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USB总线上连接ISA扩充卡的实现

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转换电路设计 本文采用 +BC7699 公司的 5D@!"#42’2E 单 片 机完成 !"# 总线信号到 $"% 总线信号的转换，并以 *+F@G4( 为例说明连接方法。 5D@!"#42’2E 内部结 构见如图 2 所示。
"
图2
5D@!"#42’2E 内部框图
5D@!"#42’2E 单片机内置的 !"# 引擎中集成 了 !"# 协议， 从而使开发者避开了复杂的协议管理工 作。单片机的工作程序可以通过 !"# 总线从主机下 载，也可固化在采用 $4+ 协议的 55*H.0 器件中在 启动时自动装载。增强型 A2 内核的速度是标准型 A2 的 ’ 倍， 使用内部 I$I. 、 扩展地址总线 （2J 位） 和扩展 数据总线 （/ 位 ） ， 数 据 传 输 率 可 达 40# , " ， 扩展地址 总 线 和 扩 展 数 据 总 线 和 /(A2 完 全 兼 容 。 5D @ !"#42’2E 的 4& 条 $. 线 ， 分 成 三 个 端 口 *%、 *#、 和 0+"@A2 的 *2、 但其第二功能则 *+， *4、 *’ 兼容， 有较大扩展。有三个下跳触发中断输入 （( ， 和两 2， A） 个上跳触发中断输入 （& ， 。其中的下跳触发中断输 J） 入 (， 2， A 和 0+"@A2 兼容，上跳触发中断 输 入 &， J 则和 $"% 总线的中断请求输入要求一致。 $KL4 中断输 入专门用于 !"# 核， 由 !"# 核的 42 个中断源共享。 另外， 在 5D@!"#42’2E 中， 还有支持 $4+ 器 件 的 信 号 "+F 和 "-%， 支持远程唤醒的信号 M%N5!*O 等。 5D@!"#42’2E 不支持 2J 位数据总线，如果需要连
+"5$ 响应 /(0 核的 ’@A! 请求时，由 /(0 核自动提
供中断源端点的向量地址。 利用 234.&!" 输出数据的过程如下：当主机通 过 /(0 端 点 将 数 据 传 送 到 端 点 $ 输 出 数 据 缓 冲 区 后， /(0 引 擎 自 动 向 +"5$ 发 出 中 断 请 求 信 号 ， +"5$ 响应中断， 在中断程序中依次将数据从缓冲区取出， 送 到 234.&!" 的三个输出端口中。中断程序如下：
图!
连接图
端点配置和控制程序设计 每次传输 + 字 /(0 接口采用批量数据传输方式， 节数据。使用 /(0 引擎的 ! 个输出端点和 ! 个输入 端点。端点的配置如下： 用于三个 + 位的输出口， 前# /(0 端点 $ 输出 ， 个字节分别和三个端口对应； 用于三个 + 位的输入口， 前# /(0 端点 $ 输入 ， 个字节分别和三个端口对应； 用于 +!56 定时 7 计数器的初始 /(0 端点 ! 输出， 化， 前 & 个字节有效， 包括控制字和时间常数； 查询 +!56 定时 7 计数器的计数 /(0 端点 ! 输入， 值， 前 % 个字节有效。 /(0 端点 $ 输入和输出数据的前 # 个字节是有 效字节， 其余字节填 "。 最 ,-./(0!$#$1 的 每 个 端 点 最 多 有 %6 字 节 、 少 + 字节的 8’8* 缓冲区， 在本文应用中， 只需要使用 + 字节。 在设备通电以后， +"5$ 通 过 ’!3 总 线 从 ,,2= >*? 中读入配置信息和工作程序，完成控制部件的 初始化。 而 /(0 引擎则检查和 /(0 总线的连接情况， 一旦和 /(0 总线连接起来， 首先完成枚举工作。+"5$ 初始化工作完成以后， 除 /(0 控制端口外， 上述 6 个 /(0 端点的中断功能开放，单片机和 234.&!" 的数 据交换在中断程序中完成。采用自动向量表结构， 当
3.期刊论文 易先威.刘伟.何方.YI Xian-wei.LIU Wei.HE Fang 基于ISA总线的USB协议栈的设计与实现 -小型微型计算机系统 2005,26(11)
参考文献(2条) 1.杨廷善.周莉 计算机和测控系统总线手册 1993 2.张念淮.江浩 USB总线接口开发指南 2001
相似文献(10条) 1.会议论文 易先威.刘伟.何方 基于ISA总线的USB协议栈的设计与实现 2004
USB已经成为一种事实上的I/O标准,本文以自主开发的基于ISA总线的USB为例,介绍了该USB的硬件研发过程及相关系统软件的开发过程,详尽地展示了相关USB协议 栈的设计与实现,并且探讨了USB设备基于该协议栈的驱动开发.
万方数据
《工业控制计算机》 !""# 年 $% 卷第 & 期
!5
接的 ’() 卡为 $% 位数据线， 则需要利用一个 ’* 口传 输高 + 位数据信号， 一般应考虑加双向锁存电路。 将 ’() 总线 利用 ,-./(0!$#$1 作为接口电路， 扩充卡 234.&!" 和 /(0 总线连接如图 ! 所示。研华 公司的 234.&!" 主要用于数字量输入、 输出和定时。 一 具有三个 + 位的输入端口，三个 + 位的输出端口， 个 +!56 定时 7 计数器， 共占用 & 个 ’ 7 * 口地址。输入 口具有锁存能力。 234 .&!" 采 用 + 位 数 据 总 线 ， 和 ,- . /(0!$#$1 的连接十分方便，不需要双向锁存电路。 单 片 机 的 工 作 程 序 和 /(0 设 备 描 述 符 均 保 存 在 在启动或复位时由单片机自动载 89:;< !643"+0 中， 入。见图 ! 所示。
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杨廷善， 周 莉M计 算 机 和 测 控 系 统 总 线 手 册M北 京 ： 人民邮电 出版社， $\\# 张念淮， 江浩 M/(0 总线接口开发指南 M 北京： 国防工业出版 社， （# ） !""$ ［收稿日期： !据
USB总线上连接ISA扩充卡的实现
作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数： 姚旺生， 周飞 海军工程大学计算机科学与工程系,430033 工业控制计算机 INDUSTRIAL CONTROL COMPUTER 2003，16(7) 0次
2.期刊论文 赵德忠.姚旺生.ZHAO Dezhong.YAO Wangsheng USB在ISA总线上的扩展应用 -微计算机应用2007,28(1)
利用PHILIPS公司的USB控制器ISP1161结合微控制器MSP430完成电路板的设计,利用此板可以使新出现的USB接口的外部设备使用在没有USB总线或USB总线不足的机 器上提高工作效率.
摘 要 在 !"# 总线 上 连 接 $"% 扩 充 卡 可 以 扩 展 其 应 用 范 围 ； 利 用 5D@!"# 单 片 机 ， 可以方便地完成连接电路的设计； 从 而使熟悉 $"% 总线扩充卡设计、 从事工业测控领域的技术人员能迅速将接口设计技术移植到 !"# 总线上。 关键词： !"# 总线， $"% 总线， 5D@!"# 单片机
项目需求 随着 *+$ 总线的完善和推广应用，通用微机上已 经不再配备 $"% 总线， 而采用了 *+$ 和 !"# 总线作为 标准配置。在工控微机上， *+$ 总线和 !"# 总线也逐 步成为主流配置， $"% 总线插卡的应用日益缩小。但 是， 一般工程技术 *+$ 总线扩充卡的设计技术较复杂， 人员较难掌握。而工控领域的各类技术人员有丰富的 实践经验， 在 $"% 总线的设计应用中积累了大量资料。 大多数情况下， 工控 $"% 总线扩充卡用于完成各 类接口功能， 如各种 % , - 卡， - , % 卡， -$ , -. 卡等。这 些卡基本上 都 只 使 用 了 $"% 总 线 的 $. 子 系 统 信 号 。 有些卡采用 / 位数据总线。 而对中断或 -0% 信号， 则 通过跳线选择使用其中的一个中断信号或者一对 -0% 请求 , 响应信号123。 在总线信号的应用中，关键是信号的时序和作用 电平。如果能按要求产生 $"% 总线信号 $. 子系统的 时序和电平， 即使 $"% 扩充卡没有插在微机的 $"% 扩 充槽中， 也可正常使用。这是将 $"% 扩充卡连接到其 他总线上使用的基本原则。 基于 !"# 总线 !"# 总线 143具有即插即用的特点， 的设备可以放在机箱外使用，而不用将所有测控信号 线都引到一个机箱中。虽然 !"# 协议十分复杂， 但在 各种视窗环境下的程序设计却又相对简单。而且许多 !"# 接口芯片的制造厂家将复杂的协议封装在 !"# 接口引擎 "$5 （"67869 $:;67<=>6 5:?8:6） 中， 简化了接 口模块的开发工作。一些厂家将 !"# 接口和微控制 器， 特别是具有 0+"@A2 内核的微控制器集成在一个 芯片中， 使众多熟悉 0+"@A2 单片机应用的工程技术 人员也能轻松开发出 !"# 接口模块。 为 了 使 $"% 总 线 扩 充 卡 能 在 !"# 系 统 下 使 用 ， 需要设计一个总线信号的转换电路。
BCDE;FGEHI$JFDK L端点 $ 输出中断程序 保留用到的寄存器 MMMMMM L N略 O PJQ R&ST# PJQ :S,U’8 L清 ’@A! 中断标志 V9R :VVM6 PJQ ,U’8S: PJQ WIDRST*/A$0/8 L 第 一 个 WIDR 数 据 指 针 指 向 端 点 $ 输出数据缓冲区 BCV WI; L 第 二 个 WIDR 数 据 指 针 指 向 234. &!" 的输出口地址 PJQ WIDRST234*/A 9JJIKBCV WI; L输出数据缓冲区 PJQX :SYWIDR L从缓冲区读数据 BCV WIDR BCV WI; L234.&!" 的输出口地址 PJQX YWIDRS: L数据送 234.&!" BCV WIDR WZC[ R&S9JJI PJQ WIDRST*/A"$’>1 L 清端点 $ 中断请求标志 PJQ :ST""""""$"G PJQX YWIDRS: MMMMMM L 恢复用到的寄存器 N略 O RHDB L中断返回 L

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大学信息技术第二章试题及答案

大学信息技术第二章试题及答案

大学信息技术第二章试题及答案满分：171分姓名：________ 1、判断题(本题共计50分)1、如果用户想从计算机打印输出一张彩色图片，目前选用彩色喷墨打印机最合适。

（）2、PC机与Macintosh所采用的微处理器分别是Pentium和PowerPC，这两种微处理器结构不同，指令系统也有很大差别，所以这两款机器互相不兼容。

（）3、PC机中常用的外围设备都通过各自的扩充卡与主板相连，这些扩充卡只能插在主板上的PCI 总线插槽中。

（）4、CPU中指令计数器的作用是统计已经执行过的指令数目。

（）5、在Windows系统工作状态下，因为错误操作造成的死机，可以按主机上的Reset键重新启动，不必关闭主机电源。

（）6、计算机常用的输入设备有键盘、鼠标，常用的输出设备有显示器、打印机。

（）7、大小为3．5英寸的软盘，其一个角上设有写保护口。

当滑动保护片将其盖住时，软盘就被写保护了。

（）8、为了提高CPU访问硬盘的工作效率，硬盘通过将数据存储在一个比其速度快得多的缓冲区来提高与CPU交换的速度，这个区就是高速缓冲区，它是由DRAM芯片构成的。

（）9、PC机的主板又称为母板，上面可安装CPU、内存储器、总线、I/O控制器等部件，它们是PC 机的核心。

（）10、不同公司生产的CPU，其指令系统必定是完全不同的。

（）11、高速缓存（Cache）可以看作是主存的延伸，与主存统一编址，接受CPU的访问，但其速度要比主存高得多。

（）12、3.5英寸软盘的角上有一个小口，当滑动保护片将其盖住时，软盘就不能进行读写操作了。

（）13、主存储器在物理结构上由若干插在主板上的内存条组成。

目前，内存条上的芯片一般选用DRAM而不采用SRAM。

（）14、在Pentium处理器中，整数ALU和浮点运算器可以分别对整数和实数同时进行运算处理。

（）15、扫描能直接将印刷体文字输入到计算机中. （）16、USB接口可以为使用USB接口的I/O设备提供+5V的电源。

03总线

03总线

总线纲要：总线（Bus）:总线是共享的信息传输介质，用于连接若干设备，由一组传输线组成，信息通过这组传输线在设备之间进行传送。

总线按其所在的位置，分为片内总线、系统总线、通信总线。

片内总线（Internal Bus）:片内总线指芯片内部连接各元件的总线。

例如CPU芯片内部，连接在各个寄存器、ALU、多路选择器等各元件之间的总线。

系统总线（System Bus）:系统总线是用来连接计算机硬件系统中若干主要部件（如：CPU、主存、I/O模块）的总线。

Intel公司新推出的芯片组中，对系统总线赋予了特定的含义，把CPU连接到北桥芯片的总线称为系统总线，也称为处理器总线，或叫前端总线（Front Side Bus）。

CPU通过前端总线（FSB）连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。

在系统总线上传输的有数据、地址和控制信息（控制信息包括：命令/定时/总线请求/总线允许/中断请求/中断允许/……等）。

所以把系统总线也分成三组传输线：数据线、地址线、控制线。

有时也把它们分别称为：数据总线、地址总线、控制总线。

通信总线（Communication Bus）:通信总线用于主机和I/O设备之间或计算机系统之间的通信。

由于这类连接涉及到许多方面，包括：距离远近、速度快慢、工作方式等，差异很大，所以通信总线的种类很多。

并行总线（Parallel Bus）:并行总线的数据在数据线上同时有多位一起传送，每一位要有一根数据线，因此有多根数据线组成。

其特点是传输速度快，大量用于计算机系统内部各部件之间的连接。

串行总线（Serial Bus）:串行总线的数据在数据线上按位进行传输，因此只需要一根或两根数据信号线，线路的成本低，适合于远距离的数据传输。

此外，提高时钟速度比并行连接容易得多，且几乎没有线间串扰。

处理器─存储器总线（Processor-memory Bus）:处理器–存储器总线用来连接处理器和主存，按机器定制，不是通用的标准总线。

微型计算机原理作业第十二章 习题与思考题

微型计算机原理作业第十二章 习题与思考题

第十二章习题与思考题典型例题解析例12-1 总线标准与接口标准的特点答案：总线标准与接口标准在概念上是不同的，但是，往往把一些接口标准说成是总线标准。

实际上两者之间是有其区别特征的。

（1）总线标准的特点①公用性，同时挂接多种不同类型的功能模块；②在机箱内以总线扩展插槽形式提供使用；③一般为并行传输；④定义的信号线多，且齐全，包括分离的数据、地址和控制信号线以及电源线。

（2）接口标准的特点①专用性，一般是一个接口只接一类或一种设备；②一般设在机箱外，以接口插头（座）形式提供使用；③有并行和串行两种传输；④定义的信号线少，且不齐全，一般是控制信号线、数据信号线、地址信号线共用。

例12-2 计算机系统采用“面向总线”的形式有何优点？答案：面向总线结构形式的优点主要有：①简化了硬件的设计。

从硬件的角度看，面向总线结构是由总线接口代替了专门的I/O接口，由总线规范给了传输线和信号的规定，并对存储器、I/O设备和CPU如何挂在总线上都作了具体的规定。

所以，面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作CPU插件、存储器插件以及CPU、存储器插件以及I/O插件等，将它们连入总线即可工作，而不必考虑总线的详细操作。

②简化了系统结构。

整个系统结构清晰，连线少，底板连线可以印刷化。

③系统扩充性好。

一是规模扩充，二是功能扩充。

规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件；功能扩充仅仅需要按总线标准设计一些新插件。

插件插入机器的位置往往没有严格的限制。

这就使系统扩充即简单又快速可靠，而且也便于查错。

④系统更新性能好。

因为CPU、存储器、I/O接口等都是按总线规约挂到总线上的，因而只要总线设计恰当，可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件，新的插件插到底板上对系统进行更新，而这种更新只需更新需要新的插件，其他插件和底板连线一般不需更改。

例12-3某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？解：设总线带宽用Dr表示，总线时钟周期用T=1/f表示，一个周期传送的数据量用D表示，根据总线带宽的定义，则有：Dr = D/T = D×f = 4B×33×106/s = 132MB/s习题与思考题一、填空题：1.微机总线的信号线包括①、②、③、以及电源和地线。

网卡基础知识

网卡基础知识


如图7

图7所示的是台式机所用的PCI总线类型RJ-45以太网卡，笔记本专 用的PCMCIA总线接口的网卡，因其结构限制，所以通常不直接 提供RJ-45接口，而是通过一条转接线来提供的，如图8左图所示 的是一款笔记本专用的PCMCIA双绞线以太网卡和转接线。不过 也有一些PCMCIA笔记本专用网卡直接提供RJ-45以太网卡，如图 8右图所示
如图4

但目前因受到Intel新总线标准PCI-Express的排挤，是否能最 终流行还是未知之数，因为由Intel提出，由PCI-SIG（PCI特殊兴 趣组织）颁布的PCI-Express无论在速度上，还是结构上都比PCIX总线要强许多。目前Intel的i875P芯片组已提供对PCI-Express总 线的支持，有专家分析预计将在明年底逐步普及这一新的总线接 口。它将取代PCI和现行的AGP接口，最终实现内部总线接口的统 一
网卡功能简述

网卡是工作在物理层的网路组件，是局域 网中连接计算机和传输介质的接口，不仅能实 现与局域网传输介质之间的物理连接和电信号 匹配，还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆 封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数 据缓存的功能等。
网卡功能详解


网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。网卡和局域 网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的。而网 卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传 输方式进行。因此，网卡的一个重要功能就是要进行串行/并行转 换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，因 此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。 在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机 的操作系统中。这个驱动程序以后就会告诉网卡，应当从存储器 的什么位置上将局域网传送过来的数据块存储下来。网卡还要能 够实现以太网协议