Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем»




Скачать 78.71 Kb.
НазваниеЛабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем»
Дата публикации22.08.2013
Размер78.71 Kb.
ТипЛабораторная работа
www.lit-yaz.ru > Математика > Лабораторная работа
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электронных вычислительных машин

Лабораторная работа №4

по дисциплине

«ОРГАНИЗАЦИЯ ЭВМ И СИСТЕМ»


Выполнили:

студенты группы 250261

Косухин К.Ю.

Лапшин Е.С.

Сафронова А.Д.

Проверил:

Лебеденко Ю.И.


Тула 2010

Цель и задачи работы


Целью работы является изучение функционирования АЦП последовательного счета и параллельного порта ПЭВМ, приобретение навыков экспериментального получения статической характеристики АЦП.
^

Теоретические положения


Большинство сигналов, с которыми приходиться иметь дело, являются аналоговыми. Это связано с тем, что сигнал является отображением некоторого физического процесса, а почти все физические процессы непрерывны по своей природе. Сигнал, дискретизированный по времени и по уровню, называется цифровым. Для преобразования аналоговых сигналов в цифровые служат аналого-цифровые преобразователи (АЦП) [1].

Структурная схема ^ АЦП последовательного счета приведена на рис.1 [2]. Она содержит компаратор, при помощи которого выполняется сравнение входного напряжения с напряжением обратной связи. На прямой вход компаратора поступает входной сигнал Uвх, а на инвертирующий — напряжение обратной связи U2. От генератора тактовых импульсов G импульсы U1 поступают на счетчик CT, который управляет работой цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), имеющего функциональное обозначение “ #/ “. В результате последовательного увеличения выходного кода счетчика происходит ступенчатое увеличение выходного напряжения U2 ЦАП.



Рис. 1. Функциональная схема АЦП последовательного счета

Когда выходное напряжение ЦАП сравняется с входным напряжением, произойдет переключение компаратора с высокого уровня на низкий и по фронту его выходного сигнала U3 , который может использоваться в качестве выходного сигнала синхронизации RD, счетчик сбрасывается. Одновременно спад этого сигнала служит для записи предыдущего значения счетчика в итоговый регистр RG. Выходной код, соответствующий равенству Uвх =U2 снимается с шины данных D.



Рис.2. Графики процесса преобразования

Графики, иллюстрирующие процесс преобразования напряжения в цифровой код, приведены на рис. 2. Из этих графиков видно, что время преобразования ТПР переменное и зависит от уровня входного сигнала. При числе двоичных разрядов счетчика равном п, и периоде следования счетных импульсов Т максимальное время преобразования можно определить по формуле:

ТпрMAX=(2n-1)T. (1)

Так, например, при n=8 разрядов и Т=1мкс (т.е. при тактовой частоте 1 МГц) максимальное время преобразования равно

ТпрMAX = (28-1) = 255 мкс ,

Уравнение преобразования АЦП последовательного счета можно записать в виде:

kU=Uвх,

где 0 =h значение одной ступени, т. е. шаг квантования входного напряжения Uвх.

Для ввода оцифрованной информации с АЦП в персональный компьютер можно использовать параллельный порт [3, 4]. В состав IBM-совместимых компьютеров входит контроллер параллельного интерфейса, основное назначение которого заключается в подключении принтера. BIOS поддерживает до 3 параллельных портов, которые определяются в процессе прохождения теста после включения питания (POST). Адрес регистра данных порта записывается начиная с ячейки 0000:0408h и ему присваивается имя LPT1-LPT3. (Этот адрес высвечивается на экране при загрузке компьютера).

Структурная схема контроллера параллельного порта имеет вид, показанный на рис.3. Цифрами обозначены номера выводов параллельного порта компьютера.



^ Регистр данных – 8-ми разрядный регистр, доступный по чтению и записи, предназначен для записи и чтения данных длинной в байт. Порядок передачи зависит от режима обмена (режим совместимости или расширенный режим).

Биты D7-D0 определяют значения передаваемого или считываемого байта информации. Битам регистра соответствуют контакты с 9 по 2 в 25-ти штырьковом разъеме.

В режиме совместимости запись в этот регистр приводит к немедленной выдаче переданных значений в выходную линию. В двунаправленном режиме передача значения в линию происходит только если в регистре управления бит DB=0, т.е. установлен режим записи. Иначе происходит только сохранение записанного байта. Если DB=0, то при чтении из регистра возвращается последнее записанное значение. Если DB=1, то считывается значение из линии.

^ Регистр состояния. – доступен только для чтения. Он имеет следующий формат:

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

BUSY

ACK

PE

SEL

ERR

IRQS

Резерв

BUSY – инвертированное состояние линии «занято» (0 – занято, 1 – свободно);

ACK – инвертированное состояние готовности к приему очередного байта (0 – готово, 1 – не готово);

PE – текущий сигнал от принтера о состоянии бумаги. (1 – “paper end”);

SEL – текущее состояние сигнала «выборка» (Select) (1 – устройство выбрано).

ERR – инвертированное состояние ошибки в устройстве. (0 – ошибка).

IRQS=0 – устройство подтвердило прием предыдущего байта информации сигналом ACK.

^ Регистр управления. – доступен только для записи и имеет следующий формат:

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

Резерв

DIR

IRQE


SELIN

INIT

AFD

STRB

DIR – задание типа операции при работе в расширенном режиме (0 – запись, 1 – чтение);

IRQE – управление прерыванием. 1 – порт посылает прерывание при выработке сигнала ACK со стороны устройства;

SELIN – управление состоянием сигнала выборки устройства (Select In). 1 – устройство выбрано (соответствует линии 17 разъема);

INIT – управляет инвертированным состоянием сигнала инициализации устройства (Init). 0 – инициализация принтера;

AFD – управляет состоянием сигнала «автоматический прогон строки» (Automatic Feed XT). 1 – после печати каждой строки принтер будет переходить на новую строку;

STRB – управляет синхронной передачей данных в устройство. При 1 передаваемые данные могут считываться с линии данных.

Обычно адресация регистров параллельного порта следующая: регистр данных - 378h; регистр состояния - 379h; регистр управления - 37Ah.

После инициализации в большинстве современных компьютеров порт устанавливается в расширенный двунаправленный режим.

Оборудование


Объектом исследования является лабораторный стенд АЦП последовательного счета, смонтированный в виде контрольной платы на базе стандартного устройства УМ–16ПС. Средствами исследования являются язык программирования и персональная ЭВМ с операционной системой, поддерживающей реальную DOS (не Windows XP!), электронно-лучевой осциллограф.
^

Код программы


#include

#include

#define lptN 0х378h

void init_lpt_read()

{ asm{mov dx,lptN

inc dx

inc dx

in al,dx //0010 0011

or al,0x20

out dx,al}; };

unsigned char get_byte_from_lpt()

{ unsigned char c;

asm{mov dx,lptN

in al,dx

mov c,al };

return c; };

void stop_lpt_read()

{ asm{mov dx,lptN

inc dx

inc dx

in al,dx

mov ah,0x20

not ah

and al,ah // 00001011 out dx,al }; };

void main(void)

{ clrscr();

while(kbhit())getch();

init_lpt_read();

while(!kbhit())

{ printf("lpt get byte = %d \r",get_byte_from_lpt()); };

stop_lpt_read();

while(kbhit())getch();

}
^

Результат выполнения работы


№ п\п

Напряжение, В

Цифровой код

1

0

0

2

0,5

27

3

1

66

4

1,5

100

5

2

139

6

2,5

172

7

3

213

8

3,5

255

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconЛабораторная работа №1 по дисциплине «организация ЭВМ и систем»
Работа выполняется с целью изучения структуры микропроцессора (МП) кр580ВМ80А и практического овладения аппаратно программными средствами...

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» icon«Организация эвм» Контрольно курсовая работа «Проектирование вычислительной системы»
Данная контрольно-курсовая работа выполняется с целью закрепления знаний по курсу «Организация ЭВМ и систем» и получения практических...

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconКурсовая работа по дисциплине «Организация ЭВМ и систем»
В контрольно-курсовой работе разрабатывается вычислительная система, предназначенная для реализации заданного алгоритма обработки...

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconМетодические указания по контрольно-курсовой работе по дисциплине эксплуатацияэвми систем
Методические указания по ккр составлены доц каф ЭВМ лебеденко Ю. И. и обсуждены на заседании кафедры ЭВМ факультета кибернетики

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconЛабораторная работа №6 Итоговое задание «Логическое программирование на языке Visual Prolog»
Получить практические навыки применения систем и языков логического программирования для построения систем, основанных на знаниях....

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconПрактическая работа №12 по дисциплине Организация обслуживания, монтаж...
Цель работы: научиться осуществлять замену двигателя в стрелочном электроприводе

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» icon«Организация ЭВМ и систем» Отчёт по работе №4. Разработка алгоритма...
В современных ЭВМ используются два варианта представления чисел с фиксированной запятой: а все числа по модулю меньше 1 – запятая...

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconПрактическая работа №25 по дисциплине Организация обслуживания, монтаж...
...

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconЛабораторная работа №3 По дисциплине «Эксплуатационные материалы...
Цель работы: Изучение основных свойств и требований, предъявляемых к моторным маслам

Лабораторная работа №4 по дисциплине «организация ЭВМ и систем» iconЛабораторная работа №1 По дисциплине «Эксплуатационные материалы...
Цель работы: Изучение основных свойств и требований, предъявляемых к автомобильным бензинам



Образовательный материал



При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.lit-yaz.ru
главная страница