Bài giảng Kiến trúc máy tính: Bài 5 - ThS. Phan Thanh Toàn

"Bài giảng Kiến trúc máy tính - Bài 5: Các chip bổ trợ" thông tin về chip điều khiển ngắt 8259; chip ghép nối ngoại vi khả trình PPI-8255A; chip định thời PIT-8253; chip điều khiển truy nhập bộ nhớ trực tiếp DMA-8237A.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kiến trúc máy tính: Bài 5 - ThS. Phan Thanh Toàn KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn 1 v1.0014103212 BÀI 5 CÁC CHIP BỔ TRỢ Giảng viên: ThS. Phan Thanh Toàn 2 v1.0014103212 MỤC TIÊU BÀI HỌC • Liệt kê được các chip bổ trợ trong máy vi tính. • Liệt kê được các công dụng của các chip bổ trợ trong máy tính. • Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các chip bổ trợ như: 8259, 8255,… 3 v1.0014103212 CÁC KIẾN THỨC CẦN CÓ Để hiểu rõ bài này, yêu cầu sinh viên cần có các kiến thức cơ bản liên quan đến các môn học sau: • Kỹ thuật số; • Kỹ thuật điện tử số. 4 v1.0014103212 HƯỚNG DẪN HỌC • Đọc tài liệu và tóm tắt những nội dung chính của từng bài. • Luôn liên hệ và lấy ví dụ thực tế khi học đến từng vấn đề̀ và khái niệm. • Sử dụng các ngôn ngữ lập trình cơ bản như Pascal, C,… • Làm bài tập và luyện thi trắc nghiệm theo yêu cầu từng bài. 5 v1.0014103212 CẤU TRÚC NỘI DUNG 5.1. Chip điều khiển ngắt 8259 5.2. Chip ghép nối ngoại vi khả trình PPI-8255A 5.3. Chip định thời PIT-8253 5.4. Chip điều khiển truy nhập bộ nhớ trực tiếp DMA-8237A 6 v1.0014103212 5.1. CHIP ĐIỀU KHIỂN NGẮT 8259A 5.1.1. Cấu tạo và 5.1.2. Lập trình cho nguyên tắc hoạt động PIC 8259A 7 v1.0014103212 5.1.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG • Hệ thống máy tính có nhiều loại ngắt và nhiều ngắt. • Mỗi ngắt có một mức ưu tiên khác nhau. • VXL có 2 lối vào cho ngắt là: INTR, NMI. • Cần bộ điều khiển ưu tiên ngắt để đưa các tín hiệu ngắt vào 2 chân INTR, NMI. Hình 1: Sơ đồ khối PIC 8259 A 8 v1.0014103212 5.1.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG • Các thanh ghi IRR, ISR, IMR: 8 bit. • Tín hiệu yêu cầu ngắt: IR0, IR1, … , IR7. • Thanh ghi che ngắt (IMR – Interrupt Mask Register): Cấm/cho phép ngắt. • IRR: Thanh ghi yêu cầu ngắt. • IR: Thanh ghi ngắt được phục vụ. • PR: Mạch logic giải quyết ưu tiên ngắt. 9 v1.0014103212 5.1.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG Hình 2: Sơ đồ phối ghép 8259 với bộ VXL 10 v1.0014103212 5.1.1. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG (tiếp theo) 11 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A • 8259 là vi mạch khả trình. • Việc lập trình cho PIC 8259 gồm 2 công đoạn:  Thiết lập chế độ làm việc của PIC 8259;  Lập trình truyền tin qua 8259. • 8259 có 4 từ điều khiển khởi động: ICW1 – ICW4 và 3 từ điều khiển hoạt động OCW1 – OCW3. • Các thanh ghi của PIC 8259 được truy cập qua địa chỉ: 020h và 021h. 12 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A Viết từ ICW1 • Khởi động PIC cùng PC theo lưu đồ sau:  VXL: Viết từ điều khiển khởi động ICW1. Viết từ ICW1  VXL: Viết từ điều khiển khởi động ICW2.  Nếu có ghép tầng VXL ghi tiếp ICW3. Không  Nếu có đòi hỏi ICW4 thì sẽ viết tiếp từ Ghép điều khiển khởi động ICW4. PIC? Có Viết từ ICW3 Không Yêu cầu ICW4 Có Viết từ ICW4 13 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A (tiếp theo) Có 4 từ điều khiển khởi tạo CS A0 Khởi tạo 0 0 ICW1 0 1 ICW2, ICW3, ICW4 1 X Không chọn 8259 14 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A (tiếp theo) Cấu trúc các từ điều khiển ICW1 – ICW4 15 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A (tiếp theo) • ICW2: Xác định số hiệu ngắt 16 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A (tiếp theo) • ICW3: Làm việc ở chế độ chủ và khách 17 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A (tiếp theo) • ICW4 18 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A (tiếp theo) • Định dạng các thanh ghi điều khiển hoạt động OCW1-OCW3  OCW1: Thanh ghi thiết lập và đọc trạng thái yêu cầu ngắt 19 v1.0014103212 5.1.2. LẬP TRÌNH CHO PIC 8259A (tiếp theo)  OCW2: Xác định việc xử lí các yêu cầu ngắt của 8259 ...