GHÉP NỐI MÁY TÍNH VỚI THIẾT BỊ NGOẠI VI.. Gi ả ng viên: ThS[r]
Trang 1KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Giảng viên: ThS Phan Thanh Toàn
Trang 2BÀI 7 GHÉP NỐI MÁY TÍNH VỚI
THIẾT BỊ NGOẠI VI
Giảng viên: ThS Phan Thanh Toàn
Trang 3• 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
số thiết bị ngoại vi thông dụng
MỤC TIÊU BÀI HỌC
Trang 4Để 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;
• Kỹ thuật điện tử
CÁC KIẾN THỨC CẦN CÓ
Trang 5• 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 đề̀ 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
• Làm bài tập và luyện thi trắc nghiệm theo yêu cầu từng bài
HƯỚNG DẪN HỌC
Trang 67.1 Quá trình vào/ra 7.2 Các cổng ghép nối vào ra đa năng 7.3 Modem
7.4 Bàn phím 7.5 Chuột
7.6 Màn hình
CẤU TRÚC NỘI DUNG
Trang 77.1.1 Các phương pháp định địa chỉ vào/ra
7.1.2 Quá trình móc nối
thông tin
7.1.3 Quá trình trao đổi
dữ liệu
7.1 QUÁ TRÌNH VÀO/RA
Trang 8• 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
Các địa chỉ trong không gian này gọi là các cổng (port)
7.1.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ NGOẠI VI
Trang 9• Máy tính gửi dữ liệu ra thiết bị ngoại vi sẽ sử dụng lệnh ghi dữ liệu vào port.
• Máy tính muốn nhận dữ liệu từ thiết bị ngoại vi sẽ sử dụng lệnh đọc dữ liệu từ port
• Các cổng thường có các thanh ghi để chứa dữ liệu tạm thời (thanh ghi đệm số liệu),
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 thông tin
• Các tín hiệu điều khiển gọi là các tín hiệu móc nối
Events at Host 1 Send FIN + ACK
Receive Fin + ACK
Send Ack
Events at Host 2
Receive FIN + ACK Send FIN + ACK
Receive ACK
7.1.2 QUÁ TRÌNH MÓC NỐI THÔNG TIN
• 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
• Thông tin có móc nối
Sử dụng tín hiệu móc nối;
Kiểm tra trạng thái sẵn sàng của các bên
Trang 10• 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;
Giải quyết tranh chấp nếu có nhiều thiết bị cùng muốn trao đổi thông tin với VXL;
Phát các tín hiệu điều khiển và đồng bộ để trao đổi dữ liệu
• Có các phương pháp vào/ra như sau:
7.1.3 QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI DỮ LIỆU
Trang 117.1.3 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
• Vào ra bằng DMA: Phương pháp vào/ra thực hiện bằng phần cứng
Trang 127.2.1 Cổng song song LPT
7.2.2 Cổng nối tiếp COM
7.2 CÁC CỔNG GHÉP NỐI VÀO/RA ĐA NĂNG
Trang 13• Cổng song có đầu nối theo chuẩn D-25.
• Sử dụng cho cả phát và nhận tín hiệu
• Sử dụng chủ yếu để kết nối với máy in
7.2.1 CỔNG SONG SONG LPT
Trang 147.2.1 CỔNG SONG SONG LPT
Sơ đồ ghép nối song song ra cổng LPT
Trang 15D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Tín hiệu máy in
• Một số thanh ghi của cổng LPT
Thanh ghi số liệu
8 bit số liệu;
Thanh ghi 2 hướng
0 7
7.2.1 CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
Trang 167.2.1 CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
Máy in ở trạng thái off-line Máy in on-line
OFON: Trạng thái
Có giấy Không có giấy in
PAP: Giấy in
Truyền xong Đang truyền số liệu
ACK: Ghi nhận
Máy in bận Máy in không kết nối
BSY: Bận
0 1
Trạng thái Tín hiệu máy in
Thanh ghi trạng thái
0 7
Trang 17x x x IRQ DSL INI ALF STR Tín hiệu máy in
Thanh ghi điều khiển
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;
X: Không sử dụng
0 7
7.2.1 CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
Trang 187.2.1 CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
• Các chân tín hiệu của cổng LPT
2-9 D0-D7 Bit số liệu ( 8 bit)
11 BSY Kí tự đã được nhận, đầy bộ đệm máy in, thiết bị
không nối
STR ACK
ALF FEH
Trang 19• 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;
Sử dụng các bit chẵn lẻ để phát hiện lỗi khi truyền
7.2.2 CỔNG NỐI TIẾP COM
Trang 207.2.2 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;
Song công: Số liệu truyền đồng thời theo 2 chiều