sach giao trinh ghep noi thiet bi ngoai vi voi may vi tinh

PHẠM ĐỨC LONG

SÁCH GIÁO TRÌNH

GHÉP NỐI THIẾT BỊ NGOẠI VI VỚI MÁY VI TÍNH

Môn học ghép nối thiết bị ngoại vi máy tính là một môn học tổng hợp nhiều kiến thức trong chương trình đào tạo kỹ sư công nghệ thông tin. Để có thể xây dựng được hệ thống phần cứng cần sử dụng các kiến thức về kỹ thuật điện tử, điện tử số, kỹ thuật vi xử lý, kiến trúc máy tính. Để xây dựng được phần mềm điều khiển phần cứng đã có cần các kỹ năng lập trình bằng các ngôn ngữ lập trình, ghép nối CSDL, trong nhiều trường hợp còn cần tới kỹ năng lập trình qua mạng máy tính.

Nhằm hướng dẫn người học học môn học này một cách có hiệu quả và ít tốn công sức ngoài các vấn đề lý thuyết chung trong giáo trình này chúng tôi chú trọng đến các ví dụ đơn giản, cơ bản mà người học là các sinh viên đại học và cao đẳng Công nghệ thông tin, Điều khiển tự động, Điện tử viễn thông có thể tự thực hiện dễ dàng trong quá trình học tập. Các sơ đồ ghép nối trong cuốn sách này đã được thực hiện thực trong nhiều công trình thực tế. Các ví dụ phần mềm điều khiển được giới thiệu chủ yếu bằng các ngôn ngữ gần gũi như Pascal, C và assembly, điều này giúp người học dễ dàng nắm được nội dung cơ bản với chương trình điều khiển. Khi đã nắm chắc được vấn đề người học dễ dàng chuyển sang lập trình điều khiển bằng các ngôn ngữ hướng đối tượng để có được sản phẩm thương mại.

Tác giả xin chân thành cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp giảng dạy các môn học thuộc lĩnh vực phần cứng của máy tính; Đặc biệt là các ý kiến quý báu của PGS TS Lại Khắc Lãi và PGS TS Ngô Như Khoa trong khi viết cuốn giáo trình này. Chắc chắn là còn một số khiếm khuyết trong cuốn sách. Tác giả rất mong nhận được các ý kiến của các độc giả và người học để có thể hoàn thiện hơn cuốn giáo trình.


MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CÁC TỪ VIẾT TẮT

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ MÁY TÍNH, THIẾT BỊ NGOÀI CỦA MÁY TÍNH, CÁC PHƯƠNG PHÁP TRAO ĐỔI, BIẾN ĐỔI DỮ LIỆU

1.1 Máy tính và các thành phần cấu thành

1.1.1 Hệ vi xử lý kinh điển

1.1.2 Máy tính PC hiện nay

1.1.3 Hệ thống bus

1.2 Thiết bị ngoài của máy tính

1.2.1 Kiểu cơ điện tử

1.2.2 Kiểu từ điện tử

1.2.3 Kiểu quang điện tử

1.2.4 Thiết bị xử lý tín hiệu

1.3 Các chuẩn ghép nối

1.3.1 Định nghĩa

1.3.2 Các đặc tả cho từng kiểu ghép nối

1.4 Các phương pháp điều khiển vào/ ra dữ liệu

1.4.1 Vào/ Ra theo định trình

1.4.2 Vào/ Ra theo phương pháp hỏi vòng

1.4.3 Vào/ Ra dùng ngắt cứng

1.4.4 Vào/ Ra theo phương pháp DMA

1.5 Các thiết bị chuyển đổi dữ liệu

1.5.1 Khái niệm-Định lý lấy mẫu của Shannon

1.5.2 Chuyển đổi A/ D

1.5.1.1 A/ D xấp xỉ tiệm cận

1.5.1.2 A/ D tích phân hai sườn dốc

1.5.3 Chuyển đổi D/ A

CHƯƠNG 2. CẤU TRÚC CHUNG CỦA MỘT MODUL GHÉP NỐI

2.1 Mô hình tổng thể

2.2 Cấu trúc các khối

2.2.1 Khối giải mã địa chỉ - nhiệm vụ, cấu tạo

2.2.2 Khối đệm dữ liệu - nhiệm vụ, cấu tạo

2.2.3 Khối logic điều khiển thiết bị - nhiệm vụ, cấu tạo

2.3 Phần mềm điều khiển thiết bị

CHƯƠNG 3. KỸ THUẬT GHÉP NỐI QUA CÁC GIAO DIỆN

3.1 Ghép nối máy tính qua các giao diện

3.1.1 Ghép nối qua cổng song song

a) Các thanh ghi của giao diện vào/ ra song song

b) Điều khiển ra ngoài qua cổng song song

c) Đưa dữ liệu vào máy tính qua cổng song song

3.1.2 Ghép nối qua cổng nối tiếpa) Giao diện RS-232,485 100b) Vào ra dữ liệu kiểu polling 106c) Vào ra dữ liệu dùng ngắt

3.1.3 Ghép nối qua cổng USB

3.1.3.1 Cấu tạo của hệ thống USB

3.1.3.2 Ví dụ sơ đồ ghép nối USB

3.1.4 Ghép nối qua các khe cắm mở rộnga) Ghép nối qua khe cắm ISA 119b) Ghép nối qua khe cắm PCI

3.2 Ghép nối máy tính với các thiết bị đo lường và điều khiển

3.2.1 Mô hình tổng quát

3.2.2 Các phương pháp điều khiển 127a) Điều khiển tương tựb) Điều khiển số

CHƯƠNG 4. GHÉP NỐI GIỮA CÁC MÁY VI TÍNH

4.1 Ghép nối đơn giản qua cổng song song

4.2 Ghép nối đơn giản qua cổng nối tiếp

4.3 Vòng dòng điện

4.4 Ghép nối qua mạng LAN

CHƯƠNG 5. GHÉP NỐI GIỮA MÁY VI TÍNH VỚI HỆ VI XỬ LÝ

5.1 Họ vi điều khiển 8x51/

5.1.1 Tổng quát về vi điều khiển 8x51/52

5.1.2 Truyền tin nối tiếp ở vi điều khiển 8x51/52

5.2 Ghép nối hệ vi xử lý-máy tính PC

5.3 Ghép nối con chuột/ bàn phím với máy tính

Tài liệu tham khảo

CÁC TỪ VIẾT TẮT

ADC Bộ chuyển đổi tương tự-số (Analog Digital Converter)

ALE Tín hiệu cho phép chốt địa chỉ (Address Latch Enable)

ALU Khối tính toán số học và logic (Arithmetic Logic Unit)

AGP Giao diện đồ hoạ tăng tốc (Accelerated Graphics Port)

API Các hàm giao diện lập trình ứng dụng (Application Programming Interface

BIOS Các chương trình vào ra cơ sở (Basic Input Output System)

CD ROM Đĩa lưu trữ quang (Compact Disk ROM)

CU Khối điều khiển (Control Unit)

CPU Bộ xử lý trung tâm (Central Proccessing Unit)

CS Ký hiệu thanh ghi đoạn mã (Code Segment)

CLK Xung nhịp đồng hồ (Clock)

DAC Bộ chuyển đổi số-tương tự (Digital Analog Converter)

DACK Chấp nhận DMA (DMA Acknowledge)

DMA Truy nhập trực tiếp bộ nhớ (Direct Memory Access)

DMAC Bộ điều khiển DMA (DMA Controller)

DRQ Yêu cầu DMA (DMA Request)

DLL Thư viện liên kết động (Dynamic Link Library)

DS Ký hiệu thanh ghi đoạn dữ liệu

DVD Đĩa quang số (Digital Versatile Disk)

DVD-WR DVD đọc viết được (DVD Read Write)

EOC Tín hiệu kết thúc chuyển đổi (End of convert)

ES Ký hiệu thanh ghi đoạn mở rộng (Extend segment)

EIDE Giao diện nối ổ cứng và CDROM 40 chân (Extend Integrated Drive Electronics)

FDC Bộ điều khiển ổ đọc đĩa mềm (Floppy Disk Controller)

INTR Tín hiệu ngắt ngoài (Interrupt)

HRQ Tín hiệu yêu cầu treo CPU (Hold Request)

HACK Tín hiệu báo chấp nhận treo CPU (Hold Acknowledge)

INTA Trả lời chấp nhận ngắt (Interrupt Acknowledge)

ISA Khe cắm mở rộng trên máy tính (Industry Standard Architecture)

ISR Chương trình con phục vụ ngắt (Interrupt Service Routine)

I/ O Vào/ ra (Input/ Output)

IP Ký hiệu thanh ghi con trỏ lệnh (Instruction Pointer)

LCD Màn hình tinh thể lỏng (Liquid Crystal Disply)

LED Điot quang (Light Emitting Diot)

LPT Giao diện cổng song song (Line Print Terminal)

LSB Bit ít ý nghĩa nhất (Less Signification Bit)

LSR Thanh ghi trạng thái đường truyền (Line Status Register)

MODEM Thiết bị điều chế/ giải điều chế (MOdulator DEModulator)

MSB Bit có ý nghĩa nhất (Most Signification Bit)

OA Bộ khuyếch đaị thuật toán (Operatinal Amplìfier)

PCI (Peripheral Component Interconnect)

PC Máy tính cá nhân (Pesonal Computer)

RAM Bộ nhớ ghi/đọc mất thông tin khi cắt nguồn nuôi (Random Access Memory)

ROM Bộ nhớ không mất thông tin khi ngắt nguồn nuôi (Read Only Memory)

Rx Tín hiệu dữ liệu thu (Receiver)

SCSI (Small Computer System Interface)

SDRAM RAM truy nhập đồng bộ (Synchronous Dynamic Random Access Memory)

SOC Tín hiệu bắt đầu chuyển đổi (Start of convert)

THRE Thanh ghi phát rỗng (Transmitter Holding Register Empty)

Tx Tín hiệu dữ liệu truyền (Tranceiver)

USB Bus truyền tin nối tiếp đa năng (Universal Serial Bus)

VID Mã người cung cấp (Vendor ID)

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 [1]. William Stallings, Computer organization and architecture, Prentice- Hall, Inc, 1996.

 [2]. Adrew S. Tanenbaum, The Modern Operating System.

 [3]. Peter H. Anderson, Use of a PC Printer Port for Control and Data Acquisition, Department of Electrical Engineering Morgan State University, 1996.

 [4]. Ngô Diên Tập, Đo lường và điều khiển bằng máy tính, NXBKHKT, 2001.

 [5]. Văn Thế Minh, Kỹ thuật vi xử lý, NXBGD, 1997.

 [6]. Vũ Chấn Hưng, Giáo trình kiến trúc máy vi tính, NXB GTVT, 2003.

 [7]. Ngô Diên Tập, Kỹ thuật ghép nối máy tính, NXBKHKT, 1999.

 [8]. Nguyễn Nam Trung, Cấu trúc máy vi tính và thiết bị ngoại vi, NXB KHKT, 2000.

 [9]. Nguyễn Mạnh Giang, Kỹ thuật ghép nối máy tính, NXBGD, 1998.

 [10]. Vũ Chấn Hưng, Tập bài giảng “ứng dụng kỹ thuật vi xử lý và máy vi tính trong đo lường và điều khiển”, 2002.

 [11]. Các tài liệu kỹ thuật ADC, DAC, các vi mạch số-tương tự của các hãng.

Keywords:pham duc long,dai hoc thai nguyen 2009,sach giao trinh,giao trinh ghep noi thiet bi ngoai vi voi may vi tinh

LINK DOWNLOAD SÁCH GIÁO TRÌNH GHÉP NỐI THIẾT BỊ NGOẠI VI VỚI MÁY VI TÍNH

=================