计算机接口技术实验手册.pdf
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1、目 录 第 一 章 概 况 1.1 硬 件 说 明 1.2 软 件 说 明 第 二 章 系 统 介 绍 和 安 装 方 法 2.1 PCI9054性 能 简 介 2.2 结 构 组 成 2.3 PCI9054主 要 寄 存 器 的 设 置 2.4 DJ-598PCI实 验 机 与 PCI接 口 卡 的 连 接 2.5 驱 动 程 序 的 安 装 2.6 使 用 PLXMON软 件 第 三 章 基 本 接 口 技 术 实 验 实 验 一 获 得 PCI设 备 配 置 空 间 3.1.1 实 验 要 求 3.1.2 实 验 目 的 3.1.3 实 验 原 理 3.1.4 实 验 内 容 及 说 明
2、 3.1.5 实 验 步 骤 实 验 二 基 本 I。口 扩 展 实 验 3.2.1 实 验 目 的 3.2.2 实 验 内 容 说 明 3.2.3 实 验 原 理 图 3.2.4 实 验 步 骤 实 验 三 PCI中 断 实 验 3.3.1 了 解 PCI9054中 断 的 工 作 方 式 3.3.2 实 验 目 的3.3.3 实 验 内 容 及 说 明 3.3.4 实 验 步 骤 实 验 四 可 编 程 定 时 器/计 数 器 8 2 5 3实 验 3.4.1 实 验 目 的 3.4.2 实 验 内 容 及 说 明 3.4.3 实 验 原 理 图 3.4.4 实 验 步 骤 实 验 五 可
3、 编 程 并 行 接 口 8 2 5 5实 验 3.5.1 实 验 目 的 3.5.2 实 验 说 明 3.5.3 实 验 原 理 图 3.5.4 实 验 内 容 3.5.5 实 验 步 骤 2实 验 六 8250通 用 串 行 通 信 实 验 3.6.1 实 验 目 的 3.6.2 实 验 说 明 3.6.3 实 验 原 理 图 3.6.4 实 验 内 容 3.6.5 实 验 步 骤 实 验 七 A/D转 换 实 验 3.7.1 实 验 目 的 3.7.2 实 验 内 容 及 说 明 3.7.3 实 验 原 理 图 3.7.4 实 验 步 骤 实 验 八 D/A转 换 实 验 3.8.1 实
4、 验 目 的 3.8.2 实 验 说 明3.3实 验 原 理 图 3.8.4 实 验 内 容 3.8.5 实 验 步 骤 实 验 九 键 盘 显 示 实 验 3.9.1 实 验 目 的 3.9.2 实 验 说 明 3.9.3 实 验 内 容 3.9.4 实 验 原 理 3.9.5 实 验 步 骤 实 验 十 16*16 LED中 文 字 幕 实 验 3.10.1 实 验 目 的 3.10.2 实 验 内 容 及 说 明 3.10.3 实 验 原 理 图 3.10.4 实 验 步 骤 实 验 H 128*64点 阵 式 LCD实 验 3.11.1 实 验 目 的 3.11.2 实 验 内 容 及
5、 说 明 3.11.3 实 验 原 理 图 3.11.4 实 验 步 骤 实 验 十 二 直 流 电 机 驱 动 实 验 3.12.1 实 验 目 的 3.12.2 实 验 内 容 及 说 明 3.12.3 实 验 原 理 图 3.12.4 实 验 步 骤 实 验 十 三 步 进 电 机 驱 动 实 验 3.13.1 实 验 目 的 3.13.2 实 验 内 容 及 说 明3.13.3 实 验 原 理 图 3.13.4 实 验 步 骤 实 验 十 四 开 关 继 电 器 实 验 3.14.1 实 验 目 的 3.14.2 实 验 内 容 及 说 明 3.14.3 实 验 原 理 图 3.14.
6、4 实 验 步 骤 实 验 十 五 电 子 音 乐 实 验 3.15.1实 验 目 的.3.15.2 实 验 内 容 及 说 明 3.15.3 实 验 原 理 图 3.15.4 实 验 步 骤 实 验 十 六 重 新 定 义 PCI设 备 的 地 址 空 间 3.16.1 实 验 要 求 3.16.2 实 验 目 的 3.16.3 实 验 方 法 3.16.4 实 验 结 论 实 验 十 七 8251可 编 程 通 讯 接 口 与 PC机 通 讯 3.17.1 实 验 目 的 3.17.2 实 验 内 容 3.17.3 实 验 接 线 图 3.17.4 实 验 编 程 指 南 3.17.5 实
7、 验 步 骤 实 验 十 八 8279键 盘 接 口 显 示 实 验 3.18.1 实 验 目 的 3.18.2 实 验 内 容 3.18.3 实 验 接 线 图3.18.4 实 验 框 图 3.18.5 实 验 步 骤 实 验 十 九 32位 输 入 输 出 实 验 3.19.1 实 验 目 的 3.19.2 实 验 内 容 3.19.3 实 验 接 线 图 3.19.4 实 验 框 图 3.19.5 实 验 步 骤 实 验 二 十 32位 存 储 器 实 验 3.20.1 实 验 目 的 3.20.2 实 验 内 容 3.20.3 实 验 接 线 图 3.20.4 实 验 框 图 3.20
8、.5 实 验 步 骤 实 验 二 十 一 DMA传 送 实 验 3.21.1 实 验 目 的 3.22.2 实 验 内 容 3.23.3 实 验 接 线 图 3.24.4 实 验 框 图 3.25.5 实 验 步 骤 第 四 章 高 级 接 口 技 术 实 验 4.1 初 识 VXD4.1.1 了 解 虚 拟 设 备 驱 动 程 序(VxD)和 虚 拟 机(VM)4.Windows 9x/ME的 运 行 及 执 行 环 境 4.1.3在 Windows中 实 现 虚 拟 环 境 4.7.4 VxD 简 介4.7.5以。开 发 工 具 简 介 4.2 基 本 VXD实 验 4.2.1 实 验 内
9、 容 4.2.2 实 验 原 理 4.2.3 实 验 步 骤 及 程 序 参 考 4.3 W IN 32应 用 程 序 和 VXD之 间 的 通 信 4.3.1 实 验 目 的 4.3.2 实 验 内 容 4.3.4 实 验 原 理 4.3.4 实 验 步 骤 4.4 为 PCI总 线 扩 展 卡 设 计 VXD实 验 4.4.1 实 验 目 的 4.4.2 实 验 内 容 4.4.3 实 验 原 理.4.4.4 实 验 步 骤 4.5 在 WINDOWS 9X/ME下 获 取 PCI配 置 空 间 4.6 基 本 I/O输 入 输 出 4.6.7 I/O驱 动 程 序 实 例 4.6.2 R
10、 ing3层 应 用 程 序 调 用 QDDJPLX.VxD4.6.3实 验 步 骤 4.7 存 储 器 的 操 作 4.7.1 Windows9x/MEV映 射 存 储 空 间 的 处 理 4.7.2 映 射 与 解 映 射 VXD的 范 例 4.7.3 ring3层 调 用 Mem.vxd的 范 例.4.7.4 实 验 步 骤 4.8 在 VXD中 处 理 硬 件 中 断.4.8.1助 7 7dows 下 的 中 断 处 理 及 在 ringO产 生rin g 3层 指 定 窗 口 的 消 息 4.8.2中 断 处 理 49 PCI设 备 的 WDM驱 动 程 序 设 计 之 DS篇 4.
11、9.1 开 发 工 具 安 装 篇 4.9.2 利 用 向 导 生 成 程 序 框 架 和 设 备 配 置 信 息 4.9.3 PCI设 备 的 配 置 空 间 的 访 问 4.9.4 I/O端 口 的 访 问 4.9.5 内 存 的 访 问 4.9.6 中 断 的 处 理 4.9.7 驱 动 程 序 的 安 装 4.9.8 驱 动 程 序 的 调 试 和 调 用 4.9.9 应 用 层 调 用 WDM驱 动 程 序 的 方 法 4.9.10 PCI资 源 配 置 的 获 取 4.9.11 应 用 程 序 控 制 WDM驱 动 程 序 以 及 进 行 数 据 交 换 的 方 法。4.9.12
12、输 入 输 出 处 理 4.9.13 怎 样 从 内 核 驱 动 程 序 向 应 用 程 序 发 消 息 4.10 PCI设 备 的 WDM驱 动 程 序 设 计 之 DDK篇 带*选 配 模 块 不 在 基 本 配 置 中 附 录 附 录 1 INF的 标 准 段 附 录 2 PCI BIOS函 数 附 录 3 VTOOLSD的 安 装 及 VC+6.0配 置 附 录 4 VXD调 用 接 口 说 明 附 录 5 DEBUG调 试 软 件 的 使 用 附 录 6 Softice驱 动 调 试 工 具 使 用 说 明附 录 7 TURBO DEBUGGER调 试 器 的 使 用 第 一 章 概
13、 况 DJ-598PCI开 发 板 是 启 东 市 东 疆 计 算 机 有 限 公 司 开 发 设 计 的 高 性 能 的 PCI总 线 开 发 平 台,采 用 了 PLX公 司 的 PCI9054芯 片 作 为 PCI的 接 口 芯 片,PCI90XX系 列 PCI接 口 芯 片 其 低 成 本、高 性 能 的 特 点 是 举 世 公 认 的,用 户 可 放 心 使 用。1.1 硬 件 说 明 硬 件 包 括 两 大 部 分:PCI接 口 卡 一 块,DJ-598PCI实 验 机。PCI接 口 卡 主 要 由 PCI9054、93cs56L、组 成。P成 9054是 PLX公 司 的 PCI
14、90XX系 列 芯 片 中 的 一 款 从 模 式 桥 芯 片(其 硬 件 与 PCI9050 相 兼 容),93CS56L(EERP0M)用 于 存 放 PCI9054初 始 化 设 置 信 息,在 开 发 板 上 还 提 供 了 一 个 PCI总 线 扩 展 插 座,可 提 供 8 位 和 16位,32位 的 总 线 宽 度。可 与 PLX公 司 的 开 发 软 件 PlxMon联 合 使 用,用 户 可 重 新 定 义 总 线 宽 度,10、MEMORY地 址 空 间,中 断 方 式 等。与 DJ-598PCI实 验 仪 相 连 可 实 现 以 下 实 验:基 本 单 元 实 验 内 容
15、 主 控 模 块 1PCI 转 8,16,32 位 接 口 1、8,16,3 2 位 总 线 接 口 及 系 统 电 源 输 出 接 口。2、提 供 16位 地 址 数 据 总 线,符 合 PCI接 口 的 控 制 插 口 3、配 有 PCI接 口 转 换 卡(PLX9054芯 片)常 用 I/O 实 验 模 块 1、74LS244与 74LS273基 本 输 入/输 出 实 验2、32位 输 入 输 出 实 验 3、8253定 时 器 与 计 数 器 和 分 频 器 实 验 4、8255通 用 I/O接 口 实 验 5、8250通 用 串 行 口 接 口 实 验,RS232实 验,8251与
16、 P C 机 通 讯 实 验 PCI中 断 PCI中 断 实 验 8259中 断 实 验(PCI总 线 下 有)AD/DA1、ADC0809并 行 8位,TLC549串 行 A/D转 换 实 验 2、DAC0832并 行 8位,TLC5615串 行 DA转 换 实 验 DRAM实 验 模 块 1、PCI访 问 8,32位 存 储 器 读 写 实 验 8位,32位 DMA传 送 实 验 PCI9054 DMA传 送 验 8237 DMA传 送 实 验(PCI总 线 下 有)键 盘 LED显 示 模 块、4*6键 盘 与 6 位 LED八 段 显 示 实 验 1、8255,8279组 成 的 键
17、盘 显 示 接 口 2、16*16点 阵 LED中 文 字 幕 实 验 LCD实 验 模 块 1、128*64阵 式 LCD显 示 实 验(选 配)2、1602字 符 显 示 液 晶 控 制 与 信 号 源 模 块 1、配 有 带 驱 动 的 12个 LED发 光 极 管 显 示 2、8 路 手 动 电 平 控 制3、2 路 手 动 单 脉 冲 输 出 4、15路 振 荡 方 波 信 号 源:32kHZ,64kHz,128kHz,256KHz,512KHz,1MHz 等,电 机、喇 叭 1、四 相 步 进 电 机 2、直 流 电 机 3、音 频 电 路,喇 叭,蜂 鸣 器.4、单 刀 双 掷
18、继 电 器 ISP下 载 接 口 1、用 于 80s52,89s53在 线 下 载 系 统 电 源+5V/3A、12V/0.5A05V直 流 可 调 电 压 1.2 软 件 说 明 本 实 验 的 驱 动 所 采 用 的 软 件 有 三 种,分 别 是 Microsoft的 Visual C+6.0、VTOOLSD,DriverStudioo 所 用 的 驱 动 程 序 调 试 工 具 是 Dr iverMoni tor或 Soft Ice。使 目 这 些 软 件,可 以 在 短 期 内 快 速 准 确 的 构 成 驱 动 程 序 的 框 架,便 于 驱 动 的 编 写。同 时 调 试 工 具
19、 能 准 确 的 地 了 解 驱 动 的 运 行 情 况,对 驱 动 进 行 跟 踪,便 于 修 改。用 户 也 可 以 用 windri ver来 开 发 驱 动,作 前 期 的 硬 件 快 速 测 试,进 行 基 本 的 读 写 测 试 本 实 验 的 应 用 程 序 全 部 采 用 Visual C+6.0开 发,其 与 驱 动 的 通 讯 方 法 将 在 之 后 介 绍,因 为 驱 动 是 在 V C 基 础 上 开 发 的,所 以 应 用 程 序 也 利 用 VC,其 优 点 是 显 而 易 见 的。第 二 章 系 统 介 绍 和 安 装 方 法 2.1 PCI9054性 能 简 介
20、 PCI9054是 P L X公 司 继 PCI9050之 后 推 出 的 低 成 本 P C I总 线 接 口 芯 片,低 功 耗,PQFP176pins封 装,可 以 使 局 部 总 线 快 速 转 换 到 P C I总 线 上。其 主 要 特 点:1、符 合 PC I2.1规 范,支 持 低 成 本 从 属 适 配 器;2、支 持 P C I总 线 到 IS A总 线 的 单 周 期 存 储 器(8 位 或 1 6 位)读 写 和 I/O 访 问 及 32位 的 存 储 器 和 I0读 写;3、支 持 来 自 局 部 总 线 的 中 断 及 DMA等 中 断,可 生 成 一 个 PCI中
21、 断 4、PCI9054的 局 部 总 线 与 P C I总 线 的 时 钟 相 互 独 立 运 行,局 部 总 线 的 时 钟 频 率 范 围 为 0 40MHz,T T L电 平,P C I的 时 钟 频 率 范 围 为 0 33MHz;5、可 编 程 的 局 部 总 线 配 置,支 持 复 用 或 非 复 用 模 式 的 8.1 6 或 3 2 位 的 局 部 总 线;6、串 行 EEPROM提 供 P C I总 线 和 局 部 总 线 的 部 分 重 要 配 置 信 息;7、4 个 局 部 设 备 片 选 信 号,各 设 备 的 基 址 和 地 址 范 围 及 其 映 射 可 由 串
22、行 EEPROM或 主 机 编 程 实 现;8、4 个 局 部 地 址 空 间,基 址 和 地 址 范 围 及 其 映 射 可 由 串 行 EEPROM或 主 机 编 程 实 现。2.2 结 构 组 成 如 图 2-1所 示,PCI9054的 接 口 是 由 P C I总 线 接 口、局 部 总 线 接 口 和 串 行 总 线 接 口 组 成。器 件 功 能:PCI9054作 为 总 线 目 标 接 口 芯 片,为 非 PCI设 备 与 PCI总 线 提 供 数 据 通 道,其 功 能 如 下:(1)复 位 及 初 始 化 上 电 时,PCI9054的 内 部 寄 存 器 由 PCI总 线 的
23、 RST#信 号 复 位,在 局 部 总 线 上 输 出 LRESET#信 号。PCI总 线 上 的 主 控 设 备 也 可 设 置 寄 存 器 CNTRL 30=1,使 PCI9054的 寄 存 器 复 位,但 是 主 设 备 只 能 访 问 配 置 寄 存 器,而 不 能 访 问 局 部 总 线。当 CNTRL30=0 时,清 除 PCI9054的 复 位 状 态。图 2-1 PCI9054结 构 图(2)串 行 EEPROM复 位 后,PCI9054总 线 上 的 主 机 可 以 对 串 行 EEPROM进 行 读 写,寄 存 器 CNTRL29:24控 制 着 PCI9054的 管 脚
24、,对 EEPROM的 位 进 行 读 写。将 重 载 配 置 寄 存 器 位 CNTRL 29置 1 可 以 用 串 行 EEPROM重 新 配 置 PCI9054。串 行 EEPROM是 按 重 要 性 顺 序 先 后 配 置 信 息 的。(3)内 部 寄 存 器 PCI9054的 内 部 寄 存 器 为 总 线 接 口 的 设 计 与 实 现 提 供 了 最 大 的 灵 活 性,这 些 寄 存 器 可 以 分 为 两 类:PCI配 置 寄 存 器 和 局 部 配 置 寄 存 器。直 接 从(目 标)操 作:是 指 PCI总 线 上 的 主 设 备 通 过 PCI9054来 直 接 访 问
25、局 部 总 线 上 的 从 设 备。PCI接 口 的 内 存 空 间 和 I/O空 间 由 计 算 机 的 BIOS自 动 设 置。而 且,局 部 总 线 寄 存 器 允 许 将 PCI地 址 空 间 转 换 为 局 部 总 线 地 址 空 间。PCI9054含 有 C,J,M模 式,M模 式 主 要 为 MOTOLA芯 片 提 供 无 缝 连 接。PLX9054支 持 8位,16位,32位 的 设 备,可 以 是 内 存 映 射 或 I/O映 射。J接 口 模 式 中 主 要 将 PCI9054配 置 为 非 复 用 模 式。局 部 片 选:PCI9054没 有 为 设 备 提 供 片 选
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