Разработка наиболее удобного и практичного интерфейса для вычисления измерений высокочастотной емкости - Дипломная работа

Современный этап научно технического прогресса характеризуется широким применением электроники и микроэлектроники во всех сферах жизни и деятельности человека. Важную роль при этом сыграло появление и быстрое совершенствование элементной базы для разработки и проектирования различных периферийных устройств и устройств вычислительной техники. Вычислительные машины и комплексы применяются в настоящее время практически во всех отраслях жизнедеятельности человека - связи и передачи данных, медицине и в быту, измерительных и контролирующих системах, в системах автоматического управления и многих других, где играют немаловажную роль и поэтому должны отвечать высоким требованиям, как точности, так и надежности.Коммуникационные порты компьютеров (LPT) широко используются для управления различными периферийными устройствами, такими как принтеры, сканеры, плоттеры, а так же для связи с промышленными объектами в системах автоматизации управления. Исторически параллельный интерфейс был введен в персональный компьютер (ПК) для подключения принтера (отсюда и аббревиатура LPT - Line printer - построчный принтер). Однако впоследствии параллельный интерфейс стал использоваться для подключения других периферийных устройств - сканеров, дисководов типа Zip и ряда других устройств. Многие современные системы позволяют изменять режим работы порта, его адрес и IRQ из настроек BIOS Setup. Например, в AWARD BIOS имеется раздел Integrated Peripherals, позволяющий настраивать режим, адрес и IRQ порта.Понятие Centronics относится к набору сигналов, протоколу обмена и разъему, устанавливаемому в принтерах. Назначение сигналов и контакты разъема ПУ, на который они выведены приведены в таблице 1.1 Ack 0 10 o Acknowledge - импульс подтверждения приема байта (запрос на прием следующего). Сигнал Auto LF практически не применяется, но его неправильное значение приводит к тому, что принтер либо делает пропуски строк, либо печатает строки поверх друг друга, либо дублирует строки при печати в два прохода. Приемник по сигналу Strobe# (здесь и далее по тексту значок "#" после названия сигнала является признаком того, что сигнал имеет низкий активный уровень) читает данные с шины данных и выставляет сигнал Busy на время его обработки.Стандартный параллельный порт называется SPP (Standard Parallel Port - Стандартный Параллельный Порт). SPP порт является однонаправленным, на его базе программно реализуется протокол обмена Centronics. Порт обеспечивает возможность генерации IRQ по импульсу ACK# на входе. В таблице 1.2 I/O - направление передачи: I - вход; O - выход; O(I) - выход, состояние которого может быть считано при определенных условиях, O/I - выходные линии, состояние которых читается при чтении из соответствующих регистров порта. Как очевидно из уровней сигналов, они не соответствуют уровням ТТЛ, поэтому многие порты не работают в таком режиме или работают нестабильно.Стандарт IEEE 1284 определяет физические характеристики приемников и передатчиков сигналов. IEEE 1284 предусматривает два уровня интерфейсной совместимости: первый уровень - для устройств, не требующих высоких скоростей обмена, но использующих возможность смены направления передачи данных; уровень два - устройства, работающие в расширенных режимах, с высокими скоростями и длинными кабелями. Требования к передатчикам приведены в таблице 1.3, для приемников - в таблице 1.4. Скорость нарастания/спада импульса (должен находиться в указанных пределах) 0.05 ... 0.4 В/нс Допустимые пиковые значения сигналов, выдерживаемые без разрушения и ошибок в работе, В-2.0 ...Работа с параллельным портом на низком уровне (т.е. на уровне прямого обращения к контроллеру порта) применяется при решении различного круга задач по обмену информацией с нестандартными устройствами, для написания драйверов принтеров и ряда других задач. Информацию о портах LPT1 - LPT3 можно получить, прочитав переменные BIOS, приведенные в табл. Примечание: BIOS ищет порты по адресам 3BCH, 378h, 278h. Пример определения базового адреса (TASM): push dx mov ax, 40h mov es, ax ; в es - сегмент = 0040h mov dx, es:[08] ; dx = базовый адрес порта LPT1 mov lpt1_adr, dx ; запомнили адрес порта LPT1 в переменной lpt1_adr pop dx Результат чтения этого регистра зависит от схемотехники адаптера и соответствуют либо записанным ранее данным, либо сигналам на линиях D0-D7, что не всегда одно и тоже (на этом принципе и базируется "радиолюбительский" метод двунаправленного обмена, основанный на "подсаживании уровней "1" на выходе порта до уровня "0").1.5.4 примера работы с портом на низком уровне, написание программы сложно и невозможно перехватить вывод информации в порт. Это означает, что невозможно разработать программу - драйвер для перекодировки символов, передаваемых в порт или для реализации нестандартного протокола обмена. Принтер - получить состояние ah = 01h dx = номер принтера (0 - 3) AH - слово состояния Слово состояния принтера: слово состояния принтера содержит биты 1..7 регистра со

Содержание

Введение

1. Коммуникационная часть

1.1 Параллельный интерфейс

1.2 Интерфейс Centronics

1.3 Стандартный параллельный порт ПК

1.4 Стандарт IEEE 1284 -1994

1.5 Физический и электрический интерфейс

1.6 Работа с SPP портом на низком уровне

1.7 Работа с SPP портом через INT 17h

1.8 Реализации двунаправленного обмена данными

1.9 Неисправности и тестирование параллельных портов

2. Аппаратная часть

2.1 Программируемый периферийный адаптер 8255A 2.2 Основные особенности микросхемы: 2.3 Микроконтроллер

3. Интерфейс управления

4. Охрана труда

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

4.2 Защитные меры

4.3 Производственное освещение

4.4 Электромагнитные излучения

4.5 Организация места работы оператора

4.6 Электробезопасность

4.7 Пожаровзрывозащита

5. Экономическая часть

5.1 Определение затрат на провидение НИР

Заключение

Список литературы

Аннотация

Приложение