计算机接口技术及应用 导论(2010秋).ppt

计算机接口技术及应用导论 主要内容 计算机原理、接口及应用相关的课程体系 为什么要学 “计算机接口” 计算机的分类及组成 计算机接口的特点和应用 基于计算机(PC)的机械自动化系统 基于计算机(PC)的虚拟仪器 本课程的主要内容 进度和时间安排 计算机原理、接口及应用相关的课程体系 硬件 软件 计算机 系统结构 计算机 组成(理论) 计算机 (物理)实现 指令集和 汇编语言 操作系统 原理 应用软件 计算机接口与应用 驱动 高级语言 编译原理 本课程的特点和目的 一般的“计算机接口”课程的主要内容 以计算机原理(x86型)和汇编编程技术为基础 阐述计算机系统各种接口的原理和方法, 编程 本课程的核心内容 以计算机系统的开放总线(ISA BUS)为基础 阐述计算机系统扩展接口的原理和设计方法 目的 面向工业控制和数据采集的应用 为什么要学计算机接口 Mechartronics 机电一体化系统 Physical System and its Modeling Sensor and Actuator Signal and Systems Software and Data Acquisition Controller and Logic Systems Rule (Trajectory) Input Variables Controller Physical System Output Variables Sensors e 一个典型的计算机控制系统 机电一体化系统 核心 计算机的分类及组成 按基本组成和应用分类,计算机可以分为 通用计算机系统, 譬如个人计算机(PC) 嵌入式计算机系统, 譬如由MCU,DSP等构成 嵌入式计算机系统以8-bits,16-bits,32-bits的单片微控制器(MCU)或数字信号处理器(DSP)等作为处理器, 没有统一标准的外设和接口 通用计算机系统以Intel x86或Moto PPC等作为处理器,有统一标准的外设和接口 嵌入式计算机系统的组成 Off-chip Expand Micro-processor/controller Control Unit Register ALU RAM ROM Programmable I/O Port ADC/DAC(AI/O) Function Unit Timer, IRQ,UART LCD/LED driver RAM ROM LCD/LED unit Power Supply DI/O AI/O 通用计算机系统的组成 FDD HDD CD-ROM Intel CPU (x86) PCI bus DRAM/ DDR/ QDR North Bridge Cache PCI Controller South Bridge Graph Driver RTC PIO DMAC GP Bus PInt UARTs Sound Driver NET MAC USB Controller Keypad Mouse ISA BUS Printer RS232 CRT/LCD SPK/MIC 10/100M Ethernet USB Port PCI BUS Memory Controller Power Supply Opened Bus 8/16bits BUS Expandable Peripheral 32bits BUS Expandable Local Bus socket 通用计算机的扩展 FDD HDD CD-ROM Intel CPU (x86) DRAM/ DDR/ QDR North Bridge Cache PCI Controller South Bridge Graph Driver RTC PIO DMAC GP Bus PInt UARTs Sound Driver NET MAC USB Controller Keypad Mouse ISA BUS Printer RS232 CRT/LCD SPK/MIC 10/100M Ethernet USB Port PCI BUS Memory Controller Power Supply AD/DA Board DI/O Board DI/O Board DI/O Board AD/DA Board Network PCI bus Expanded 计算机接口的特点和应用 特点 开放的标准化总线(ISA, PCI等的电气,机械,协议规范) 软件和硬件容易集成,可视化开发环境 人力资源和物力资源广泛，开发成本低 应用 信息采集处理(数据采集[DAS],计算分析,存储,转移等) 节点控制 执行数据采集,控制算法,对象控制的控制单元 过程控制(集散控