Giao diện trong máy vi tính
Một hệ thống máy tính điển hình từ cỡ nhỏ đến cỡ trung bình, bao gồm một bộ vi xử lý trung tâm, bộ nhớ trong và hệ thống phối ghép vào/ ra. Các thành phần này liên hệ với nhau thông qua hệ thống các bus. Chương này sẽ nghiên cứu phần cuối cùng của hệ thống ...
Một hệ thống máy tính điển hình từ cỡ nhỏ đến cỡ trung bình, bao gồm một bộ vi xử lý trung tâm, bộ nhớ trong và hệ thống phối ghép vào/ ra. Các thành phần này liên hệ với nhau thông qua hệ thống các bus. Chương này sẽ nghiên cứu phần cuối cùng của hệ thống máy tính, là bộ phối ghép vào/ ra. Cụ thể là các chip phối ghép vào/ ra, máy tính được liên hệ với thế giới bên ngoài thông qua các chip này.
Trong thế giới máy tính, đã có rất nhiều loại chip vào/ra và các chủng loại chip mới cũng liên tục xuất hiện. Trong số các chip thông dụng có thể nói đến các chip điều khiển truyền thông UART, USART, chip điều khiển hiển thị màn hình CRTC, chip điều khiển các đơn vị ổ đĩa HDC/FDC và các chip điều khiển vào/ ra qua các cổng song song PIO.
Chip nhận - phát không đồng bộ UART
Chip UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter), có thể đọc một byte dữ liệu từ bus dữ liệu và chuyển từng bit dữ liệu của nó lên đường dây nối tiếp tới các thiết bị đầu cuối (terminal) hoặc nhận dữ liệu từ terminal. Các chip UART thường hoạt động ở tốc độ từ 50bps tới 19,2 Kbps.
Chip nhận - phát đồng bộ/không đồng bộ USART
Chip USART(Universal Synchronouns Asynchronous Receiver Transmitter) có thể quản lý việc truyền dữ liệu đồng bộ bằng việc sử dụng nhiều giao thức khác nhau, cũng như có thể sử dụng tất cả các chức năng của UART.
Các chip vào/ra song song PIO(Parallel I/O)
Một trong những chip PIO điển hình là chip 8255A, như hình 7.1. Nó có 24 cổng vào/ra, có thể ghép nối với mọi thiết bị tương thích TTL, như bàn phím, các chuyển mạch, máy in. Cho phép CPU đọc hoặc ghi các bit dữ liệu trên mọi cổng vào/ra, làm cho chip này hoạt động rất linh hoạt.
CPU có thể định cấu hình cho 8255A bằng cách nạp giá trị cho các thanh ghi trạng thái bên trong vi mạch này.
Vi mạch gồm:
a. Phần ghép nối với vi xử lý có:
- Bộ đệm số liệu để trao đổi dữ liệu hai chiều (vào, ra) giữa vi xử lý và vi mạch.
- Bộ logic điều khiển đọc/ghi, tức là bộ giải mã địa chỉ lệnh cho các thanh ghi đệm và thanh ghi điều khiển.
b. Phần ghép nối với các thiết bị ngoài có:
- Trạm A và trạm B, mỗi trạm này được gắn với một thanh ghi chốt 8 bit, có chức năng vào hoặc ra tuỳ theo chương trình khởi phát.
- Trạm C 8 bit, chia thành hai phần, nửa thấp 4 bit và nửa cao 4 bit.
Tuỳ theo chế độ sử dụng được xác lập bởi lời điều khiển, trạm C có thể được dùng để trao đổi dữ liệu vào hoặc ra (chế độ 0); điều khiển hoặc đối thoại với thiết bị ngoài và vi xử lý khi trạm A và trạm B ở chế độ 0 bằng cách xác lập và xoá từng bit PCj ; điều khiển hoặc đối thoại với thiết bị ngoài và vi xử lý khi các trạm A và B ở chế đọ 1 và 2.
Ở các chế độ 1 và 2, đọc các bit của trạm C, ta biết được trangh thái của trạm A và B.
c. Phần các mạch điều khiển nội bộ:
Có các khối điều khiển (nhóm A hay nhóm B) các trạm A, B và C.
I.1.1. Các lệnh ghi và đọc các cửa (trạm) và các thanh ghi điều khiển
Với tổ hợp của các tín hiệu địa chỉ (A0, A1), chọn chip ( CS¯ size 12{ {overline { ital "CS"}} } {}), các lệnh đọc ( RD¯ size 12{ {overline { ital "RD"}} } {}), và ghi ( WR¯ size 12{ {overline { ital "WR"}} } {}) của vi xử lý
