Rãnh cắm ISA (Industry Standard Architecture):

Phần lớn các card ghép nối thông dụng thường được chế tạo theo tiêu chuẩn ISA Thồn thường, rãnh cắm có 62 đường tín hiệu dùng cho mục đích thông tin với một card cắm vào Về cơ bản, các đường tín hiệu này được chia thành các đường dữ liệu, đường địa chỉ và đường điều khiển Vì ngay từ các máy tính PC/XT đã sẵn có các rãnh cắm 62 chân này, trên đó có 8 đường dẫn dữ liệu nên đôi khi người ta cũng gọi luôn rãnh cắm này là rãnh cắm 8 bit Chỉ những card 8 bit mới được cắm vào rãnh này Sau đây là sự sắp xếp chân ra của rãnh cắm 8 bit

Phía mạch in Phía linh kiện

K

DY /MEM

W

IRQ3 B25 A25 A6

Về sau máy tính PC/AT ra đời, chúng có thêm một rãnh thứ hai nằm thẳng hàng với rãnh 8 bit kể trên và có 36 chân Trên rãnh này có chứa các tín hiệu 16 bit nên khi có thêm rãnh cắm này thì người ta gọi chung cả hai rãnh cắm là rãnh cắm 16 bit Các rãnh cắm từ 32 bit trở lên dùng để ghép thêm vào những card có chất lượng rất cao Dưới đây là sự sắp xếp chân ra của rãnh cắm thứ hai:

Phía mạch in Phía linh kiện

/MEM

/IO

/DACK5 D10 C10 /MEM

W

/MAST

ER

Kích thước tối đa của card ISA 8 bit là 106,7 x 333,5 x 12,7

mm (h x l x w)

Kích thước tối đa của card ISA 16 bit là 121,9 x 333,5 x 12,7

mm (h x l x w)

3 Rãnh cắm 32 bit EISA (Extended Industry Standard Architecture):

Kích thước thông dụng của một card EISA là: 127x333,5x12,7 mm (h x l x w) Từ kích thước này ta thấy một card ISA có thể cắm vừa rãnh cắm EISA Rãnh này vừa có thể chấp nhận các các card ISA 8 và 16 bit vừa duy trì chế độ hoạt động 32 bit của card ghép nối tuân theo đúng chuẩn EISA Rãnh cắm EISA được dùng cho bộ vi xử lý 80386DX và các thế hệ kế tiếp

Sự sắp xếp chân ra trên rãnh cắm EISA có dạng tương tự như của rãnh cắm ISA chỉ khác ở vị trí cụ thể và tên gọi của các chân, sau đây là sự sắp xếp các chân ra:

EISA IS

A

Phía mạch in

Phía linh kiện

ISA EISA

T

Y

2

T

T

-BE2 /DAC

K3

K1

K0

K2

+5V IRQ1

1

3

K4

K5

W

D22

K6

K7

MAK

4 Rãnh cắm 32 bit và 64 bit VLB (VESA Local Bus-Standard):

Việc tạo ra các “local bus” nằm trong ý đồ nhằm đạt được mối liên hệ trực tiếp với bộ vi xử lý để làm tăng tốc độ truyền dữ liệu, đặc biệt là khi bộ vi xử lý 80486 ra đời Chữ VESA bắt

nguồn từ tên gọi của Video Electronics Standard Association, tổ

chức này đã dành nhiều thời gian để tìm kiếm những giải pháp bằng phần cứng để tận dụng tốc độ xử lý của các bộ vi xử lý thế hệ mới

Rãnh cắm VLB bao gồm một rãnh cắm ISA 16 bit và một rãnh mở rộng nằm thẳng hàng với rãnh ISA Rãnh VLB có 116 chân ra được sắp xếp như dưới đây:

Phía mạch in Phía linh kiện

DAT0

DAT0 3

DAT0

DAT0 7

DAT0

DAT1 1

DAT1 3

DAT1

DAT1 7

DAT1

DAT2

DAT2

DAT2 5

DAT2

DAT2

DAT3

DAT6

2

ADR3 0

3 DAT6

DAT5

GND B24 A24 ADR27 DAT5

9 DAT5

DAT5

4

ADR2 2

5

3 DAT5

2

ADR2 0

1 DAT5

DAT4

8

ADR1 6

9 DAT4

DAT4

4

ADR1

2

DAT4

DAT4

0

ADR0 8

3

1 DAT3

8

ADR0 6

9 DAT3

WBAC

BE4# BE0# B39 A39 ADR03 DAT3

5

3

4#

1

9

7

LRDY

LDEV<

X>#

LREQ<

# LGNT<

2

3

ID3 B55 A55 GND ACK6

4#

LEAD

5 Rãnh cắm 32 bit và 64 bit PCI (Peripheral Component Interconnect-Standard):

Tiêu chuẩn này được chính thức đưa ra vào tháng giêng năm 1994 và dự tính áp dụng cho các máy tính PC đến 64 bit tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt đến 132Mbyte mỗi giây Thông thường, bên cạnh 2 hoặc 3 rãnh cắm PCI, các nhà sản xuất vẫn sắp xếp một vài rãnh cắm ISA để người sử dụng có thể ghép nối một cách linh hoạt tùy theo những card đang có sẵn trong tay Dưới đây là sự mô tả sự sắp xếp chân ra trên rãnh cắm PCI, trong đó mặt A là mặt sắp xếp linh kiện còn mặt B là mặt hàn các chân linh kiện

Châ

n

5V, mặt

A

5V, mặt B

3,3V, mặt A

3,3V, mặt B

Chú thích

bit

9 PRSNT

1#

1#

Dự trữ

2#

#

Steg

(I/O)

(I/O)

Dự trữ

32 AD[17] AD[16] AD[17] AD[16]

#

58 AD[01] AD[00] AD[01] AD[00]

(I/O)

+5V (I/O)

+3,3V (I/O)

+3,3V (I/O)

Hết 32 bit cách ly với phần 64 bit

bit

#

C/BE[5]

#

C/BE[6]# C/BE[5]#

78 AD[49] GND AD[49] GND

(I/O)

(I/O)

AD[48]

(I/O)

(I/O)

88 +5V(I/O

)

O)

AD[36]

Trên đây giới thiệu về các loại khe cắm được dùng trong máy tính Cho đến nay phần lớn các card ghép nối dùng trong mục đích điều khiển đều được chế tạo để đặt vào rãnh cắm theo tiêu chuẩn ISA, vì thế card giao tiếp trong đồ án này cũng chọn ISA làm tiêu chuẩn để thiết kế

Phần tiếp theo sẽ nói về việc giao tiếp trong máy tính, sự giải mã địa chỉ và các vi mạch được dùng trong card giao tiếp