多功能高集成外围器件6. 1 多功能高集成外围器件82371PCI的英文名称：Peripheral Component Interconnect （外围部件互联PCI总线）；82371是PCI总线组件。ISA是：Industry Standard Architecture（工业标准体系结构）IDE是 （Integrated Device Electronics）集成电路设备简称PIIX4PIIX4器件（芯片）的特点1、是一种支持Pentium和PentiumII微处理器的部件。2、82371对ISA桥来说，是一种多功能PCI总线。3、对可移动性和桌面深绿色环境均提供支持。4、电源管理逻辑。5、被集成化的IDE控制器。6、增强了性能的DMA控制器。 （7）基于两个82C59的中断控制器。（8）基于82C54芯片的定时器。（9）USB（Universal Serial Bus）通用串行总线。（10）SMBus系统管理总线。（11）实时时钟（12）顺应Microsoft Win95所需的功能其芯片的逻辑框图如图6-1所示。 PIIX4芯片逻辑框图6.1.1 概述PIIX4芯片是一个多功能的PCI器件，图6-2 是82371在系统中扮演的角色。（续上图）1. PCI与EIO之间的桥（PIIX4芯片）桥是不对程的，是各类不同标准总线与PCI总线连接，82371AB桥也可理解为一种总线转换译码器和控制器，桥内包含复杂的协议总线信号和缓冲器。(1).在PCI系统内，当PIIX4操作时，它总是作为系统内各种模块的主控设备，如USB和DMA控制器、IDE总线和分布式DMA的主控设备等，而且总是以ISA主控设备的名义出现。(2). 在向ISA总线或IDE总线进行传送操作的传送周期期间作为从属设备使用，并对内部寄存器译码。PIIX4芯片（桥）的配置(1).可以把PIIX4芯片配置成整个ISA总线，或ISA总线的子集，也可扩展成EIO总线。在使用EIO总线时，可以把未使用的信号配置成通用的输入和输出。(2).PIIX4可直接驱动5个ISA插槽；(3).能提供字节-交换逻辑、I/O的恢复支持、等待状态的生成以及SYSCLK的生成。(4).提供X-BUS键盘控制器芯片、BIOS芯片、实时时钟芯片、二级微程序器等的选择。2. IDE接口（总线主控设备的权利和同步DMA方式）IDE接口为4个IDE的设备提供支持，比如IDE接口的硬盘和CD-ROM等。注意：目前硬盘接口有5类：IDE、SCSI、Fibre Channel、IEEE1394和USB等。IDE口几乎在PC机最多，因为便宜。SCSI多用于服务器和集群机。IDE的PIO IDE速率：14MB/s；而总线主控设备IDE的速率：33MB/s在PIIX4芯片的IDE系统内，配有两个各次独立的IDE信号通道。3. 具有兼容性的模块—DMA、定时器/计数器、中断控制器等（1）在PIIX4内的两各82C37 DMA控制器经逻辑的组合，产生7个独立的可编程通道。通道[0：3]是通过与8个二进位的硬件连线实现的。通过以字节为单位的计数进行传送。而通道[5：7]是通过16个二进位的连线实现的，以字为单位的计数进行传送。（2）DMA控制器还能通过PCI总线，处理旧的DMA的两个不同的方法提供支持。（3）计数/定时器模块在功能上与82C54等价。（4）中断控制器与ISA兼容，其功能是两个82C59的功能之和。
上传时间： 2013-11-19
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单片机系统软件抗干扰方法:在提高硬件系统抗干扰能力的同时，软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、可靠性好越来越受到重视。下面以MCS-51单片机系统为例，对微机系统软件抗干扰方法进行研究。1、软件抗干扰方法的研究在工程实践中，软件抗干扰研究的内容主要是： 消除模拟输入信号的嗓声（如数字滤波技术）； 程序运行混乱时使程序重入正轨的方法。本文针对后者提出了几种有效的软件抗干扰方法。1.1 指令冗余CPU取指令过程是先取操作码，再取操作数。当PC受干扰出现错误，程序便脱离正常轨道“乱飞”，当乱飞到某双字节指令，若取指令时刻落在操作数上，误将操作数当作操作码，程序将出错。若“飞”到了三字节指令，出错机率更大。在关键地方人为插入一些单字节指令，或将有效单字节指令重写称为指令冗余。通常是在双字节指令和三字节指令后插入两个字节以上的NOP。这样即使乱飞程序飞到操作数上，由于空操作指令NOP的存在，避免了后面的指令被当作操作数执行，程序自动纳入正轨。此外，对系统流向起重要作用的指令如RET、RETI、LCALL、LJMP、JC等指令之前插入两条NOP，也可将乱飞程序纳入正轨，确保这些重要指令的执行。1.2 拦截技术所谓拦截，是指将乱飞的程序引向指定位置，再进行出错处理。通常用软件陷阱来拦截乱飞的程序。因此先要合理设计陷阱，其次要将陷阱安排在适当的位置。1.2.1 软件陷阱的设计当乱飞程序进入非程序区，冗余指令便无法起作用。通过软件陷阱，拦截乱飞程序，将其引向指定位置，再进行出错处理。软件陷阱是指用来将捕获的乱飞程序引向复位入口地址0000H的指令。通常在EPROM中非程序区填入以下指令作为软件陷阱：
上传时间： 2013-10-29
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交通灯控制器的设计与实现一、实验目的1． 了解交通灯管理的基本工作原理。2． 熟悉8253计数器/定时器、8259A中断控制器和8255A并行接口的工作方式及应用编程。3． 掌握多位LED显示的方法。 二、 实验内容与要求设计一个用于十字路口的交通灯控制器。1．基本要求： 1) 东西和南北方向各有一组红,黄,绿灯用于指挥交通,红,黄,绿的持续时间分别为25s,5s,20s。2) 当有紧急情况（如消防车）时，两个方向均为红灯亮，计时停止，当特殊情况结束后，控制器恢复原来状态，正常工作。3) 一组数码管，以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间。2．提高部分：1) 实时修改交通灯的持续时间。2) 根据不同时段对主要交通方向的信号进行调整。3) 可以使用LCD显示提示信息。 三、实验报告要求 １．设计目的和内容 ２．总体设计 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明 ４．软件设计框图及程序清单 ５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法） 四、总体设计交通灯的工作过程如下：设十字路口的1、3为南，北方向，2、4为东西方向，初始态为4个路口的红灯全亮。之后，1、3路口的绿灯亮，2、4路口的红灯亮，1、3路口方向通车，2个路口的LED数码管开始倒计时25秒。延迟20秒后，1、3路口的绿灯熄灭，而1，3路口的黄灯开始闪烁（1HZ）。闪烁5次后，1、3路口的红灯亮，同时2、4路口的绿灯亮，2、4路口方向开始通车，2个路口的LED数码管重新开始倒计时25秒。延迟20秒时间后，2、4路口的绿灯熄灭，而黄灯开始闪烁。闪烁5次后，再切换到1、3路口方向。之后，重复上述过程。当有紧急情况时，2个方向都红灯亮，倒计时停止，车辆禁止通行，当紧急情况结束后，控制器恢复以前的状态继续工作。 在设计中采用6个发光二极管来模拟2个路口的黄红绿灯，每个路口用2个数码管来显示通行或禁止剩余的时间。紧急情况用一个单脉冲发生单元申请中断来模拟，紧急情况结束后，再发一个中断来恢复以前的状态。 根据前面的介绍，本设计硬件由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块和紧急中断模块组成。定时模块采用硬件定时和软件定时相结合的方法，用8253定时/计数器定时100ms，再用软件计时实现所需的定时。发光二极管模块由8255控制发光二极管来实现。数码管显示模块由实验平台上的LED显示模块实现。紧急中断模块是由单脉冲发生单元和8279中断控制器组成。 程序主要是由定时子程序、发光二极管显示子程序、数码管显示子程序和中断服务程序组成。包括对8253、8255以及8259等可编程器件的编程。 五、硬件设计 本课题的设计可通过实验平台上的一些功能模块电路组成，由于各模块电路内部已经连接，用户在使用时只要设计模块间电路的连接，因此，硬件电路的设计及实现相对简单。完整系统的硬件连接如图1所示。硬件电路由定时模块、发光二极管模块、数码管显示模块和紧急中断模块组成。 定时模块是由8253的计数器0来实现定时100ms。Clk0接实验平台分频电路输出Q6，f＝46875hz。GATE0接8255的PA0，由8255输出来控制计数器的起停。OUT0接8259的IRQ2，定时完成申请中断，进入中断服务程序。 发光二极管显示模块由8255输出来控制发光二极管的亮灭。8255输出为低电平时，对应的发光二极管就点亮，否则就熄灭。8255的接口电路如图2所示。交通灯的对应关系如下：L7 L6 L5 L2 L1 L0PC7 PC6 PC5 PC2 PC1 PC013红灯 13黄灯 13绿灯 24红灯 24黄灯 24绿灯 实验平台上提供一组六个LED数码管。插孔CS1用于数码管段选的输出选通，插孔CS2用于数码管位选信号的输出选通。本设计用4个数码管来倒计时。 紧急中断模块是由单脉冲发生单元和8259中断控制器，单脉冲发生单元主要用来请求中断，然后做出紧急情况处理。
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上传时间： 2013-10-07
上传用户：小小小熊
5.1 中断基本概念5.1.1 中断基本概念定义：CPU暂停现行程序，转而处理随机到来的事件，待处理完后再回到被暂停的程序继续执行，这个过程就是中断。中断过程：中断处理的隐操作：程序状态及程序断点地址的进栈及出栈。 中断系统其他功能： 支持多中断源和多种中断源。 支持中断屏蔽处理。 支持中断嵌套处理。 支持中断优先级修改。 支持中断结束方式选择。5.1.2 中断类型1.外部硬件(如键盘、鼠标，串口，并口打印机等）中断属性：硬件、可屏蔽、向量。 中断请求：多个中断请求的排队和判优由中断控制器完成，产生的有无中断请求的信号送到CPU的INTR引脚。 中断类型号：通过数据总线送到CPU中。EFLAGS寄存器的IF位影响CPU对中断请求的响应。处理器在当前指令执行结束的时候启动中断识别INTA总线周期。
标签： 中断技术
上传时间： 2013-11-09
上传用户：黄婷婷思密达
第6章 定时与计数技术6.1 概 述1.定时 定义：提供的时间基准。 分类：内部定时、外部定时。2.计数 定时与计数本质上是一致的。 计数的信号随机，定时的信号具有周期性。3.应用分时系统切换任务的时间基准、测速、计数6.1.2 定时方法1.软件定时 通过软件指令周期方法定时，如执行循环程序。 增加CPU负担，通用性差，一般用于短延时。2.不可编程硬件定时 采用中小规模IC构成。 不增加CPU负担，成本低，定时值不可改变。3.可编程硬件定时 采用可编程计数器完成，软件可改变计数值。 可编程定时/计数器：实质上定时和计数本质上都是脉冲计数器，定时计的是内部基准时钟源产生的脉冲，计数是计外部脉冲。6.1.3 定时/计数器基本原理1.内部逻辑CPU接口： 片选、低端地址线、读写控制线、数据线外设接口： 时钟、控制、输出内部逻辑： 端口地址译码器、各种寄存器2.工作过程 设初值、控制（计数）、输出
上传时间： 2013-11-07
上传用户：yuzsu
3.1 总线与接口概述 3.1.1 总线和接口及其标准的概念 总线：是在模块和模块之间或设备与设备之间的一组进行互连和传输信息的信号线，信息包括指令、数据和地址。 总线标准 指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，应该遵守的一些协议与规范。 接口标准 外设接口的规范，涉及接口信号线定义、信号传输速率、传输方向和拓扑结构，以及电气特性和机械特性等多个方面。 3.1.2 总线的分类 1) 按总线功能或信号类型划分为： 数据总线：双向三态逻辑，线宽表示了总线数据传输的能力。地址总线：单向三态逻辑，线宽决定了系统的寻址能力。控制总线：就某根来说是单向或双向。控制总线最能体现总线特点，决定总线功能的强弱和适应性。2) 按总线的层次结构分为： CPU总线：微机系统中速度最快的总线，主要在CPU内部，连接CPU内部部件，在CPU周围的小范围内也分布该总线，提供系统原始的控制和命令。局部总线：在系统总线和CPU总线之间的一级总线，提供CPU和主板器件之间以及CPU到高速外设之间的快速信息通道。系统总线：也称为I/O总线，是传统的通过总线扩展卡连接外部设备的总线。由于速度慢，其功能已经被局部总线替代。通信总线：也称为外部总线，是微机与微机，微机与外设之间进行通信的总线。3.1.3 总线的主要性能参数1．总线频率：MHz表示的工作频率，是总线速率的一个重要参数。2．总线宽度：指数据总线的位数。3．总线的数据传输率 总线的数据传输率=(总线宽度/8位)×总线频率 例：PCI总线的总线频率为33.3MHz，总线宽度为64位的情况下，总线数据传输率为266MB/s 。
上传时间： 2013-11-17
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2.1.1 I/O接口基本概念1.为什么要引入接口微机和I/O设备的信息类型和格式可能不一样。微机和I/O设备信号传输处理的速度可能不匹配。不用接口， I/O直接接CPU，随着外设增加，会大大降低CPU的效率。I/O直接接CPU，会使外设硬件结构过于依赖CPU，对外设本身发展不利。2.接口的概念 定义：接口是CPU与“外部世界”的连接电路，负责“中转”各种信息。 分类：存储器接口和I/O接口。 位置：介于系统总线与外部设备之间。3.I/O接口与I/O设备不同I/O设备对应I/O接口不同。I/O接口受CPU控制，I/O设备受I/O接口控制。为增加通用性，I/O接口电路一般均具有可编程功能。微机的应用离不开外部设备接口的设计、选用和连接。2.1.2、I/O接口功能 数据缓冲功能：通过寄存器或锁存器实现。 存放数据的寄存器或锁存器称之为数据口。 接受和执行CPU命令功能： 存放CPU命令代码的寄存器称之为命令口， 存放执行状态信息的寄存器称之为状态口。 设备选择功能：CPU通过地址译码选择不同外设。 即CPU通过地址译码选择不同I/O接口和I/O接口中连接的不同的设备。 信号转换功能：协调总线信号与I/O设备信号。 转换包括信号的逻辑关系、时序配合和电平转换。 可编程功能：增加接口的灵活性和智能性。
上传时间： 2013-11-05
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MCS51单片机内部有4个并行口，当内部并行口不够用时可以外扩并行口芯片。可外扩的并行口芯片很多，分成2类：不可编程的并行口芯片（74LS3734和74LS245）和可编程的并行口芯片（8255）。7.1 不可编程并行口芯片的扩展7.1.1 74LS373的扩展1、 74LS245的结构2、 74LS245的引脚3、 74LS245与89C51的连接 7.1.2 74LS245的扩展 7.2 可编程并行口芯片的扩展 7.2.1 8255的结构7.2.2 8255的引脚7.2.3 8255的工作方式7.2.4 8255的控制字7.2.5 8255的应用
上传时间： 2013-11-13
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单片机原理与应用教程采用教、学、做相结合的模，以理论为基础、着眼应用，系统详尽地介绍了单片机应用技术所需的基本知识和技能。全书共分9章，包括MCS-51系列单片机的硬件结构、工作原理、指令系统、接口技术、串行通信、中断系统、语言程序设计及各功能部件的组成和应用等。通过学习这些内容，可对MCS-51系列单片机有一个总体的概念和认识，并在掌握基本硬件的基础上用软件实现其功能。 第1章 MCS-51单片机系统结构1.1 单片机概述1.2 MCS-51单片机结构简介1.3 并行I/O接口1.4 单片机的复位电路与时钟电路1.5 单片机的工作方式1.6 构建MCS-51型单片机的最小系统本章小结习题第2章 MCS-51指令系统与程序设计2.1 概述2.2 寻址方式2.3 指令系统2.4 汇编程序设计本章小结 习题第3章 单片机的定时与中断系统3.1 定时器/计数器3.2 中断系统3.3 单片机中断与定时器/计数器的应用训练本章小结习题第4章 串行通信技术4.1 串行通信概念4.2 MCS-51串行通信接口4.3 串行口的扩展应用4.4 串行通信的应用本章小结习题第5章 单片机的系统扩展技术5.1 程序存储器的扩展5.2 数据存储器的扩展5.3 TTL芯片扩展I/O并行接口的应用训练5.4 Intel系列可编程序接口芯片5.5 8155/8156可编程I/O接口应用训练5.6 8253/8254可编程定时器/计数器的应用训练……第6章 单片机接口实用技术及应用第7章 单片机开发系统第8章 单片机应和系统的设计方法第9章 单片机高级语言C51的应用
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2.1 MCS-51 单片机并行口结构1.1.1 P0口结构 1.1.2 P1口结构 1.1.3 P2口结构 1.1.4 P3口结构2.2 MCS-51 单片机并行口应用在没有外扩任何芯片时，MCS-51单片机内部并行口可以作为输出口，直接与输出外设连接，常用的输出外设是发光二极管； MCS-51单片机内部并行口也可以作为输入口，直接与输入外设连接，常用的输入外设是开关。1.2.1 直接做输出口 1.2.2 直接做输入口2.3 七段LED显示器接口在单片机控制系统中显示器是必不可少的外设。常用的显示器有发光二极管，数码管和液晶显示器。本节介绍数码管接口。1.3.1 数码管简介 1.3.2 单个七段LED数码管的接口 1.3.3 多个七段LED数码管的接口2.4 键盘接口 键盘是单片机控制系统最常用、最简单的输入设备。用户可以通过键盘输入数据或命令，实现简单的人机通信。 1.4.1 键盘类型 1.4.2 非编码键盘与单片机的接口 1.4.3 矩阵非编码键盘与单片机的接口
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