2.1.1 I/O接口基本概念1.為什么要引入接口微機和I/O設備的信息類型和格式可能不一樣。微機和I/O設備信號傳輸處理的速度可能不匹配。不用接口， I/O直接接CPU，隨著外設增加，會大大降低CPU的效率。I/O直接接CPU，會使外設硬件結構過于依賴CPU，對外設本身發展不利。2.接口的概念 定義：接口是CPU與“外部世界”的連接電路，負責“中轉”各種信息。 分類：存儲器接口和I/O接口。 位置：介于系統總線與外部設備之間。3.I/O接口與I/O設備不同I/O設備對應I/O接口不同。I/O接口受CPU控制，I/O設備受I/O接口控制。為增加通用性，I/O接口電路一般均具有可編程功能。微機的應用離不開外部設備接口的設計、選用和連接。2.1.2、I/O接口功能 數據緩沖功能：通過寄存器或鎖存器實現。 存放數據的寄存器或鎖存器稱之為數據口。 接受和執行CPU命令功能： 存放CPU命令代碼的寄存器稱之為命令口， 存放執行狀態信息的寄存器稱之為狀態口。 設備選擇功能：CPU通過地址譯碼選擇不同外設。 即CPU通過地址譯碼選擇不同I/O接口和I/O接口中連接的不同的設備。 信號轉換功能：協調總線信號與I/O設備信號。 轉換包括信號的邏輯關系、時序配合和電平轉換。 可編程功能：增加接口的靈活性和智能性。
上傳時間： 2013-11-05
上傳用戶：jixingjie
掌握先進微處理器芯片結構、微型計算機實現技術、計算機主板構成、各種接口技術原理及其應用編程方法；掌握匯編語言程序的編寫方法，尤其掌握接口訪問的方法。了解微機技術新的發展趨勢，系統科學地獲得分析問題和解決問題的訓練；提高分析和設計接口的能力。不僅要學習微機各種接口電路的原理與作用，熟悉PC系列機接口電路，而且還要掌握常用接口的設計與分析方法，學會使用匯編語言和C語言對接口進行編程，并具有一定的動手實驗能力和接口應用程序的編寫能力，為微機的深入應用和嵌入式系統SOC設計等的學習與實踐打下良好基礎。同時有興趣的同學自學Windows 2000/XP驅動程序的編寫方法。一定要下載和打印或復印電子講義，課堂上注意聽講并及時記錄教師課堂上補充的內容，認真獨立完成作業，做好課程實驗和自修實驗、做好課前預習和課后復習。1）抓住IBM PC/XT機基本結構這條主線，分析其基本結構，掌握各接口電路及可編程接口芯片的應用。2）進一步擴展和延伸CPU—從8086~Core 2 Duo，從實模式~保護模式；匯編語言－CPU及接口直接控制，16位~32位匯編；總線—PCI，USB等； 中斷—從實模式下的中斷向量～保護模式下的中斷描述符；從傳統中斷～PCI中斷～串行中斷 芯片組—從中大規模集成電路(8237、8254、8255、8259等）~ 超大規模集成電路(82815EP、82801BA)。第1章—CPU與整機：CPU的信號與工作模式、PC結構第11章--軟件如何控制CPU和接口：指令系統和匯編編程（在教師講授重點的基礎上，通過預習、實驗與練習自學） 第2章--CPU如何與MEM或I/O設備通信：I/O接口與譯碼 第3章--總線如何工作：總線標準（PCI、USB） 第4章--I/O接口直接和MEM通信：DMA（8237，全自學） 第5章--I/O接口如何主動與CPU通信：中斷技術（8259） 第6章--I/O接口的定時與計數功能：（8254） 第7章--I/O接口的并行通信：8255與打印機接口標準 第8章--I/O接口的串行通信：串行通信協議與8250 第10章--I/O軟接口技術：保護模式存儲，WDM驅動程序編寫（全自學）
上傳時間： 2014-01-21
上傳用戶：徐孺
提出了一種基于LPC2142且具有USB (通用串行總線) 接口的高速數據采集卡的設計方案，給出了基于ARM7處理器LPC2142和FPGA芯片的軟硬件設計方法，該設計方案解決了高速實時信號與接口總線之間的速度兼容問題。關鍵詞 USB 高速數據采集卡 LabVIEW uC/OS-II 速度兼容
上傳時間： 2013-11-09
上傳用戶：atdawn
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
上傳用戶：hfnishi
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
上傳用戶：3294322651
并行接口電路：微處理器與I/O設備進行數據傳輸時均需經過接口電路實現系統與設備互連的匹配。并行接口電路中每個信息位有自己的傳輸線，一個數據字節各位可并行傳送，速度快，控制簡單。由于電氣特性的限制，傳輸距離不能太長。8255A是通用的可編程并行接口芯片，功能強，使用靈活。適合一些并行輸入/輸出設備的使用。8255A并行接口邏輯框圖三個獨立的8位I/O端口,口A、口B、口C。口A有輸入、輸出鎖存器及輸出緩沖器。口B與口C有輸入、輸出緩沖器及輸出鎖存器。在實現高級的傳輸協議時，口C的8條線分為兩組，每組4條線，分別作為口A與口B在傳輸時的控制信號線。口C的8條線可獨立進行置1/置0的操作。口A、口B、口C及控制字口共占4個設備號。8255A并行接口的控制字工作模式選擇控制字：口A有三種工作模式，口B有二種工作模式。口C獨立使用時只有一個工作模式，與口A、口B配合使用時，作為控制信號線。三種工作模式命名為：模式0、模式1及模式2。模式 0 為基本I/O端口，模式1為帶選通的I/O端口，模式 2 為帶選通的雙向I/O端口。口A可工作在三種模式下，口B可工作在模式 0與模式 1下，口C可工作在模式0下或作為控制線配合口A、口B工作。
上傳時間： 2013-11-07
上傳用戶：xitai
摘要：設計并實現了一個USB/EPP 轉接系統，給出其硬件設計方案并討論了相關技術細節， 使其實現USB 接口到EPP接口的相互數據轉發。使僅具有EPP 接口的傳統儀器設備借助于USB/EPP 轉接系統擁有USB 總線所提供的即插即用和設備插架特性， 方便其通過USB 接口靈活接入同時擁有多個外設的計算機主機系統。關鍵詞：USB；EPP；轉接系統中圖分類號：TP368.3 文獻標識碼：A文章編號:1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在傳統的I/O 模式中，計算機外設通常映射為CPU 中固定I/O 地址，要求由主機分配一個指定的IRQ 中斷請求。由于PC 機的端口和中斷資源有限，因而使外設的可擴展性受到局限；同時，隨著電腦應用的拓展，PC 機的外設接口越來越多，外設對系統資源的獨占性也容易導致系統資源沖突。由于各種外部設備不斷增加，容易導致各種I/O 沖突。由Intel、Compaq、Microsoft、IBM等廠商所提出的USB 總線標準，基于即插即用和設備插架技術，設備接入時不影響應用程序的運行，具有良好的可擴充性和擴展的方便性。目前USB 協議已經發展到了最新的2.0 版本，可支持峰值傳輸速率為480Mbps 的高速外設，可提供4～8 個USB 2.0 接口，同時通過USB 集線器（HUB）的擴展還可以支持多達127 個外設同時連接，基本上解決了各種外設同時存在同時使用的所有問題。基于USB 接口的上述優點，目前的計算機，特別是筆記本計算機基本上都只配備USB 接口，而取消了傳統的串口和并口，這對那些以前購置的需要與計算機進行通信而只有串口或并口的各種儀器的繼續使用造成了極大的障礙。 針對傳統的數字化儀器與計算機通信中存在的接口不足的問題，本文設計了一個USB/EPP 轉接系統，使其能夠從計算機的USB 接口接收數據，經過格式轉換，從USB/EPP 轉接系統的并行接口EPP 發送給傳統的儀器設備；同時也能夠從USB/EPP 轉接系統的并行接口EPP 接收數據，將其轉化為USB 幀格式，并發送到計算機的USB 接口。從而使僅具有EPP 接口的傳統儀器設備借助于USB/EPP 轉接系統，可以繼續正常使用。2 USB 總線2.1 USB 系統描述及總線協議USB 是一種電纜總線，支持在主機和各種即插即用外設之間進行數據傳輸。由主機預定的標準協議使各種設備分享USB 帶寬，當其它設備和主機在運行時，總線允許添加、設置、使用以及拆除外設，這為多個儀器設備共享同一個主計算機提供了可能。USB 協議采用了管道模型的軟硬件協議，摒棄了一般外設協議的端口映射方式，從而有效地避免了計算機應用系統I/O 端口地址沖突。根據功能劃分，一個USB 系統由三個部分組成：即USB 互連、USB 主機和USB 設備。圖1 給出了USB系統的通用拓撲結構。
上傳時間： 2013-10-09
上傳用戶：半熟1994
RS-232-C 是PC 機常用的串行接口,由于信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。本產品(轉接器),可以實現任意電平下(0.8~15)的UART串行接口到RS-232-C/E接口的無源電平轉接, 使用非常方便可靠。 什么是RS-232-C 接口？采用RS-232-C 接口有何特點？傳輸電纜長度如何考慮？答： 計算機與計算機或計算機與終端之間的數據傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠程傳輸時，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。 在串行通訊時，要求通訊雙方都采用一個標準接口，使不同 的設備可以方便地連接起來進行通訊。 RS-232-C接口（又稱 EIA RS-232-C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970 年由美國電子工業協會（EIA）聯合貝爾系統、 調制解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是“數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準”該標準規定采用一個25 個腳的 DB25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。(1) 接口的信號內容實際上RS-232-C 的25 條引線中有許多是很少使用的，在計算機與終端通訊中一般只使用3-9 條引線。(2) 接口的電氣特性 在RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即：邏輯“1”，-5— -15V；邏輯“0” +5— +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識別低至+3V 的信號作為邏輯“0”，高到-3V的信號 作為邏輯“1”(3) 接口的物理結構 RS-232-C 接口連接器一般使用型號為DB-25 的25 芯插頭座,通常插頭在DCE 端,插座在DTE端. 一些設備與PC 機連接的RS-232-C 接口,因為不使用對方的傳送控制信號,只需三條接口線,即“發送數據”、“接收數據”和“信號地”。所以采用DB-9 的9 芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。(4) 傳輸電纜長度由RS-232C 標準規定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長度應為50 英尺，其實這個4%的碼元畸變是很保守的，在實際應用中，約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實際使用中最大距離會遠超過50 英尺，美國DEC 公司曾規定允許碼元畸變為10%而得出附表2 的實驗結果。其中1 號電纜為屏蔽電纜，型號為DECP.NO.9107723 內有三對雙絞線，每對由22# AWG 組成，其外覆以屏蔽網。2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。 2. 什么是RS-485 接口？它比RS-232-C 接口相比有何特點？答： 由于RS-232-C 接口標準出現較早，難免有不足之處，主要有以下四點：（1） 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與TTL 電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL 電路連接。（2） 傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps。（3） 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式， 這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。（4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50 英尺，實際上也只能 用在50 米左右。針對RS-232-C 的不足，于是就不斷出現了一些新的接口標準，RS-485 就是其中之一，它具有以下特點：1. RS-485 的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差為+（2—6） V 表示；邏輯“0”以兩線間的電壓差為-（2—6）V 表示。接口信號電平比RS-232-C 降低了，就不易損壞接口電路的芯片， 且該電平與TTL 電平兼容，可方便與TTL 電路連接。2. RS-485 的數據最高傳輸速率為10Mbps3. RS-485 接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。4. RS-485 接口的最大傳輸距離標準值為4000 英尺，實際上可達 3000 米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1 個收發器， 即單站能力。而RS-485 接口在總線上是允許連接多達128 個收發器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485 接口方便地建立起設備網絡。因RS-485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站能力等上述優點就使其成為首選的串行接口。 因為RS485 接口組成的半雙工網絡，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。 RS485 接口連接器采用DB-9 的9 芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485 采用DB-9（針）。3. 采用RS485 接口時，傳輸電纜的長度如何考慮？答： 在使用RS485 接口時，對于特定的傳輸線經，從發生器到負載其數據信號傳輸所允許的最大電纜長度是數據信號速率的函數，這個 長度數據主要是受信號失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號速率的關系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜（線 徑為0.51mm），線間旁路電容為52.5PF/M，終端負載電阻為100 歐 時所得出。（曲線引自GB11014-89 附錄A）。由圖中可知，當數據信 號速率降低到90Kbit/S 以下時，假定最大允許的信號損失為6dBV 時， 則電纜長度被限制在1200M。實際上，圖中的曲線是很保守的，在實 用時是完全可以取得比它大的電纜長度。 當使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例 如：當數據信號速率為600Kbit/S 時，采用24AWG 電纜，由圖可知最 大電纜長度是200m，若采用19AWG 電纜（線徑為0。91mm）則電纜長 度將可以大于200m； 若采用28AWG 電纜（線徑為0。32mm）則電纜 長度只能小于200m。
上傳時間： 2013-10-11
上傳用戶：時代電子小智
基于fpga的高速數據采集卡設計制作
上傳時間： 2014-12-28
上傳用戶：cx111111
FPGA 設計人員在滿足關鍵時序余量的同時力爭實現更高性能，在這種情況下，存儲器接口的設計是一個一向構成艱難而耗時的挑戰。Xilinx FPGA 提供 I/O 模塊和邏輯資源，從而使接口設計變得更簡單、更可
上傳時間： 2013-10-15
上傳用戶：ecooo
