- •Практикум по курсу
- •"Системы ввода-вывода и интерфейсы"
- •(Раздел "Интерфейсы")
- •Методические указания
- •1. Лабораторная работа № 1. Изучение шины расширения pci
- •1.1. Индивидуальные задания
- •1.2. Методика выполнения лабораторной работы
- •1.3. Пример выполнения работы
- •1.4. Список контрольных вопросов
- •2. Лабораторная работа № 2. Изучение асинхронной шины расширения isa
- •2.1. Методика выполнения лабораторной работы
- •2.2. Индивидуальные задания
- •2.3. Пример выполнения работы
- •2.4. Список контрольных вопросов
- •3. Лабораторная работа №3. Программируемый интервальный таймер
- •3.1. Методика выполнения работы
- •3.2. Индивидуальные задания
- •3.3. Пример выполнения работы
- •3.4. Список контрольных вопросов
- •4. Лабораторная работа №4. Программируемый адаптер параллельного интерфейса
- •4.1. Методика выполнения лабораторной работы
- •4.2. Индивидуальные задания
- •4.3. Пример выполнения работы
- •4.4 Список контрольных вопросов
Практикум по курсу
"Системы ввода-вывода и интерфейсы"
(Раздел "Интерфейсы")
Методические указания
ВВЕДЕНИЕ
в начало
Практикум предназначен для изучения принципов построения, структуры и протоколов работы интерфейсов ввода-вывода и периферийных микросхем, а также получения навыков по реализации протоколов обмена данными в синхронных и асинхронных интерфейсах и программной настройке микропроцессорных БИС.
Практикум содержит четыре лабораторные работы, две из которых посвящены наиболее распространенным шинам расширения PCIиISA, а две других изучению микросхем таймера и адаптера параллельного интерфейса.
Практикум реализован в виде компьютерных лабораторных работ, каждая из которых содержит соответствующую модель изучаемого объекта, теоретическую часть, задания и контрольные вопросы. Каждая лабораторная работа выполняется индивидуально за персональным компьютером в учебном классе. В каждой лабораторной работе предусмотрена процедура регистрации студента. Без которой невозможен переход к главному меню лабораторной работы.
Главное меню лабораторной работы содержит разделы «Изучение», «Справка» и кнопку «Выход» из лабораторной работы.
Меню раздела «Изучение» имеет теоретические подразделы: введение, сигналы шины, команды шины, и практические – изучение взаимодействий устройств на шине и контрольные вопросы.
Раздел «Справка» содержит справочный и теоретический материал, включающий информацию об архитектуре, назначении сигналов, операциях записи, чтения и арбитрации, времени доступа к шине и т.п.
Компьютер должен поддерживать конфигурацию, соответствующую установке операционной системы Windows95 или выше.
Каждая лабораторная работа содержит весь материал, необходимый для подготовки и выполнения работы, включая теорию, методику и порядок выполнения, правила работы, контроль полученных знаний и навыков.
Теоретическая часть лабораторных работ может быть использована для изучения соответствующих разделов курса лекций и подготовке к экзаменам.
Продолжительность практикума составляет 8 часов, что соответствует выполнению четырех лабораторных работ.
С лабораторными работами можно ознакомиться в электронном читальном зале библиотеки МИФИ или получить их у преподавателя в виде электронной копии той или иной работы.
1. Лабораторная работа № 1. Изучение шины расширения pci
в начало
Цель лабораторной работы.Лабораторная работа предназначена для изучения архитектуры, сигналов, команд и основных операций передачи данных шиныPCI(PeripheralComponentInterconnect) версии 2.0, получения навыков по построению протоколов синхронной шины.
Введение.Шина является одной из самых распространенных и предназначена для реализации операций ввода и вывода информации. Версия 2.0 имеет частоту 33 МГц и разрядность в 32 и 64 бита, версия 2.1 допускает частоту в 66 МГц, что доводит теоретическую скорость передачи до 528 байт/сек. Основные характеристики шины:
процессорнонезависимая шина, т.к. она взаимодействует с МП через главный мост;
двухшинная архитектура с возможностью использования нескольких шин PCI;
основная операция на шине - блочный обмен в виде транзакций;
PCI- синхронная шина, все переключения по переднему фронту синхроимпульса;
шина работает с несколькими задатчиками при центральной арбитрации;
минимизация времени захвата шины с помощью процедуры таймера задержки;
три адресных пространства: памяти, ввода-вывода, автоконфигурации;
контроль по четности;
поддержка автоконфигурации;
подключение до 6 плат расширения, включая главный мост;
два вида питания 5,5/3,3 вольта.
Основная единица передаваемых данных – транзакция. Она содержит фазу адреса (1 такт) и несколько фаз данных: минимальная длительность фазы данных – 1 такт.
Длительность фазы данных может увеличиваться за счет тактов ожидания, когда не готовы к приему (передаче) или (и) задатчик или (и) исполнитель.
Продолжительность лабораторной работы - 2 академических часа.