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PCI總線);82371是PCI總線組件。ISA是:Industry Standard Architecture(工業標準體系結構)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在系統中扮演的角色。(續上圖)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換譯碼器和控制器,橋內包含復雜的協議總線信號和緩沖器。(1).在PCI系統內,當PIIX4操作時,它總是作為系統內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。(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可直接驅動5個ISA插槽;(3).能提供字節-交換邏輯、I/O的恢復支持、等待狀態的生成以及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系統內,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/計數器、中斷控制器等(1)在PIIX4內的兩各82C37 DMA控制器經邏輯的組合,產生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的。通過以字節為單位的計數進行傳送。而通道[5:7]是通過16個二進位的連線實現的,以字為單位的計數進行傳送。(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/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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單片機音樂中音調和節拍的確定方法:調號-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:1=#C,也就是降D調:1=BD;277(頻率)升D調:1=#D,也就是降E調:1=BE;311升F調:1=#F,也就是降G調:1=BG;369升G調:1=#G,也就是降A調:1=BA;415升A調:1=#A,也就是降B調: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調歌曲,或叫“唱A調”。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”。同樣是“導”,不同的調唱起來的高低是不一樣的。各調的對應的標準頻率為: 單片機演奏音樂時音調和節拍的確定方法 經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”和“節拍”。音調表示一個音符唱多高的頻率,節拍表示一個音符唱多長的時間。 在音樂中所謂“音調”,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,有12個半音。以1—i八音區為例, 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關系來劃分的。如果我們只要知道了這十二個音符的音高,也就是其基本音調的頻率,我們就可根據倍頻程的關系得到其他音符基本音調的頻率。 知道了一個音符的頻率后,怎樣讓單片機發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,從而讓蜂鳴器發出聲音,為了讓單片機發出不同頻率的聲音,我們只需將定時器予置不同的定時值就可實現。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初值。因此定時器的高低計數器的初值為: 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器的予置初值為 : TH440Hz = (65536 – 1136 * 12/12) /256 = FBH TL440Hz = (65536 – 1136 * 12/12)%256 = 90H根據上面的求解方法,我們就可求出其他音調相應的計數器的予置初值。 音符的節拍我們可以舉例來說明。在一張樂譜中,我們經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,和我們前面所談的音調有很大的關聯, 、 就是用來表示節拍的。以 為例加以說明,它表示樂譜中以四分音符為節拍,每一小結有三拍。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延時的方法來實現。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,則只需調用一次延時程序,如果它為八分音符,則只需調用二次延時程序,如果它為四分音符,則只需調用四次延時程序,依次類推。通過上面關于一個音符音調和節拍的確定方法,我們就可以在單片機上實現演奏音樂了。具體的實現方法為:將樂譜中的每個音符的音調及節拍變換成相應的音調參數和節拍參數,將他們做成數據表格,存放在存儲器中,通過程序取出一個音符的相關參數,播放該音符,該音符唱完后,接著取出下一個音符的相關參數……,如此直到播放完畢最后一個音符,根據需要也可循環不停地播放整個樂曲。另外,對于樂曲中的休止符,一般將其音調參數設為FFH,FFH,其節拍參數與其他音符的節拍參數確定方法一致,樂曲結束用節拍參數為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器的予置初值 : C調音符 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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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
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LCD為LCM161(HD44780驅動器)字符顯示器驅動程序 ;說明:本LCD為LCM161(HD44780驅動器)字符顯示器. ;接線:LCD D0-D8(PIN7-14) 對映用戶板P0.0--P0.7 ; LCD VSS(PIN1) 接 GND,VDD(PIN2)接+5V,LCD驅動電源V0(PIN3)接可調電阻ADJ,調節亮度 ; LCD寄存器選擇RS(PIN4)接P2.0,讀寫選擇R/W(PIN5)接P2.1,使能端EN(PIN6)接P2.2(高電平有效) ;本程序采用I/O口模仿總線時序,故無需做任何硬件擴展.屏幕顯示:"I'm SuperICES! ",
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AVR單片機C語言開發入門指導:本書介紹了ICCAVR編譯器使用C語言的有關知識,也穿插介紹ICCAVR與常用的其他C編譯器使用C語言的一些異同點,并簡單介紹ICCAVR的集成環境和ICCAVR 6.26C能支持的庫函數。本書重點放在如何利用C語言來操作AVR單片機的硬件資源,以及如何編寫一些實用的程序段,最后再通過一些簡單的應用實例來說明如何使用C語言一開發AVR芯片。本書適合開發AVR單片機的工程技術人員,也適合大中專院校。 推薦圖書:介紹了C語言知識、并給出了操作單片機硬件的例程,后面簡單地介紹了其它幾款C編譯器。本書非常適合AVR單片機初學者學習使用。
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九.輸入/輸出保護為了支持多任務,80386不僅要有效地實現任務隔離,而且還要有效地控制各任務的輸入/輸出,避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護80386采用I/O特權級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出,實現輸入/輸出保護。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權級(I/O Privilege Level)規定了可以執行所有與I/O相關的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權級。IOPL的值在如下圖所示的標志寄存器中。 標 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權級執行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務狀態段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護方式下的執行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令,由于這些指令與I/O有關,并且只有在滿足所列條件時才可以執行,所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見,當前特權級不在I/O特權級外層時,可以正常執行所列的全部I/O敏感指令;當特權級在I/O特權級外層時,執行CLI和STI指令將引起通用保護異常,而其它四條指令是否能夠被執行要根據訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述),如果條件不滿足而執行,那么將引起出錯碼為0的通用保護異常。 由于每個任務使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS,所以每個任務可以有不同的IOPL,并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意,這些I/O敏感指令在實模式下總是可執行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執行是很不方便的,不能滿足實際要求需要。因為這樣做會使得在特權級3執行的應用程序要么可訪問所有I/O地址,要么不可訪問所有I/O地址。實際需要與此剛好相反,只允許任務甲的應用程序訪問部分I/O地址,只允許任務乙的應用程序訪問另一部分I/O地址,以避免任務甲和任務乙在訪問I/O地址時發生沖突,從而避免任務甲和任務乙使用使用獨享設備時發生沖突。 因此,在IOPL的基礎上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進制位串組成。位串中的每一位依次對應一個I/O地址,位串的第0位對應I/O地址0,位串的第n位對應I/O地址n。如果位串中的第位為0,那么對應的I/O地址m可以由在任何特權級執行的程序訪問;否則對應的I/O地址m只能由在IOPL特權級或更內層特權級執行的程序訪問。如果在I/O外層特權級執行的程序訪問位串中位值為1的位所對應的I/O地址,那么將引起通用保護異常。 I/O地址空間按字節進行編址。一條I/O指令最多可涉及四個I/O地址。在需要根據I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下,當一條I/O指令涉及多個I/O地址時,只有這多個I/O地址所對應的I/O許可位圖中的位都為0時,該I/O指令才能被正常執行,如果對應位中任一位為1,就會引起通用保護異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K,所以構成I/O許可位圖的二進制位串最大長度是64K個位,即位圖的有效部分最大為8K字節。一個任務實際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠小于這個數目。 當前任務使用的I/O許可位圖存儲在當前任務TSS中低端的64K字節內。I/O許可位圖總以字節為單位存儲,所以位串所含的位數總被認為是8的倍數。從前文中所述的TSS格式可見,TSS內偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達8K字節,所以開始偏移應小于56K,但必須大于等于104,因為TSS中前104字節為TSS的固定格式,用于保存任務的狀態。 1.I/O訪問許可檢查細節保護模式下處理器在執行I/O指令時進行許可檢查的細節如下所示。 (1)若CPL<=IOPL,則直接轉步驟(8);(2)取得I/O位圖開始偏移;(3)計算I/O地址對應位所在字節在I/O許可位圖內的偏移;(4)計算位偏移以形成屏蔽碼值,即計算I/O地址對應位在字節中的第幾位;(5)把字節偏移加上位圖開始偏移,再加1,所得值與TSS界限比較,若越界,則產生出錯碼為0的通用保護故障;(6)若不越界,則從位圖中讀對應字節及下一個字節;(7)把讀出的兩個字節與屏蔽碼進行與運算,若結果不為0表示檢查未通過,則產生出錯碼為0的通用保護故障;(8)進行I/O訪問。設某一任務的TSS段如下: TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結束字節TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設IOPL=1,CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執行,有些會引起通用保護異常: in al,21h ;(1)正常執行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執行 out 20h,eax ;(6)正常執行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執行 由上述I/O許可檢查的細節可見,不論是否必要,當進行許可位檢查時,80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個字節。目的是為了盡快地執行I/O許可檢查。一方面,常常要讀取I/O許可位圖的兩個字節。例如,上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個位進行檢查,其低位是某個字節的最高位,高位是下一個字節的最低位。可見即使只要檢查兩個位,也可能需要讀取兩個字節。另一方面,最多檢查四個連續的位,即最多也只需讀取兩個字節。所以每次要讀取兩個字節。這也是在判別是否越界時再加1的原因。為此,為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節時產生越界,必須在I/O許可位圖的最后填加一個全1的字節,即0FFH。此全1的字節應填加在最后一個位圖字節之后,TSS界限范圍之前,即讓填加的全1字節在TSS界限之內。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時,I/O許可位圖的有效部分就有8K字節,I/O許可檢查全部根據全部根據該位圖進行。當TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時,I/O許可位圖有效部分就不到8K字節,于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據位圖進行,而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認為不可訪問而引起通用保護故障。因為這時會發生字節越界而引起通用保護異常,所以在這種情況下,可認為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個特點,可大大節約TSS中I/O許可位圖占用的存儲單元,也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標志保護輸入輸出的保護與存儲在標志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關,顯然不能允許隨便地改變IOPL,否則就不能有效地實現輸入輸出保護。類似地,對EFLAGS中的IF位也必須加以保護,否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外,EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個字段的處理比較特殊,只有在較高特權級執行的程序才能執行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權級下對這三個字段的處理情況。 不同特權級對標志寄存器特殊字段的處理 特權級 VM標志字段 IOPL標志字段 IF標志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見,只有在特權級0執行的程序才可以修改IOPL位及VM位;只能由相對于IOPL同級或更內層特權級執行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同,在特權級不滿足上述條件的情況下,當執行POPF指令和IRET指令時,如果試圖修改這些字段中的任何一個字段,并不引起異常,但試圖要修改的字段也未被修改,也不給出任何特別的信息。此外,指令POPF總不能改變VM位,而PUSHF指令所壓入的標志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護的實例(實例九)下面給出一個用于演示輸入輸出保護的實例。演示內容包括:I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權指令引起的異常;使用段間調用指令CALL通過任務門調用任務,實現任務嵌套。 1.演示步驟實例演示的內容比較豐富,具體演示步驟如下:(1)在實模式下做必要準備后,切換到保護模式;(2)進入保護模式的臨時代碼段后,把演示任務的TSS段描述符裝入TR,并設置演示任務的堆棧;(3)進入演示代碼段,演示代碼段的特權級是0;(4)通過任務門調用測試任務1。測試任務1能夠順利進行;(5)通過任務門調用測試任務2。測試任務2演示由于違反I/O許可位圖規定而導致通用保護異常;(6)通過任務門調用測試任務3。測試任務3演示I/O敏感指令如何引起通用保護異常;(7)通過任務門調用測試任務4。測試任務4演示特權指令如何引起通用保護異常;(8)從演示代碼轉臨時代碼,準備返回實模式;(9)返回實模式,并作結束處理。
上傳時間: 2013-12-11
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PLC 以 其 可靠性高、抗干擾能力強、配套齊全、功能完善、適應性強等特點,廣泛應用于各種控制領域。PLC作為通用工業控制計算機,是面向工礦企業的工控設備,使用梯形圖符號進行編程,與繼電器電路相當接近,被廣大工程技術人員接受。但是在實際應用中,如何編程能夠提高PLC程序運行速度是一個值得我們思考研究的問題。1 PLC工作原理PLC 與 計 算機的工作原理基本相同,即在系統程序的管理下,通過運行應用程序完成用戶任務。但兩者的工作方式有所不同。計算機一般采用等待命令的工作方式,而PLC在確定了工作任務并裝人了專用程序后成為一種專用機,它采用循環掃描工作方式,系統工作任務管理及應用程序執行都是用循環掃描方式完成的。PLC 有 兩 種基本的工作狀態,即運行(RUN)與停止(STOP)狀態。在這兩種狀態下,PLC的掃描過程及所要完成的任務是不盡相同的,如圖1所示。 PLC在RUN工作狀態時,執行一次掃描操作所的時間稱為掃描周期,其典型值通常為1一100nis,不同PLC廠家的產品則略有不同。掃描周期由內部處理時間、輸A/ 輸出處理執行時間、指令執行時間等三部分組成。通常在一個掃描過程中,執行指令的時間占了絕大部分,而執行指令的時間與用戶程序的長短有關。用戶 程 序 是根據控制要求由用戶編制,由許多條PLC指令所組成。不同的指令所對應的程序步不同,以三菱FX2N系列的PLC為例,PLC對每一個程序步操作處理時間為:基本指令占0.741s/步,功能指令占幾百微米/步。完成一個控制任務可以有多種編制程序的方法,因此,選擇合理、巧妙的編程方法既可以大大提高程序運行速度,又可以保證可靠性。 提高PLC程序運行速度的幾種編程方法2.1 用數據傳送給位元件組合的方法來控制輸出在 PL C應 用編程中,最后都會有一段輸出控制程序,一般都是用邏輯取及輸出指令來編寫,如圖2所示。在圖2所示的程序中,邏輯取的程序步為1,輸出的程序步為2,執行上述程序共需3個程序步。通常情況下,PLC要控制的輸出都不會是少量的,比如,有8個輸出,在條件滿足時要同時輸出。此時,執行圖2所示的程序共需17個程序步。若我們通過位元件的組合并采用數據傳送的方法來完成圖2所示的程序,就會大大減少程序步驟。在三 菱 PLC中,只處理ON/OFF狀態的元件(如X,Y,M和S),稱為位元件。但將位元件組合起來也可以處理數據。位元件組合由Kn加首元件號來表示。位元件每4bit為一組組合成單元。如KYO中的n是組數,當n=1時,K,Yo 對應的是Y3一Yo。當n二2時,KZYo對應的是Y7一Yo。通過位元件組合,就可以用處理數據的方式來處理位元件,圖2程序所示的功能可用圖3所示的傳送數據的方式來完成。
上傳時間: 2013-11-11
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基于單片機的汽車多功能報警系統設計The Design of Automobile Multi-function AlarmingBased on Single Chip Computer劉法治趙明富寧睡達(河 南 科 技 學 院 ,新 鄉 453 00 3)摘要介紹了一種基于單片機控制的汽車多功能報警系統,它能對汽車的潤滑系統油壓、制動系統氣壓、冷卻系統溫度、輪胎欠壓及防盜進行自動檢測,并在發現異常情況時,發出聲光報警。闡述了該報警系統的硬件組成及軟件設計方法。關鍵詞單片機傳感器數模轉換報警Abstract Am ulti-fimctiona utomobilea larnungs ystemb asedo ns inglec hipc omputerco ntorlis in torducedin th isp aper.Th eo ilpr essuero flu bricatesystem, air pressure of braking system, temperature of cooling system, under pressure of tyre and guard against theft, detected automaticaly場thesystem. Audio and visual alarms wil be provided under abnormal conditions廠The hardware composition and software design of the system, described.Keywords Singlec hipc omputer Sensor Digital-t-oanaloguec onversion Alarmin 汽車多功能報苦器硬件系統設計根據 系 統 實際需要和產品性價比,選用ATMEL公司新生產的采用CMOs工藝的低功耗、高性能8位單片機AT89S52作為系統的控制器。AT89S52的片內有8k Bytes LSP Flash閃爍存儲器,可進行100(〕次寫、擦除操作;256Bytes內部數據存儲器(RAM);3 2 根可編程輸N輸出線;2個可編程全雙工串行通道;看門狗(WTD)電路等。系統由傳感器、單片機、模數轉換器、無線信號發射電路、指示燈驅動電路、聲光報警驅動電KD一9563,發出三聲二閃光。并觸發一個高電平,驅動無線信號發射電路。
上傳時間: 2013-11-09
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基于變頻調速的水平連鑄機拉坯輥速度控制系統Frequency Inverter Based Drawing RollerS peedC ontrolSy stem ofHorizontal Continuous Casting MachineA 偉劉沖旅巴(南 華 大 學電氣工程學院,衡陽421001)摘要拉坯輥速度控制是水平連鑄工藝的關鍵技術之一,采用變頻器實現水平連鑄機拉坯輥速度程序控制,由信號發生裝置給變頻器提供程控信號。現場應用表明該控制系統速度響應快,控制精度高,滿足了水平連鑄生產的需要。關鍵詞水平連鑄拉坯輥速度程序控制變頻器Absh'act Speedc ontorlof dr awingor leris on eo fth ek eyte chnologiesfo rho rizontalco ntinuousca stingm achine.Fo rth ispu rpose,fr equencyco nverterisad optedfo rdr awingor lersp eedp rogrammablec ontorlof ho rizontalco ntinuousca stingm achine,th ep rogrammableco ntorlsi gnalto fr equencyc onverteris provided場a signal generator. The results of application show that the response of system is rapid and the control accuracy is high enough to meet thedemand of production of horizontal continuous casting.Keywords Horizontalco ntinuousc asting Drawingor ler Speedp rogrammablec ontrol Ferquencyin verter 隨著 現 代 化工業生產對鋼材需求量的日益增加,連鑄生產能力已經成為衡量一個國家冶金工業發展水平的重要指標之一。近十幾年來,水平連鑄由于具有投資少、鑄坯直、見效快等多方面的優點,國內許多鋼鐵企業利用水平連鑄機來澆鑄特種合金鋼,發揮了其獨特的優勢并取得了較好的經濟效益〔1,2)0采用 水 平 連鑄機澆鑄特種合金鋼時,由于拉坯機是水平連鑄系統中的關鍵設備之一,拉坯機及其控制性能的好壞直接影響著連鑄坯的質量,因此,連鑄的拉坯技術便成為整個水平連鑄技術的核心。由于鋼的冶煉過程是在高溫下進行的,鋼水溫度的變化又容易影響鑄坯的質量和成材率,因此,如何能在高溫環境下控制好與鑄坯速度相關的參數(拉、推程量,中停時間和拉坯頻率等)對于確保連鑄作業的進一步高效化,延長系統的連續作業時間十分關鍵。因此,拉坯輥速度控制技術是連鑄生產過程控制領域中的關鍵技術之- [31
上傳時間: 2013-10-12
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單片機系統“PC”失控的軟件措施Software Measure of GettingO uto fC ontrolfo r“PC"in S ingleC hipC omputerS ystem謐 加 春 王 曉 基 雷 小 華(江 西 理 工 大 學機 電 工 程 學 院 ,贛 州 34 10 00)摘要單片機系統在實際工業現場中可能遇到各種干擾和自身的隨機性故障。現場惡劣的環境有可能使計算機系統發生異常,計算機程序指針“PC”失控就是常見的故障之一,如果發生“PC”失控,將導致CPI工作混亂,釀成嚴重的事故。研究了“PC”失控的原因,并指出軟件抗干擾的幾種方法,有效保證單片機系統的正常工作。關鍵詞單片機“PC”失控抗干擾Abstract Inp racticalin dustrialfi elds,th ereis v ariousin terferencea fectingo perationo fsi nglec hipc omputersy stemsa ndt hec omputersy stems。fac噸random faults飾themselves. It is very common that the severe environment makes the computer systems abnormal. The program counter "PC"gettingo utof co ntorlis on eo fth ec ommonfa ults.If th isoc curs,C PUw ouldb eru nningo utof or deran din torducesse riousan cient.T hec ausesof " PC"geting out of control, studied in this paper and some countermeasures of anti-interference師software are given to ensure single chip computer systemworking properly.Keywords Single。飾computer Porgramc ounter"P C" Anti-interfeernc 在設 計 和 開發單片機系統時,一般難以周全地預計單片機系統在實際工業現場中可能遇到的各種干擾和自身的隨機性故障。因此,除了采取防止和抑制干擾的各項措施外,還應該借助于軟件措施克服某些干擾,系統還應具備迅速自行恢復的能力。本文介紹的應對單片機系統PC失控的軟件措施,設計靈活,節省硬件資源,能保證測控系統長期可靠地運行。MC S- 5 1單片機以其優良的性能價格比大量應用于工業現場測試和控制領域。但是,現場惡劣的環境有可能使計算機系統發生異常,計算機程序指針PC失控就是常見的故障之一,一旦發生PC“走飛”,計算機系統就會出現工作混亂,釀成嚴重的事故。為 了 在 CP 失控時盡量減少由此帶來的不利影響,并盡快使系統恢復正常,需要采取一定的軟件措施和硬件措施。常見的硬件措施有“看門狗”電路。軟件措施設置的前提條件是:①在干擾作用下,微機系統硬件部分不會受到任何損壞,或者損壞部分設置有監測狀態可供查詢;②程序區不會受到干擾侵害。單片機系統的程序和表格以及重要的參數均設置在ROM區,不會因干擾的侵人而改變;③ RAM區中的重要數據不會被破壞,或者雖然被破壞,但是可以重新建立。
上傳時間: 2013-11-02
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