�ݺ�ߣ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BÁO CÁO TUẦN 5
ĐỀ: TÌM HIỂU GIAO TIẾP QUA RÃNH ISA VÀ CODE LẬP
TRÌNH GIAO TIẾP
Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Chính
Nhóm thực hiện : Nhóm 6
1. Lê Quang Vy – 2151050069 – TD21
2. Luyện Đăng Huy – 2151050015 – TD21
3. Nguyễn Minh Kha – 2151050016 –
TD21
4. Dương Trọng Phúc – 2151050034 –
TD21
Lớp: Đo lường và điều khiển bằng máy tính –
010103311401

MỤC LỤC
1. TÌM HIỂU GIAO TIẾP QUA RÃNH ISA MÁY TÍNH: ...................................................... 1
1.1. Giao tiếp qua rãnh máy tính: ................................................................................... 1
1.2. Giao tiếp qua rãnh ISA: ............................................................................................ 3
2. Code lập trình giao tiếp giữa PC và vi điều khiển: ....................................................... 9

1. TÌM HIỂU GIAO TIẾP QUA RÃNH ISA MÁY TÍNH:
1.1. Giao tiếp qua rãnh máy tính:
Máy tính tương thích IBM là loại máy tính phổ biến trên thế
giới, tùy theo ứng dụng có thể phân thành:
- Máy tính để bàn (Desktop Personal Computer –
Desktop PC) sử dụng trong văn phòng, công sở cho máy
tính cá nhân hay máy trong mạng.
- Máy tính chủ (Server PC) dùng làm máy chủ
trong mạng.
- Máy tính công nghiệp ( Industrial PC) dùng trong
môi trường công nghiệp, chịu điều kiện khắc nghiệt về môi
trường như nhiệt độ, độ ẩm, chấn động, va chạm và yêu
cầu về độ cứng, rắn chắc , chống va đập và xác xuất hư
hỏng thấp.
- Máy tính Panel (Panel PC) có màn hình và bàn
phím kết hợp và gắn trên bảng điều khiển, thông thường
màn hình loại tinh thể lỏng TFT LCD, một số màn hình
touchscreen với phím bấm lập trình trên màn hình.
- Máy tính kiểu nhúng (Embedded PC) có máy tính
(vi xử lý) được kết hợp vào thiết bị khác (nhúng).
Cấu tạo máy tính thông thường có nguồn cấp điện,
mainboard gồm CPU, bộ nhớ, các chip điều khiển phụ trợ
chipset, đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD và các rãnh cắm dùng
cho các card mở rộng ISA, EISA, VESA, PCI,… và các đầu

nối cho máy in, màn hình, bàn phím, chuột, modem, USA
(Universal Serial Bus), Fire Wire, hồng ngoại (IrDA), mạng.
Máy tính công nghiệp chế tạo dưới dạng các board
cắm trên một đế, mainboard chứa CPU cũng chế tạo dưới
dạng board cắm, đĩa cứng đôi khi được thay bằng đĩa thể
rắn (SSD – Solid State Disk) thực chất là bộ nhớ không bốc
hơi lập trình được, dung lượng có thể lên đến 1Gbyte, có
vận tốc nhanh hơn và bền hơn dĩa cứng.
Máy tính sử dụng trong hệ thống đo lường điều khiển
phải giao tiếp với ngoại vi, có nhiều cách giao tiếp như:
- Qua card đo lường, điều khiển gắn vào rãnh cắm
trên mainboard máy tính.
- Giao tiếp qua cổng máy in song song
- Giao tiếp qua cổng nối tiếp RS-232
- Giao tiếp qua cổng nối tiếp USB, Fire Wire
- Giao tiếp dùng cổng hồng ngoại
Hình 1:Mainboard Pentium II và IV

1.2. Giao tiếp qua rãnh ISA:
Rãnh cắm thông dụng nhất là rãnh ISA (Industry Standard
Architecture) do IBM dưa ra năm 1980 cho máy 8086 XT
(Extended Technology), sau đó là ISA 16 bit cho máy AT
(Advanced Technology) và trở thành chuẩn AT Bus. Hiện nay các
mainboard P4 không còn rãnh cắm này tuy nhiên việc nghiên
cứu rãnh cắm ISA vẫn là cần thiết. Rãnh cắm ISA có màu đen
trên mainboard gồm hai phần, phần đầu 62 chân, mỗi hàng 31
chân dùng cho trao đổi dữ liệu 8 bit, phần thứ hai 36 chân, mỗi
hàng 18 chân dùng hỗ trợ thêm khi cần dữ liệu 16 bit. Sơ đồ
chân rãnh cắm dược cho trong hình 2.
Hình 2: Sơ đồ chân rãnh cắm ISA
Sau đây là ý nghĩa văn tất các tín hiệu của rãnh cắm (dấu
- ở trước báo tín hiệu là tích cực thấp).

SA19÷SAO (System Address bus 19÷0)
(1/0)
Tuyến địa chỉ 20 bit dùng truy cập bộ nhớ
1 Mbyte và ngoại vi. Có thể dùng với
LA23÷LA17 truy cấp 16 Mbyte bộ nhớ.
Khi truy cập ngoại vi dùng 16 bit thấp cho
phép truy cập 64K địa chỉ ngoại vi. Ở chế
độ đọc hay ghi khi BALE mức cao, địa
chỉ được xuất ra vành được cài lại ở
cạnh xuống của BALE. Các tín hiệu này
được điều khiến bởi vì xử lý hay bộ điều
khiến DMA nhưng cũng có thể được
chiếm bởi card điều khiến gần vào rãnh
cấm
LA23÷LA17 (Urilatched Address bus
23÷17) (1/0)
Dùng cùng với SA19÷0 để truy cập 16
Mbyte bộ nhó, không được cài lại
AEN (Address Enable) (0) Cho phép bộ điều khiển DMA chiếm
tuyến của vi xử lý khi ở mức cao
BALE (Buffered Address Latch Enable)
(0)
Dùng để cài địa chỉ LA23÷17 hay dùng
để giải mã các địa chỉ này.
CLK (System Clock) (0) Xung nhịp 4.77 MHz
SD15 SDO (System Data) (1/0) 16 bit dữ liệu
-DACKO÷DACK3, -DACKS÷DACK7
(DMA Acknowledge) (0)
0÷3 và 5÷7 dùng thông báo cho biết vị xử
lý chấp nhận DMA khi có yêu cầu ở các
chân DROO÷ DRQ3 và DR05 ÷ DRQ7
DROO÷ DRO3, DROS ÷ DR07
(DMA Requests) (1)
Dùng khi ngoại vì yêu cầu chiếm tuyến
của vi xử lý ISA phục vụ cho DMA (Direct
Access Memory) để trao đổi thông tin
trực tiếp với bộ nhớ DRO sẽ ở mức cao
cho đến khi DACK tương ứng ở mức
thấp.
IOCHCK (1/0 Channel Check) (1) Ở mức cao khi có lỗi, ngoài ra có thể do
board ISA điều khiển để yêu cầu ngất
NMI

IOCHADY (1/0 Channel Ready) (1) Cho phép các board chậm bắt vi xử lý
cho bằng cách kéo đường này xuống
thấp khi đang ở chu kỳ đọc viết, lúc đó vi
xử lý sẽ vào chu kỳ chờ cho đến khi
đương này lên mức cao
-IOR (Head) (1/0) Bảo ngoại vì xuất dữ liệu ra tuyến
-IOW (Write) (1/0) Báo ngoại vì đọc dữ liệu trên tuyến
IR09 ÷ IRQ12, IR014÷ IR015 IRO3 ÷
IRQ7 (Interrupt Requests)
Tín hiệu vào bảo ngoại vì cần ngắt, IRQ
sẽ ở mức cao cho đến khi vi xử lý chấp
nhận bằng chương trình phục vụ ngất
SMEMR (System Memory Read) (0) Điều khiến bộ nhỏ dưới 1 MB xuất dữ
liệu ra
SMEMW (System Memory Write) (0) Điều khiển ghi dữ liệu vào bộ nhỏ dưới 1
Mbyte
- MEMR (Memory Read) (0) Dùng để đọc dữ liệu từ bộ nhớ
MEMW (Memory Write) (0) Ghi dữ liệu vào bộ nhớ
- REFRESH (Memory Refresh) (1/0) Ở mức thấp nhất trong chu kỳ làm tươi
bộ nhớ
OSC (Oscillator) (0) Xung nhịp 14.31818 MHz
RESET DRV (Reset Drive) (0) Tín hiệu reset, ở mức cao khi boot máy
TC (Terminal Count) (0) Bảo đã đếm hết trong hoạt động DMA
- MASTER (1) Khi board ISA có yêu cầu DMA nhân
được DACK, nó sẽ cho Master mức thấp
để kiểm soát các tuyến
- MEM CS16 (Memory Chip Select 16)
(1)
Ở mức thấp khi truyền dữ liệu 16 bit với
bộ nhớ
-10 CS16 (Chip Select 16) (1) Do ngoại vi điều khiển ở mức thấp khi
muốn truyền dữ liệu 16 bit
- DWS (Zero Wait State) (1) Do ngoại vi điều khiến ở mức thấp cho
biết không cần trạng thái chờ
-SBHE (System Byte High Enable) Ở mức thấp khi tuyển byte cao

Thông qua rãnh cắm ISA có thể truy cập 1024 địa chỉ ngoại
vi từ 000 đến 3FF, trong đó một số đã sử dụng cho các thiết bị
có sẵn của máy tính như trong bảng 1:
Bảng 1: Các địa chỉ ngoại vi đã sử dụng của một máy Pentium 2
000-00F
020-021
040-043
060-060
061-061
064-064
070-071
081-083
087-087
089-08B
08F-091
0A0-0A1
0C0-0DF
0F0-0FF
168-16F
170-177
1F0-1F7
201-201
208-20F
220-22F
274-277
2F8-2FF
330-331
36E-36F
376-376
378-37F
388-38B
Truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA Direct memory access controller)
Điều khiển ngắt (PIC Programmable interrupt controller)
Timer hệ thống (System timer)
Bàn phím (Keyboard)
Loa trong (System speaker
Bàn phí
RAM hệ thống và đồng hồ thời gian thực (System CMOS/RTC)
DMA
DMA
DMA
DMA
PIC
DMA
Đồng xử lý số học (Numeric data processor)
Điều khiển đĩa cứng (Standard IDE/ESDI Hard Disk Controller)
Điều khiển IDE (Secondary IDE controller Intel 82371 AB/EB)
Điều khiển IDE (Primary IDE controller)
Que trò chơi (Game port Joystick)
Dành cho mainboard (Motherboard resources)
Card âm thanh (ES 1868 Plug and Play Audio Drive)
10 read data port for ISA Plug and Play enumerator
Cổng truyền thông 2 (COM2)
Card âm thanh
Điều khiển đĩa cứng (Standard IDE/ESDI Hard Disk Controller)
Điều khiển IDE (Secondary IDE controller)
Cổng song song (LPT1)
Card âm thanh

3BO-3BB
3CO-3DF
3F2-2F5
3F6-3F6
3F8-3FF
Card video S3 Inc. Trio3D/2X (Engineering Release)
Card video S3 Inc. Trio3D/2X (Engineering Release)
Điều khiển ổ đĩa mềm (Standard Floppy Disk Controller)
Điều khiển IDE (Primary IDE controller)
Cổng truyền thông 1 (COM1)
Các thiết bị ngoại vi thường dùng ngắt để tác động đến
CPU yêu cầu làm việc gì đó bằng cách đưa chân IRQ lên mức
cao. Các chân này thường được dành sẵn cho các thiết bị cụ
thể
Bảng 2: Các ngắt của một máy Pentium 2
0 Timer hệ thống
1 Bàn phím
2 PIC
3 Cổng truyền thông 2
4 Cổng truyền thông
5 Card âm thanh
6 Điều khiển ổ đĩa mềm
7 Cổng song song (LPT1)
8 RAM hệ thống và đồng hồ thời gian thực
9 Modem (Motorola SM56 PCI Speakerphone Modem)
10 IRQ cho PC
11 Điều khiển ổ đĩa cứng
11 Điều khiển USB (Inter 8237-1 AB/EB PCI to USB Universal Host Controller)
12 IRQ cho PCI
13 Chuột PS/2
14 Đồng xử lý số học
15 Điều khiển IDE thứ nhất
Tuyến ISA có nhiều chân nhưng thực tế sử dụng ta chỉ cần
các đường địa chỉ SA.. SA, dữ liệu SD... SD15, diều khiển -IOR,
-IOW, AEN, IOCS16, SBHE, ngô vào ngắt IRQ, xung nhịp CLK
và nguồn. Các ngoại vi được gọi là port thường là 8 bit và việc

xuất nhập thực hiện theo 8 bit, nếu xuất nhập 16 bit thì dùng hai
port địa chỉ kế nhau.
Hình 3: Giản đồ thời gian
Việc thiết kế card ISA xuất nhập 8 bit tương đối đơn giản,
bao gồm mạch giải mã địa chỉ, mạch chốt dữ liệu ra và mạch
đệm dữ liệu vào. Ví dụ sử dụng địa chỉ 300 ta dùng mạch logic
tạo tín hiệu /CS, mạch chốt và đệm dùng vi mạch 74LS373
Hình 4: Sơ đồ nguyên lý xuất nhập

2. CODE LẬP TRÌNH GIAO TIẾP GIỮA PC VÀ VI ĐIỀU
KHIỂN:
Mô hình arduino điều khiển 2 led đơn giản lập trình C# và điều
khiển bằng giao diện Winform trên Visual Studio:

Code Arduino:
#define led1 2
#define led2 3
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(led1, OUTPUT);
pinMode(led2, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly:
String command = " ";
if(Serial.available() > 0){
char command = Serial.read();
if(command == '1')
{
digitalWrite(led1, HIGH);
digitalWrite(led2, LOW);
delay(5000);
}
else if(command == '2')
{
digitalWrite(led2, HIGH);
delay(5000);
}
else
{
}

}
}
Code trên Visual Studio và giao diện diều khiển đơn
giản:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Diagnostics.Eventing.Reader;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
namespace _11
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{

}
private void butCONNECT_Click(object sender,
EventArgs e)
{
if(!serCOM.IsOpen)
{
butCONNECT.Text = "OK";
serCOM.PortName = "COM3";
serCOM.BaudRate = Convert.ToInt32("9600");
serCOM.Open();
}
else
{
butCONNECT.Text = "No";
serCOM.Close();
}
}
private void butEXIT_Click(object sender, EventArgs
e)
{
Application.Exit();
}

private void butLED1_Click(object sender, EventArgs
e)
{
serCOM.Write("1");
}
private void butLED2_Click(object sender, EventArgs
e)
{
serCOM.Write("2");
}
private void butTAT_Click(object sender, EventArgs e)
{
serCOM.Write("3");
}
}
}

�ݺ�ߣ

BAO CAO TUAN 5 đo lường và điều khiển máy tính

Recommended

More Related Content

Similar to BAO CAO TUAN 5 đo lường và điều khiển máy tính (20)

Recently uploaded (14)

BAO CAO TUAN 5 đo lường và điều khiển máy tính