九.輸入/輸出保護為了支持多任務，80386不僅要有效地實現任務隔離，而且還要有效地控制各任務的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護80386采用I/O特權級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出，實現輸入/輸出保護。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權級(I/O Privilege Level)規定了可以執行所有與I/O相關的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權級。IOPL的值在如下圖所示的標志寄存器中。 標 志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O許可位圖規定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權級執行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務狀態段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護方式下的執行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令，由于這些指令與I/O有關，并且只有在滿足所列條件時才可以執行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當前特權級不在I/O特權級外層時，可以正常執行所列的全部I/O敏感指令；當特權級在I/O特權級外層時，執行CLI和STI指令將引起通用保護異常，而其它四條指令是否能夠被執行要根據訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述)，如果條件不滿足而執行，那么將引起出錯碼為0的通用保護異常。 由于每個任務使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個任務可以有不同的IOPL，并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意，這些I/O敏感指令在實模式下總是可執行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執行是很不方便的，不能滿足實際要求需要。因為這樣做會使得在特權級3執行的應用程序要么可訪問所有I/O地址，要么不可訪問所有I/O地址。實際需要與此剛好相反，只允許任務甲的應用程序訪問部分I/O地址，只允許任務乙的應用程序訪問另一部分I/O地址，以避免任務甲和任務乙在訪問I/O地址時發生沖突，從而避免任務甲和任務乙使用使用獨享設備時發生沖突。 因此，在IOPL的基礎上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進制位串組成。位串中的每一位依次對應一個I/O地址，位串的第0位對應I/O地址0，位串的第n位對應I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對應的I/O地址m可以由在任何特權級執行的程序訪問；否則對應的I/O地址m只能由在IOPL特權級或更內層特權級執行的程序訪問。如果在I/O外層特權級執行的程序訪問位串中位值為1的位所對應的I/O地址，那么將引起通用保護異常。 I/O地址空間按字節進行編址。一條I/O指令最多可涉及四個I/O地址。在需要根據I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下，當一條I/O指令涉及多個I/O地址時，只有這多個I/O地址所對應的I/O許可位圖中的位都為0時，該I/O指令才能被正常執行，如果對應位中任一位為1，就會引起通用保護異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構成I/O許可位圖的二進制位串最大長度是64K個位，即位圖的有效部分最大為8K字節。一個任務實際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠小于這個數目。 當前任務使用的I/O許可位圖存儲在當前任務TSS中低端的64K字節內。I/O許可位圖總以字節為單位存儲，所以位串所含的位數總被認為是8的倍數。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達8K字節，所以開始偏移應小于56K，但必須大于等于104，因為TSS中前104字節為TSS的固定格式，用于保存任務的狀態。 1.I/O訪問許可檢查細節保護模式下處理器在執行I/O指令時進行許可檢查的細節如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計算I/O地址對應位所在字節在I/O許可位圖內的偏移；(4)計算位偏移以形成屏蔽碼值，即計算I/O地址對應位在字節中的第幾位；(5)把字節偏移加上位圖開始偏移，再加1，所得值與TSS界限比較，若越界，則產生出錯碼為0的通用保護故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對應字節及下一個字節；(7)把讀出的兩個字節與屏蔽碼進行與運算，若結果不為0表示檢查未通過，則產生出錯碼為0的通用保護故障；(8)進行I/O訪問。設某一任務的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結束字節TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執行，有些會引起通用保護異常： in al,21h ;(1)正常執行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執行 out 20h,eax ;(6)正常執行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執行 由上述I/O許可檢查的細節可見，不論是否必要，當進行許可位檢查時，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個字節。目的是為了盡快地執行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個字節。例如，上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個位進行檢查，其低位是某個字節的最高位，高位是下一個字節的最低位。可見即使只要檢查兩個位，也可能需要讀取兩個字節。另一方面，最多檢查四個連續的位，即最多也只需讀取兩個字節。所以每次要讀取兩個字節。這也是在判別是否越界時再加1的原因。為此，為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節時產生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個全1的字節，即0FFH。此全1的字節應填加在最后一個位圖字節之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節在TSS界限之內。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節，I/O許可檢查全部根據全部根據該位圖進行。當TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節，于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據位圖進行，而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認為不可訪問而引起通用保護故障。因為這時會發生字節越界而引起通用保護異常，所以在這種情況下，可認為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個特點，可大大節約TSS中I/O許可位圖占用的存儲單元，也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標志保護輸入輸出的保護與存儲在標志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實現輸入輸出保護。類似地，對EFLAGS中的IF位也必須加以保護，否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外，EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個字段的處理比較特殊，只有在較高特權級執行的程序才能執行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權級下對這三個字段的處理情況。 不同特權級對標志寄存器特殊字段的處理 特權級 VM標志字段 IOPL標志字段 IF標志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見，只有在特權級0執行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對于IOPL同級或更內層特權級執行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權級不滿足上述條件的情況下，當執行POPF指令和IRET指令時，如果試圖修改這些字段中的任何一個字段，并不引起異常，但試圖要修改的字段也未被修改，也不給出任何特別的信息。此外，指令POPF總不能改變VM位，而PUSHF指令所壓入的標志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護的實例(實例九)下面給出一個用于演示輸入輸出保護的實例。演示內容包括：I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權指令引起的異常；使用段間調用指令CALL通過任務門調用任務，實現任務嵌套。 1.演示步驟實例演示的內容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實模式下做必要準備后，切換到保護模式；(2)進入保護模式的臨時代碼段后，把演示任務的TSS段描述符裝入TR，并設置演示任務的堆棧；(3)進入演示代碼段，演示代碼段的特權級是0；(4)通過任務門調用測試任務1。測試任務1能夠順利進行；(5)通過任務門調用測試任務2。測試任務2演示由于違反I/O許可位圖規定而導致通用保護異常；(6)通過任務門調用測試任務3。測試任務3演示I/O敏感指令如何引起通用保護異常；(7)通過任務門調用測試任務4。測試任務4演示特權指令如何引起通用保護異常；(8)從演示代碼轉臨時代碼，準備返回實模式；(9)返回實模式，并作結束處理。
上傳時間： 2013-12-11
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PLC 以 其 可靠性高、抗干擾能力強、配套齊全、功能完善、適應性強等特點，廣泛應用于各種控制領域。PLC作為通用工業控制計算機，是面向工礦企業的工控設備，使用梯形圖符號進行編程，與繼電器電路相當接近，被廣大工程技術人員接受。但是在實際應用中，如何編程能夠提高PLC程序運行速度是一個值得我們思考研究的問題。1 PLC工作原理PLC 與 計 算機的工作原理基本相同，即在系統程序的管理下，通過運行應用程序完成用戶任務。但兩者的工作方式有所不同。計算機一般采用等待命令的工作方式，而PLC在確定了工作任務并裝人了專用程序后成為一種專用機，它采用循環掃描工作方式，系統工作任務管理及應用程序執行都是用循環掃描方式完成的。PLC 有 兩 種基本的工作狀態，即運行(RUN)與停止(STOP)狀態。在這兩種狀態下，PLC的掃描過程及所要完成的任務是不盡相同的，如圖1所示。 PLC在RUN工作狀態時，執行一次掃描操作所的時間稱為掃描周期，其典型值通常為1一100nis，不同PLC廠家的產品則略有不同。掃描周期由內部處理時間、輸A/ 輸出處理執行時間、指令執行時間等三部分組成。通常在一個掃描過程中，執行指令的時間占了絕大部分，而執行指令的時間與用戶程序的長短有關。用戶 程 序 是根據控制要求由用戶編制，由許多條PLC指令所組成。不同的指令所對應的程序步不同，以三菱FX2N系列的PLC為例，PLC對每一個程序步操作處理時間為:基本指令占0.741s/步，功能指令占幾百微米/步。完成一個控制任務可以有多種編制程序的方法，因此，選擇合理、巧妙的編程方法既可以大大提高程序運行速度，又可以保證可靠性。 提高PLC程序運行速度的幾種編程方法2.1 用數據傳送給位元件組合的方法來控制輸出在 PL C應 用編程中，最后都會有一段輸出控制程序，一般都是用邏輯取及輸出指令來編寫，如圖2所示。在圖2所示的程序中，邏輯取的程序步為1，輸出的程序步為2，執行上述程序共需3個程序步。通常情況下，PLC要控制的輸出都不會是少量的，比如，有8個輸出，在條件滿足時要同時輸出。此時，執行圖2所示的程序共需17個程序步。若我們通過位元件的組合并采用數據傳送的方法來完成圖2所示的程序，就會大大減少程序步驟。在三 菱 PLC中，只處理ON/OFF狀態的元件(如X,Y,M和S)，稱為位元件。但將位元件組合起來也可以處理數據。位元件組合由Kn加首元件號來表示。位元件每4bit為一組組合成單元。如K YO中的n是組數，當n=1時，K,Yo 對應的是Y3一Yo。當n二2時，KZYo對應的是Y7一Yo。通過位元件組合，就可以用處理數據的方式來處理位元件，圖2程序所示的功能可用圖3所示的傳送數據的方式來完成。
上傳時間： 2013-11-11
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如同今天的許多通用單片機(MCU)已經把USB、CAN和以太網作為標準外設集成在芯片內部一樣，越來越多的無線網絡芯片和無線網絡解決方案也在向集成SoC 方向發展，比如第一代產品，Nordic公司nRF905，Chipcon公司cc1010 他們集成了8051兼容的單片機.這些無線單片機適合一般的點對點和點對多點的私有網絡應用，如單一產品的遙控器和抄表裝置等。無線通訊技術給智能裝置的互連互通提供了便捷的途徑，工業無線網絡作為面向工業和家庭自動化的網絡技術也正在向著智能，標準和節能方向發展。 目前在工業控制和消費電子領域使用的無線網絡技術有ZigBee、無線局域網(Wi-Fi)、藍牙(Blutooth)、GPRS通用分組無線業務、 ISM、IrDA等， 未來還能有3G、超寬頻(UWB)、無線USB、Wimax等。 當然還有大量的私有和專用無線網絡在工業控制和消費電子裝置中使用，其中ZigBee、GPRS是在目前在國內工業控制中討論和使用比較多的兩種，藍牙和無線局域網是在消費電子產品如手機、耳機、打印機、照相機和家庭中小企業網絡中廣泛使用的無線協議(個別工業產品也有應用，如無線視頻監控和汽車音響系統)，當然私有無線網絡技術和產品在工業也有很多的應用。 ZigBee是一個低功耗、短距離和低速的無線網絡技術，工作在2.4GHz國際免執照的頻率，在IEEE標準上它和無線局域網、藍牙同屬802家族中的無線個人區域網絡， ZigBee是有兩部分組成，物理和鏈路層符合IEEE802.15.4， 網絡和應用層符合ZigBee聯盟的規范。ZigBee聯盟是在2002年成立的非盈利組織，有包括TI、霍尼威爾、華為在內兩百多家成員， ZigBee聯盟致力推廣兼容802.15.4和ZigBee協議的平臺， 制定網絡層和應用架構的公共規范，希望在樓宇自動化、居家控制、家用電器、工業自動控制和電腦外設等多方面普及ZigBee標準。 GPRS是在現有的GSM 網絡發展出來的分組數據承載業務，它工作在標準的GSM頻率，由于是一個分組交換系統，它適合工業上的突發，少量的數據傳輸，還因為GSM網絡覆蓋廣泛，永遠在線的特點，GPRS特點適合工業控制中的遠程監控和測量系統。在工業控制應用中GPRS 芯片一般是以無線數傳模塊形式出現的，它通過RS232全雙工接口和單片機連接，軟件上這些模塊都內置了GPRS，PPP和TCP/IP協議，單片機側通過AT指令集向模塊發出測試，連接和數據收發指令，GPRS模塊通過中國移動cmnet進入互聯網和其他終端或者服務器通訊。目前市場常見的模塊有西門子G24TC45、TC35i，飛思卡爾G24，索愛GR47/48， 還有Wavecom 的集成了ARM9核的GPRS SoC模塊WMP50/100。GPRS模塊有區分自帶TCP/IP協議和不帶協議兩種，一般來講，如果是單片機側有嵌入式操作系統和TCP/IP協議支持的話或者應用的要求只是收發短信和語音功能的話，可以選擇不帶協議的模塊。 先進的SoC技術正在無線應用領域發揮重要的作用。德州儀器收購了Chipcon公司以后發布的CC2430 是市場上首款SoC的ZigBee單片機， 見圖1，它把協議棧z-stack集成在芯片內部的閃存里面， 具有穩定可靠的CC2420收發器，增強性的8051內核，8KRAM，外設有I/O 口，ADC，SPI，UART 和AES128 安全協處理器，三個版本分別是32/64/128K的閃存，以128K為例，扣除基本z-stack協議還有3/4的空間留給應用代碼，即使完整的ZigBee協議，還有近1/2的空間留給應用代碼，這樣的無線單片機除了處理通訊協議外，還可以完成一些監控和顯示任務。這樣無線單片機都支持通過SPI或者UART與通用單片機或者嵌入式CPU結合。 2008年4月發表CC2480新一代單片ZibBee認證處理器就展示出和TI MSP430 通用的低功耗單片機結合的例子。圖1 CC2430應用電路 工業控制領域的另一個芯片巨頭——飛思卡爾的單片ZigBee處理器MC1321X的方案也非常類似，集成了HC08單片機核心， 16/32/64K 閃存，外設有GPIO， I2C和ADC， 軟件是Beestack 協議，只是最多4K RAM 對于更多的任務顯得小了些。但是憑借32位單片機Coldfire和系統軟件方面經驗和優勢， 飛思卡爾在滿足用戶應用的彈性需求方面作的更有特色，它率先能夠提供從低-中-高各個層面的解決方案，見圖2。
上傳時間： 2013-11-02
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摘要: 本文介紹了L ED 顯示屏常規型驅動電路的設計方式及其存在的缺陷, 提出了簡單的L ED 顯示屏恒流驅動方式及電路的實現。關鍵詞:L ED 顯示屏 動態掃描 驅動電路中圖分類號: TN 873+ . 93 文獻標識碼:A 文章編號: 1005- 9490(2001) 03- 0252- 051 引 言 L ED 顯示屏是80 年代后期在全球迅速發展起來的新型信息顯示媒體, 它利用發光二極管構成的點陣模塊或像素單元, 組成大面積顯示屏幕, 以其可靠性高、使用壽命、環境適應能力強、性能價格比高、使用成本低等特點, 在信息顯示領域已經得到了非常廣泛的應用[ 1 ]。L ED 顯示屏主要包括發光二極管構成的陣列、驅動電路、控制系統及傳輸接口和相應的應用軟件等, 其中驅動電路設計的好壞, 對L ED 顯示屏的顯示效果、制作成本及系統的運行性能起著很重要的作用。所以, 設計一種既能滿足控制驅動的要求, 同時使用器件少、成本低的控制驅動電路是很有必要的。本文就常規型驅動電路的設計作些分析并提出恒流驅動電路的設計方式。2 L ED 顯示屏常規驅動電路的設計 L ED 顯示屏驅動電路的設計, 與所用控制系統相配合, 通常分為動態掃描型驅動及靜態鎖存型驅動二大類。以下就動態掃描型驅動電路的設計為例為進行分析:動態掃描型驅動方式是指顯示屏上的4 行、8 行、16 行等n 行發光二極管共用一組列驅動寄存器, 通過行驅動管的分時工作, 使得每行L ED 的點亮時間占總時間的1ön , 只要每行的刷新速率大于50 Hz, 利用人眼的視覺暫留效應, 人們就可以看到一幅完整的文字或畫面[ 2 ]。常規型驅動電路的設計一般是用串入并出的通用集成電路芯片如74HC595 或MC14094 等作為列數據鎖存, 以8050 等小功率N PN 三極管為列驅動, 而以達林頓三極管如T IP127 等作為行掃描管, 其電路如圖1 所示。
上傳時間： 2014-02-19
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鍵盤工作原理ppt l逐行掃描法 l由程序對鍵盤進行逐行掃描，通過檢測到的列輸出狀態來確定閉合鍵。 l需要設置輸入口、輸出口各一個。 l行列掃描法 l通過行列顛倒掃描來識別閉合鍵。在掃描每一行時，讀列線；然后依次向列線掃描輸出，讀行線。 l需要提供兩個可編程的雙向輸入/輸出端口。
上傳時間： 2013-10-15
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提出了一種在TI公司高性能數字信號處理器TMS320DM3730上進行H.264編碼器（即x264編碼器）移植與優化的方法，詳細描述了在CCS4.2開發平臺上進行x264編碼器移植工作的基本原理和需要注意的問題。為了提高編碼速度，針對DM3730處理器的結構特點，對x264編碼器進行了優化，主要方法包括編譯器優化、內存優化、C語言代碼優化及匯編代碼優化。對x264編碼器進行的CIF格式編碼測試結果表明，在均值信噪比略微降低的前提下，編碼速度得到了顯著提高，因此獲得了更優的編碼效率。
上傳時間： 2013-10-30
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TI公司推出的CCS3.3開發環境中文入門指導書
上傳時間： 2013-10-20
上傳用戶：dalidala
用TI dsp做變頻器的資料
上傳時間： 2013-11-14
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收音機工作原理、安裝、焊接圖片詳解
上傳時間： 2013-11-18
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TI公司的手提超聲系統DSP解決方案重量大約10磅或不到10磅,可以在沒有電池的情況下工作. 手提超聲系統廣泛應用于ICU病房,急診室, 麻醉和戰場. 手提超聲系統采用DSP和SoC來處理電傳感器(如照相機,變換器,麥克風等)所產品生的數字化電信號,一個診斷超聲圖像系統產生和發送超聲波,捕捉反射波并轉換成可視的圖像.接收到的反射波的信號處理包內插,抽取,數據濾波和重建.可編程的DSP和SoC能實時實現這些復雜的數學運算.
上傳時間： 2013-11-25
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