PC機之間串口通信的實現一、實驗目的 １．熟悉微機接口實驗裝置的結構和使用方法。 ２．掌握通信接口芯片8251和8250的功能和使用方法。 ３．學會串行通信程序的編制方法。 二、實驗內容與要求 １．基本要求主機接收開關量輸入的數據（二進制或十六進制），從鍵盤上按“傳輸”鍵（可自行定義），就將該數據通過8251A傳輸出去。終端接收后在顯示器上顯示數據。具體操作說明如下：（１）出現提示信息“start with R in the board!”，通過調整乒乓開關的狀態，設置8位數據；（２）在小鍵盤上按“R”鍵，系統將此時乒乓開關的狀態讀入計算機I中，并顯示出來，同時顯示經串行通訊后，計算機II接收到的數據；（３）完成后，系統提示“do you want to send another data? Y/N”，根據用戶需要，在鍵盤按下“Y”鍵，則重復步驟（1），進行另一數據的通訊；在鍵盤按除“Y”鍵外的任意鍵，將退出本程序。２．提高要求 能夠進行出錯處理，例如采用奇偶校驗，出錯重傳或者采用接收方回傳和發送方確認來保證發送和接收正確。 三、設計報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、8251A通用串行輸入/輸出接口芯片由于CPU與接口之間按并行方式傳輸，接口與外設之間按串行方式傳輸，因此，在串行接口中，必須要有“接收移位寄存器”（串→并）和“發送移位寄存器”（并→串）。能夠完成上述“串←→并”轉換功能的電路，通常稱為“通用異步收發器”（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,典型的芯片有：Intel 8250/8251。8251A異步工作方式：如果8251A編程為異步方式，在需要發送字符時，必須首先設置TXEN和CTS#為有效狀態，TXEN(Transmitter Enable)是允許發送信號，是命令寄存器中的一位；CTS#(Clear To Send)是由外設發來的對CPU請求發送信號的響應信號。然后就開始發送過程。在發送時，每當CPU送往發送緩沖器一個字符，發送器自動為這個字符加上1個起始位，并且按照編程要求加上奇／偶校驗位以及1個、1.5個或者2個停止位。串行數據以起始位開始，接著是最低有效數據位，最高有效位的后面是奇／偶校驗位，然后是停止位。按位發送的數據是以發送時鐘TXC的下降沿同步的，也就是說這些數據總是在發送時鐘TXC的下降沿從8251A發出。數據傳輸的波特率取決于編程時指定的波特率因子，為發送器時鐘頻率的1、1/16或1/64。當波特率指定為16時，數據傳輸的波特率就是發送器時鐘頻率的1/16。CPU通過數據總線將數據送到8251A的數據輸出緩沖寄存器以后，再傳輸到發送緩沖器，經移位寄存器移位，將并行數據變為串行數據，從TxD端送往外部設備。在8251A接收字符時，命令寄存器的接收允許位RxE(Receiver Enable)必須為1。8251A通過檢測RxD引腳上的低電平來準備接收字符，在沒有字符傳送時RxD端為高電平。8251A不斷地檢測RxD引腳，從RxD端上檢測到低電平以后，便認為是串行數據的起始位，并且啟動接收控制電路中的一個計數器來進行計數，計數器的頻率等于接收器時鐘頻率。計數器是作為接收器采樣定時，當計數到相當于半個數位的傳輸時間時再次對RxD端進行采樣，如果仍為低電平，則確認該數位是一個有效的起始位。若傳輸一個字符需要16個時鐘，那么就是要在計數8個時鐘后采樣到低電平。之后，8251A每隔一個數位的傳輸時間對RxD端采樣一次，依次確定串行數據位的值。串行數據位順序進入接收移位寄存器，通過校驗并除去停止位，變成并行數據以后通過內部數據總線送入接收緩沖器，此時發出有效狀態的RxRDY信號通知CPU，通知CPU8251A已經收到一個有效的數據。一個字符對應的數據可以是5～8位。如果一個字符對應的數據不到8位，8251A會在移位轉換成并行數據的時候，自動把他們的高位補成0。 五、系統總體設計方案根據系統設計的要求，對系統設計的總體方案進行論證分析如下：1．獲取8位開關量可使用實驗臺上的8255A可編程并行接口芯片，因為只要獲取8位數據量，只需使用基本輸入和8位數據線，所以將8255A工作在方式0，PA0-PA7接實驗臺上的8位開關量。2．當使用串口進行數據傳送時，雖然同步通信速度遠遠高于異步通信，可達500kbit/s，但由于其需要有一個時鐘來實現發送端和接收端之間的同步，硬件電路復雜，通常計算機之間的通信只采用異步通信。3．由于8251A本身沒有時鐘，需要外部提供，所以本設計中使用實驗臺上的8253芯片的計數器2來實現。4：顯示和鍵盤輸入均使用DOS功能調用來實現。設計思路框圖，如下圖所示： 六、硬件設計硬件電路主要分為8位開關量數據獲取電路，串行通信數據發送電路，串行通信數據接收電路三個部分。1．8位開關量數據獲取電路該電路主要是利用8255并行接口讀取8位乒乓開關的數據。此次設計在獲取8位開關數據量時采用8255令其工作在方式0，A口輸入8位數據，CS#接實驗臺上CS1口，對應端口為280H-283H，PA0-PA7接8個開關。2．串行通信電路串行通信電路本設計中8253主要為8251充當頻率發生器，接線如下圖所示。
上傳時間： 2013-12-19
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多路電壓采集系統一、實驗目的１．熟悉可編程芯片ADC0809，8253的工作過程，掌握它們的編程方法。２．加深對所學知識的理解并學會應用所學的知識，達到在應用中掌握知識的目的。 二、實驗內容與要求1．基本要求通過一個A/D轉換器循環采樣4路模擬電壓，每隔一定時間去采樣一次，一次按順序采樣4路信號。A/D轉換器芯片AD0809將采樣到的模擬信號轉換為數字信號，轉換完成后，CPU讀取數據轉換結果，并將結果送入外設即CRT/LED顯示，顯示包括電壓路數和數據值。2． 提高要求 (1) 可以實現循環采集和選擇采集2種方式。（2）在CRT上繪制電壓變化曲線。 三、實驗報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、總體設計設計思路如下：1) 4路模擬電壓信號通過4個電位器提供0-5V的電壓信號。2) 選擇ADC0809芯片作為A/D轉換器，4路輸入信號分別接到ADC0809的IN0—IN4通道，每隔一定的時間采樣一次，采完一路采集下一路，4路電壓循環采集。3) 利用3個LED數碼管顯示數據，1個數碼管用來顯示輸入電壓路數，3個數碼管用來顯示電壓采樣值。4) 延時由8253定時/計數器來實現。 五、硬件電路設計根據設計思路，硬件主要利用了微機實驗平臺上的ADC0809模數轉換器、8253定時/計數器以及LED顯示輸出等模塊。電路原理圖如下：1．基本接口實驗板部分1) 電位計模塊，4個電位計輸出4路1－5V的電壓信號。2) ADC0809模數轉換器，將4路電壓信號接到IN0－IN3，ADD_A、ADD_B、ADD_C分別接A0、A1、A2，CS_AD接CS0時，4個采樣通道對應的地址分別為280H—283H。3) 延時模塊，8253和8255組成延時電路。8255的PA0接到8253的OUT0，程序中查詢計數是否結束。硬件電路圖如圖1所示。 圖1 基本實驗板上的電路圖實驗板上的LED顯示部分實驗板上主要用到了LED數碼管顯示電路，插孔CS1用于數碼管段碼的輸出選通，插孔CS2用于數碼管位選信號的輸出選通。電路圖如圖2所示。
上傳時間： 2013-11-06
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基于PC機的電子琴設計 一、實驗目的１．掌握利用pc機揚聲器發出聲音的方法。２．學習利用系統功能調用從鍵盤上讀取字符的方法。 二、實驗內容與要求利用PC機和揚聲器實現簡易電子琴的功能。 １．基本要求（1）電子琴功能，編寫程序，程序運行時使pc機成為一架可彈奏的“鋼琴”。當按下PC機鍵盤數字鍵1-8時，依次發出1,2,3,4,5,6,7,i八個音調。（2）音樂盒功能，內部存儲至少2首以上的樂曲，根據菜單選擇播放。２．提高要求（1）使一組放光二極管隨音調變化而改變，實現音樂彩燈 （2）能夠實現高、中、低音的選擇。 （3）能夠存儲彈奏的內容，進行回放。 三、實驗報告要求 １．設計目的和內容 ２．總體設計 ３．硬件設計：原理圖（接線圖）及簡要說明 ４．軟件設計框圖及程序清單 ５．設計結果和體會（包括遇到的問題及解決的方法） 四、設計原理要使揚聲器發出不同的音調，就得輸入不同頻率的波形。通過給8253定時/計數器裝入不同的計數值，可以使其輸出不同頻率的方波。經過放大器的放大作用，便可驅動揚聲器發出不同的音調，只要插入一段延時程序之后，再將揚聲器切斷，音調的聲音就可以持續一端時間。通過計算機的不同按鍵輸出不同的音調，需要使用系統調用功能以接收鍵入字符，并且要建立一張表，使鍵入字符與頻率構成一個對應關系。
上傳時間： 2013-10-16
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3.1 總線與接口概述 3.1.1 總線和接口及其標準的概念 總線：是在模塊和模塊之間或設備與設備之間的一組進行互連和傳輸信息的信號線，信息包括指令、數據和地址。 總線標準 指芯片之間、擴展卡之間以及系統之間，通過總線進行連接和傳輸信息時，應該遵守的一些協議與規范。 接口標準 外設接口的規范，涉及接口信號線定義、信號傳輸速率、傳輸方向和拓撲結構，以及電氣特性和機械特性等多個方面。 3.1.2 總線的分類 1) 按總線功能或信號類型劃分為： 數據總線：雙向三態邏輯，線寬表示了總線數據傳輸的能力。地址總線：單向三態邏輯，線寬決定了系統的尋址能力。控制總線：就某根來說是單向或雙向。控制總線最能體現總線特點，決定總線功能的強弱和適應性。2) 按總線的層次結構分為： CPU總線：微機系統中速度最快的總線，主要在CPU內部，連接CPU內部部件，在CPU周圍的小范圍內也分布該總線，提供系統原始的控制和命令。局部總線：在系統總線和CPU總線之間的一級總線，提供CPU和主板器件之間以及CPU到高速外設之間的快速信息通道。系統總線：也稱為I/O總線，是傳統的通過總線擴展卡連接外部設備的總線。由于速度慢，其功能已經被局部總線替代。通信總線：也稱為外部總線，是微機與微機，微機與外設之間進行通信的總線。3.1.3 總線的主要性能參數1．總線頻率：MHz表示的工作頻率，是總線速率的一個重要參數。2．總線寬度：指數據總線的位數。3．總線的數據傳輸率 總線的數據傳輸率=(總線寬度/8位)×總線頻率 例：PCI總線的總線頻率為33.3MHz，總線寬度為64位的情況下，總線數據傳輸率為266MB/s 。
上傳時間： 2013-11-17
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微型計算機課程設計論文—通用微機發聲程序的匯編設計 本文講述了在微型計算機中利用可編程時間間隔定時器的通用發聲程序設計，重點講述了程序的發聲原理，節拍的產生，按節拍改變的動畫程序原理，并以設計一個簡單的樂曲評分程序為引子，分析程序設計的細節。關鍵字：微機 8253 通用發聲程序 動畫技術 直接寫屏 1. 可編程時間間隔定時器8253在通用個人計算機中，有一個可編程時間間隔定時器8253，它能夠根據程序提供的計數值和工作方式,產生各種形狀和各種頻率的計數/定時脈沖,提供給系統各個部件使用。本設計是利用計算機控制發聲的原理,編寫演奏樂曲的程序。 在8253/54定時器內部有3個獨立工作的計數器:計數器0,計數器1和計數器2,每個計數器都分配有一個斷口地址,分別為40H,41H和42H.8253/54內部還有一個公用的控制寄存器,端地址為43H.端口地址輸入到8253/54的CS,AL,A0端,分別對3個計數器和控制器尋址. 對8353/54編程時,先要設定控制字,以選擇計數器,確定工作方式和計數值的格式.每計數器由三個引腳與外部聯系,見教材第320頁圖9-1.CLK為時鐘輸入端,GATE為門控信號輸入端,OUT為計數/定時信號輸入端.每個計數器中包含一個16位計數寄存器,這個計數器時以倒計數的方式計數的,也就是說,從計數初值逐次減1,直到減為0為止. 8253/54的三個計數器是分別編程的,在對任一個計數器編程時,必須首先講控制字節寫入控制寄存器.控制字的作用是告訴8253/54選擇哪個計數器工作,要求輸出什么樣的脈沖波形.另外,對8253/54的初始化工作還包括,向選定的計數器輸入一個計數初值,因為這個計數值可以是8為的,也可以是16為的,而8253/5的數據總線是8位的,所以要用兩條輸出指令來寫入初值.下面給出8253/54初始化程序段的一個例子,將計數器2設定為方式3,(關于計數器的工作方式參閱教材第325—330頁)計數初值為65536. MOV AL,10110110B ;選擇計數器2,按方式3工作,計數值是二進制格式 OUT 43H,AL ; j將控制字送入控制寄存器 MOV AL,0 ;計數初值為0 OUT 42H,AL ;將計數初值的低字節送入計數器2 OUT 42H,AL ;將計數初值的高字節送入計數器2 在IBM PC中8253/54的三個時鐘端CLK0,CLK1和CLK2的輸入頻率都是1.1931817MHZ. PC機上的大多數I/O都是由主板上的8255(或8255A)可編程序外圍接口芯片(PPI)管理的.關于8255A的結構和工作原理及應用舉例參閱教材第340—373頁.教材第364頁的”PC/XT機中的揚聲器接口電路”一節介紹了揚聲器的驅動原理,并給出了通用發聲程序.本設計正是基于這個原理,通過編程,控制加到揚聲器上的信號的頻率,奏出樂曲的.2．發聲程序的設計下面是能產生頻率為f的通用發聲程序:MOV AL, 10110110B ;8253控制字:通道2,先寫低字節,后寫高字節 ;方式3,二進制計數OUT 43H, AL ;寫入控制字MOV DX, 0012H ;被除數高位MOV AX, 35DEH ;被除數低位 DIV ID ;求計數初值n,結果在AX中OUT 42H, AL ;送出低8位MOV AL, AHOUT 42H,AL ;送出高8位IN AL, 61H ;讀入8255A端口B的內容MOV AH, AL ;保護B口的原狀態OR AL, 03H ;使B口后兩位置1,其余位保留OUT 61H,AL ;接通揚聲器,使它發聲
上傳時間： 2013-10-17
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單片機實用接口技術介紹了MCS－51系列單片機應用系統的各種實用接口技術及其配置。內容包括：MCS－51系列單片機組成原理：應用系統擴展、開發與調試；鍵盤輸入接口的設計及調試；打印機和顯示器接口及設計實例；模擬輸入通道接口技術；A/D、D/A、接口技術及在控制系統中的應用設計；V/F轉換器接口技術、串行通訊接口技術以及其它與應用系統設計有關的實用技術等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機應用系統軟件、硬件設計的需要而編寫的，具有內容新穎、實用、全面的特色。所有的接口設計都包括詳細的設計步驟、硬件線路圖及故障分析，并附有測試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設計實例都是作者多年來從事單片機應用和開發工作的經驗總結，實用性和工程性較強，尤其是對應用系統中必備的鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A通訊接口設計、模擬信號處理及開發系統應用舉例甚多，目的是讓將要開始和正在從事單片機應用開發的科研人員根據自己的實際需要來選擇應用，一書在手即可基本完成單片機應用系統的開發工作。 MCS-51系列單片機實用接口技術目錄 第一章 MCS51系列單片機組成原理第二章 MCＳ-51單片機系統擴展第三章 MCS-51單片機應用系統的開發第四章 鍵盤及其按口技術第五章 顯示器接口設計第六章 打印機接口設計第七章 模擬輸入通道接口技術第八章 D/A轉換器與MSC-51單片機的接口設計與實踐第九章 A/D轉換器與MCS-51單片機的接口設計與實踐 第十章 V/F轉換器接口技術 第十一章 串行通訊按日技術第十二章應用系統設計中的實用技術附錄AMCS51單片機指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
上傳時間： 2013-11-24
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MCS-51系列單片機實用接口技術全面、系統地介紹了MCS－51系列單片機應用系統的各種實用接口技術及其配置。內容包括：MCS－51系列單片機組成原理：應用系統擴展、開發與調試；鍵盤輸入接口的設計及調試；打印機和顯示器接口及設計實例；模擬輸入通道接口技術；A/D、D/A、接口技術及在控制系統中的應用設計；V/F轉換器接口技術、串行通訊接口技術以及其它與應用系統設計有關的實用技術等。本書是為滿足廣大科技工作者從事單片機應用系統軟件、硬件設計的需要而編寫的，具有內容新穎、實用、全面的特色。所有的接口設計都包括詳細的設計步驟、硬件線路圖及故障分析，并附有測試程序清單。書中大部分接口軟、硬件設計實例都是作者多年來從事單片機應用和開發工作的經驗總結，實用性和工程性較強，尤其是對應用系統中必備的鍵盤、顯示器、打印機、A/D、D/A通訊接口設計、模擬信號處理及開發系統應用舉例甚多，目的是讓將要開始和正在從事單片機應用開發的科研人員根據自己的實際需要來選擇應用，一書在手即可基本完成單片機應用系統的開發工作。 MCS-51系列單片機實用接口技術目錄 第一章 MCS51系列單片機組成原理第二章 MCＳ-51單片機系統擴展第三章 MCS-51單片機應用系統的開發第四章 鍵盤及其按口技術第五章 顯示器接口設計第六章 打印機接口設計第七章 模擬輸入通道接口技術第八章 D/A轉換器與MSC-51單片機的接口設計與實踐第九章 A/D轉換器與MCS-51單片機的接口設計與實踐 第十章 V/F轉換器接口技術 第十一章 串行通訊按日技術第十二章應用系統設計中的實用技術附錄AMCS51單片機指令速查表附錄一常用EPROM固化電壓參考表
上傳時間： 2013-11-04
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一個完整的微機系統是由硬件和軟件共同構成的。微機系統的硬件有CPU、存儲器和I/O口，外設組成。CPU與存儲器之間的信息交換比較簡單，而CPU與外設之間進行信息交換之前必須確定外設是否準備好，即選擇I/O傳送方式。I/O傳送方式有4種：無條件、查詢、中斷和DMA。本章學習中斷傳送方式的有關內容。 4.1 中斷概述 4.2 MCS-51中斷系統 1、中斷的定義： 中斷是指如下過程：CPU與外設同時工作，CPU執行主程序，外設做準備工作，當外設準備好時向CPU發中斷請求信號，若條件滿足，則CPU終止主程序的執行，轉去執行中斷服務程序，在中斷服務程序中CPU與外設交換信息，待中斷服務程序執行完后，CPU再返回剛才終止的主程序繼續執行。 2、中斷系統的定義：中斷系統是指為了實現中斷傳送過程在CPU內外設置的硬件和有關中斷的指令。3、中斷源：⑴中斷源的定義：中斷源是指引起中斷請求的來源。⑵中斷源的分類： ①軟中斷和 ②硬中斷4、中斷處理的全過程 中斷處理的全過程分成3個階段：中斷請求、中斷響應和中斷服務。5、多重中斷與中斷優先級 ⑴ 當系統中有多個設備提出中斷請求時，多個外設的中請信號要通過門電路送到CPU的中請輸入端，使CPU能收到多個外設提出的中請。 ⑵ CPU在收到多個外設的請求后，按中斷處理原則處理中斷。 ⑶ 確定優先級的方法解決優先級的問題一般可有三種方法：軟件查詢法、簡單硬件方法及專用硬件方法（采用可編程的中斷控制器芯片，如Intel8259A）。
標簽： 中斷技術
上傳時間： 2013-10-12
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§4-1 程序設計語言計算機程序設計語言是指計算機能夠理解和執行的語言。 程序設計語言的種類很多，歸納起來有三種： 機器語言、匯編語言和高級語言。 編程時采用哪種語言由程序設計語言的特點和適用場合決定。 機器語言、匯編語言和高級語言比較一覽表§4-2 匯編語言源程序格式匯編語言源程序格式如下：1、匯編語言源程序由一條一條匯編語句組成。2、每條匯編語句獨占一行，以CR—LF結束。3、典型的匯編語句由四部分組成： 標號：操作碼 操作數；注釋§4-3 偽指令一、偽指令與指令的區別： 偽指令由匯編程序識別，用來對匯編過程進行某種控制,或者對符號、標號賦值。在匯編過程中, 偽指令不產生可執行的目標代碼；而指令由CPU執行，在匯編過程中，產生可執行的目標代碼，完成對數據的運算與處理。二、常用的偽指令：ORG END EQU DATA DB DW DS §4-4 匯編語言程序設計基礎一、匯編語言程序設計的一般步驟 分析課題 確定算法 畫流程圖 編寫程序 上機調試二、程序結構 按程序的走向可以將程序分成4種結構： 簡單程序 分支程序 循環程序 子程序
上傳時間： 2013-10-15
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提出了一種改進的LSM-ALSM子空間模式識別方法，將LSM的旋轉策略引入ALSM，使子空間之間互不關聯的情況得到改善，提高了ALSM對相似樣本的區分能力。討論中以性能函數代替經驗函數來確定拒識規則的參數，實現了識別率、誤識率與拒識率之間的最佳平衡；通過對有限字符集的實驗結果表明，LSM-ALSM算法有效地改善了分類器的識別率和可靠性。關 鍵 詞 學習子空間; 性能函數; 散布矩陣; 最小描述長度在子空間模式識別方法中，一個線性子空間代表一個模式類別，該子空間由反映類別本質的一組特征矢量張成，分類器根據輸入樣本在各子空間上的投影長度將其歸為相應的類別。典型的子空間算法有以下三種[1, 2]：CLAFIC(Class-feature Information Compression)算法以相關矩陣的部分特征向量來構造子空間，實現了特征信息的壓縮，但對樣本的利用為一次性，不能根據分類結果進行調整和學習，對樣本信息的利用不充分；學習子空間方法(Leaning Subspace Method, LSM)通過旋轉子空間來拉大樣本所屬類別與最近鄰類別的距離，以此提高分類能力，但對樣本的訓練順序敏感，同一樣本訓練的順序不同對子空間構造的影響就不同；平均學習子空間算法(Averaged Learning Subspace Method, ALSM)是在迭代訓練過程中，用錯誤分類的樣本去調整散布矩陣，訓練結果與樣本輸入順序無關，所有樣本平均參與訓練，其不足之處是各模式的子空間之間相互獨立。針對以上問題，本文提出一種改進的子空間模式識別方法。子空間模式識別的基本原理1.1 子空間的分類規則子空間模式識別方法的每一類別由一個子空間表示，子空間分類器的基本分類規則是按矢量在各子空間上的投影長度大小，將樣本歸類到最大長度所對應的類別，在類x()iω的子空間上投影長度的平方為()211,2,,()argmax()jMTkkjpg===Σx (1)式中 函數稱為分類函數；為子空間基矢量。兩類的分類情況如圖1所示。
上傳時間： 2013-12-25
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