Bài giảng Cổng song song - Cổng tuần tự - Cổng USB

Cổng Song SongCổng tuần tựCổng USBCỔNG SONG SONGGồm 3 thanh ghi riêng biệt:Thanh ghi dữ liệu (data register)Thanh ghi tình trạng (status register)Thanh ghi điều khiển (control register).Dùng các bit địa chỉ A0-A9 mã hóa quyết định thanh ghi họat độngDữ liệu được gửi đến cổng song song dưới dạng từng byte ký tựTrọng tâm: thanh ghi dữ liệu.Máy củ: thanh ghi dữ liệu là một chiều. Ghi vào.từ 386: thanh ghi dữ liệu vừa đọc được vứa ghi được (2 chiều bi-driectional)Truy cập máy in: CPU nạp dự liệu đến thanh ghi dữ liệu.Thanh ghi điều khiển quản lý cách hành sử của cổng. (thường tạo ra 1 ngắt IRQ7 cho LPT1 và IRQ5 cho LPT2).Thanh ghi tình trạng dọc về hệ thống xác định tình trạng máy in.Các địa chỉ ngắtBa thanh ghi như đệm 8bit dữ liệu.BIOS củ hỗ trợ 2,3 cổng song songBIOS hiện nay hỗ trợ 4 cổng song song:LPT1LPT2LPT3LPT4t/ghi dữ liệu0378h0278h03BCh02BCht/ghi tình trạng0379h0279h03BDh02BDht/ghi điều khiển037Ah027Ah03BEh02BEhVề sử dụng ngắt có 2 phương thức:Thăm dò cổng (polling).Phương thức được ưa dùng.Điều khiển bằng ngắt (interupt-driven).Hiệu qủa, nhưng dễ bị sa lấy vào họat động.CÁC ĐƯỜNG TÍN HIỆUDùng đấu nối chữ D: 25 chânMối nối kết song song ở máy in: 36 chân “kiểu Centronics”.Các lọai đường tín hiệu:Các đường dữ liệuCác đường điều khiểnCác đường nối đất.Tất cả các tín hiệu đều tương thích với TTL (từ 0 đến 5V, 0-0.8V: logic 0, +2.2V-5V:logic 1).Họat động cổng song songMáy in phải đặt ở trạng thái onlineCác đường tín hiệu -Strobe và –acknowledge ở mức 1Đường Busy ở mức 0. máy in có thể tiếp nhận 1 byte dữ liệuKhi in CPU sẽ thăm dò và kiểm tra tình trạng cổng. Nều sẵng sàng? byte dữ liệu sẽ được ghi vào thanh ghi dữ liệu.CÁC LỌAI CỔNG SONG SONGCó tính năng “Plug and Play”.Các mode của chuẩn IEEE 1248Năm 1994, tổ chức IEEE ban hành phương thức truyền tín hiệu chuẩn dành cho mạch giao tiếp song song hai chiều.Standard Signaling Method for a Bi-Directional Parallel Interface: chuẩn IEEE1284.Có 5 phương thức thọat động khác nhau:Compatibity modeNibble modeByte modeECP modeEPP modetrừ Compatibity mode, các mode còn lại đều 2 chiềuCompatibility modeIEEE 1284 tương thích ngược với lọai cổng song song truyền thống.Tín hiệu gửi dọc theo 8 đường dữ liệu.Đòi hỏi 4 lệnh I/O cho xuất 1 byte.Tốc đổ truyền 150KB/sNIBBLE MODE:Truyền ngược mỗi lần 4 bit.Tốc độ hạn chế khoảng 50KB/sÍt khi được dùng.BYTE MODE:Truyền ngược mỗi lần 1 byte.Có thể dùng làm cổng nhập dữ liệu.chỉ tốn 1 chu kỳ I/O cho gửi 1 byteECP MODE: (Enhanced Capabilities Port)Truyền dữ liệu hai chiều trong còng 1 chu kỳ I/O duy nhất.Phần cứng tự động thực hiện những họat động đồng bộ hóa và bắt tay cho cổng.Có thể vận hành từ 800KB/s tới 2MB/s.Tùy thuộc vào thiết bị nào ở cổng và chất lượng cáp nốiEPP MODE (Enhanced Parallel Port)Đỉnh điểm của IEEE 1284Giống ECP.Có thể truyền 800KB/s đến 2MB/sCho phép nhiều thiết bị cùng có mặt trên một cổng. Trong khi vẫn giữ được khả năng định địa chỉ một cách khác biệtCHẤT LƯỢNG CÁP ECP/EPPGiới hạn chiều dài (khỏang 3m)Qúa giới hạn, dễ bị nhiễuNHỮNG VẤN ĐỀ CỦA IEEE 1284Đòi hỏi các cổng song song, cáp, thiết bị ngọai vi phải tuân thủ theo chuẩn IEEE 1284.CỔNG TUẦN TỰChuyển dữ liệu song song từ bus thành chuỗi các bit tuần tự liên tiếp nhau.bổ xung các bit để lập khung.Tiếp nhận dữ liệu tuần tự, lọai bỏ khung, chuyển dữ liệu tuần tự ra dạng song song.TÀI NGUYÊNChip UART được điều khiển thông qua lọat các thanh ghi quan trọngCác phiên bản BIOS đời mới hỗ trợ đến 4 cổng (COM1, COM2, COM3, COM4).Kiểm tra các cổng theo thứ tự: 03F8h, 02F8h, 03E8h,02E8h,02E0h, 0338h, 0238h. Rồi tên các cổng được cấp phát.Các địa chỉ có thể hóan đổi nhauThường COM1 là 03F8h.Các địa chỉ I/O dành cho COM được lưu trong RAM dành cho dữ liệu BIOS từ 0400h.Đòi hỏi ngắt (IRQ4 cho COM1 và IRQ3 cho COM2) dễ nảy sinh xung đột, chỉ dùng 2 cổng.Các chân tín hiệu: Lọai 9 chân và 25 chân.Đường dữ liệu (data line)Đường điều khiển bắt tay (control hoặc handshaking line).Đường nối đất (ground line)USBGiao tiếp đơn giản,Kết nối hot swappabledùng cho các thiết bị có tốc độ từ thấp đến trung bình.Monitor, máy quét, máy in, loa kỹ thuật số, modem, bản vẽ đồ họa, máy chụp hình kỹ thuật số, cần điều khiển gameHỌAT ĐỘNGLọai tốc độ 12Mbps đối với thiết bị trung bình.1.5Mbps lọai tốc độ thấp.sử dụng mô hình topology hình sao nhiều tầng (hub USB)