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  • 具体实施方式为使本发明的目的、技术...本实施例的处理器连接多个不同速率的外设,通过实时监测外设的工作状态来控制处理器对外设的访问:当外设正在进行一项读/写操作时,禁止处理器发出下一操作命令;当外设完成了...

    具体实施方式

    为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。

    本发明实施例提供一种外设访问控制方法、装置与系统。本实施例的处理器连接多个不同速率的外设,通过实时监测外设的工作状态来控制处理器对外设的访问:当外设正在进行一项读/写操作时,禁止处理器发出下一操作命令;当外设完成了一项操作时,允许处理器发出下一操作命令。这种方式能够提高处理器对多种不同速率外设的访问效率。以下结合附图对本发明具体实施方式进行详细说明。

    图1为本发明实施例的系统原理图。如图1所示,本发明实施例的系统包括处理器10、与所述处理器10连接的多个外设20以及连接所述处理器10和所述多个外设20的外设访问控制装置30。所述外设访问控制装置30包括:控制信号接收单元301,用于接收所述处理器发出的控制信号;外设信号接收单元302,用于接收所述外设发出的响应信号;处理器控制单元303,用于当所述控制信号为对所述外设的操作命令时,禁止所述处理器发出下一操作命令;当所述响应信号为操作完成信号时,允许所述处理器发出下一操作命令。

    在本实施例的一具体实施方式中,处理器控制单元303通过设置处理器10的访问控制管脚来禁止或允许所述处理器10发出下一操作命令。访问控制管脚因处理器类型的不同而有所区别。如,PowerPc处理器中的的UPMWAIT就可以实现对外设的访问控制。在PowerPC发起的一次读/写操作时,该管脚有效时UPM的控制总线状态保持不变(UPM状态锁定),此时将维持该外设当前的工作状态,处理器不会对其发起下一次操作命令;直到UPMWAIT无效时这种保持不变的状态才解除(UPM状态解除),此时处理器可以继续对该外设发起下一次操作命令。

    在本实施例的又一具体实施方式中,外设的操作完成信号为READY信号。大多数的芯片在接到处理器(CPU)通过控制总线发出的命令准备进行某项操作或已完成某项操作的时候,都会给出一个READY信号,表示自身已经准备好进行CPU所要求的操作或已经完成CPU所要求的操作。如DSP的HRDY信号。各个芯片对这个信号的命名不同,读和写过程中READY信号发出的阶段和意义也可能有区别,但其主要功能都是一样的。

    对于无法给出READY信号的低速芯片,本发明实施例的外设访问控制装置30的处理器控制单元303还用于在一等待时间内没有收到所述外设20的响应信号(如READY信号)时,认为其已处理完该操作,此时允许处理器10发出下一操作命令。为了适应不同速率的外设,该外设访问控制装置30还包括:超时等待设置单元(图中未示),用于根据不同外设的接口速率分别设置不同的等待时间。

    图2为本发明实施例的外设访问控制方法流程图。如图2所示:

    步骤S201,外设访问控制装置30接收处理器发出的控制信号;

    步骤S202,外设访问控制装置30分析接收到的控制信号,判断是否有对外设的片选信号以及读/写操作命令;如果是则进入步骤S203,如果否则返回步骤S201继续接收处理器的控制信号;

    步骤S203,如果接收到了对外设的操作命令,则设置处理器的访问控制管脚(如将UPM总线的UPMWAIT管脚设置为有效)使控制总线的状态保持不变,以维持该外设当前的工作状态,禁止处理器发出下一操作命令;

    步骤S204,接收外设的响应信号,如READY信号,该响应信号可以提供外设对处理器发出的操作命令的执行状态,接收到READY信号表明外设已经准备好执行该操作或者表明外设已经完成该操作,对不同的外设类型还可能有其他类型的响应信号;

    步骤S205,判断是否接收到了外设的操作完成信号,如果收到则进入步骤S207,如果没有收到则进入步骤S206;

    步骤S206,如果没有收到响应信号则有可能是该芯片无法提供响应信号,这时为该芯片设置一个等待时间,判断是否到达预设的等待时间;如果到达则进入步骤S207;如果没有则继续返回步骤S204接收外设返回的响应信号;

    步骤S207,如果到达预设的等待时间,则判断外设已经完成了该操作,此时允许处理器访问所述外设,即允许处理器对外设发出下一个操作命令。

    下面以一个实际的例子来详细说明本发明实施例的具体实现方式。

    图3为本发明实施访问控制系统的实际原理图。如图3所示,本实施例的处理器为PowerPc,外设访问控制装置为CPLD,通过在CPLD中构建状态机来实现CPLD的逻辑功能。外设D1、D2以及Dn的READY信号分别引入CPLD,经过CPLD中的状态机判断,在适当的时候输出UPMWAIT信号,对PowerPCUPM总线的UPMWAIT信号进行控制,以实现对不同速率外围设备进行访问时提高访问效率的目的。

    图3中PowerPC的UPM总线的控制总线分别与CPLD及所需操作的各个外设芯片相连,这样CPLD和各个外围芯片均能接收到来自PowerPC发出的控制命令。而PowerPC的数据总线和地址总线与各外围芯片连接,满足外围芯片时序要求的情况下,配合控制总线,可将想要写的数据写入外围芯片特定的地址上去或从外围芯片上指定的地址读出想要的值。

    图4为本发明实施例在CPLD中所构建的状态机示意图。图4中的状态机分别对读和写的过程进行了控制,可以在CPLD中用硬件描述语言编程实现。以读过程的状态机为例:在没有接到控制指令时状态机保持在IDLE状态下,当CPLD接到读或写的命令后分别进入相应的状态。在接到读的命令后,即进入Read_wait状态,等待设定的时间A,在这段时间中,如果所等待的芯片的READY信号到来,便立即进入Read_nop状态,进行读操作,而当读操作完成,READY信号消失时,进入Read_out状态。在Read_out状态无其他触发条件,经过等待时间C后回到IDLE状态。状态机就经过了一次完整的读流程。

    为避免异常状态的出现,需做好逃脱处理,各个状态均设置有等待时间,在等待超时后不管是否有触发条件产生,均进入超时所触发的下一状态,避免状态机在同一状态中一直停滞。如在Read_wait和Read_nop状态等待超过设定时间,均会自动转换到下一状态。

    在整个状态机中,UPMWAIT在状态机进入OUT状态(如图4的Read_out或Write_out状态)的时候UPMWAIT管脚无效,UPM状态解除,允许进行下一次访问操作;而在状态机其他状态时UPMWAIT管脚有效,UPM状态锁定,保持当前的操作状态不变。

    当对高速设备进行读写操作的时候,高速设备能很快的准备好进行操作或很快的完成操作,发出READY信号,状态机接到READY信号的时候就立即进入下一状态,很快的到达Read_out状态,这时候释放UPMWAIT信号,回到IDLE状态,PowerPC的UPMWAIT信号解除,可以发出下一操作命令,这时就可以继续对外设进行高速的访问,保证了访问的效率。

    同样,在低速设备进行访问的时候,由于其处理速率相对较慢,READY信号会过比较久的时间才到来,这时候UPMWAIT信号保持有效,PowerPC发出的命令不会消失,直到等设备完成操作发出READY信号使得状态机进入OUT状态,这时UPMWAIT信号才消失,允许PowerPC发出下一指令。这样就动态的降低了访问速率来满足低速设备的时序要求。达到了对各种速率设备访问都保持较高的访问效率的目的。

    芯片在读操作和写操作的时序上可能会在不同的阶段给出READY信号,不同的芯片在时序上也有差别。可以根据具体需要在UPM总线上使用的芯片的时序要求,增加或减少状态机状态数,改变各个状态的等待时间来满足不同的时序要求。对于无法给出READY信号的低速芯片也可以计算等待时间,以等待超时退出来满足其时序要求。

    本发明实施例对于多个不同速率外围芯片在UPM总线下访问效率不高的问题提出了一种设计方案。通过利用需要控制的外围芯片的READY信号对UPM总线的UPMWAIT功能进行控制,达到动态调节访问速率从而提高访问效率的目的。具体实施步骤如下:

    步骤一:在画硬件原理图的阶段,将各外围芯片连接至UPM总线下,包括数据总线、地址总线和控制总线,并将外围芯片的READY信号管脚分别引入CPLD的各个I/O管脚,将PowerPC的UPMWAIT管脚与CPLD的一根I/O管脚相连。使得CPLD可以对这些信号进行处理。

    步骤二:根据各个外围芯片的芯片资料所规定的时序关系和相关技术参数,规划好状态机的各个状态及等待时间,然后用硬件描述语言实现所设计的状态机,烧写入CPLD。

    步骤三:调试生成的板卡,保证各速率的外围芯片能被正确访问。测试访问效率能否达到希望的状态。如存在问题,可重复步骤二,分析存在的问题后对状态机进行修改后重新进行测试。

    除PowerPC外,其他CPU也有类似UPMWAIT功能的应答信号,均可通过本发明实施例的状态机实现对多个外部芯片进行高效的访问控制,如ARM内核处理器S3C2410的总线控制器部分中的nWAIT引脚,IDT的79RC323系列MIPS内核通信芯片的WAITACKN的引脚等,这些替代的实施方式均在权利要求保护范围之内。

    本发明实施例的方法通过实时监测外设的工作状态来控制所述处理器对多个外设的访问,解决了系统总线对多个不同速率外设进行访问时效率不高的问题。当系统总线下接有多个不同速率的外设时,处理器在接收到当前访问的外设发送的操作完成信号时即发起下一次操作命令,这种处理方式使处理器对高速率外设采用较高的访问速率,对低速率外设采用较低的访问速率,使访问速率能够根据外设速率进行动态调节,在系统总线连接有多个不同速率的外设时能够保持较高的访问效率。

    本发明实施例可以通过利用PowerPC的UPMWAIT功能来实现对不同速率的外围设备的支持,达到提高访问效率的目的。因为UPM总线可由用户自定义总线的控制时序的特性,所使用的范围很广。只要用到了UPM总线,并对多个设备进行操作都可以适用本发明,提高对外围芯片的访问效率和UPM总线的利用率。

    以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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  •  主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种: 无条件传送  查询式传送  中断方式传送直接存储器存取(DMA, Direct Memory Access) 6。3。1 无条件传送方式 适用于总是处于准备好状态的外设  以下...

     主机与外设之间数据传送的控制方式有以下四种:

     无条件传送  查询式传送  中断方式传送

    直接存储器存取(DMA, Direct Memory Access)

     6。

    3。1 无条件传送方式

     适用于总是处于准备好状态的外设  以下外设可采用无条件传送方式:

     开关

     发光器件(如发光二极管、7段数码管、灯泡等)  继电器  步进电机

     优点:软件及接口硬件简单

     缺点:只适用于简单外设,适应范围较窄

     6。

    3。2 查询方式传送

     适用于外设并不总是准备好,而且对传送速率、传送效率要求不高的场合。  CPU在与外设交换数据前必须询问外设状态——“你准备好没有?”  对外设的要求:应提供设备状态信息  对接口的要求:需要提供状态端口  优点:软件比较简单

     缺点:CPU效率低,数据传送的实时性差, 速度较慢

     6。

    3。3 中断方式传送

     CPU无需循环查询外设状态,而是外部设备在需要进行数据传送时才中断CPU正

    在进行的工作,让CPU来为其服务。即CPU在没有外设请求时可以去做更重要的事情,有请求时才去传输数据,从而大大提高了CPU的利用率。

     优点:CPU效率高,实时性好,速度快。  缺点:程序编制较为复杂。

     6。3。4 DMA传输

     前面三种I/O方式都需要CPU作为中介: 外设 CPU 内存 两个含义: 1)软件:外设与内存之间的数据传送是通过CPU执行程序来完成的(PIO方式);

    2)硬件:I/O接口和存储器的读写控制信号、地址信号都是由CPU发出的(总线由CPU控制)。

     缺点:程序的执行速度限定了传送的最大速度(约为几十KB/秒)—解决:DMA

    传输  DMA传输:

    外设 内存

     外设直接与存储器进行数据交换 ,CPU不再担当数据传输的中介者;  总线由DMA控制器(DMAC)进行控制(CPU要放弃总线控制权),内存

    /外设的地址和读写控制信号均由DMAC提供。

     优点:数据传输由DMA硬件来控制,数据直接在内存和外设之间交换,可以达到

    很高的传输速率(可达几MB/秒)。

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  • 外设接口

    2021-06-17 07:49:43
    中文名外设接口外文名Peripheral Interface英文简写PI定义计算机连接外设的接口用途计算机与外围设备交换信息领域计算机学科外设接口概念编辑语音外设接口(Interface)是计算机的CPU、存储器与外围设备,或者两种外围...

    外设指除了主机箱、显示屏、键盘以外的设备。接口是指MD产品输入输出的地方。那么外设接口就是连接外围设备的接口。

    中文名

    外设接口

    外文名

    Peripheral Interface

    英文简写

    PI定    义

    计算机连接外设的接口

    用    途

    计算机与外围设备交换信息

    领    域

    计算机学科

    外设接口概念

    编辑

    语音

    外设接口(Interface)是计算机的CPU、存储器与外围设备,或者两种外围设备之间,或者两种机器之间通过系统总线进行连接的逻辑电路(逻辑部件),它是CPU与外界进行信息交换的中转站。

    外设接口的基本功能:

    一是为信息传输操作选择外围设备;

    二是在选定的外围设备和主机之间交换信息,保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。

    接口由接口电路、连接电缆和接口软件组成。[1]

    外设接口功能

    编辑

    语音

    外设接口在微型计算机和外围设备之间起着桥梁的作用,主要有以下功能:

    1.寻址功能:选择多个I/O接口中的其中一个端口 ;

    2.数据的寄存和缓冲功能;

    3.数据转换功能;

    4.联络功能;

    5.中断管理或DMA管理功能;

    6.命令控制。[1]

    外设接口传送信息

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    语音

    计算机CPU与外围设备之间传送的信息有三种:

    1.数据信息:是CPU和外围设备传送的基本信息,它可分为数字量、模拟量和开关量三种。

    2.状态信息:反映外围设备的工作状态,由外围设备通过接口传送给微型计算机。

    3.控制信息:由CPU传送给外设,用来设置外围设备的各种方式,产生相应的输入输出控制信号。

    I/O接口有相应的端口存放数据信息、状态信息和控制信息 。[1]

    外设接口接口及指令

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    语音

    CPU与外设之间的信息传送是通过I/O接口的端口来实现的,对I/O接口的访问方式取决于这些端口的编址方式,通常端口有两种编址方式:存储器影像的I/O编址方式和独立的I/O编址方式。

    1.存储器影像的I/O编址方式:用这种编址方式访问端口和访问存储器单元相同,它用访问存储器的指令访问I/O端口,用访问存储器的控制信号存储器读和存储器写作为I/O端口的读写控制信号。

    2.独立的I/O编址方式:CPU有专门的指令访问I/O端口,与之对应,有专门的I/O读和I/O写作为I/O读写控制信号,I/O的地址空间和存储器的地址空间可以重叠。[1]

    外设接口外设接口类型

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    语音

    外设接口的类型如下:

    分类标准接口名称

    传送方式并口串口

    功能选择可编程接口不可编程接口

    通用性通用接口专用接口

    操作同步性同步接口异步接口

    控制方式程序式接口DMA式接口

    下面会介绍几种接口。

    外设接口串行接口

    数据以串行(逐位进行传送)的方式传送的接口叫串行接口。串行接口是广泛应用于微型计算机系统的一种通用接口。串行接口用于连接慢速的外围设备(CRT显示器、调制解调器、打印机、扫描仪、键盘、鼠标等)到计算机的总线上,其设备的一端按位串行传送,计算机一端并行传送。

    串行接口部件内部有4个主要寄存器:控制寄存器、状态寄存器、数据输入寄存器和数据输出寄存器。

    控制寄存器:用来容纳CPU送给此接口的各种控制信息,从而决定了接口的工作方式。

    状态寄存器:用来指示传输过程中当前的传输状态或者某一种错误。

    数据输入寄存器:总是和串行输入并行输出移位寄存器配对使用的。在输入过程中,数据一位一位的从外围设备进入接口的移位寄存器,当接收完1个字节以后,数据就从移位寄存器送到数据输出寄存器,再等待CPU来取走。

    数据输出寄存器:总是和并行输入串行输出移位寄存器配对使用的。

    串行数据的传送方式分成3种基本的传送方式 :

    1.单工传送方式:数据在通信链路上只能朝一个固定的方向进行传送操作;

    2.半双工传送方式:在半双工通信链路中,使用同一根通信线分时地进行数据的发送和接收;

    3.全双工传送方式:数据可以在两个方向上同时进行传送操作。[2]

    外设接口并行接口

    并行接口的引线包括数据信号线,控制信号线以及状态信号线。

    控制信号线:

    选通(STB):低电平有效,用于主机对打印机的数据选通。

    自动走纸(AUTO LF):低电平有效,打印完后自动走纸换行。

    初始化(INIT):低电平有效,使打印机的控制器初始化信号。

    选择输入(SLCT IN):低电平有效,使打印机处于联机状态。

    状态信号线:

    应答信号 (ACK):低电平有效,表示打印机准备好,可以接收数据。

    忙信号 (BUSY):高电平有效,表示打印机处于忙状态。

    无纸 (PE):高电平有效,表示打印机缺纸。

    联机 (SLCT):高电平有效,表示打印机为联机状态。

    出错 (ERROR):低电平有效,表示打印机出错,包括无纸、脱机、错误状态。

    并行接口有如下一些操作:

    1.经过并行接口把数据送入CPU的操作过程

    ①外围设备将数据发送给接口,且使状态线的“输入数据准备就绪”信号变成高电平。

    ②在并行接口把数据送到数据缓冲寄存器的同时,作为对外围设备的响应信息,将“输入数据回答”信号线变成高电平。

    ③当外围设备接收到这个信号后,便将“输入数据准备就绪”信号和数据撤消掉。

    ④当数据到达并行接口之后,将接口状态寄存器中“输入准备就绪”状态位置位,以供CPU查询,或向CPU发出一个中断请求。

    ⑤当CPU从并行接口读取到数据后,并行接口会自动将状态寄存器中的“输出准备就绪”状态位清零,并使数据总线处于高阻抗状态。[2]

    外设接口IDE接口

    IDE(Integrated Device Electronics,电子集成驱动器)是专门为硬盘子系统连接而设计的接口,也适用于软盘驱动器和光驱的连接 。IDE也叫ATA(AT Attachment)接口。

    IDE接口通过40芯扁平电缆将主机和磁盘子系统或光盘子系统相连,采用16位并行传输,其中,除了数据线外,还有一组DMA请求和应答信号、1个中断请求信号、I/O读信号、I/O写信号,以及复位信号和地信号等。同时,IDE另用1个4芯电缆将主机的电源送往外设子系统。

    1个IDE接口可以连接2个硬盘 。

    IDE接口优点:价格低廉、兼容性强、性价比高。

    IDE接口缺点:数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少。[1]

    外设接口SCSI接口

    SCSI(Small Computer System Interface)意为小型计算机系统接口,原是小型计算机的标准外设接口,用于连接磁盘机、磁带机等高速外围设备。已广泛应用于微型计算机系统以及许多工作站,是外围设备接口中比较成功的一种接口。主要用于高档服务器系统连接硬盘、光盘驱动器、磁带机等。和IDE接口相比,SCSI接口速度快,可连接的设备多,但造价高。

    在系统中应用SCSI必须要有专门的SCSI控制器,也就是一块SCSI控制卡,才能支持SCSI设备。[1]

    外设接口USB接口

    通用串行总线USB(Universal Serial Bus)接口是近几年推出的一种全新的外围设备接口。它是一种高速的通信接口,它的性能比系统所采用的标准串行接口和并行接口都要好。

    USB支持热插拔,即插即用的优点,所以USB接口已经成为MP3的最主要的接口方式。USB有两个规范,即USB1.1和USB2.0。

    USB1.1是较为普遍的USB规范,其高速方式的传输速率为12Mb/s 。

    USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了480Mb/s,即60MB/s,可以满足大多数外设的速率要求。

    USB是一种全新的,高速、灵活、通用、方便、可靠的接口。主要特点有:

    1.物理接口是一个通过4线连接的接口。

    2.可以连接外设、复合设备和集线器。它采用的是分层的、星形的拓扑结构。最多可以连接5级集线器,可连接的外围设备能多达127台。

    3.传输速率高。USB1.1的最高位速率为12Mb/s ,USB2.0的最高传输速率为480Mb/s,USB3.0的理论速度甚至高达5Gb/s。

    4.可靠性高。由于USB采用平衡传输方式,抗干扰性好;同时USB带硬件纠错能力,可完成对软件透明的检错和重发。[1]

    参考资料

    1.

    袁新燕 著.计算机外设与接口技术:高等教育出版社,2009

    2.

    李朝青 著.单片机原理及串行外设接口技术: 北京航空航天大学出版社,2008

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  • 单片机外设有哪些,外设功能是什么?

    千次阅读 2020-12-19 04:25:18
    单片机内部的外设一般包括:串口控制模块,SPI模块,I2C模块,A/D模块,PWM模块,CAN模块,EEPROM,比较器模块,等等,它们都集成在单片机内部,有相对应的内部控制寄存器,可通过单片机指令直接控制外设指的是...

    单片机外设有哪些?

    单片机内部的外设一般包括:串口控制模块,SPI模块,I2C模块,A/D模块,PWM模块,CAN模块,EEPROM,比较器模块,等等,它们都集成在单片机内部,有相对应的内部控制寄存器,可通过单片机指令直接控制。

    外设指的是单片机外部的外围功能模块,比如键盘控制芯片,液晶,A/D转换芯片,等等。外设可通过单片机的I/O,SPI,I2C等总线控制。

    51单片机的外设实验:

    实验1:外部中断0的实验

    实验步骤:将一根杜邦线的一端接到P3^2口上,另一端接电源或者地

    实验程序:

    #include

    sbit led = P1^0;

    void mian(void)

    { while(1){

    if(IE0){

    led = 0;

    }

    else{

    led = 1;

    }

    }

    }

    实验结果:当杜邦线另一端接电源时,led灭;当接地时,led就亮

    结论:无论配置与否,51单片机的外部中断这个外设都在工作着,不可能禁止

    实验2:定时器0的实验

    实验程序:

    #include

    sbit led = P1^0;

    void main(void)

    {

    TR0 =1;

    while(1){

    if(TF0 == 1){

    led = 0;

    }

    }

    }

    实验结果:观察到led被点亮

    结论:51单片机CPU控制定时/计数器0就靠的是TR0,当TR0为1时,工作;为0时,停止。

    当溢出时,就置TF0为1;反之,就为0。

    外设就是CPU之外的一种设备,它帮助CPU充分实现它的功能。

    单片机的外设功能:

    正如过去连载的“单片机入门”系列中所介绍的那样,对电子产品进行控制的单片机是由CPU、内存及外设功能等部分组成的(图1)。CPU根据指令(程序),执行运算、数据的读写以及进行条件判断等,而内存则用来保存该程序(记忆)。

    外设功能是指为了使单片机便于使用的各种功能。例如,CPU为了与外部的传感器及开关等进行信号交换,就需要“输入/输出端口(I/O端口)”这种外设功能。

    而且,将模拟输入信号转换为数字值的“A/D转换器”以及反过来将数字值转换为模拟输出信号的“D/A转换器”则是单片机对各种信号进行处理时不可或缺的外设功能。

    另外,还有为了正确测量时间所用的“定时器”以及提供日期和时计的“实时时钟(RTC)”,用于进行与时间相关的处理,此外还有将并行信号(parallel signal)和串行信号(serial signal)进行互相交换的“UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,通用异步收发器)”等,以便进行通信。

    了解数字信号的输入/输出端口---“GPIO”

    在“输入/输出端口(I/O端口)”中,数字信号的输入/输出端口即“GPIO(General Purpose Input/Output)”也被称为“通用I/O端口”,是一种用于数字信号输入/输出的非常方便的端口。用于将数字输出的传感器值和开关的ON/OFF值传送到单片机的输入端及通过LED来显示单片机的运算结果,以及输出用于驱动电机运行的信号等等。

    GPIO被称为通用端口是其引脚既可以用于输入也可以用于输出。在早期的单片机中,引脚都被固定用于输入或输出,但是现在很多单片机中都可以自由地将其设定为输入或输出端口。假设GPIO端子有8个引脚,则可以将4个引脚用于输入,另4个引脚用于输出,也可以将1个引脚用于输入,剩下的7个引脚用于输出。

    在GPIO中,为了使CPU和外部设备之间进行数据交换,要相互执行通过程序处理的数字值(0或1)与信号(电压的LOW电平或HIGH电平)的转换。下面是作为RX63N单片机的GPIO端口基础的寄存器(※1)的作用(图2)。

    (※1)寄存器(Register):存在于单片机的CPU和外设功能内部中的记忆回路。用于运算和保持CPU的执行状态。由于是作为CPU及外设功能的内部回路,所以在对内存进行写入和读取时速度很快,但容量却非常小,既有可以用于各种用途的寄存器(通用寄存器),又有用于某些限定的功能和用途的特殊寄存器。

    端口方向寄存器(PDR)

    决定引脚方向的寄存器,也称为“方向寄存器”。

    端口输入数据寄存器(PIDR)

    输入时反映所使用的引脚状态的寄存器。从引脚输入LOW电平或者HIGH电平时会将之转换为0或1的值并读取该转换结果。随着引脚的变化数值也将发生变化。所以不会保持读取时的值。

    端口输出数据寄存器(PODR)

    此寄存器保存用作输出引脚的输出数据。将0或1的值转换为LOW电平或HIGH电平信号并从引脚输出。由于可以与内存一样保持改写前的值,所以在改写前来自引脚的输出电压也将保持不变。

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  • 今天痞子衡给大家介绍的是实抓Flash信号波形来看i.MXRT的FlexSPI外设下AHB读访问情形。  上一篇文章 《实抓Flash信号波形来看i.MXRT的FlexSPI外设下AHB读访问情形(有预取)》 里痞子衡抓取了Cache关闭但Prefetch开启...
  • STM32的RCC(Reset and Clock Control)时钟控制 stm32f103c8的时钟是72MHz, stm32f401ccu6的时钟是80M, 开发板板载两个晶振, 一个高速一个低速 时钟源 STM32时钟的走向, 从时钟源一步步分配给系统和外设, stm32系统...
  • 根据CPU通过控制总线送来的读写信号决定是输入操作还是输出操作。 3) 可编程功能 有些接口具有可编程特性,可以通过指令设定接口的工作方式,工作参数,以满足不同外设的要求。 4) 数据转换功能 当外设提供的数据...
  • 计算机主机及外设开关顺序控制装置的制造方法【技术领域】[0001]本实用新型涉及计算机主机及外设开关顺序控制装置,属于计算机领域。【背景技术】[0002]计算机的主机和外设的开机、关机顺序是有严格要求的,在开机时...
  • (3)能够接收主机发来的各种控制信号,以便控制外设的操作。为此,在接口中设置了控制寄存器,以存放主机发来的控制字。 (4)实现主机与外设之间的通信控制,包括同步控制、中断控制等。为此,在接口中包含有控制...
  • 学习内容:外设篇-LCD

    2021-05-15 16:42:14
    控制信号: 包括数据有效信号(DE), 行同步信号(HSYNC)、场同步信号(VSYNC) 二:引脚作用 1-HS:行同步信号的作用是选择出液晶面板上有效行信号区间。 2-VS:场同步信号的作用是选择出液晶面板上有效场信号区间,
  • 计算机接口技术-常用外设与通信接口.ppt9.1 可编程并行接口芯片82C55 9.1.3 8255的工作方式 9.1.4 8255的控制字与初始化编程 8255与打印机接口 DATA SEGMENT BUFF DB ‘HELLO,WORLD!’,13,10,‘$’ PORTA EQU60H ...
  • 无人机遥控器控制信号获取   控制无人机首先要考虑的是给无人机下指令,其次是让其从当前状态达到我们的指令状态。遥控器和飞控的沟通是首先要构建的一环。需要把遥控器的脉冲宽度转化成无人机的状态角度。   我...
  • 【技术实现步骤摘要】【专利摘要】计算机主机及外设开关顺序控制装置,属于计算机领域,本技术为解决主机和外设开关机顺序由人为控制不可靠的问题。本技术包括开关S1、S2、单相桥式整流电路UR、断电延时时间继电器K1...
  • 文档介绍:计算机外设包含什么:计算机外设有什么组成你们知道电脑外设是什么吗?知道电脑外设包含什么吗?下面是xx搜集整理有关电脑外设包含什么的资料以供大家参考学****期望大家喜爱。电脑外设电脑外设就是除主机外...
  • 信号发生器产生信号,可用信号函数生成正弦波、方波、三角波、锯齿波、白噪声、脉冲信号、阶跃信号、斜波信号、加速度信号 2.2信号函数和标准信号 连续的正弦波要进行离散化,才能进而的进行数字信号处理,将连续的...
  • 2002.12计算机组成原理§1主机与外设的连接第十章 现代计算机系统中外部设备的种类繁多,各类外部设备不仅结构组成和工作原理不同,而且与主机的连接方式也是复杂多变的。因此,计算机的输入/输出子系统成为整个...
  • STM32基础和常见外设

    2021-10-29 19:57:31
    //起始地址+偏移地址 0x4001 1000 + 0Ch 中断 中断类型 系统异常,体现在内核水平 外部中断,体现在外设水平 NVIC简介 NVIC:嵌套向量中断控制器,属于内核外设,管理着包括内核和片上所有外设的中断相关的功能 两个...
  • 操作系统之外设与文件系统 本篇博客是看了李治军教授哈工大的操作系统网课做的笔记,原课程视频地址:https://mooc.study.163.com/course/1000002009?tid=2403044005&trace_c_p_k2=40bf5f80317341d3af0f9fad...
  • CPU 访问外设方法

    2021-05-26 02:26:07
    外设寄存器也称为“I/O端口”,通常包括:控制寄存器、状态寄存器和数据寄存器三大类,而且一个外设的寄存器通常被连续地编址。注意,这里的外设是相对于CPU来讲的,比如S3C2440除了ARM920T的内核以外,还在同一块...
  • 第七章 计算机和外设的数据传输 ;接口电路中通常包括3种信息,即:数据信息、状态信息和控制信息。1. 数据信息 CPU与外设交换的基本信息就是数据。数据信息一般分为3种类型,即数字量、模拟量、开关量。2.状态信息...
  • 微型计算机与外设.ppt

    2021-06-27 12:14:56
    微型计算机与外设第七章 微型计算机和外设的数据传输 7.1 接口的基本概念 7.2 CPU与输入/输出设备之间的信号 7.3 接口部件的I/O端口 7.4 CPU和外设之间的数据传送方式 7.1 接口的基本概念1 . 接口的概念 外设必须...
  • 第六章 微型计算机与外设之间的数据传输第6章本章学习要点 ● 输入输出接口技术的概念和功能 ● /O端口的编址方式 ● 输入输出控制方式 ● 可编程控制器8237A的应用6—1 本章知识重点6.1.1 输入输出接口技术的...
  •  今天,正运动技术为大家分享一下《EtherCAT运动控制卡的硬件接线与C#的硬件外设读写与回零运动》。在正式学习之前,我们先了解一下正运动技术的运动控制卡ECI2618和ECI2828。这两款产品分别是6轴,8轴运动控制卡。...
  • 水声信号

    2021-04-23 11:44:52
    在现代主动声纳系统中,往往需要针对不同背景噪音以及不同的要求,适时地选择信号波形,工作频率,信号时间宽度,带宽等。例如,常用的信号有单频矩形脉冲(CW),线性调频脉冲信号(LFM),双曲线调频信号等。不同的...
  • 目录 1.STM32F1 USB外设在USB系统的位置 ...USB外设为PC主机和微控制器所实现的功能之间提供了符合USB规范的通信连接。PC主机和微控制器之间的数据传输是通过共享一专用的数据缓冲区来完成的,该数据缓冲区能被USB外
  • 组合逻辑控制器组成结构及工作原理解析按照控制信号产生的方式不同,控制器分为微程序控制器和组合逻辑控制器两类微程序控制器是将全部控制信号存贮在控制存储器中。优点:控制信号的逻辑设计、实现及改动都较容易。...
  • 显示器是一种输出设备,它通过15PIND型接头,接受R(红)、G(绿)、B(蓝)信号和场同步信号来达到显示的目的。显示器要兼容多种显示模式、行频的频带宽,如常见的SVGA显示器的行频可从31。5kHz到38kHz,而且显示器要根据...
  • 试卷总分:100 得分:96一、 单选题 (共 25 道试题,共 50 分)1.19.十进制数81在计算机中的二进制补码表示为( )。A.1010000BB.1010001BC.1010010BD.1001001B正确答案:B2.17.若二进制数为010111.101...计算机控制系统...
  • 17 Linux进程信号

    多人点赞 热门讨论 2021-10-23 20:18:08
    由于操作系统是进程的管理者,因此所有信号都必须经过操作系统发出。 文章目录一、信号的概念1.1.ctrl c发送前台信号1.1.1.用signal系统调用接口验证ctrl c是信号SIGSTOP和SIGKILL不可捕获1.1.2.小结二、信号的常见...

空空如也

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外设控制信号