Giáo trình Lập trình ghép nối máy tính - Cao đẳng công nghiệp Hải Phòng

Nội dung text: Giáo trình Lập trình ghép nối máy tính - Cao đẳng công nghiệp Hải Phòng

1. UBND TỈNH HẢI PHÒNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP HẢI PHÒNG GIÁO TRÌNH LẬP TRÌNH GHÉP NỐI MÁY TÍNH Chuyên ngành: Kỹ thuật lắp ráp, sửa chữa máy tính (Lưu hành nội bộ) HẢI PHÒNG
2. 2 LỜI GIỚI THIỆU Trong các máy tính thế hệ hiện nay có một số thiết bị ngoài thông dụng như: Màn hình, bàn phím, chuột, máy in với các thiết bị ngoài đó máy tính đều có khối ghép nối tương ứng và chúng được tích hợp luôn trên một bo mạch gọi là main board. Tuy nhiên máy tính không chỉ dừng lại với thiết bị ngoại vi nói trên mà có những yêu cầu cao hơn, như kết nối với các máy móc trong công nghiệp và đã được các nhà sản xuất lưu tâm tới và họ để trống vô số các con đường có thể ghép nối với bus của máy tính như: RS232, LPT, COM, USB, các khe PCI Đây chính là con đường ai muốn nghiên cứu mở rộng phạm vi kết nối của máy tính kết hợp sử dụng với bộ vi điều khiển có thể lập trình được. Mô đun ”Lập trình ghép nối máy tinh” là một mô đun chuyên môn của học viên ngành sửa chữa máy tính. Mô đun này nhằm trang bị cho học viên các trường công nhân kỹ thuật và các trung tâm dạy nghề những kiến thức về kỹ thuật lập trình, kỹ thuật ghép nối các thiết bị ngoại vi với máy tính với các kiến thức này học viên có thể áp dụng trực tiếp vào lĩnh vực sản xuất cũng như đời sống. Mô đun này cũng có thể làm tài liệu tham khảo cho các cán bộ kỹ thuật, các học viên của các nghành khác quan tâm đến lĩnh vực này. Mặc dù đã có những cố gắng để hoàn thành giáo trình theo kế hoạch, nhưng do hạn chế về thời gian và kinh nghiệm soạn thảo giáo trình, nên tài liệu chắc chắn còn những khiếm khuyết. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô cũng như các bạn học sinh, sinh viên và những ai có nhu cầu sử dụng tài liệu này.
3. 3 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG BÀI MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH TRUYỀN THÔNG 5 A. LÝ THUYẾT 5 1. Giới thiệu về ngôn ngữ truyền thông 5 1.1. Giới thiệu Visual Basic 5 1.2. Bắt đầu với Visual Basic 5 1.2.1. Khởi động Visual Basic 5 1.2.2. Giao diện Visual Basic 6 2. Các điều khiển truyền thông 7 2.1. Textbox 7 2.2. CommandButton 8 2.3. PictureBox 9 2.4. Form 10 3. Cách gọi và viết các DLL 13 3.1. Tệp *.DLL và cách tiếp cận 13 3.1.1. Tệp DLL trong Windows 13 3.1.2. Cách tiếp cận với DLL của Windows 14 3.1.3. Vấn đề xung đột DLL 14 3.2. Cách tạo và sử dụng tệp *.DLL trong BASIC và DELPHI 15 3.2.1. Các DLL riêng 15 3.2.2. Tệp Port.DLL 16 3.2.3. Gọi tệp *.DLL trong VisualBasic 17 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 21 BÀI 1: CÁC CÂU LỆNH VÀ ĐỐI TƯỢNG TRONG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH 23 A. LÝ THUYẾT 23 1. Cách khai báo hằng biến 23 1.2. Khai báo biến 23 2. Các câu lệnh 25 3. Các đối tượng cơ sở và truyền thông 28 4. Các thuộc tính và sự kiện 29 4.1. Các thuộc tính 29 4.2. Các sự kiện 32 5. Cách viết mã chương trình 34 5.1. Đọc đặc tính trong các bảng 35 5.2. Sử dụng cửa sổ mã 35 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 36 BÀI 2: LẬP TRÌNH THIẾT BỊ ẢO 37 A. LÝ THUYẾT 37 1. Các thiết bị hiển thị số 37
4. 4 2. Máy phát tính hiệu hính sin 42 3. Dao động ký nhớ số 47 4. Điều khiển số 48 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 50 BÀI 3: LẬP TRÌNH QUA CỔNG NỐI TIẾP 51 A. LÝ THUYẾT 51 1. Cổng nối tiếp 51 1.1. Cấu trúc cổng nối tiếp 51 1.2. Truyền thông giữa hai nút 54 2. Xuất trực tiếp ra dữ liệu số 55 3. Cổng nối tiếp RS232 62 3.1. Quá trình truyền một byte dữ liệu 62 3.2. Cổng nối tiếp RS 232 62 4. Truyền dữ liệu nối tiếp và đồng bộ 78 4.1. Truyền dữ liệu nối tiếp 78 4.2. Truyền dữ liệu đồng bộ 79 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 80 BÀI 4: LẬP TRÌNH QUA CỔNG SONG SONG 87 A. LÝ THUYẾT 87 1. Lập trình qua cổng song song 87 1.1. Cấu trúc cổng song song 87 1.2. Giao tiếp với thiết bị ngoại vi 90 1.2.1. Giao tiếp với máy tính 90 1.2.2. Giao tiếp thiết bị khác 91 2. Xuất dữ liệu ra cổng song 100 2.1. Một bộ tạo hàm 100 2.2. Điều khiển những máy móc đơn giản 102 2.3. Ghép nối song song qua cổng máy in 105 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 116 BÀI 5: LẬP TRÌNH QUA CÁC MẠCH GHÉP NỐI ĐA NĂNG 121 A. LÝ THUYẾT 121 1. Xây dựng Phần cứng và cách điều khiển 121 2. Thiết lập chương trình đo lường 125 3. Kiểm tra hoạt động của các vi mạch 126 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132
5. 5 MÔ ĐUN: LẬP TRÌNH GHÉP NỐI MÁY TÍNH Mã mô đun: MĐ38 Vị trí, ý nghĩa, vai trò của mô đun: - Vị trí: + Môn đun được bố trí sau khi học xong môn học/mô đun: Lắp ráp và cài đặt máy tính, Đo lường và điều khiển máy tính, Kiến trúc máy tính, Sửa chữa máy tính. - Tính chất: + Là môn đun chuyên ngành tự chọn. - Ý nghĩa, vai trò của mô đun: + Mô đun này giúp chúng ta có thể tạo ra được mối liên hệ cần thiết giữa máy tính và thế giới bên ngoài + Chương trình điều hành hệ thống ghép nối của mô đun có khả năng đảm nhận việc thu thập thông tin từ bên ngoài và điều khiển các thiết bị ghép nối với máy tính + Giúp cho người đọc có kỹ năng về lập trình đối tượng và tạo ra được các mạch điện tử để ghép nối với máy tính có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Mục tiêu của mô đun: - Lập trình truyền thông qua cổng nối tiếp và song song - Xây dựng kế hoạch và thiết kế các chương trình điều khiển ghép nối máy tính. - Lập trình hoàn chỉnh trên môi trường phát triển với ngôn ngữ hỗ trợ lập trình ghép nối. - Có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách nhiệm trong học tập. - Bình tĩnh, tự tin trong các công việc liên quan ghép nối máy tính Thời lượng Mã bài Tên bài Tổng Lý Thực Kiểm số thuyết hành tra Bài mở đầu: Tổng quan về ngôn ngữ MĐ38-01 04 03 10 0 lập trình truyền thông Bài 1: Các câu lệnh và đối tượng trong MĐ38-02 10 03 05 02 ngôn ngữ lập trình MĐ38-03 Bài 2: Lập trình thiết bị ảo 10 04 05 01 MĐ38-04 Bài 3: Lập trình qua cổng nối tiếp 12 06 06 MĐ38-05 Bài 4: Lập trình qua cổng song song 12 06 05 01 Bài 5: Lập trình qua các mạch ghép MĐ38-06 12 06 06 nối đa năng
6. 6 BÀI MỞ ĐẦU: TỔNG QUAN VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH TRUYỀN THÔNG Mã bài : MĐ38-01 Giới thiệu Bài mở đầu nhằm giới thiệu cho học sinh một cách tổng quan về ngôn ngữ được sử dụng để lập trình giao tiếp với máy tính, việc lập trình Visual có thể hiểu là dùng các điều khiển có sẵn, chúng ta sẽ dùng chuột với những thao tác để lấy những điều khiển cần dùng từ hộp công cụ đưa vào Form để thiết kế chương trình, xác lập các thuộc tính cho chúng và sau đó là viết lệnh cho những điều khiển đó. Mục tiêu - Nhận biết được tổng thể của ngôn ngữ lập trình truyền thông - Trình bày chính xác các điều khiển truyền thông, đặc tính, các sự kiện - Sử dụng gọi được các hàm API trong lập trình truyền thông và một số ứng dụng trong lập trình truyền thông. - Cẩn thận, tự giác, chính xác - Tuân thủ, đảm bảo an toàn cho người và thiết bị - Có tinh thần trách nhiệm cao trong học tập và làm việc Nội dung chính A. LÝ THUYẾT 1. Giới thiệu về ngôn ngữ truyền thông Mục tiêu : - Hiểu được khái niệm về ngôn ngữ lập trình Visual Basic - Thực hiện được một số thao tác cơ bản trên phần mềm Visual Basic 6 1.1. Giới thiệu Visual Basic Visual Basic là một ngôn ngữ lập trình cấp cao 32 bit được sử dụng để viết các chương trình chạy trong môi trường Windows. Visual Basic sử dụng kiểu lập trình Visual hay RAD( Rapid Application Development) trong đó việc tạo các cửa sổ, các Điều khiển và cách ứng xử của các cửa sổ cũng như các Điều khiển được thực hiện một cách dễ dàng nhanh chóng chỉ bằng các thao tác với mouse không cần phải khai báo, tính toán với nhiều câu lệnh phức tạp. Visual Basic là một ngôn ngữ lập trình theo kiểu hướng đối tượng. Nó khác với kiểu lập trình cũ là kiểu Top Down. - Lập trình Top Down: chương trình được bố trí và thực thi từ trên xuống. Với kiểu lập trình này, việc bố trí sẽ trở nên rất khó khăn đối với các chương trình lớn. - Lập trình hướng đối tượng OOP (object-oriented programming): Các thành phần được phân thành các đối tượng (Object) và viết cách ứng xử riêng cho mỗi đối tượng sau đó kết hợp chúng lại tạo thành chương trình. 1.2. Bắt đầu với Visual Basic 1.2.1. Khởi động Visual Basic: Sau khi khởi động VB, một hộp thoại (Dialog) “New Project” xuất hiện cho phép lựa chọn 1 trong các loại ứng dụng mà bạn muốn tạo. VB6 cho phép tạo 13 loại ứng dụng khác nhau ở Tab
7. 7 “New”, tuy nhiên ở mức độ căn bản và thông thường, Standard EXE (một loại chương trình tự chạy tiêu chuẩn) sẽ được chọn. Hình 1.1: Dialog lựa chọn ứng dụng 1.2.2. Giao diện Visual Basic Hình 1.2: Giao diện Visual Basic + Giao diện cơ bản của VB bao gồm các thành phần sau: MenuBar: các trình đơn của VB. Toolbar: một số chức năng cơ bản của chương trình. Toolbox: chứa các Điều khiển (Control) thông dụng. Project Explorer: hiển thị các thành phần của ứng dụng đang thực hiện. Properties Window: Cửa sổ hiển thị các đặc tính (Properties) thiết kế của các + Điều khiển.
8. 8 Form Layout Window: xem trước hoặc thay đổi vị trí Form khi thực thi ứng dụng. Workspace: vùng làm việc của chương trình Ngoài ra giao diện VB còn chứa rất nhiều các thành phần khác. Để hiển thị thành phần nào bạn chọn trình đơn “View” và click chọn thành phần bạn muốn hiển thị. Tuy nhiên, với những thành phần được giới thiệu trên đã đủ để giúp bạn xây dựng các ứng dụng của VB. Các thành phần trên sẽ được giới thiệu đầy đủ hơn trong các phần sau của tài liệu này. Chú ý: Do VB là một ngôn ngữ lập trình theo kiểu hướng đối tượng (tuy chưa thật sự đầy đủ ý nghĩa), vì vậy để có thể làm việc với VB trước hết bạn phải biết cơ bản về khái niệm “Đối tượng”-Object. 2. Các điều khiển truyền thông Mục tiêu : - Trình bày chính xác các điều khiển truyền thông, đặc tính, các sự kiện - Sử dụng được các đối tượng để tạo các Form Các Điều khiển trong VB là một dạng của Đối tượng. Đó là những công cụ có sẵn giúp cho việc tạo giao diện của ứng dụng trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn, đây chính là đặc trưng của kiểu lập trình VISUAL hay RAD đã được đề cập ở trên. Các Điều khiển cũng bao gồm các thành phần của Đối tượng. Vì vậy, từ bây giờ khái niệm Điều khiển có thể hiểu đồng nhất với Đối tượng. 2.1. Textbox Textbox hay còn gọi là edit field or edit control, hiển thị thông tin trong thời gian thiết kế hay lúc chương trình đang thực thi. Việc truy xuất thông tin của Textbox được thực hiện thông qua Properties “Text”
9. 9 2.2. CommandButton Là các nút nhấn được sử dụng để bắt đầu, ngắt hoặc dừng một qúa trình nào đó
10. 10 2.3. PictureBox Là một điều khiển được sử dụng chứa các loại file hình tiêu chuẩn. Đặc biệt ta còn có thể vẽ lên các Form
11. 11 2.4. Form Form hay biểu mẫu, là đối tượng quan trọng khi viết các ứng dụng. Form được xem là nền của giao diện, một ứng dụng phải có ít nhất một Form. Cũng giống như các Đối tượng khác, Form cũng có các Properties, Method và Event riêng, tuy nhiên Form có còn có 1 đặc điểm quan trọng khác là tất cả các Đối tượng nằm trên Form được coi là 1 thành phần của Form đó, như vậy có thể dung dấu “.”để truy xuất các đối tượng trên Form. Vd: trên Form1 có 1 nút lệnh Command1, để đặt giá trị Left của Command1 là 100 ta sử dụng lệnh: Command1.Left=100 hay Form1.Command1.Left=100.
12. 12 - Từ khoá “Me”: từ khoá Me được sử dụng thay cho tên 1 Form nào đó trong 1 câu lệnh nếu câu lệnh được viết ngay trong Form đó. Ví dụ trên có thể viết lại: Me.Command1.Left=100.
13. 13 Ngoài ra còn rất nhiều Control khác thường được sử dụng khi thiết kế các ứng dụng với VB như : - Image: cũng được sử dụng hiển thị hình ảnh như Form nhưng không thể vẽ được lên đối tượng này. Đặc biệt kích thước hình ảnh chèn vào có thể thay đổi theo kích thước của đối tượng Image nếu thuộc tính Stretch=true. - Label: thường được sử dụng làm các nhãn, các đề tựa - Check box: mang hai giá trị true hoặc false khi control này được đánh dấu chọn hoặc không chọn. - OptionButton: Nút lựa chọn - ComboBox: danh sách các lựa chọn dạng xổ xuống. - ListBox: cũng chứa danh sách các lựa chọn nhưng dạng khung - Frame: khung bao cho một nhóm control có đặc điểm chung nào đó. - HScrollbar: thanh trượt ngang. - VScrollbar: thanh trượt đứng. - Nhóm DriveListBox, DirListBox, FileListBox: sử dụng truy xuấtđến các đườngdẫn trên đĩa. - Timer: là bộ định thì, thời gian định thì chứa trong Properties Interval Các Properties, Method, Event của các Control trên sẽ được giới thiệu trong từng các ví dụ có liên quan.
14. 14 3. Cách gọi và viết các DLL Mục tiêu : - Sử dụng được các hàm API trong lập trình truyền thông và một số ứng dụng trong lập trình truyền thông. - Trình bày được vấn đề xung đột các DLL - Tạo và sử dụng được các tệp *.DLL trong BASIC và DELPHI DLL là các thư viện liên kết động chứa các hàm và thủ tục mà ta có thể sử dụng để bổ sung cho những hàm còn thiếu của một ngôn ngữ lập trình. Có hai loại DLL là Windows API DLL và Third-Party DLL - Windows API DLL là những tập tin DLL đã được cài sẵn theo cáchệ điều hành - Windows. Các tập tin Windows API DLL có những hàm, thủ tục được bổ sung một số chức năng mà VB chưa có. Ngoài các Windows API DLL, các chương trình trên Windows có thể phải sử dụng các DLL khác ( do các công ty hay cá nhân khác Microsoft phát triển) gọi là cácThird-Party DLL. Không như cácWindows API DLL , các Third-Party DLL cần được cài lên đĩa cứng trước khi sử dụng lần đầu. các Third- Party DLL thường được tạo ra bằng ngôn ngữ C. Việc sử dụng các DLL có nhiều ưu điểm so với các thư viện tĩnh (thường gọi là Package): - DLL tiết kiệm chỗ trống trên đĩa. - DLL tiết kiệm bộ nhớ bằng cách sử dụng kỹ thuật chia sẻ hay còn gọi là ánh xạ bộ nhớ. - Việc gỡ rối ( Debug) trở nên dễ dàng hơn bởi các lỗi được cô lập trong DLL duy nhất. - DLL luôn tỏ ra hiệu quả khi độ an toàn của nó được đảm bảo. Khai báo DLL Để có thể sử dụng các hàm, thủ tục trong một DLL, trước hết phải khai báo các hàm, thủ tục đó. Công thức khai báo chung trong VB là: [Public| Private] Declare Sub|Function name Lib “Libname” [Alias “aliasname”] vd: Public Declare Function PortIn Lib "io.dll" (ByVal Port As Integer) As Byte Trong đó : - Public : sử dụng toàn cục - PortIn: tên hàm - Io.dll: tên DLL 3.1. Tệp *.DLL và cách tiếp cận 3.1.1. Tệp DLL trong Windows Tệp tin *.DLL (Dymantic Link librany) Thư viện liên kết động, đôi khi còn gọi là các hàm thư viện của Windows (Window Function librany). Thay vì chúng ta phải viết toàn bộ ứng dụng bằng tay thì bây giờ chúng ta chỉ việc gọi các chức năng đã có sẵn trong tệp tin *.DLL. Đặc tính liên kết dộng hoàn toàn tương phản với với một khái niệm khác đó là liên kết tĩnh cụ thể là việc đóng
15. 15 gói sử dụng các hình ảnh liên kết tĩnh. Mặc dù hiện nay Unix cũng cung cấp các thư viện dùng chung (tương tự *.DLL), nhiều nhà cung cấp Unix các liên kết tĩnh vì ứng dụng hoàn toàn tương tự các thành phần cần thiết, việc cài đặt một thư viện hay ứng dụng mới không thể làm hỏng các chương trình cài đặt trước đó. Các nhà cung cấp không cần phải lo nắng tới việc khi cài đặt thì các phầm mềm khác có ảnh hơửng tới phần mềm của mình hay không. Khi sử dụng các tệp *.DLL có những ưu điểm sau đây: - Tệp *.EXE có kích thước giảm đi đáng kể do phần lớn các mã nằm trong DLL. - Một thư viện DLL có thể sử dụng đồng thời cho nhiều ứng dụng khác nhau, nhưng lại chỉ cần nạp một lần vào bộ nhớ trước khi chạy - Các chương trình thể hiện tính Modul rõ hơn vì có sự thay đổi trong DLL thì các chương trình gọi thương không bị thay đổi. Ngoài ra còn có một số ưu điểm khác: Một là: Dung lượng ổ đĩa được tiết kiệm Hai là: Tiêt kiệm bộ nhớ vì nó có thể dùng cho nhiều ứng dụng khác nhau tức là nó áp dụng kĩ thuật chia sẻ. Windows cố gắng nạp DLL vào bộ nhớ Heap và khi chương trình nào cần sử thì sẽ ánh xạ địa chỉ vị trí của nó sang cho chương trình cần dùng. Phần lớn các DLL có thể chia sẻ được nhưng có một số thì không thể chia sẻ mà phải sử dụng riêng Ba là: Việc sửa chữa lỗi xảy ra tỏ ra dễ dàng hơn vì phấn nào sảy ra lỗi thì phần đó được sửa chữa. Các DLL có lỗi là duy nhất có thể sửa chữa nó mà kkhông cần phải viết lại toàn bộ ứng dụng 3.1.2. Cách tiếp cận với DLL của Windows + Cơ chế bảo vệ file của Windows: Khi tiếp cận với các thư viện một vấn đề quan trọng cần phải biết đến là cơ chế bảo vệ File Của window. Chức năng bảo vệ tập tin của window (WFP: Windows File Protected) là bảo vệ các DLL hệ thống khỏi phải sửa chữa hay xóa bỏ các tác nhân không được phép. Các ứng dụng không thể thay thế các DLL hệ thống, chỉ có các Package nâng cấp hệ điều hành, chẳng hạn như là SERVICE PACK mới có thể làm điều đó. Các DLL hệ thống chỉ được nâng cấp bỏi SERVICE PACK được gọi là DLL được bảo vệ (Protection DLL). Trong Window 2000 có khoảng 2.800 DLL được bảo vệ. Nếu ta thử sao chép một DLL được bảo vệ trong thư mục hệ thống (Win\System32 ) bằng một DLL cùng tên nhưng khác phiên bản thì mọi việc tưởng diễn ra êm dẹp và lại không hề báo lỗi. Nhưng sau đó Window 2000 lại thay thế nó bằng bản gốc ban đẩu. Mỗi khi DLL được đặt vào trong thư mục hệ thống thì Window nhận được một sự thay đổi thư mục thì nó lập tức kiểm tra xem có DLL được bảo vệ nào bị thay đổi hay không. Nếu đúng có sự thay đổi thì nó kiểm tra xem có chữ kí số phù hợp lệ hay không. Nếu không hợp lệ thì Window tự sao chép DLL gốc từ thư mục Win\System32\dllCache vào thư mục Window\SYStem32. WFP bảo vệ các DLL hệ thống khỏi sự thay đổi của các thành phần của phần mềm cài đặt. Ngay các sản phẩm của MicroSoft Như Office và Visual Studio cũng không thể nâng cấp các DLL được bảo vệ trong thư mục hệ thống. 3.1.3. Vấn đề xung đột DLL
16. 16 Khi mới tiếp xúc với các DLL thì một trong số các khó khăn gặp phải là vấn đề xung đột DLL:Sau khi cài đặt một phần mềm mới với một số thư viện liên kết động DLL nào đó. Một hoặc vài ứng dụng có sẵn trên máy không làm việc được nữa. Vấn đê xung đột DLL trên Windows9x gây nên bởi một số yếu điểm trong việc bảo vệ DLL: một chương trình cài đặt nào đó không kiểm tra phiên bản trước khi sao chép các DLL vào thư mục của hệ thống. Thí dụ nếu một chương trình cài đặt so sánh phiên bản hiện thời của MFC42.DLL và không gây ra vấn đề gỉ. Tuy nihên một chương trình cài đặt lại không làm thao tác này. Bản DLL cũ được sao chép đè nên bản DLL mới hơn. Hậu quả là khi chương trình yêu cầu một đọan mã trong bản mới hơn, nó sẽ không tìm được đoạn mã đó. Vấn đề này xảy ra rất phổ biến với những người sử dụng win9x, đặc biệt là khi Download các phần mềm miễn phí hoặc là khi soa chép các chương trình từ người quen. Các chương trình chuyên nghiệp ngày nay không gây nên vấn đề này bời lẽ chúng luôn kiểm tra chước khi ghi đè nên DLL. Các DLL mới luôn được coi là tương thích với phiên bản cũ, nhưng điều này không phải bao giờ cũng đúng. Vấn đề xung đột DLL cũng có thể xảy ra khi một DLL được cài đặt nhưng bản thân nó lại chứa một lỗi mới. Mặc dù đây là nguyên nhân rất ít gặp nhưng đã có trường hợp xảy ra trong thực tế. 3.2. Cách tạo và sử dụng tệp *.DLL trong BASIC và DELPHI 3.2.1. Các DLL riêng Thường thì các chương trình trên Window 9x xho những ứng dụng cụ thể ta sẽ càm thấy thiếu một số hàm nào đó. Khi đó cách giải quyết tốt nhất là viết ra hàm bằng một ngôn ngữ khác, chẳng hạn như ngôn ngữ C. Sau đó thiết lập một hàm DLL. Đây chính là DLL riêng (Private). Có thể định nghĩa: DLL riêng là các DLL được cài đặt trong một ứng dụng xác định và chỉ có ứng dụng đó sử dụng. Chẳng hạn ta quan tâm đến chương trình Maypp.exe. Ta đã kiểm tra Myapp.exe với Msvcrt.dll phiên bản 1.0 và với Mayapp.dll phiên bản 2.0. Ta muốn bảo rằng Mayapp.exe luôn được sử dụng Msvcrt.dll phiên bản x.x và MA.dll phiên bản 2.0. Để làm được việc đó phần mềm cài đặt của ta sao chép Mayapp.exe, Msvcrt.dll phiên bản 1.0 và Sa.dll phiên bản 2.0 vào thư mục /Myapp. Sau đó ta lưu ý Window 98/2000 rằng Myapp.exe sẽ dùng các DLL riêng đó. Khi Myapp chạy trên một hệ thống Windows 98/2000, nó tìm trong thư mục /myapp các DLL riêng trước khi tìm trong cá thư nục và đường dẫn của hệ thống. Các Service Pack tương lai nâng cáp Msvcrt.dll sẽ không thể làm hỏng Myapp vì nó không sử dụng phiên bản chung của Msvcrt.dll. Các ứng dụng khác có cài đặt các phiên bản khác của DLL không thể ảnh hưởng tới Myapp, bời lẽ Myapp có phiên bản sử dụng riêng MA.dll. Các DLL riêng còn được gọi là các DLL cạnh nhau (Side to side), bởi lẽ một bản riêng của DLL được sử dụng trong ứng dụng ứng dụng khác. Nếu ta chạy WorđPa và mypp đồng thời thì hai bản Msvcrt.dll được nạp vào vào bộ nhớ (do đó mà có thuật ngữ "cạnh nhau"), ngay cả khi WordPad và Myapp cùng dùng chung phiên bản của Msvcrt.dll.
17. 17 Có hai cách tiếp cận để có được DLL riêng. Nếu ta đang viết một ứng dụng mới hoặc một bộ phận mới, ta đặt cho mỗi phần một phiên bản duy nhất. Ứng dụng của ta biết phải nạp bản riêng DLL dùng chung nhờ thông tin phiên bản của nó. Cách tiép cận thứ hai là bảo vệ các ứng dụng có sẵn, Giả sử C:\Myapp\Myapp.exe là một ứng dụng đã có mà ta muốn bảo vệ khỏi rủi ro trong những lần nâng cấp của các DLL sau cũng như của Service Pack. Ta chỉ cần sao chép các DLL định biến thành các DLL riêng của Myapp vào thư mục \Myapp và tạo ra một tệp rỗng trong thư mục đó tên là "Myapp.exe local". bây giờ khi Myapp chạp và tìm File.local nó sẽ tìm kiếm trong thư mục hiện thời các DLL và COM service trước khi tìm đến đường dẫn chuẩn. Nếu ứng dụng của ta mà bị lỗi do Service Pack nâng cấp, ta tạo một chương trình cài đặt với file.local và các DLL mà ta cần cung cấp chúng cho khách hàng. Cả cách tiếp cận chỉ đình phiên bản (cho các ứng dụng đang viết ) và cho local (các ứng dụng đã có ) đều có một số đặc tính như sau: - Các DLL trong thư mục ứng dụng đươc nạp thay vì các DLL hệ thống - Ta không thể đổi hướng 20 DLL đươck liệt kê trong HKEYLOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\ControlSession manager\ KnownDLLs. Phần lớn chúng không thể chạy cạnh nhau vì cần duy trì các trạng thái không phụ thuộc vào tiến trình Vídụ: kernel32, user32 và ole32 không thê bị đổi hướng bởi lẽ chúng có trạng thái (các đối tượng kernel, các handle cửa sổ ) cần duy trì xuyên suốt các tiến trình. Trong hệ điều hành tương lai một số các DLL này sẽ được sửa lại và chạy cạnh nhau, khi đó danh sách sẽ được rút bớt. Để giải quyết các xung đột trong các ứng dụng hiện có phải xác định xem: DLL nào cần được bảo vệ. Các tiếp cận chỉ định cần phải được thực hiện bởi chính tác giả của bộ phận hay ứng dụng. Các nhà quản lí các chương trình cài đặt có thể tạo ra các file.local rỗng để thực hiện cách tếp cận thứ hai. Các hệ điều hành hiện nay hầu hết có các cơ chế bảo vệ. 3.2.2. Tệp Port.DLL Điều đặc biệt khó khăn khi làm việc trong môi trường Windows là tiếp cận đến giao diện của máy tính PC. Thực tế cho thấy có một biện pháp hiệu quả nhất là tạo ra một tệp DLL có khả năng sử dụng trong nhiều ứng dụng. Một tệp khác được giới thiệu trong phần sau có tên quy ước là 8255.DLL. Được viết bằng C++ các tệp này được viết trong một ngôn ngữ khác, tùy theo kinh nghiêm của người lập trình. Tệp DLL được đề cập đến nhiều lần trong phàn này là đượ viết dưới dạng ngôn ngữ Delphi có quy ước là Port.dll để chỉ ró đối tượng ứng dụng là các cổng. Tệp DLL này được thực hiện chức năng mở rộng của ngôn ngữ để dùng cho các ngôn ngữ lập trình khác nhau. Sau khi tạo ra (hoặc kiếm được) thì phải sao chép vào trong thư mục hệ thống của Windows để các chương trình đều có thể sử dụng được. Tùy theo cách lựa chọn, ta cũng có thể đặt tệp DLL này vào trong thư mục chương trình nào đó của chương trình điều hành (EXE) Những nhiệm vụ đặt ra khi viết tệp PORT.DLL là:
18. 18 + Mở giao diện + Truyền dữ liệu theo cách nối tiếp + Tiếp cận đến các đường dẫn ở giao diện + Nhập và xuất ra các cổng phát khoảng thời gian để cho có thời lượng chính xác đến Mili giây phát khoảng thời gian để cho có thời quét chính xác đến Micro giây + Truy cập tới card âm thanh + Truy cập qua cổng trò chơi Tệp DLL có thể được sử dụng trong các hệ thống có thể lập trình hoàn toàn khác nhau. Ngoài ngôn ngữ được lập trình trong phần này, các hàm có thể được viết bằn ngôn ngữ C. Vì vậy một chương trình được viết ra một lần có thể được chuyển giao dễ dàng sang các hệ hthống lập trình khác. Ngoài ra, ta có thể trao đổi với thư viện DLL trong các Macro của Word hoặc Exel. Việc viết ra một thư viện DLL chung để truy cập tới phàn cứng đã được dự tính. Ở một mức độ nào đó có phần trái ngược với cách tư duy của nhà thiết kế phần mềm khoi xây dựng Windows. Trong đó tất cả các thao tác truy cạp nên phần cứng đều tiến hành thông qua các tệp đệm (Driver). Một tệp đệm luôn đi theo một thiết bị hoàn toàn xác định. Đối với ứng dụng ghép nối máy tính không chuyên nghiệp thì không thể hy vọng đến sự giúp đỡ của các tệp này. Lý do việc viết ra các tệp này thường rất tốn kém và thường được viết ra bởi các hãng lớn. Trong DOS, mỗi ngôn ngữ lập trình đều có các lệnh dùng cho cổng, mà thường gọi tắt là lệnh cổng (GWBASIC là INP và OUT, còn trong TurboPascal là PORT [ ], ). Để trao đổi trực tiếp trên toàn bộ phần cứng của máy tính PC.Trong một số hệ điều hành thì chúng ta thâm nhập phần cứng phải thông qua các hàm các thư viện các dịch vụ của hệ điều hành và có sự bảo vệ của hệ thống nên việc truy cập trực tiếp vào phần cứng càng trở nên khó khăn. Trong các hệ điều hành thiên hướng mạng thì vịêc truy cập đó lại càng bị bó hẹp 3.2.3. Gọi tệp *.DLL trong VisualBasic Việc sử dụng một tệp tin DLL có thể được chỉ ra ở đây thông qua một thí dụ đơn giản mà không bổ sung thêm gì cho phần cứng. Loa của máy tính được điều khiển thông qua các khối, các khối này có thể điều khiển qua cá lệnh cổng. Loa được điểu khiển hoặc là bằng bộ định thời để xuất ra âm thanh có tần số nhất định hoặc ta có thể điều khiển trực tiếp thông Hình 1.3: Tạo một Module
19. 19 qua đường dẫn xuất ra vi mạch ghép nối ngoại vi lập tình được PPI (Programable Peripheral Interface) loại 8255 trong máy tính pc ta cũng có thể tạo ra các âm thanh theo các cách thay đổi trạng thái logic một đường dẫn bằng một chuỗi các tac dộng liên tục: Bật và tắt. Các phương pháp thử nghiệm dược nêu ra ở đây một mặt đẻ làm quen với các khái niệm cơ bản về một tệp DLL, mặt khấc để khảo sát tiến trình thời gian trong Windows. Loa được điều khiển qua bít 1 của cổng B trên vi mạch 8255. Vi mạch này chiếm các địa chỉ 60h (96 dec) trong vùng vào/ra của PC, cổng B nằm ở địa chỉ 97. Các nối ra cổng luôn có độ rộng 8 bít, vì thế 8 đường dẫn có thể chuyển cùng một lúc. Nhưng chỉ có đường dẫn bit 1 được phép thay đổi, bởi vì cổng B của mạch PPI, còn điều khiển nhiều đường dẫn khác. Do đó trước hết, trạng thái của cổng chỉ được đọc để thay đổi chỉ một bit. Nếu cảm thấy kho khăn trong việc tìm hiểu cách xử lí từng bit, ta nên chọn cách tiếp cận với cách chương trình dùng làm thí dụ được giới thiệu trong các chương trình sau; Ngoài ra việc truy nhập nên ccác giáo diện từ bên ngoài có phần đơn giản hơn. Để tiếp cận với các địa chỉ cổng riêngbiệt trên máy tính PC tệp DLL giới thhiệu hai hàm cụ thể. Out Port ADR.DAT 'xuất dữ liẹu ra một địa chỉ ra tệp Input port ADR 'đọc dữ liệu từ địa chỉ ADR Trong Visual Basic outport có thể được kết nói như là Sub (procedure) ngược lại inport phải là một hàm. Các phàn tử của tệp DLL đợc chỉ định bằng lệnh khai báo (Declare) để việc chuyển giao dữ liệu giữa VIsualBasic và têp DLL, có thể vận hành đúng thì tất cả các thông số giao ByVal cần được khai báo,nghĩa là như một tham trị- ngược với vieecj chuyển giao một địa chỉ so sánh trong hệ diều hành Windows 95/95 32 bit phải dùng các chữ in khi khai báo trong thư viện DLL, Tất cả ccác hàm chỉ được đặt tên bằng các chữ cái viết in và tên này phải được giữ nguyên trong chương trình được gọi. những lời khai báo toàn cục phải được khai báo trong một Modul riêng. Modul này được kết nối trong Project TON, Declare sub OUTPORT Lib "PORT.DLL" (ByVal Adr as Integer, Byval dat as Integer) Declare Fuction OUTPOR Lib "PORT.DLL" (ByVal Adr as Integer, Byval as Integer) as Integer Declare Sub DELAY Lib "PORT.DLL" (ByVal thoigian As Integer) Hình 1.4: cửa sổ chương trình
20. 20 Bây giờ Inport và Outport (Trong đoạn chương trình viết bằng chữ In !) có thể được sử dụng trong một Project chung. Ngoài ra thủ tục Delay cũng đã được khai báo và sẽ được sử dụng trong phần dưới đây. Lần xuất âm tần đẩu tiên cần phải được tạo ra trong vòng lặp nhanh với 100 xung vuông góc ở loa, và tàn số của âm thanh phải nằm trong vùng nghe được. Việc quản lí từng bit khi xuất ra cổng bằng lệnh outport được tiến hành bằng cách sử dụng các hàm logic ALD và OR để chỉ thay đổi một đường dẫn của cổng được đọc vào bằng lệnh Inport. Các hàm này sẽ còn được giải thích chi tiết hơn trong các phần sau. Chương trình nên sử dụng một khuôn mẫu đơn giản với một phím nhấn TON. Đường dẫn loa dược tắt/bật 100 lần nhờ vậy ta có thể nghe chẳng hạn ở một máy tính tính PC với xung Nhịp 200Mhz chỉ một loại âm thanh thì thời gian chờ bổ sung cần phải được điền vào. Ở đây thời gian chở được tạo trong vòng lặp đếm với 10000 vòng lặp Private Sub Command1_Clic() Dim i, t As Integer For i = 1 To 100 OUTPORT 97, (INTPORT(97) Or 2) For t = 1 To 1000 Next t OUTPORT 97, (INTPORT(97) And 2) Next For t = 1 To 1000 Next t End Sub Khi nhấn vào phín "TON" ta sẽ nghe thấy âm thanh phất ra ở loa. Độ cao của tần số âm thanh phụ thuộc vào máy tính được sử dụng. Điểm đáng chú ý là; âm thanh được tạo ra có chất lương không cao; đôi khi ta thấy nhiều tiếng ồn hoặc tiếng lạo xạo nguyên nhân là tiến trình sử dụng thời gian (Time Characteristic) của Windows. Thời gian chờ được tạo ra qua vòng lặp trễ thường không bao giờ có thể đông đều bởi vì Windows còn phải hoàn thành nhiều nhiêm vụ chẳng hạn Windows còn phải quan sát chuột hoặc các quá trình khác đang diễn ra đổng đồng thời cần được xử lí do đó người ta thờng nói rằng Window không có khả năng thời gian thực, rằng không thể điều khiển các quá trình diễn biến nhanh bằng Windows một cách tin cậy. Tất nhiên là nhận xét này mang tính tương đối bởi vì nnhanh đến thế nào và tin cậy đến mức nào còn là một ranh giới chưa rõ ràng. Có thể khẳng định rằng khôngthể tạo ra một âm thanh trong chẻo bằng những chương trình đã dẫn ra làm thí dụ trên. Đương nhiên là vòng lặp đếm không phải là giải pháp được lựa chon trước tiên khi ta quan tâm đến thời giam trễ Window đẫ cung cấp một phương tiện tốt hơn đẻ nhận được thời gian trễ đến từng mili giây thông qua việc truy nhập tới hàm Delay của DLL việc sử dụng hàm delay theo cách này cho phép cải thiện chất lượng âm thanh được xuất ra đấng tiếc là tần số ccaco nhất của âm thanh được xuất ra chỉ cỡ 500 Hz khi ta thay đổi trạng cổng từng ms
21. 21 Với đoạn chương trình này âm thanh được xuất ra nghe rõ ràng hơn tuy chất lượng chư so sánh với âm thanh được tọa ra từ các vi mạch. Các kết quả nhận được từ DLL Realime (true) còn được cải thiện nhiều hơn. Nhưng ở đây ta có một ấn tượng rõ ràng khả năng thời giam thực của Window có thể đi xa hơn. Muốn khảo sát chi tiết hơn, ta cần đến một giao động để có thể quan sát trọng thái đường dẫn, chẳng hạn ở giao diện cổng COM của cổng nối tiếp + Ví dụ: Private Sub Command1_Click() For n = 1 To 100 OUTPORT 97, (INPORT(97) Or 2) DELAY 1 OUTPORT 97, (INPORT(97) Or 253) DELAY 1 Next n End Sub Bên cạnh hàm DELAY là dùng cho khoảng thời gian là mini giây, trong DLL còn có hàm giây trễ với khoảng thời gian là micro giây. Còn một vấn đề cần quan tâm đến là việc gọi hàm DLL. Tất cả các lời gọi DLL cần được khai báo trong modul Basic bên ngoài có tên là PORT.PAS sau đó, thư viện có thể nạp vào project mới, mà không đòi hỏi sự quan tâm nhiều hơn đến các khai báo. Trong tệp PORT.DLL phải được đặt trong thư mục Window hoặc phải đặt trong thư mục có chứa chương trình exe cần chạy Đoạn chương trình sau đây là PORT.BAS với tất cả các khai báo dùng trong VB5: Declare Function OPENCOM Lib "Port" (ByVal a$) As Integer Declare Sub CLOSECOM Lib "Port" () Declare Sub SENBYTE Lib "Port" (ByVal b$) Declare Function READBYTE Lib "Port" () As Integer Declare Sub DTR Lib "Port" (ByVal b$) Declare Sub RTS Lib "Port" (ByVal b$) Declare Sub TXD Lib "Port" (ByVal b$) Declare Function CTS Lib "Port" () As Integer Declare Function DSR Lib "Port" () As Integer Declare Function RI Lib "Port" () As Integer Declare Function DCD Lib "Port" () As Integer Declare Sub DELAY Lib "Port" (ByVal b$) Declare Sub TIMEINIT Lib "Port" () Declare Sub TIMEINITUS Lib "Port" () Declare Function TIMEREAD Lib "Port" () As Long Declare Function TIMEREADUS Lib "Port" () As Long Declare Sub DELAYUS Lib "Port" (ByVal l As Long) Declare Sub READTIME Lib "Port" (ByVal l As Boolean) Declare Sub OUTPORT Lib "Port" (ByVal a%, ByVal b%) Declare Function INPORT Lib "Port" (ByVal p%) As Integer