外文翻译文档.docVIP

计算机接口1．微机系统的输入/输出设备。一个典型的微机配置一个典型的微机系统的控制应用如图9-1所示。计算机的核心是微处理器(CPU)。它有两个内存模块,一个read-and-write随机存取记忆体(RAM)和一个只读存储器(ROM)。内存模块的工作是记忆以及为存储和操作提供参数，如测量数据, 设置点,上部和下部的控制范围。ROM模块中包含的操作系统和应用程序的实时数据。个别的指令将被读出并交给控制单元,并执行。为了优化进程的算法，这个程序也将被锁定在ROM里。并行数字输入/输出模块允许进程与数字控制元件通信，如继电器、报警装置,指示灯，串行输入/输出模块作为一个接口用于数据外围设备，如阴极射线管(CRT)或键盘。它接受从微机总线的并行信息并将其转换为串行信息，以便信息以串行形式发出，这个装置也可以支持反向操作模式。A / D和D / A转换器处理的信号来自于外围设备，例如测量仪表，传感器，驱动器。计算机系统的各个模块是通过通用数据总线，地址总线和控制总线相互关联的。下面的部分将介绍计算机系统不同的输入/输出模块。其中一些模块非常特别，以至于输入/输出控制电路和接口电路被纳入一个模块。这个概念经常使微机接口的任务比控制电脑简单得多。1.2并行输入/输出模块该模块是用于并行输入和输出的数字数据的处理。微机系统的通信是建立在字符串的模式上的，例如8位的计算机，它是可以并行发送8个比特信息给输出设备的装置。同样它也是可以从输入设备读取8个比特信息的装置（图9 – 2）。有几个输入/输出设备都是建立在此概念的基础上的，一个模块是来自英特尔的可编程的输入/输出（PIO）接口，另一个模块是来自摩托罗拉的外围接口适配器(PIO)。图9 – 3便是显示PIA装置[ 1 ]的示意图。在计算机方面，该模块是通过八输入/输出线D0-D7连接到数据总线的。借助芯片选择或寄存器选择线，对于地址寄存器来说是可能的。读写线指定读和写的模式，脉冲EN根据PIA的情况中断控制电路和外设的时序控制信号。复位线允许设备初始化。有IRQA和IRQB两个中断线为各自的输出通道。在过程中有2个独立的数据通道。每个可与周边设备交换8位的输入或输出信息。每个通道有两根控制线，例如，通道A有CA1和CA2两根线。在这些线路上的状态信息，如缓冲区是否满了，传输的确认或是否发送下一个字节的信息，可以在接口和设备之间交换。并行输入/输出模块包含三个输出通道。为了减少许多应用程序接口的负担, 它甚至是可占用多个输出通道。然而，在模块上的连接引脚数量是有限的。该模块具有多个寄存器和一个缓冲区。有了他们的帮助，使得数据在不同线路的输入/输出通道上传输变成可能。数据总线缓冲器存放来自或发送到电脑临时缓冲区的信息。数据方向寄存器用来存储方向的指示。数据传输方向的每个线是可以编程的，通过放置一个高位或低位信号来控制不同的输入/输出线。控制寄存器存储程序发布的指令信息。它将决定每个通道中断信号是否发布，或一个缓冲区是空的还是满的。它也为设备设置相应的位产生状态信息。图9显示计算机[ 2 ]设备将连接到不同的总线。该装置将处理内存映射方法。当连接到处理器的输入/输出设备少于被给予的内存位置，模块占用全部地址总线就显得没必要了。例如,如果和一个8位的计算机有超过8个外设被连接到它，通过芯片支持地址译码器的地址必须提供接口芯片选择线。1.3?并行到串行的输入、串行到并行的输出当数据传输的距离较长时，一般都采用串行通讯线。通过使用并行通信线路，能明显降低成本。也有许多数据外设如传真机和阴极射线管显示器是用串行输入和输出通信的。图9 – 1是连接有串行输入/输出模块的微机。当模块运行时，它是能够接受一个8位字的数据总线。这8位字将被转换为8位串行信息，然后传送给周围的通信线路（图9 - 5）。以类似的方式，8位串行信息可以通过模块转换为并行的信息放置在计算机的数据总线作进一步处理。一个模块为一个异步输入/输出信号进行数据转换、传输，这样的装置被称为一个通用异步接收发送器(通用异步收发机)，也有设备能有效地处理同步数据传输或两者兼而有之。英特尔8251万能同步异步接收发送器(USART),它既能用作同步和异步通信设备,更详细地解释如图，表9 - 1描述连接线的装置的功能。原则上，装置是由4个功能实体单位组成的，他们是发射器，接收器，数据缓冲区和控制单元。模块将单词转交并自动附加一个起始位和停止位给它。此外，一个校验位插入，以核实正确的传输。奇偶校验可以是奇数或偶数。用USART传送的词的长度是可以长达5到8位的。USART的操作是由一设定它的模式为同步或异步传输的控制语句完成。下一个字节将设置一个指令字长和额外的传输控制位(表9 - 3)。发射器和接收器间的数据传输是通过握手过程发起的。接收者需要输入信号