Характеристика физического и электрического интерфейса. Изучение регистра данных, состояния и управления. Исследование программ для передачи строки данных на низком уровне. Анализ программируемого периферийного адаптера. Основные особенности микросхемы.
Аннотация к работе
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
План
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