多功能高集成外圍器件6. 1 多功能高集成外圍器件82371PCI的英文名稱：Peripheral Component Interconnect （外圍部件互聯(lián)PCI總線）；82371是PCI總線組件。ISA是：Industry Standard Architecture（工業(yè)標準體系結(jié)構(gòu)）IDE是 （Integrated Device Electronics）集成電路設備簡稱PIIX4PIIX4器件（芯片）的特點1、是一種支持Pentium和PentiumII微處理器的部件。2、82371對ISA橋來說，是一種多功能PCI總線。3、對可移動性和桌面深綠色環(huán)境均提供支持。4、電源管理邏輯。5、被集成化的IDE控制器。6、增強了性能的DMA控制器。 （7）基于兩個82C59的中斷控制器。（8）基于82C54芯片的定時器。（9）USB（Universal Serial Bus）通用串行總線。（10）SMBus系統(tǒng)管理總線。（11）實時時鐘（12）順應Microsoft Win95所需的功能其芯片的邏輯框圖如圖6-1所示。 PIIX4芯片邏輯框圖6.1.1 概述PIIX4芯片是一個多功能的PCI器件，圖6-2 是82371在系統(tǒng)中扮演的角色。（續(xù)上圖）1. PCI與EIO之間的橋（PIIX4芯片）橋是不對程的，是各類不同標準總線與PCI總線連接，82371AB橋也可理解為一種總線轉(zhuǎn)換譯碼器和控制器，橋內(nèi)包含復雜的協(xié)議總線信號和緩沖器。(1).在PCI系統(tǒng)內(nèi)，當PIIX4操作時，它總是作為系統(tǒng)內(nèi)各種模塊的主控設備，如USB和DMA控制器、IDE總線和分布式DMA的主控設備等，而且總是以ISA主控設備的名義出現(xiàn)。(2). 在向ISA總線或IDE總線進行傳送操作的傳送周期期間作為從屬設備使用，并對內(nèi)部寄存器譯碼。PIIX4芯片（橋）的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整個ISA總線，或ISA總線的子集，也可擴展成EIO總線。在使用EIO總線時，可以把未使用的信號配置成通用的輸入和輸出。(2).PIIX4可直接驅(qū)動5個ISA插槽；(3).能提供字節(jié)-交換邏輯、I/O的恢復支持、等待狀態(tài)的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS鍵盤控制器芯片、BIOS芯片、實時時鐘芯片、二級微程序器等的選擇。2. IDE接口（總線主控設備的權(quán)利和同步DMA方式）IDE接口為4個IDE的設備提供支持，比如IDE接口的硬盤和CD-ROM等。注意：目前硬盤接口有5類：IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口幾乎在PC機最多，因為便宜。SCSI多用于服務器和集群機。IDE的PIO IDE速率：14MB/s；而總線主控設備IDE的速率：33MB/s在PIIX4芯片的IDE系統(tǒng)內(nèi)，配有兩個各次獨立的IDE信號通道。3. 具有兼容性的模塊—DMA、定時器/計數(shù)器、中斷控制器等（1）在PIIX4內(nèi)的兩各82C37 DMA控制器經(jīng)邏輯的組合，產(chǎn)生7個獨立的可編程通道。通道[0：3]是通過與8個二進位的硬件連線實現(xiàn)的。通過以字節(jié)為單位的計數(shù)進行傳送。而通道[5：7]是通過16個二進位的連線實現(xiàn)的，以字為單位的計數(shù)進行傳送。（2）DMA控制器還能通過PCI總線，處理舊的DMA的兩個不同的方法提供支持。（3）計數(shù)/定時器模塊在功能上與82C54等價。（4）中斷控制器與ISA兼容，其功能是兩個82C59的功能之和。
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用單片機制作多功能莫爾斯碼電路:用單片機制作多功能莫爾斯碼電路莫爾斯電碼通信有著悠久的歷史，盡管它已被現(xiàn)代通信方式所取代，但在業(yè)余無線電通信和特殊的專業(yè)場合仍具有重要的地位，這是因為等幅電碼通信的抗干擾能力是其它任何一種通信方式都無法相比的。在短波波段用幾瓦的功率即可進行國際間的通信，收發(fā)射設備簡單易制成本低廉，所以深受業(yè)余無線電愛好者的喜愛，是業(yè)余無線電高手必備的技能。要想熟練掌握莫爾斯電碼的收發(fā)技術(shù)除了持之以恒的毅力外，還需要相關(guān)的設備。設計本電路的目的就是給愛好者提供一個實用和訓練的工具。 一、功能簡介 本電路可以配合自動鍵體和手動鍵體，產(chǎn)生莫爾斯碼控制信號，設有16種速度，從初學者到操作高手都能適用。監(jiān)聽音調(diào)也有16種,均可以通過功能鍵進行選擇。可以按程序中設定好的呼號自動呼叫，設有聽抄練習功能，聽抄練習有短碼和混合碼兩種模式，分別對10個數(shù)字和常用的38個混合碼模擬隨機取樣，產(chǎn)生分組報碼，供愛好者提高抄收水平之用，速度低4檔的聽抄練習是專為初學者所設，內(nèi)容是時間間隔較長的單字符。設有PTT開關(guān)鍵，可以決定是否控制發(fā)射機工作，不需要反復通斷控制線。無論當前處于呼叫狀態(tài)還是聽抄狀態(tài)只要電鍵接點接通則自動轉(zhuǎn)到人工發(fā)報程序。4分鐘內(nèi)不使用電路將自動關(guān)閉電源，只有按復位鍵才能重新開始工作。先按住聽抄練習鍵復位則進入短碼練習狀態(tài)，其它功能不變。從開機到自動關(guān)機執(zhí)行每個功能都有不同的莫爾斯碼提示音。本電路具有較強的抗高低頻干擾的能力和使用方便的大電流開關(guān)接口，以適應不同的發(fā)射設備。 二、硬件電路原理硬件電路如圖1所示。設計電路的目的在于方便實用，以免在緊張的操作中失誤，所以除了聽抄練習鍵外其它鍵沒有定義復用功能。各鍵的作用在圖中已經(jīng)標出。PTT控制在每次復位時處于關(guān)閉狀態(tài),每按動一次PTT功能鍵則改變一次狀態(tài)，這樣可以使用軟件開關(guān)控制發(fā)射。 PTT處于控制狀態(tài)時發(fā)光二極管隨控制信號閃亮。考慮到自制設備及淘汰軍用設備與高檔設備控制電流的不同，PTT開關(guān)管采用了2SC2073，可以承受500mA的電流，同時還增加了無極性PTT開關(guān)電路，無論外部被控制的端口直流極性如何加到VT3的極性始終不變，供有興趣的愛好者實驗。應該注意，如果被控制的負載是感性，則電感兩端必須并聯(lián)續(xù)流二極管，除自制設備外成品機在這方面一般沒有什么問題。手動鍵只有一個接點，接通后產(chǎn)生連續(xù)的音頻和發(fā)射控制信號。在本電路中手動鍵的輸入端是P1.5 ，程序不斷檢測P1.5電平，當按鍵按下時P1.5電平為0，程序轉(zhuǎn)入手動鍵子程序。 自動鍵的接點分別接到P1.3和P1.4 ，同樣當程序檢測到有接點閉合時便自動產(chǎn)生“點”或“劃”。音頻信號從P輸出，經(jīng)VT1放大后推動揚聲器發(fā)音。單片機的I/O口在輸入狀態(tài)下阻抗較高，容易受到高低頻信號干擾，所以在每個輸入端口和三極管的be端并聯(lián)電阻和高頻旁路電容，確保在較長的電鍵連線和大功率發(fā)射時電路工作穩(wěn)定。圖2是印刷電路版圖，尺寸為110mmX85mm，揚聲器用粘合劑直接粘接在電路版有銅箔的面。 三、軟件設計方法 “點”時間長度是莫爾斯電碼中的基本時間單位。按規(guī)定“劃”的時間長度不小于三個“點”，同字符中“點”與“劃”的間隔不小于一個“點”，字符之間不小于一個“劃”，詞與詞之間不應小于五個“點”。在本程序中用條件轉(zhuǎn)移指令來產(chǎn)生“點”時間長度。通過速度功能鍵功可以設置16種延時參數(shù)。用T0中斷產(chǎn)生監(jiān)聽音頻信號，并將中斷設為優(yōu)先級，保證在聽覺上純正悅耳。T1用于自動關(guān)機計時，如果不使用任何功能四分鐘后將向PCON 位寫1，單片機進入休眠狀態(tài),此時耗電量僅有幾個微安。自動鍵的“點”或“劃”以及手動鍵的連續(xù)發(fā)音都是子程序的反復調(diào)用。P1.2對地短接時自動呼叫可設定為另一內(nèi)容。為了便于熟悉匯編語言的讀者對發(fā)音內(nèi)容進行修改，這里介紹發(fā)音字符的編碼方法。莫爾斯碼的信息與計算機中二進制恰好相同，我們可以用0表示“點”，用1表示“劃”。提示音、自動呼叫、聽抄內(nèi)容等字符是預先按一定編碼方式存儲在程序中的常數(shù)。每個字符的莫爾斯碼一般是由1至6位“點”、“劃”組成，也就是發(fā)音次數(shù)最多6次。程序中每個字符占用1個字節(jié)，字符時間間隔不占用字節(jié)，但更長的延時或發(fā)音結(jié)束信息占用一個字節(jié)。我們用字節(jié)的低三位表示字節(jié)的性質(zhì)，對于5次及5次以下發(fā)音的字符我們用存儲器的高5位存儲發(fā)音信息，發(fā)音順序由高位至低位，用低3位存儲發(fā)音次數(shù)，發(fā)音時將數(shù)據(jù)送入累加器A，先得到發(fā)音次數(shù)，然后使A左環(huán)移，對E0進行位尋址，判斷是發(fā)“點”還是“劃”，環(huán)移次數(shù)由發(fā)音次數(shù)決定。對于6次發(fā)音的字符不能完全按照上述編碼規(guī)則，否則會出現(xiàn)信息重疊，如果是6次發(fā)音且最后一次是“劃”我們把發(fā)音次數(shù)定義為111B，因為這時第6次位尋址得到的是1。如果第6次發(fā)音是“點”，那么這個字符的低三位定義為000B。字符間隔時間由程序自動產(chǎn)生，更長的時間隔或結(jié)束標志由字節(jié)低三位110B來定義，高半字節(jié)表示字符間隔的倍數(shù)，例如26H表示再加兩倍時間間隔。如果字節(jié)為06H則表示讀字符程序結(jié)束，返回主程序。更詳細的內(nèi)容不再贅述，讀者可閱讀源程序。四、使用注意事項手動鍵的操作難度相對大一些，時間節(jié)拍全由人掌握，其特點是發(fā)出的電碼帶有“人情味”。自動鍵的“點”、“劃”靠電路產(chǎn)生，發(fā)音標準，容易操作，而且可以達到相當快的速度，長時間工作也不易疲勞。在干擾較大、信號微弱的條件下自動鍵碼的辨別程度好于手動鍵碼。初學者初次使用手動鍵練習發(fā)報要有老師指導，且不可我行我素，一旦養(yǎng)成不正確的手法則很難糾正。在電臺上時常聽到一些讓對方難以抄收的電碼，這可能會使對方反感而拒絕回答。使用自動鍵也應在一定的聽抄基礎上再去練習。在暫時找不老師的情況下可多練習聽力，這對于今后能夠發(fā)出標準正確的電碼非常有益。
上傳時間： 2013-10-31
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單片機音樂中音調(diào)和節(jié)拍的確定方法:調(diào)號-音樂上指用以確定樂曲主音高度的符號。很明顯一個八度就有12個半音。A、B、C、D、E、F、G。經(jīng)過聲學家的研究，全世界都用這些字母來表示固定的音高。比如，A這個音，標準的音高為每秒鐘振動440周。 升C調(diào)：1＝#C，也就是降D調(diào)：1＝BD；277（頻率）升D調(diào)：1＝#D，也就是降E調(diào)：1＝BE；311升F調(diào)：1＝#F，也就是降G調(diào)：1＝BG；369升G調(diào)：1＝#G，也就是降A調(diào)：1＝BA；415升A調(diào)：1＝#A，也就是降B調(diào)：1＝BB。466,C 262 #C277 D 294 #D(bE)311 E 330 F 349 #F369 G 392 #G415A 440. #A466 B 494 所謂1＝A，就是說，這首歌曲的“導”要唱得同A一樣高，人們也把這首歌曲叫做A調(diào)歌曲，或叫“唱A調(diào)”。1＝C，就是說，這首歌曲的“導”要唱得同C一樣高，或者說“這歌曲唱C調(diào)”。同樣是“導”，不同的調(diào)唱起來的高低是不一樣的。各調(diào)的對應的標準頻率為： 單片機演奏音樂時音調(diào)和節(jié)拍的確定方法 經(jīng)常看到一些剛學單片機的朋友對單片機演奏音樂比較有興趣，本人也曾是這樣。在此，本人將就這方面的知識做一些簡介，但愿能對單片機演奏音樂比較有興趣而又不知其解的朋友能有所啟迪。 一般說來，單片機演奏音樂基本都是單音頻率，它不包含相應幅度的諧波頻率，也就是說不能象電子琴那樣能奏出多種音色的聲音。因此單片機奏樂只需弄清楚兩個概念即可，也就是“音調(diào)”和“節(jié)拍”。音調(diào)表示一個音符唱多高的頻率，節(jié)拍表示一個音符唱多長的時間。 在音樂中所謂“音調(diào)”，其實就是我們常說的“音高”。在音樂中常把中央C上方的A音定為標準音高，其頻率f=440Hz。當兩個聲音信號的頻率相差一倍時，也即f2=2f1時，則稱f2比f1高一個倍頻程, 在音樂中1（do）與 ，2（來）與 ……正好相差一個倍頻程，在音樂學中稱它相差一個八度音。在一個八度音內(nèi)，有12個半音。以1—i八音區(qū)為例， 12個半音是：1—＃1、＃1—2、2—＃2、＃2—3、3—4、4—＃4，＃4—5、5一＃5、＃5—6、6—＃6、＃6—7、7—i。這12個音階的分度基本上是以對數(shù)關(guān)系來劃分的。如果我們只要知道了這十二個音符的音高，也就是其基本音調(diào)的頻率，我們就可根據(jù)倍頻程的關(guān)系得到其他音符基本音調(diào)的頻率。 知道了一個音符的頻率后，怎樣讓單片機發(fā)出相應頻率的聲音呢？一般說來，常采用的方法就是通過單片機的定時器定時中斷，將單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反，或者說來回清零，置位，從而讓蜂鳴器發(fā)出聲音，為了讓單片機發(fā)出不同頻率的聲音，我們只需將定時器予置不同的定時值就可實現(xiàn)。那么怎樣確定一個頻率所對應的定時器的定時值呢？以標準音高A為例： A的頻率f = 440 Hz,其對應的周期為：T = 1/ f = 1/440 =2272μs 由上圖可知,單片機上對應蜂鳴器的I/O口來回取反的時間應為：t = T/2 = 2272/2 = 1136μs這個時間t也就是單片機上定時器應有的中斷觸發(fā)時間。一般情況下，單片機奏樂時，其定時器為工作方式1，它以振蕩器的十二分頻信號為計數(shù)脈沖。設振蕩器頻率為f0，則定時器的予置初值由下式來確定： t = 12 *（TALL – THL）/ f0 式中TALL = 216 = 65536,THL為定時器待確定的計數(shù)初值。因此定時器的高低計數(shù)器的初值為： TH = THL / 256 = ( TALL – t* f0/12) / 256 TL = THL % 256 = ( TALL – t* f0/12) %256 將t=1136μs代入上面兩式（注意：計算時應將時間和頻率的單位換算一致），即可求出標準音高A在單片機晶振頻率f0=12Mhz，定時器在工作方式1下的定時器高低計數(shù)器的予置初值為 ： TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據(jù)上面的求解方法，我們就可求出其他音調(diào)相應的計數(shù)器的予置初值。 音符的節(jié)拍我們可以舉例來說明。在一張樂譜中，我們經(jīng)常會看到這樣的表達式，如1=C 、1=G …… 等等，這里1=C,1=G表示樂譜的曲調(diào)，和我們前面所談的音調(diào)有很大的關(guān)聯(lián)， 、 就是用來表示節(jié)拍的。以 為例加以說明，它表示樂譜中以四分音符為節(jié)拍，每一小結(jié)有三拍。比如： 其中1 、2 為一拍，3、4、5為一拍，6為一拍共三拍。1 、2的時長為四分音符的一半，即為八分音符長，3、4的時長為八分音符的一半，即為十六分音符長，5的時長為四分音符的一半，即為八分音符長，6的時長為四分音符長。那么一拍到底該唱多長呢？一般說來，如果樂曲沒有特殊說明，一拍的時長大約為400—500ms 。我們以一拍的時長為400ms為例，則當以四分音符為節(jié)拍時，四分音符的時長就為400ms，八分音符的時長就為200ms，十六分音符的時長就為100ms。可見，在單片機上控制一個音符唱多長可采用循環(huán)延時的方法來實現(xiàn)。首先，我們確定一個基本時長的延時程序，比如說以十六分音符的時長為基本延時時間，那么，對于一個音符，如果它為十六分音符，則只需調(diào)用一次延時程序，如果它為八分音符，則只需調(diào)用二次延時程序，如果它為四分音符，則只需調(diào)用四次延時程序，依次類推。通過上面關(guān)于一個音符音調(diào)和節(jié)拍的確定方法，我們就可以在單片機上實現(xiàn)演奏音樂了。具體的實現(xiàn)方法為：將樂譜中的每個音符的音調(diào)及節(jié)拍變換成相應的音調(diào)參數(shù)和節(jié)拍參數(shù)，將他們做成數(shù)據(jù)表格，存放在存儲器中，通過程序取出一個音符的相關(guān)參數(shù)，播放該音符，該音符唱完后，接著取出下一個音符的相關(guān)參數(shù)……，如此直到播放完畢最后一個音符，根據(jù)需要也可循環(huán)不停地播放整個樂曲。另外，對于樂曲中的休止符，一般將其音調(diào)參數(shù)設為FFH，F(xiàn)FH，其節(jié)拍參數(shù)與其他音符的節(jié)拍參數(shù)確定方法一致，樂曲結(jié)束用節(jié)拍參數(shù)為00H來表示。下面給出部分音符（三個八度音）的頻率以及以單片機晶振頻率f0=12Mhz，定時器在工作方式1下的定時器高低計數(shù)器的予置初值 ： C調(diào)音符 頻率Hz 262 277 293 311 329 349 370 392 415 440 466 494TH/TL F88B F8F2 F95B F9B7 FA14 FA66 FAB9 FB03 FB4A FB8F FBCF FC0BC調(diào)音符 1 1# 2 2# 3 4 4# 5 5# 6 6# 7頻率Hz 523 553 586 621 658 697 739 783 830 879 931 987TH/TL FC43 FC78 FCAB FCDB FD08 FD33 FD5B FD81 FDA5 FDC7 FDE7 FE05C調(diào)音符 頻率Hz 1045 1106 1171 1241 1316 1393 1476 1563 1658 1755 1860 1971TH/TL FB21 FE3C FE55 FE6D FE84 FE99 FEAD FEC0 FE02 FEE3 FEF3 FF02
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51單片機工程師實例設計程序集-（20種常見應用整編） \7290\ ;ZLG7290例程*\7290a\ ;ZLG7290匯編例程*\bell\ ;蜂鳴器音樂例程*\buzz\ ;蜂鳴器響例程*\eeprom\ ;讀EEPROM并顯示例程*\ex26a_lcd\ ;16×2LCD模塊例程*\ex36a_lcm\ ;128×64點陣LCD模塊例程*\KEY_IO\ ;直連KEY和LED例程\led_light\ ;直連LED例程*\lin_park\ ;lin模塊的原碼及例程。\lin\ ;LIN總線例程\rs232\ ;RS232例程(包括PC端和書上了串口例程)\USB1.1\ ;USB1.1例程(包括PC端)\RS485\ ;RS485例程\USB2.0\ ;USB2.0例程(有3個，包括PC端)\TCPIP\ ;基于ETHERNET的TCPIP例程\RTC\ ;時鐘顯示例程\CAN_SELF\ ;CAN自發(fā)自收例程 外中斷1\CAN\ ;CAN例程\USBPACK 2.0\ ;USB2.0PC例程 注意：帶*程序為MON51調(diào)試程序。在MON時程序下載后停不下來，可以按一下RSE按鈕復位一下。
上傳時間： 2013-10-13
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基于P87 C591的CAN總線系統(tǒng)智能節(jié)點設計Design of CAN System Intelligent Node Based on P87C591 給出了基于帶CAN控制器的單片8位微控制器P87C591的智能節(jié)點的硬件電路及軟件結(jié)構(gòu)，詳細介紹了設計中的難點及實現(xiàn)過程中應注意的問題。關(guān)鍵詞:CAN總線;智能節(jié)點 Abstract:A h ardc ircuita nds oftw arec onfigurationo fth ei ntelligentnode based on a microcontroller with CAN controller P87C591 arepresented.E speciallyt hec ruxi nd esigninga ndt hep roblemst hatshould be paid attention in realizing are discussed in details.Keyw ords:C AN;in telligentn ode CA N 總線 是德國Bosch從20世紀80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。由于CAN總線具有較強的糾錯能力，支持差分收發(fā)，因而適合高噪聲環(huán)境。并具有較遠的傳輸距離，適用于許多領(lǐng)域的分布式測控系統(tǒng)。目前已在工業(yè)自動化、建筑物環(huán)境控制、醫(yī)療設備等許多領(lǐng)域得到廣泛的應用。CAN已成為國際標準化組織IS011898標準。
標簽： P87C591 CAN 總線系統(tǒng) 智能節(jié)點
上傳時間： 2013-10-30
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掌握先進微處理器芯片結(jié)構(gòu)、微型計算機實現(xiàn)技術(shù)、計算機主板構(gòu)成、各種接口技術(shù)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(shù)新的發(fā)展趨勢，系統(tǒng)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(tǒng)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(qū)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(nèi)容，認真獨立完成作業(yè)，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(jié)構(gòu)這條主線，分析其基本結(jié)構(gòu)，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(tǒng)中斷～PCI中斷～串行中斷 芯片組—從中大規(guī)模集成電路(8237、8254、8255、8259等）~ 超大規(guī)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(jié)構(gòu)第11章--軟件如何控制CPU和接口：指令系統(tǒng)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(shù)（8259） 第6章--I/O接口的定時與計數(shù)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(xié)議與8250 第10章--I/O軟接口技術(shù)：保護模式存儲，WDM驅(qū)動程序編寫（全自學）
上傳時間： 2014-01-21
上傳用戶：徐孺
有兩種方式可以讓設備和應用程序之間聯(lián)系：1. 通過為設備創(chuàng)建的一個符號鏈；2. 通過輸出到一個接口WDM驅(qū)動程序建議使用輸出到一個接口而不推薦使用創(chuàng)建符號鏈的方法。這個接口保證PDO的安全，也保證安全地創(chuàng)建一個惟一的、獨立于語言的訪問設備的方法。一個應用程序使用Win32APIs來調(diào)用設備。在某個Win32 APIs和設備對象的分發(fā)函數(shù)之間存在一個映射關(guān)系。獲得對設備對象訪問的第一步就是打開一個設備對象的句柄。 用符號鏈打開一個設備的句柄為了打開一個設備，應用程序需要使用CreateFile。如果該設備有一個符號鏈出口，應用程序可以用下面這個例子的形式打開句柄：hDevice = CreateFile("\\\\.\\OMNIPORT3", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_READ, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL ,NULL);文件路徑名的前綴“\\.\”告訴系統(tǒng)本調(diào)用希望打開一個設備。這個設備必須有一個符號鏈，以便應用程序能夠打開它。有關(guān)細節(jié)查看有關(guān)Kdevice和CreateLink的內(nèi)容。在上述調(diào)用中第一個參數(shù)中前綴后的部分就是這個符號鏈的名字。注意：CreatFile中的第一個參數(shù)不是Windows 98/2000中驅(qū)動程序(.sys文件)的路徑。是到設備對象的符號鏈。如果使用DriverWizard產(chǎn)生驅(qū)動程序，它通常使用類KunitizedName來構(gòu)成設備的符號鏈。這意味著符號鏈名有一個附加的數(shù)字，通常是0。例如：如果鏈接名稱的主干是L“TestDevice”那么在CreateFile中的串就該是“\\\\.\\TestDevice0”。如果應用程序需要被覆蓋的I/O，第六個參數(shù)(Flags)必須或上FILE_FLAG_OVERLAPPED。 使用一個輸出接口打開句柄用這種方式打開一個句柄會稍微麻煩一些。DriverWorks庫提供兩個助手類來使獲得對該接口的訪問容易一些，這兩個類是CDeviceInterface, 和 CdeviceInterfaceClass。CdeviceInterfaceClass類封裝了一個設備信息集，該信息集包含了特殊類中的所有設備接口信息。應用程序能有用CdeviceInterfaceClass類的一個實例來獲得一個或更多的CdeviceInterface類的實例。CdeviceInterface類是一個單一設備接口的抽象。它的成員函數(shù)DevicePath()返回一個路徑名的指針，該指針可以在CreateFile中使用來打開設備。下面用一個小例子來顯示這些類最基本的使用方法：extern GUID TestGuid;HANDLE OpenByInterface( GUID* pClassGuid, DWORD instance, PDWORD pError){ CDeviceInterfaceClass DevClass(pClassGuid, pError); if (*pError != ERROR_SUCCESS) return INVALID_HANDLE_VALUE; CDeviceInterface DevInterface(&DevClass, instance, pError); if (*pError != ERROR_SUCCESS) return INVALID_HANDLE_VALUE; cout << "The device path is " << DevInterface.DevicePath() << endl; HANDLE hDev; hDev = CreateFile( DevInterface.DevicePath(), GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, NULL, OPEN_EXISTING, FILE_ATTRIBUTE_NORMAL, NULL ); if (hDev == INVALID_HANDLE_VALUE) *pError = GetLastError(); return hDev;} 在設備中執(zhí)行I/O操作一旦應用程序獲得一個有效的設備句柄，它就能使用Win32 APIs來產(chǎn)生到設備對象的IRPs。下面的表顯示了這種對應關(guān)系。Win32 API DRIVER_FUNCTION_xxxIRP_MJ_xxx KDevice subclass member function CreateFile CREATE Create ReadFile READ Read WriteFile WRITE Write DeviceIoControl DEVICE_CONTROL DeviceControl CloseHandle CLOSECLEANUP CloseCleanUp 需要解釋一下設備類成員的Close和CleanUp：CreateFile使內(nèi)核為設備創(chuàng)建一個新的文件對象。這使得多個句柄可以映射同一個文件對象。當這個文件對象的最后一個用戶級句柄被撤銷后，I/O管理器調(diào)用CleanUp。當沒有任何用戶級和核心級的對文件對象的訪問的時候，I/O管理器調(diào)用Close。如果被打開的設備不支持指定的功能，則調(diào)用相應的Win32將引起錯誤（無效功能）。以前為Windows95編寫的VxD的應用程序代碼中可能會在打開設備的時候使用FILE_FLAG_DELETE_ON_CLOSE屬性。在Windows NT/2000中，建議不要使用這個屬性，因為它將導致沒有特權(quán)的用戶企圖打開這個設備，這是不可能成功的。I/O管理器將ReadFile和WriteFile的buff參數(shù)轉(zhuǎn)換成IRP域的方法依賴于設備對象的屬性。當設備設置DO_DIRECT_IO標志，I/O管理器將buff鎖住在存儲器中，并且創(chuàng)建了一個存儲在IRP中的MDL域。一個設備可以通過調(diào)用Kirp::Mdl來存取MDL。當設備設置DO_BUFFERED_IO標志，設備對象分別通過KIrp::BufferedReadDest或 KIrp::BufferedWriteSource為讀或?qū)懖僮鳙@得buff地址。當設備不設置DO_BUFFERED_IO標志也不設置DO_DIRECT_IO，內(nèi)核設置IRP 的UserBuffer域來對應ReadFile或WriteFile中的buff參數(shù)。然而，存儲區(qū)并沒有被鎖住而且地址只對調(diào)用進程有效。驅(qū)動程序可以使用KIrp::UserBuffer來存取IRP域。對于DeviceIoControl調(diào)用，buffer參數(shù)的轉(zhuǎn)換依賴于特殊的I/O控制代碼，它不在設備對象的特性中。宏CTL_CODE（在winioctl.h中定義）用來構(gòu)造控制代碼。這個宏的其中一個參數(shù)指明緩沖方法是METHOD_BUFFERED, METHOD_IN_DIRECT, METHOD_OUT_DIRECT, 或METHOD_NEITHER。下面的表顯示了這些方法和與之對應的能獲得輸入緩沖與輸出緩沖的KIrp中的成員函數(shù)：Method Input Buffer Parameter Output Buffer Parameter METHOD_BUFFERED KIrp::IoctlBuffer KIrp::IoctlBuffer METHOD_IN_DIRECT KIrp::IoctlBuffer KIrp::Mdl METHOD_OUT_DIRECT KIrp::IoctlBuffer KIrp::Mdl METHOD_NEITHER KIrp::IoctlType3InputBuffer KIrp::UserBuffer 如果控制代碼指明METHOD_BUFFERED，系統(tǒng)分配一個單一的緩沖來作為輸入與輸出。驅(qū)動程序必須在向輸出緩沖放數(shù)據(jù)之前拷貝輸入數(shù)據(jù)。驅(qū)動程序通過調(diào)用KIrp::IoctlBuffer獲得緩沖地址。在完成時，I/O管理器從系統(tǒng)緩沖拷貝數(shù)據(jù)到提供給Ring 3級調(diào)用者使用的緩沖中。驅(qū)動程序必須在結(jié)束前存儲拷貝到IRP的Information成員中的數(shù)據(jù)個數(shù)。如果控制代碼不指明METHOD_IN_DIRECT或METHOD_OUT_DIRECT，則DeviceIoControl的參數(shù)呈現(xiàn)不同的含義。參數(shù)InputBuffer被拷貝到一個系統(tǒng)緩沖，這個緩沖驅(qū)動程序可以通過調(diào)用KIrp::IoctlBuffer。參數(shù)OutputBuffer被映射到KMemory對象，驅(qū)動程序?qū)@個對象的訪問通過調(diào)用KIrp::Mdl來實現(xiàn)。對于METHOD_OUT_DIRECT，調(diào)用者必須有對緩沖的寫訪問權(quán)限。注意，對METHOD_NEITHER，內(nèi)核只提供虛擬地址；它不會做映射來配置緩沖。虛擬地址只對調(diào)用進程有效。這里是一個用METHOD_BUFFERED的例子：首先，使用宏CTL_CODE來定義一個IOCTL代碼：#define IOCTL_MYDEV_GET_FIRMWARE_REV \CTL_CODE (FILE_DEVICE_UNKNOWN,0,METHOD_BUFFERED,FILE_ANY_ACCESS)現(xiàn)在使用一個DeviceIoControl調(diào)用：BOOLEAN b;CHAR FirmwareRev[60];ULONG FirmwareRevSize;b = DeviceIoControl(hDevice, IOCTL_MYDEV_GET_VERSION_STRING, NULL, // no input 注意，這里放的是包含有執(zhí)行操作命令的字符串指針 0, FirmwareRev, //這里是output串指針，存放從驅(qū)動程序中返回的字符串。sizeof(FirmwareRev),& FirmwareRevSize, NULL // not overlapped I/O );如果輸出緩沖足夠大，設備拷貝串到里面并將拷貝的資結(jié)束設置到FirmwareRevSize中。在驅(qū)動程序中，代碼看起來如下所示：const char* FIRMWARE_REV = "FW 16.33 v5";NTSTATUS MyDevice::DeviceControl( KIrp I ){ ULONG fwLength=0; switch ( I.IoctlCode() ) { case IOCTL_MYDEV_GET_FIRMWARE_REV: fwLength = strlen(FIRMWARE_REV)+1; if (I.IoctlOutputBufferSize() >= fwLength) { strcpy((PCHAR)I.IoctlBuffer(),FIRMWARE_REV); I.Information() = fwLength; return I.Complete(STATUS_SUCCESS); } else { } case . . . } }
上傳時間： 2013-10-17
上傳用戶：gai928943
自制一臺ATMEL 89系列FLASH單片機編程器學習單片機最有用的恐怕是編程器和仿真機,一臺商品化的編程器至少要幾百元,仿真機價格更高,往往讓初學者難以選擇。這里介紹的一款國外電子網(wǎng)站推出的廉價51編程器，能夠讀寫最常用的12種51單片機，自己動手裝配一臺，既能鍛煉自己的動手能力,又能廉價地裝備一臺多用編程器，無論是學習單片機或業(yè)余時間搞開發(fā)，都是一個非常好的選擇。筆者按照資料自制了一臺，十分好用，不敢獨享。特編譯了全部制作資料介紹給大家。這個編程器硬件使用標準的TTL系列器件而沒有使用特殊元件。它連接在計算機的并行端口，對PC的并口沒有特殊要求，所以配置很低的計算機也能用這個編程器。Atmel Flash 系列單片機是當前最流行的單片機，易于擦寫，不象OTP芯片容易造成浪費。特別是89系列單片機與大家熟悉的INTEL51系列單片機完全兼容，這個編程器支持的單片機主要是Atmel flash系列。支持的器件： 這個編程器支持以下ATMEL單片機AT89C51,AT89C52,AT89C55,AT89S51,AT89S52,AT89S53,AT89C51RC,AT89C55WD,AT89S8252,AT89C1051U,AT89C2051,AT89C4051注意：20腳的單片機需要一個簡單的適配器。（圖 2 ） 硬件： 圖1顯示了這個FLASH 編程器的電路圖，編程器和標準的計算機并口連接。電路圖中的U2是用于控制計算機和控制器之間的數(shù)據(jù)流，U4 鎖存低位地址字節(jié) ，U5 鎖存高位地址字節(jié) ，U3用于產(chǎn)生控制信號給被編程的單片機。IC U1用于產(chǎn)生編程脈沖給單片機.當U7提供編程電壓給控制器時，電源部分用U8產(chǎn)生邏輯5v供給。IC U6用于產(chǎn)生5V或6.5V VDD 電源電壓給單片機。
上傳時間： 2013-10-18
上傳用戶：bakdesec
微型51/AVR 編程器套件裝配說明書 請您在動手裝配這個編程器之前，務必先看完本說明書，避免走彎路。 1．收到套件后請對照元器件列表檢查一下，元件、配件是否齊全？ Used Part Type Designator ==== ================ ========== 1 1k R6 1 1uf 50V C11 5 2k2 R2 R3 R4 R5 R11 1 10K*8 RN1 2 11.0592MHZ Q1 Q2 1 12V,0.5W D2 2 15k R7 R8 2 21k R9 R10 4 33p C6 C7 C8 C9 1 47uf 25V C10 1 74HC164 IC6 2 78L05 IC4 IC5 1 100uf 25V C12 1 220R R1 1 AT89C51 IC2 1 B40C800(W02) D1 2 BS170 T1 T2 1 BS250 T3 1 DB9/F J2 1 J1X2 J1 1 LED GN5 D3 1 LM317L IC1 1 TLC2272 IC7 1 ZIF40 IC3 5 1uf C1 C2 C3 C4 C5 另外，套件配有1.5米串行電纜一根和配套的PCB一塊，不含電源。編程器使用的15V交流電源或12V直流電源需要自己配套。2．裝配要點：先焊接阻容元件，3個集成電路插座（IC2,IC7,IC6）其次是晶振， 全橋，穩(wěn)壓IC 等，然后焊接J2,最后焊接T1,T2,T3三只場效應管。焊接場效應管時務必按照以下方法：拔去電烙鐵的電源，使用電烙鐵余溫去焊接三只場效應管，否則靜電很容易損壞管子。這是裝配成功的關(guān)鍵。這三只管子有問題，最典型的現(xiàn)象是不能聯(lián)機。由于電源插座封裝比較特殊，國內(nèi)無法配套上，已改用電源線接線柱，可直接焊接在PCB板焊盤上，如下圖1所示（在下圖中兩個紅色圓圈內(nèi)指示的焊盤），然后在連接到套件中配套的電源插座上。最近有朋友反映用15V交流比較麻煩，還要另外配變壓器。如果要使用12V的直流電，無需將全橋焊上，將兩個接線柱分別焊接在全橋的正負輸出位置的焊盤上即可，如下圖2所示，藍色圓圈內(nèi)指示的焊盤，連接電源的時候要注意正負極，不要接錯了。方形焊盤是正極。40腳ZIF插座焊接前，應該將BR1飛線焊接好。注意：由于焊盤比較小，注意焊接溫度，不要高溫長時間反復焊接，會導致焊盤脫落。
上傳時間： 2013-12-31
上傳用戶：caiguoqing
第一部分：硬件結(jié)構(gòu)和安裝方法 將組裝好的編程器主板用串口電纜連接到計算機COM1口上，連接好電源線，電源使用的是15V交流電或12V直流電。具體連接方法可以參考裝配說明書。加電后指示燈閃爍，表明電路工作正常。如果能聯(lián)機成功，表明編程器已通過了自檢，可以開始編程操作了。注意：指示燈持續(xù)亮的時候，表明正在讀寫，這時不能插拔芯片。編程器使用中途不能斷電，如斷電再次加電時，不能聯(lián)機。需要重啟動計算機。再次啟動編程器軟件。第二部分：軟件的安裝設置將光盤上51PROG子目錄拷貝到計算機硬盤上，為使用方便，可以將PROFLASH.BAT命令建一個快捷方式在桌面上。然后需要設置計算機串口COM1通訊波特率，步驟如下：單擊鼠標左鍵，選擇“開始”---〉單擊“設置”---〉單擊“控制面板”---〉雙擊“系統(tǒng)”---〉單擊“設備管理器”---〉雙擊“端口（COM&LPT）--->選擇“通訊端口COM1”如下圖一所示
標簽： 51編程器
上傳時間： 2013-11-12
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