基于pc机的智能仪器仪表接口设计

第六章 基于PC机的智能仪器仪表接口设计主要内容§6.1 IBMPC/AT概述§6.2 PC/AT系统总线的扩充(√）§6.3 GAL译码技术(√）§6.4 PC/AT总线驱动§6.5 PC机软件设计§6.6 PC机串口技术(√）第一页，编辑于星期六：二十一点二十一分。§6.7 PC机并行打印口(√）§6.8并行通讯接口（GPIB）

PC机机接口技术（续）第二页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.1IBMPC/AT概述主要内容6.1.1扩充槽(图片）6.1.2存储器空间和I/O地址分配第三页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.1.1扩充槽(图片）

第四页，编辑于星期六：二十一点二十一分。PC104第五页，编辑于星期六：二十一点二十一分。第六页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.1.2存储器空间和I/O地址分配存储器空间分配；系统硬件内存分配方法；MEM接口的寻址方法；I/O地址分配；I/O接口的寻址方法；（详细）第七页，编辑于星期六：二十一点二十一分。存储器空间分配

第八页，编辑于星期六：二十一点二十一分。系统硬件内存分配方法

若需预先保留0D0000H～0DFFFFH区域的内存，方法如下：1.使DOS不占用 在系统CONFIG.SYS文件中加入：

Device=c:\dos\EMM386.EXEX=d000-dfff2.

使WINDOWS不占用 在WINDOWS的SYSTEM.INI文件中加入：(2K长为一个单元) [386Enh] EMMExclude=d000-d7ff EMMExclude=d800-dfff第九页，编辑于星期六：二十一点二十一分。MEM接口的寻址方法1.在DOS下，如需要对0E0001H单元进行操作，则对应地址应写成：0XE0000001（E000:0001H）Temp=(BYTEfar*)0XE0000001;写：*Temp=data;读：data=*Temp;2.

用VC5.0编程 如需要对0D0000H单元进行操作，则对应操作地址为其自身。

pt=(unsignedshort*)0x000d0000;写：*pt=data；读：data=*pt；

3.

VB可以通过调用VC编写的DLL来读写MEM。

VB调用DLL有16/32位系统之分。第十页，编辑于星期六：二十一点二十一分。I/O地址分配第十一页，编辑于星期六：二十一点二十一分。I/O接口的寻址方法1.

汇编语言：写：MOVAL, 10000000B MOVDX, 3FBH OUT DX, AL

读：MOV DX, 3FDH IN AL, DX2.

BASIC 写：OUT(&H3FB, &H80)

读：A=INP(&H3FD)3.

C语音写：OUTPORTB(0X3FB,0X80)

读：A=INPORTB(0X3FD)第十二页，编辑于星期六：二十一点二十一分。§6.2PC/AT系统总线的扩充主要内容6.2.1PC/ATI/O扩展插槽脚原理图；（√）6.2.2PC/AT总线引脚的功能定义；6.2.3I/O和MEM扩展的地址译码逻辑；（√）第十三页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.2.1

PC/ATI/O扩展插槽原理图第十四页，编辑于星期六：二十一点二十一分。第十五页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.2.3I/O和MEM扩展的地址译码逻辑

一、I/O地址译码moduleSDC96

title`Sui-daochedecodeofpcc:\sd\sdc96.abl16April1997'

sdc96device`P16V8S';

SAEN,SA9,SA8,SA7,SA6pin1,2,3,4,5;SA5,SA4,SRD,SWR,SA3pin6,7,8,9,11;PCEN,PCS1 pin12,13;H,L,X=1,0,.X.;A=[SA9,SA8,SA7,SA6,SA5,SA4,SA3,X,X,X];

EQUATIONS

!PCEN=(!SRD#!SWR)&!SAEN&(A>=^H200)&(A<=^H27F);!PCS1=!SAEN&(A>=^H200)&(A<=^H27F);

endSDC96第十六页，编辑于星期六：二十一点二十一分。二、MEM16模式的地址译码moduleSDTXtitle`Sui-daochedecodeofpcc:\sd\sdtx.abl16April1997'

sdtxdevice`P16V8S';SAEN,SA19,SA18,SA17,SA16pin1,2,3,4,5;SA15,SA14,SRD,SWR,SA13pin6,7,8,9,11;

PCEN,PCS1,PCS2,PCS3,PCS4pin12,13,14,15,16;

H,L,X=1,0,.X.;

A=[SA19,SA18,SA17,SA16,SA15,SA14,SA13,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X,X];

EQUATIONS!PCEN=(!SRD#!SWR)&!SAEN&(A>=^HE0000)&(A<=^HE1FFF);!PCS1=!SAEN&(A>=^HE0000)&(A<=^HE1FFF);!PCS2=!SAEN&(A>=^HE0000)&(A<=^HE1FFF);

!PCS3=!SAEN&(A>=^HE0000)&(A<=^HE1FFF);

!PCS4=!SAEN&(A>=^HE0000)&(A<=^HE1FFF);endSDTX第十七页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.3GAL译码技术主要内容6.3.1GAL译码的特点6.3.2常用GAL器件6.3.3GAL的开发语言ABEL语言(√）6.3.4写入设备第十八页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.3.1GAL译码的特点

.减小系统的硬件规模，提高系统可靠性；.简化系统设计，提高系统速度；.提高系统的开发效率；.降低系统成本；第十九页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.3.2常用GAL器件第二十页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.3.3GAL的开发语言ABEL语言(√）例程如下所示

moduleSDC96//和end配对构成一个完整的模块

title`Sui-daochedecodeofpcc:\sd\sdc96.abl16April1997'//自我注释标题

sdc96device`P16V8S';//指定PAL模型和JED文件名

SAEN,SA9,SA8,SA7,SA6pin1,2,3,4,5;//定义各个管脚

SA5,SA4,SRD,SWR,SA3pin6,7,8,9,11;//定义输入管脚

PCEN,PCS1pin12,13;//定义输出管脚

H,L,X=1,0,.X.;//定义常数10和任意数.X.A=[SA9,SA8,SA7,SA6,SA5,SA4,SA3,X,X,X];//定义地址集合变量

EQUATIONS//输入输出逻辑关系表达式

!PCEN=(!SRD#!SWR)&!SAEN&(A>=^H200)&(A<=^H27F);!PCS1=!SAEN&(A>=^H200)&(A<=^H27F);endSDC96//和module构成完整模块第二十一页，编辑于星期六：二十一点二十一分。ABEL语言符号定义一．逻辑运算符

!A取二进制反码A&B与A#B或A$B异或A!$B同或

二．算术预算符

-A取二进制补码A-B减法A+B加法

A*B乘法A/B无符号整除A%B取模

A<<BA左移B位A>>BA右移B位三．关系运算符

A==B等于A!=B不等于A<B小于

A<=B小于等于A>B大于A>=B大于等于四．优先级

-!&<<>>*/%+-#$!$==!=<<=>>=第二十二页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.3.4写入设备可利用编程器将编译好的程序写入GAL之中，编程器可用ALL03/07等，调入ABEL语言生成的*.JED文件.第二十三页，编辑于星期六：二十一点二十一分。ALL07图片

第二十四页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.4PC/AT总线驱动地址和控制总线驱动器数据总线驱动器第二十五页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.5PC机软件设计主要内容6.5.1VB和VC++的关系6.5.2动态链接库DLL6.5.3WIN32API6.5.4用VC编写WIN32S下的DLL6.5.5VB对DLL的调用(√）第二十六页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.5.5VB对DLL的调用(√）

对于DLL中的过程，Declare语句的完整语法如下：[Public|Private]DeclareSubnameLib”libname”[“Aliasaliasname”][([arglist])]

对于DLL中的函数，Declare语句的完整语法如下：[Public|Private]DeclareFunctionnameLib”libname”[“Aliasaliasname”][([arglist])][Astype]例如：DeclareFunctioninptLib"c:\vbio32\debug\vbio32.dll"Alias"VBINPORTBYTE32"(ByValportAsInteger)AsByteDeclareSuboutptLib"c:\vbio32\debug\vbio32.dll"Alias"VBOUTPORTBYTE32"(ByValportAsInteger,ByValdatabyteAsByte)第二十七页，编辑于星期六：二十一点二十一分。VB对DLL的调用(续）DeclareFunctionSETMPEGLib"c:\jn\visualtrain\mpegdll.dll"Alias"SETPICDLLMODE"(ByValffAsString,modeAspicdllmode)AsLongTypepicdllmodeFileNumAsByteFileAddAsLongFrameSpeedAsLongSignalNumAsLongPlayStatusAsByterealspeedAsLonglimitspeedAsLongdistanceAsLongRealtime_hourAsLongRealtime_minuteAsLongRealtime_secondAsLongStartStopAsByteForBackAsByteEndType第二十八页，编辑于星期六：二十一点二十一分。VB对DLL的调用(续）数据类型对照表：（自动获取WINAPI调用声明演示）

第二十九页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.6PC机串口技术（√）主要内容6.6.1PC机串口的引脚定义信号线的定义6.6.2逻辑电平变换6.6.38250串行接口芯片6.6.4利用VB的MSCOMM控件来控制PC机的串行通讯第三十页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.6.1PC机串口的引脚定义信号线的定义第三十一页，编辑于星期六：二十一点二十一分。1488、14896.6.3逻辑电平变换第三十二页，编辑于星期六：二十一点二十一分。MAX232

单5V供电，完成TTL和EIA电平互换

双路串行口

4个电解电容及其极性连接要正确

逻辑电平变换(续）第三十三页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.6.38250串行接口芯片（详细）1.通讯线控制寄存器（3FBH）D1、D0：字符代码的长度00→5位01→6位10→7位11→8位D2：停止位数目0→1位1→1.5位（字符长度为5位时）2位（字符长度为6、7、8位时）D3：奇偶校验0→无1→有D4：奇偶校验类型0→奇1→偶校验D5：附着奇偶校验0→该位无效1→奇偶校验位恒为1（若D3=1、D4=0）

奇偶校验位恒为0（若D3=1、D4=1）无奇偶校验位（若D3=0）D6：间断位设置0→无效1→强迫连续输出空白状态（逻辑0电平）D7：寻址位0→正常值1→寻址波特率除数寄存器第三十四页，编辑于星期六：二十一点二十一分。2.通讯线状态寄存器（3FDH）

相应位为1则存在该状态D0：接收数据就绪（接收数据前查之，为“1”则表明接收到了新的数据）D1：超越错D2：奇偶错D3：格式错D4：间断检测D5：发送保持寄存器空（发送前查之，为“1”则表明可以向3F8再次写入新的待发数据）D6：发送移位寄存器空D7：恒为0第三十五页，编辑于星期六：二十一点二十一分。3.数据发送保持寄存器（同时也为接收数据保持寄存器）（3F8H）其中D0位为发送数据的第一位，即低位在前发送。

4.接收数据保持寄存器（3F8H）其中D0位为接收的第一位。

第三十六页，编辑于星期六：二十一点二十一分。5.除数锁存器（3F8H/3F9H） 除数=

BAUDRATE 3F9H 3F8H 300 01 80H 1200 00 60H 2400 00 30H 4800 00 18H 9600 00 0CH第三十七页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.中断允许寄存器(3F9H) D0：允许接收数据就绪中断

D1：允许发送保持寄存器空中断

D2：允许接收字符错中断

D3：允许改变MODEM状态中断

7.MODEM控制寄存器（3FCH）

D0： 1→DTR信号有效

D1： 1→RTS信号有效第三十八页，编辑于星期六：二十一点二十一分。二．串行口8250初始化OUT(&H2FB),&H80寻址波特率寄存器OUT(&H2F8),&HC &h000C→BTS=9600OUT(&H2F9),0 OUT(&H2FB),3 数据类型8位1个停止位无奇偶校验OUT(&H2FC),3 DTR和RTS有效信号OUT(&H2F9),0 非中断模式第三十九页，编辑于星期六：二十一点二十一分。三．串行口查询发送数据FSSJDD:k=INP(&H2FD) k1=kAND&H20 IFk1=&H20THEN OUT(&H2F8),a(i) ELSE GOTOFSSJDD ENDIF第四十页，编辑于星期六：二十一点二十一分。四．串行口查询接收数据

JSSJDD: k=INP(&H2FD) k2=kAND&H1 IFk2=&H1THEN b=INP(&H2F8) ELSE GOTO JSSJDD ENDIF第四十一页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.6.5利用VB的MSCOMM控件来控制PC机的串行通讯

一．MSCOMM控件及其属性设计如图所示

第四十二页，编辑于星期六：二十一点二十一分。二．发送软件的编写PrivateSubtimComm_Timer()

yhz=out_Buffer(0)Fori=1To31yhz=yhzXorout_Buffer(i)Nextiout_Buffer(32)=yhz

'surpluxonetotrigtheoverflowout_Buffer(33)=&H66

temp_Buffer=out_BufferMSComm.InputLen=0'Opentheport.MSComm.PortOpen=True'Sendtheattentioncommandtothemodem.frmComm.MSComm.Output=temp_BufferfrmComm.MSComm.PortOpen=FalseEndSubDimtemp_BufferAsVariant第四十三页，编辑于星期六：二十一点二十一分。三．利用MSCOMM中断接收数据

PrivateSubMSComm_OnComm()SelectCaseMSComm.CommEvent

CasecomEventRxOver'Receivebufferoverflow.IfCommVerify=FalseThen‘如果校验不对，则再次初始化串口

MSComm.PortOpen=FalseMSComm.InputLen=0MSComm.PortOpen=TrueElse

‘处理接收到的有效数据

EndIfEndSelectEndSub第四十四页，编辑于星期六：二十一点二十一分。三．利用MSCOMM中断接收数据（续）

‘接收校核程序FunctionCommVerify()AsBooleanDimtemp_BufferAsVariantDimiAsInteger,ttAsByteDimkkAsSingletemp_Buffer=frmTest.MSComm.InputCommBuffer=temp_Buffertt=CommBuffer(0)Fori=1To31tt=ttXorCommBuffer(i)NextiIftt<>CommBuffer(32)ThenCommVerify=FalseElseIfFirstComm=TrueThenEndIfEndFunction第四十五页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.7PC机并行打印口主要内容6.7.1打印机接口“标准”6.7.2IBMPC打印机接口6.7.3IBMPC打印机接口编程和系统子程序调用6.7.4IBMPC并行接口I/O口的扩展第四十六页，编辑于星期六：二十一点二十一分。6.7.2IBMPC打印机接口第四十七页，编辑于星期六：二十一点二十一分。每个打印接口的基本口地址

数据状态控制

LPT1：378H379H37AHLPT2：278H279H27AHLPT3：3BCH3BDH3BEH第