Bài giảng Kiến trúc máy tính - Bài 7: Ghép nối máy tính với thiết bị ngoại vi - Phan Thanh Toàn
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH
Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn
BÀI 7
GHÉP NỐI MÁY TÍNH VỚI
THIẾT BỊ NGOẠI VI
Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn
2
v1.0014103214
MỤC TIÊU BÀI HỌC
• 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.
3
v1.0014103214
CÁC KIẾN THỨC CẦN CÓ
Để 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.
4
v1.0014103214
HƯỚNG DẪN HỌC
• 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 đề 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.
5
v1.0014103214
CẤU TRÚC NỘI DUNG
7.1. 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
6
v1.0014103214
7.1. QUÁ TRÌNH VÀO/RA
7.1.1. 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
v1.0014103214
7.1.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH ĐỊA CHỈ THIẾT BỊ NGOẠI VI
• 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).
8
v1.0014103214
7.1.2. QUÁ TRÌNH MÓC NỐI THÔNG TIN
• TMháôyntgínthingkửhiôdnữglicệóumraótchinếốtib: ịCnágcobạiêvni tsrẽaosửđổdiụtnhgônlệgnthingvhới idnữhlaiệuukvhàôonpgocrầt.n tín hiệu
móc nối, không cần kiểm tra sự sẵn sàng của các bên.
• Máy tính muốn nhận dữ liệu từ thiết bị ngoại vi sẽ sử dụng lệnh đọc dữ liệu từ port.
• Thông tin có móc nối
• Các cổng thường có các thanh ghi để chứa dữ liệu tạm thời (thanh ghi đệm số liệu),
và cSácửtdhụangh tgínhihđiệiềuumkhóicển.ối;
• QuáKtirểìnmhtrpahátrtạvnàg thuáicsáẵcntsínànhgiệcuủađicềáuckbhêiểnn. 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
Events at Host 2
Send FIN + ACK
Receive FIN + ACK
Send FIN + ACK
Receive Fin + ACK
Send Ack
Receive ACK
9
v1.0014103214
7.1.3. QUÁ TRÌNH TRAO ĐỔI DỮ LIỆU
• 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:
10
v1.0014103214
7.1.3. 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.
11
v1.0014103214
7.2. CÁC CỔNG GHÉP NỐI VÀO/RA ĐA NĂNG
7.2.1. Cổng song song LPT
7.2.2. Cổng nối tiếp COM
12
v1.0014103214
7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT
• 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.
13
v1.0014103214
7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT
Sơ đồ ghép nối song song ra cổng LPT
14
v1.0014103214
7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
• Một số thanh ghi của cổng LPT
Thanh ghi số liệu
7
0
D7 D6 D5
D4
6
D3
5
D2
4
D1 D0
Tín hiệu máy in
Số chân cắm
9
8
7
3
2
8 bit số liệu;
Thanh ghi 2 hướng.
15
v1.0014103214
7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
Thanh ghi trạng thái
7
0
BSY ACK PAP OFON FEH
x
x
x
Tín hiệu máy in
Số chân cắm
11
10
12
13
15
Tín hiệu máy in
Trạng thái
1
0
BSY: Bận
Máy in không kết nối
Đang truyền số liệu
Không có giấy in
Máy in on-line
Máy in bận
ACK: Ghi nhận
PAP: Giấy in
Truyền xong
Có giấy
OFON: Trạng thái
Máy in ở trạng thái off-line
Có lỗi
FEH: Lỗi
Không có lỗi máy in
X: Không sử dụng
16
v1.0014103214
7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
Thanh ghi điều khiển
7
0
x
x
x
IRQ
DSL
17
INI
16
ALF STR Tín hiệu máy in
14
1
Số chân cắm
. 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.
17
v1.0014103214
7.2.1. CỔNG SONG SONG LPT (tiếp theo)
• Các chân tín hiệu của cổng LPT
Chân
1
Tín hiệu
STR
Mô tả
Truyền số liệu tới máy in
2-9
10
D0-D7
ACK
Bit số liệu ( 8 bit)
Máy in đã nhận 1 kí tự và có khả năng nhận tiếp
11
BSY
Kí tự đã được nhận, đầy bộ đệm máy in, thiết bị
không nối
12
13
14
15
16
17
PAP
Chỉ thị hết giấy
OFON
Máy in ở trạng thái on-line
Chỉ thị máy in xuống dòng tự động
Hết giấy, máy in không nối, lỗi máy in
Khởi động máy in
ALF
FEH
INI
Chọn máy in
DSL
18
v1.0014103214
7.2.2. CỔNG NỐI TIẾP COM
• 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.
19
v1.0014103214
7.2.2. 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.
20
v1.0014103214
Tải về để xem bản đầy đủ
54 trang
18260
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính - Bài 7: Ghép nối máy tính với thiết bị ngoại vi - Phan Thanh Toàn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_kien_truc_may_tinh_bai_7_ghep_noi_may_tinh_voi_thi.pdf
