Nghiên Cứu Tìm Hiểu Về Vi Mạch định Thời PIT 8253 8254 - Tài Liệu Text

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (15 trang)

Trang chủ

Kỹ Thuật - Công Nghệ

Điện - Điện tử

Nghiên cứu tìm hiểu về vi mạch định thời PIT 8253 8254

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (374.55 KB, 15 trang )

BÀI TẬP LỚNMôn: Kiến trúc máy tínhĐề tài:Nghiên cứu tìm hiểu về vi mạch định thời PIT –8253/8254 (Programmable Interval Timer)Nhóm thực hiện:Nhóm 3Lớp:KTPM5 – K10Giáo viên hướng dẫn:Thành viên trong nhóm:Ths. Nguyễn Thanh HảiNguyễn Sỹ CôngPhạm Văn ĐôBùi Việt HàTrần Văn ChungTrần Mạnh CườngHà Nội 2017Page | 1I.Lời mơ đầuTrong máy tính có nhiều bộ phận riêng lẻ được ghép nối lại vớinhau thành một thể thống nhất. Mỗi bộ phận này có những nhiệm vụriêng biệt và cách thức hoạt động cũng khác nhau. Sau đây ta sẽ nghiêncứu tìm hiểu về vi mạch định thời PIT – 8253/8254 (ProgrammableInterval Mạch định thời).Ta sẽ tìm hiểu theo ba phần chính như sau:- Tổng quan, khái niệm, đặc điểm và chức năng của vi mạch định thờiPIT 8253/ 8254.-Sơ đồ chân và chức năng các chân tín hiệu.Sơ đồ khối và chức năng của các khối.Khái niệm vi mạch định thời PIT –8253/8254-II.1. Khái niệm* Mạch định thời PIT – 8253/8254 là một mạch phụ rất quan trọng trong cáchệ vi xử lý. Nó có thể đáp ứng được các yêu cầu ứng dụng khác nhau như đếm thờigian, chia tần số, tạo ra dãy xung...* Được giới thiệu vào năm 1921, lúc đầu chúng được thiết kế chủ yếu cho cácchíp vi xử lý 8080/8085 Intel, nhưng sau đó chúng được sử dụng trongcác hệ thống x86. (Hoặc một mạch tương đương nhúng vào trong mộtchiplớn hơn) đượctìm thấy trong tất cả các đời máy tính IBM.Hiện nay, PIT này không được bao gồm như là một chip riêng biệttrong một máy tính x86. Thay vào đó, chức năng của nó đượcbao gồm như là một phần của chipset chỉ nam của bo mạchchủ. Trong một số chipset hiện đại, sự thay đổi này có thể hiển thịnhư là sự khác biệt thời gian đo lường trong việctruy cập vào mộtPit bằng cách sử dụng không gian địa chỉ I / O x86. Đọc và viết nhưthanh ghi PIT trong không gian địa chỉ I/O có thể hoàn thành nhanhhơn nhiều.Bo mạch chủ mới cũng bao gồm truy cập thông qua các chi tiết cấuhình và giao diện nguồn (ACPI), truy cập vào các địa phương trìnhđiều khiển ngắt nâng cao(APIC địa phương), và một sự kiện hẹnPage | 2giờ chính xác. CPU chính nó cũng cung cấp cơ sơ số lượt truy cập TimeStamp Counter (TSC).Page | 32. Đặc điểm và chức nănga.Đặc điểmCó 3 bộ đếm 16 bit độc lập Mỗi bộ đếm có tín hiệu xung clock riêng (8254tương tự như 8253 nhưng có thêm lệnh đọc thanh ghi từ điều khiển CWR).b.Page | 4Cung cấp 6 chế độ ra xung khác nhau.Cho phép đọc lại giá trị bộ đếm.Có thể đếm nhị phân hoặc BCD.Chức năngCập nhật đồng hồ hệ thống: bộ đếm 0 của PIT phát tuần hoàn một ngắtcứng qua IRQ0 của 8259 để CPU có thể thay đổi đồng hồ hệ thống. Bộ đếmhoạt động trong chế độ 2. Ngõ vào được cấp xung clock tần số 1.19318MHz. G0 = 1 để bộ đếm luôn được phép đếm. Giá trị ban đầu được nạp là 0cho phép PIT phát ra xung chính xác với tần số:1.19318/65536 = 18.206Hz.Cạnh dương của mỗi xung này sẽ tạo ra một ngắt cứng trong 8259. Yêu cầunày sẽ dẫn tới ngắt 08h để cập nhật đồng hổ hệ thống 18.206 lần trong 1giây.Làm tươi bộ nhớ: PIT nối với chip DMAC dùng làm tươi bộ nhớ DRAM.Bộ đếm1 sẽ định kỳ kích hoạt kênh 0 của DMAC-8237A để tiến hành 1 chutr.nh đọc giả làm tươi bộ nhớ. Bộ nhớ 1 hoạt động trong chế độ 3 phát sóngvuông với giá trị nạp ban đầu là 18. Do đó sóng vuông được phát ra có tầnsố 1,19318 MHz/18 = 66288 Hz (chu kỳ bằng 0.015s). Như vậy cứ sau 15ms cạnh dương của sóng vuông này sẽ tạo 1 chu kỳ đọc giả để làm tươi bộnhớ.Phát sóng âm với tần số biến đổi ra loa của PC: Bộ đếm 2 của PIT đượcdùng để phát sóng âm ra loa của PC.III.Sơ đồ chân và chức năng các chân.1. Sơ đồ chânPage | 52.Chức năng các chân•D0...D7: 8 chân bit dữ liệu. Các chân này được kết nối với bus dữ liệu đểCPU có thể đọc và gửi lệnh.• CLK 0, CLK 1, CLK 2: Ngõ vào xung clock cho các bộ đếm• OUT 0,OUT 1, OUT 2: Ngõ ra bộ đếm•GATE 0, GATE 1, GATE 2: Cho phép hay cấm các bộ đếm hoạt động ( =1:cho phép, =0: cấm)• GND: Chân tiếp đất• Vcc: Nhập điện áp nguồn•RD (đảo) ,WR (đảo) : Cho phép CPU đọc / ghi dữ liệu từ / đến các thanh ghicủa 8253• CS (đảo) : Tín hiệu chọn Chip•IV.A0, A1: Giải mã chọn bộ đếm hay thanh ghi điều khiển, thường được nối vớibus địa chỉ của CPU.Sơ đồ khối và chức năng của các khối.1. Sơ đồ khối2.Chức năng các khốiPage | 6Đệm dư liệu:Bộ đệm bus dữ liệu có ba chức năng cơ bản:1. Chương trình chế độ 8253/54.2. Tải đăng ký số.3. Đọc các giá trị số.Điều khiển đọc ghi:Đọc/ghi logic có 5 tín hiệu: RD (đảo), WR (đảo), CS (đảo) và những dòng địachỉ A0 và A1.Trong chế độ I/O thiết bị ngoại vi, RD (đảo), và WR (đảo) tínhiệu được kết nối với I/OR và I/OW, tương ứng. Trong bộ nhớ ánh xạ I/O, chúngđược kết nối với MEMR và MEMW. Địa chỉ đường A0 và A1 của CPU thườngđược kết nối với dòng A0 và A1 8253/54, và CS (đảo) được gắn với một địa chỉdecoded.Kiểm soát từ đăng ký và đồng hồ được lựa chọn theo các tín hiệu trên dòngA0 và A1.Thanh ghi từ điều khiển:oĐăng ký này được truy cập khi dòng A0 và A1 logic 1. Nó được sửdụng để viết một từ lệnh chỉ định số lượt truy cập sẽ được sử dụng (nhịphân hoặc BCD), hoặc là một hoạt động đọc hoặc viết và chế độ của nó.oBộ đếm:Gồm 3 khối có chức năng giống hệt nhau trong hoạt động. Số lượt truycập mỗi bao gồm một lần duy nhất, 16 bit, pre-settable, xuống số lượttruy cập. Truy cập có thể hoạt động trong hệ nhị phân hoặc hoặc BCDcác đầu vào, các chân và đầu ra được cấu hình bơi việc lựa chọn chế độlưu trữ trong đăng ký từ kiểm soát. Bộ đếm hoạt động hoàn toàn độclập. Các lập trình viên có thể đọc nội dung của bất kỳ 1 trong 3 công tơmà không làm phiền các số thực tế trong quá trình.3.Thanh ghiPIT 8253 có tất cả 6 chế độ đếm tùy thuộc vào giá trị trong thanh ghi điềukhiển.Page | 7Địa chỉ các thanh ghi của PIT đối với PC là:2.Nguyên lý hoạtđộngPage | 8Bảng phân phối hoạt động theo địa chỉ:Từ địa chỉNguyên lý hoạt độngPage | 9Ba bộ đếm đều là các bộ đếm lùi 16 bitThanh ghi từ điều khiển của bộ đếm qui định chế độ làm việc và cách nạpsố đếm (nạp)Đếm số xung đưa vào chân CLKĐiều khiển hoạt động của các bộ đếm bằng tín hiệu từ bên ngoài qua chânGATEGATE=1: cho phép đếmGATE=0: kết thúc quá trìnhđếmTín hiệu xung trên đầu ra OUT qui định: (tùy chế độ)OUT==0: bắt đầu quá trìnhđếmOUT=1: Kết thúc quá trình đếm (bộ đếm đạt tới 0)Chế độ 0-Xung ngắt quãng (Interrupt on Terminal Count): tín hiệu ngõ ra ở mức thấpcho tới khi bộ đếm tràn thì sẽ chuyển lên mức cao.Chế độ 1-Xung phát một lần (Programmable Monoflop): tín hiệu ngõ ra chuyểnxuống mức thấp tại cạnh âm của xung clock đầu tiên và sẽ chuyển lên mức cao khi bộđếm kết thúc.Page | 10Chế độ 2-Xung xung gai (Rate Generator): tín hiệu ngõ ra xuống mức thấp trong chukỳ đầu tiên và sau đó chuyển lên mức cao trong các chu kỳ còn lại.Chế độ 3-Xung xung vuông (Square-Wave Generator): tương tự như chế độ 2 nhưngxung ngõ ra là sóng vuông khi giá trị đếm chẵn và sẽ thêm một chu kỳ ở mức cao khigiá trị đếm lẻ.Page | 11Khi GATE=1 bộ đếm bắt đầu đếm ngược. Sau khi nạp số đếm N thìđầu ra OUT sẽ:•N chẵn:OUT=1 trong N/2 chu kỳ xung xungOUT=0 trong N/2 chu kỳ xung còn lại•N lẻ:OUT=1 trong N+1/2 chu kỳ xung xungOUT=0 trong N-1/2 chu kỳ xung còn lạiChế độ 4-Xung kích mềm (Software-triggered Pulse): giống như chế độ 2 nhưngxung Gate không khởi động quá trình đếm mà sẽ đếm ngay khi số đếm ban đầu đượcnạp. Ngõ ra ở mức cao để đếm và xuống mức thấp trong chu kỳ xung đếm. Sau đó, ngõra sẽ trở lại mức cao.Page | 12Chế độ 5-Xung kích cứng (Hardware-triggered Pulse): giống như chế độ 2 nhưngxung Gate không khởi động quá trình đếm mà được khởi động bằng cạnh dương củaxung clock ngõ vào. Ngõ ra ở mức cao và xuống mức thấp sau một chu kỳ clock khiquá trình đếm kết thúc.Tác động của tín hiệu GatePage | 13V.Kết luậnTrên đây là đề tài mà tôi đã nghiên cứu. Sau khi tìm hiểu về đềtài này tôi đã biết thêm được kiến thức về một số loại vi mạchvà chip, thành phần trong CPU, và cụ thể là vi mạch định thờiPIT-8253/8254. Tôi thấy đây là kiến thức khá thú vị và bổ íchcho sinh viên nghiên cứu về kiến trúc máy tính.Song do thời gian nghiên cứu cùng cơ sơ kiến thức vẫn cònhạn chế, nên để hiểu rõ hơn bản chất, nguyên lý, cấu tạo vàhoạt động của các thiết bị vẫn khó khăn và sơ sài. Mong cácbạn và thầy thông cảm,cũng hi vọng với sự góp ý của các bạnvà thầy giáo tôi sẽ hoàn thành đề tài tìm hiểu này của mình.VI.Danh mục các tài liệu tham khảo Tài liệu Cấu trúc máy tính & Hợp ngư------------------------Nguyễn Mạnh Hoàng Giáo trình vi xử lý-------------------------------------------------Đạihọc viễn thông /> /> r

Tài liệu liên quan

Nghiên cứu, tìm hiểu về công tác lao động tiền lương tại công ty cổ phần Toàn Phát.docx
- 22
- 831
- 0
nghiên cứu, tìm hiểu về nội dung nguyên tắc đảm bảo tính hợp hiến, hợp pháp trong xây dựng văn bản quy phạm pháp luật.
- 6
- 1
- 5
nghiên cứu, tìm hiểu về bản sắc văn hoá của quê hương
- 107
- 894
- 0
Nghiên cứu, tìm hiểu về mạng neural và một vài ứng dụng của chúng
- 49
- 580
- 1
NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ MẬT MÃ SINH TRẮC
- 67
- 844
- 0
Tài liệu Luận văn: Nghiên cứu, tìm hiểu về mạng Neural và một vài ứng dụng của chúng pdf
- 50
- 778
- 1
NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ CÁC THẢM HỌA THIÊN THẠCH HỌA THIÊN THẠCH
- 18
- 754
- 0
LUẬN VĂN: NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU VỀ MẬT MÃ SINH TRẮC doc
- 67
- 632
- 0
nghiên cứu tìm hiểu về mật mã sinh trắc
- 76
- 472
- 0
Nghiên cứu tìm hiểu về chất độc môi trường
- 106
- 821
- 0