трусики женские украина

На головну

 Канал послідовної зв'язку на основі МС 8251 - Схемотехніка

Міністерство освіти Російської Федерації

Інститут перепідготовки кадрів

Уральського державного технічного

універсітетаКафедра мікропроцесорної техніки Курсовий проект

ТЕМА: Канал послідовної зв'язку на основі МС 8251

Пояснювальна записка

Керівник доц., К.т.н. І.Є. М'ясників

Слухач гр. СП-923 А.С.

2001р.

Зміст

1. Вступ (постановка завдання) 2. Склад контролера послідовного інтерфейсу

· Регістр буфера передавача (THR).

· Регістр буфера приймання (RBR).

· Регістр буфера молодшого байта дільника (Divisor Latch LSB).

· Регістр буфера старшого байта дільника (Divisor Latch MSB).

· Регістр дозволу переривань (IER).

· Регістр ідентифікації переривання (IIR).

· Регістр управління лінією (LCR).

· Регістр управління модемом (MCR).

· Чи не використовуваний регістр (Scratch Register).

3.Последовательная передача даних

4. Протокол послідовної зв'язку.

5. Загальні відомості про інтерфейсі RS-232С

6. Таблиця 1.5 Функції сигнальних ліній інтерфейсу RS-232C.

7. Таблиця 1.6 Основні лінії інтерфейсу RS-232C.

8. Види сигналів

9. Удосконалення

10. Тестування каналу RS-232C

11. Використана література

Введення

Контролер послідовного інтерфейсу призначений для забезпечення зв'язку по протоколу RS232C.

В даний час відомі й інші реалізації цього контролера, як сумісні з даним адаптером, так і не сумісні.

Реалізація контролера RS-232C виконана на основі МС 8251.

Слід зазначити, що основна увага приділялася основним принципам управління самого контролера і практично не розглядалися питання взаємодії з модемом та іншим периферійним обладнанням використовують цей контролер.

Постановка завдання

Скласти структурну схему RS-232C; описати склад контролера послідовного інтерфейсу і протокол послідовної зв'язку, пристрої для тестування RS-232C.Состав контролера послідовного інтерфейсу.

До складу контролера послідовного інтерфейсу входять такі регістри:

· Регістри буферів приймача і передавача,

· Регістри дозволу та ідентифікації переривань,

· Регістри управління та стану лінії,

· Регістри управління та стану модему,

· Регістри буфера дільника генератора.

У таблиці 1.1 наведені адреси всіх програмно доступних регістрів. Адреси в цій таблиці дані щодо базового адреси контролера [1].

Таблиця 1.1

 Адреса Операція Регістр DLAB

 0 W Буфер передавача (THR) 0

 0 R Буфер приймача (RBR) 0

 0 R \ W Молодший байт буфера дільника (Division Latch MSB) 1

 1 R \ W Старший байт буфера дільника (Division Latch MSB) 1

 1 R \ W Регістр дозволу переривання (IER) 0

 2 R Регістр ідентифікації переривання (IIR) X

 3 R \ W Регістр управління лінією (LCR) X

 4 R \ W Регістр управління модемом (MCR) X

 5 R Регістр стану лінії (LSR) X

 6 R Регістр стану модему (MSR) X

 7 R \ W Невикористовуваний регістр (Scratch Register) X

Базова адреса контролера в залежності від номера контролера розташовується в сегменті даних BIOS і наведено в таблиці 1.2

Таблиця 1.2

 Номер контролера Адреса в сегменті BIOS Номер переривання

 COM1 0040: 0000 IRQ4 (INT 0Ch)

 COM2 0040: 0002 IRQ3 (INT 0Bh)

 COM3 0040: 0004 Чи не фіксований

 COM4 0040: 0006 Чи не фіксований

Таблиця 1.2 містить адреси полів в області даних BIOS, в яких розташовані базові адреси контролерів послідовного інтерфейсу. Базові адреси контролерів заносяться в сегмент даних BIOS програмою POST (Power On Self Testing) при перевірці після включення електроживлення. Програма POST поміщає базові адреси контролерів послідовно один за іншим. Це означає, що між значущими полями не може бути нульового поля.

Розглянемо докладно призначення і вміст регістрів контролера послідовного інтерфейсу.

Регістр буфера передавача (THR). Має адресу 0 щодо базового адреси контролера. Даний регістр доступний тільки по запису і при значенні біта дозволу доступу до дільнику (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 0. Регістр THR містить вісім бітів даних (біт 0 є молодшим значущим розрядом і надсилається перша в канал передачі).

Регістр буфера приймання (RBR). Має адресу 0 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний з читання (IN) і при значенні біта дозволу доступу до дільнику (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 0. Регістр RBR містить вісім бітів даних (біт 0 є молодшим значущим розрядом і приймається першим з канал передачі) .

Регістр буфера молодшого байта дільника (Divisor Latch LSB).

Регістр має адресу 0 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний з читання і запису тільки при значенні біта дозволу доступу до дільнику (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 1. При запису в цей регістр нового значення дільник перезавантажується негайно.

Регістр буфера старшого байта дільника (Divisor Latch MSB).

Регістр має адресу 1 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний з читання і запису тільки при значенні біта дозволу доступу до дільнику (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 1. При запису в цей регістр нового значення дільник перезавантажується відразу.

Регістр дозволу переривань (IER). Має адресу 1 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний з читання та запису, але тільки при значенні біта дозволу доступу до дільнику (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 0. Цей регістр дозволяє управляти чотирма типами переривань, породжуваними контролером послідовного інтерфейсу. Формат регістра наведено нижче.

 7 6 5 4 3 2 1 0

 0 0 0 0 ICM ICL IFB IDA

ICM задає переривання при зміні стану модем:

1 - переривання виробляється;

0 - переривання заборонено;

ICL визначає переривання при зміні стану лінії приймача:

1 - переривання виробляється;

0 - переривання заборонено;

IFB задасть переривання при звільненні регістра буфера прийнятих даних:

1 - переривання виробляється;

0 - переривання заборонено;

IDA визначає переривання при доступності прийнятих даних:

1 - переривання виробляється;

0 - переривання заборонено;

Біти 7-4 не використовуються і повинні приймати значення 0.

Регістр ідентифікації переривання (IIR). Регістр має адресу 2 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний тільки з читання і дозволяє отримати інформацію від контролера про ждущем перериванні. Значення бітів регістра наведено нижче.

 7 6 5 4 3 2 1 0

 0 0 0 0 0 I Type II

Біти I Type визначають тип чекаючего переривання, якщо воно зберігається контролером (що визначається бітом II):

11 - змінився стан лінії приймача;

10 - прийняті дані доступні;

01 - звільнений регістр буфера;

00 - змінився стан модему.

Більш детальна інформація про пріоритети переривань, умовах появи і умови скидання стану переривання наведена нижче в таблиці 1.3

Інформація про ждущем перериванні Таблиця 1.3

 I Type Пріоритет Тип Умова появи Умови скидання

 11 Січня Стан лінії приймача Помилка переповнення, парності, посилки або пауза Операція читання LSR

 10 лютого Доступність прийнятих даних Доступність прийнятих даних Операція читання RBR

 3 січня Звільнення регістра буфера передавача Звільнення THR Операція читання IIR або запис в THR

 00 4 Стан модему Clear To Send, Data Set Ready, Ring Indicator або Data Carrier Detect Операція читання MSR

Біт II є індикатором чекаючего переривання:

0 - контролер послідовного інтерфейсу зберігає переривання;

1 - немає переривань, що очікують обробки

Біти 7 - 3 регістра не використовуються і повинні брати

значення 0.

Регістр управління лінією (LCR). Регістр має адресу 3 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний з читання та по запису.

Значення даного регістра визначає формат переданих даних в лінію передачі даних контролером послідовного інтерфейсу. Опис бітів регістра наводяться далі.

 7 6 5 4 3 2 1 0

 DLAB SB SP EPS PA NSB WLS

DLAB управляє доступом до регістрів буфера дільника. Якщо біт дорівнює 1, операція читання і запис за адресами - и1 щодо базового адреси виконуються з регістрами буфера дільника програмованого генератора. Для доступу до регістрів RBR, THR і IER біт повинен мати нульове значення.

SB встановлює стан «пауза», коли дорівнює 1. У цьому остояніе на виході контролера послідовного інтерфейсу встановлюється значення 0, яке не може бути измениния ніякими іншими діями, окрім як перевстановлення біта в 0.

SP управляє установкою режиму неизменимо біта контролю парності. Значення біта 1 задає режим, а значення 0 - скасовує. При установки біта SP в 1 повинен встановлюватися в 1 і біт PA, Е.Е. ці два біти пов'язані. Коли значення біта EPS дорівнює 0, посилається і контролюється значення біта контролю парності, рівне 1 (Mark Parity). При одиничному значенні біта EPS посилається і контролюється значення біта контролю парності, рівне 0 (Space Parity).

EPS задає вибір режиму контролю парності. Якщо біт устанговлен в 0 і біт PA встановлено у 1, генерується і перевіряється парна кількість одиничних бітів символу посилки і біта контролю парності. Якщо біт встановлений в 1 і біт PA встановлено у 1, генерується і перевіряється непарну кількість одиничних бітів символу посилки і біта контролю парності.

PA є бітом дозволу контролю парності. Якщо біт встановлений в 1, то генерується біт контролю парності між останнім бітом переданого символу і стоп-бітом.

NSB визначать кількість стоп-бітів в кожному символі, переданій контролером послідовного інтерфейсу, і пов'язаний з довгою слова обміну (біти WLS). Якщо цей біт встановлений в 0, то генерується і перевіряється один стоп-біт при будь-якій довжині слова обміну. Якщо цей біт встановлений в 1, то при довжині слова обміну в 5 біт генерується і перевіряється 1.5 стоп-біта, а при будь-якій іншій довжині слова обміну генерується і перевіряється 2 стоп-біта [2].

Біти WLS визначають довжину слова обміну:

00 - 5 бітів;

01 - 6 бітів;

10 - 7 бітів;

11 - 8 бітів.

Регістр управління модемом (MCR). Регістр управління модемом має адресу 4 щодо базової адреси контролера. Цей регістр доступний з читання та запису. За допомогою регістру можна управляти роботою модему.

 7 6 5 4 3 2 1 0

 0 0 0 LB Out2 Out1 RTS DTR

LB задає режим «шлейфу» (Loopback) для діагностичних цілей. При одиничної значенні цього біта відбувається наступне:

· Вихід передавача (SOUT) встановлюється в активну состоние;

· Вхід приймача (SIN) від'єднується;

· Вихід зсувного регістру передавача під'єднується до сдвиговому регістру приймача;

· Чотири вхідних керуючих сигналів модему (CTS, DSR, DCD і RI) від'єднується;

· Черире вихідних керуючих сигналу модему (DTR, RTS, Out1 іOut2) під'єднуються до чотирьох керуючим вхолдам модему;

· Керуючі ланцюга модему примусово встановлюються в неоктівное стан.

У діагностичному режимі передані дані відразу ж приймаються. При цьому повністю забезпечується переривання приймача і передавача. Управління переривань так само управляється регістром IER, проте джерелами переривань в цьому випадку є чотири молодших біта регістра MCR в місце чотирьох керуючих входів модему. Система управління переривань може бути перевірена в режимі «шлейф» записом в молодші 6 біт регістра LSR і молодші 4 біти регістра MSR. При установці будь-якого з цих бітів в один виробляється відповідні переривання (якщо воно дозволено в регістрі IER). Умови скидання стану переривання повністю відповідають нормальному режиму роботи.

Для повернення до нормального режиму роботи необхідно спочатку перепрограмувати регістри для цього режиму роботи, а потім встановити біт LB регістра MCR в значення 0.

Out2 управляє сигналом Out2. При одиничному значенні біта сигнал Out2 встановлюється рівним 1. Сигнал Out2 управляє генерацією переривань контролера послідовного інтерфейсу. При одиничному знанні сигнал контролер генерує переривання у відповідності зі значенням регістра IER. При нульовому значенні сигналу Out2 контролер не генерує переривань незалежно від значення регістра IER.

Out1 управляє сигналом Out1. Якщо біт встановлений в 1, сигнал Out1 встановлюється 1. При завданні значення 0 сигнал встановлюється в нульовий рівень.

RTS управляє сигналом «запит на передачу» (Request to Send). При значенні цього біта, рівному 1, сигнал «запит на передачу» встановлюється рівним 1. При завданні значення 0 сигнал встановлюється в нульовий рівень.

DTR задає рівень сигналу «готовність терміналу» (Data Terminal Ready). Якщо біт встановлений в 1, сигнал «готовність терміналу» встановлюється рівним 1. При завданні значення 0 сигнал встановлюватися в нульовий рівень.

Біти 7-5 не використовуються і завжди встановлюються в 0.

Регістр стану лінії (LSR). Регістр стан лінії має адресу 5 щодо базового адреси контролера і доступний тільки з читання. Регістр LSR надає інформацію про стан обміну даних.

 7 6 5 4 3 2 1 0

 0 TEMT THRE BI FE PE OR DR

TEMT є індикатором звільнення передавача.

Установка цього біта в 1 позначає, що як регістр THR, так і регістр TSR вільний. Цей біт встановлюється в значення 0, якщо будь-який з регістрів THR і TSR містить символ.

THRE є індикатором звільнення регістра THR.

Установка цього біта 1 означає, що з регістра THR символ переданий в зсувний регістр передавача (TSR) і регістра THR готовий прийняти наступний байт. Якщо в регістрі IER дозволено переривання по звільненню регістра THR, то при установці цього біта в значенні 1 відбувається також переривання по звільненню регістра THR.

BI є індикатором стану «пауза» (Break Interrupt). Стан «пауза» фіксується в тому випадку, якщо рівень прийнятого сигналу встановлений в 0 на час прийому повної посилці, тобто загальний час стартового біта, бітів даних, біта контролю парності і стоп-біта. Цей біт приймає значення 0 після операції читанні регістра LSR. Біти з 4-1 є індикаторами помилки і установка будь-якого з цих бітів в значення 1 проводить до породження переривання станом ліній приймача.

FE є індикатором «помилки стоп-бітів» (Framing Error).

Помилка стоп-біта фіксується в тому випадку, коли в прийнятому символі не знайдено коректного стоп-біта, тобто біт, наступний за останнім бітом даних або за бітом контролю парності (у разі контролю парності), має значення 0. Цей біт приймає значення 0 після операції читання регістра LSR.

PE є індикатором «помилки парності» (Parity Error).

Помилка парності фіксується, якщо в прийнятому символі виявлено некоректне значення біта контролю парності. Цей біт приймає значення 0 після читанні регістра LSR.

OR є індикатором «помилки переповнення» (Overrun Error). Помилка переповнення фіксується в тому випадку, якщо при приміщенні чергового символу в регістр RBR виявлено, що предедущіх вміст цього регістру не лічено і, таким чином, воно втрачено. Цей біт приймає значення 0 після операції читання регістра LSR.

DR індикатор доступності прийнятих даних. Цей біт завжди встановлюється в 1, коли приймачем повністю прийнятий символ і поміщений в регістр RBR. Біт приймає значення 0 після операцією читання з регістра RBR.

Біт 7 завжди встановлюється в значення 0.

Регістр стану модему (MSR). Регістр має адресу 6 щодо базового адреси контролера і доступний тільки з читання. Регістр надає інформацію про стан керуючих ліній модему. Крім того, цей регістр містить 4 біта, які відображають зміну стану модему і встановлюються в значення 0 після операції читання з регістра MSR.

 7 6 5 4 3 2 1 0

 DCD RI DSR CTS DDCD TERI DDSR DCTS

DCD є інвертованим сигналом Data Carrier Detect (DCD). При встановленому режимі «шлейфу» (біт LB регістра MCR має значення 1) цей біт еквівалентний битку Out2 регістра MCR.

RI є інвертованим сигналом Ring Indicator (RI). При встановленому режимі «шлейфу» (біт LB регістра MCR має значення 1) еквівалентний битку Out1 регістра MCR.

DSR є інвертованим сигналом Data Set Ready (DSR). У режимі «шлейфу» (біт LB регістра MCR має значення 1) еквівалентний битку DTR регістру MCR.

CTS - інвертований сигнал Clear to Send (CTS). При встановленому режимі «шлейфу» (біт LB регістра MCR має значення 1) цей біт еквівалентний битку RTS регістра MCR.

Біти DDCD, TERI, DDSR і DCTS є індикаторами зміни стану модему і установка будь-якого з цих бітів в значення 1 призводить до породження переривання станом модему, якщо воно дозволено в регістрі IER.

DDCD є індикатором зміни сигналу Data Carrier Detect (DCD). Цей біт прінімет значення 1 при зміні сигналу DCD після останньої операції читання регістру MSR.

TERI є індикатором заднього фронту сигналу RI. Цей біт приймає значення 1 при зміні сигналу RI з рівня логічної 1 на рівень логічного нуля.

DDSR є індикатором зміни сигналу Data Set Ready (DSR). Цей біт приймає значення 1 при зміні сигналу DSR після останньої операції читання регістру MSR.

DTCS є індикатором зміни сігналаClear to Send (CTS). Цей біт приймає значення 1 при зміні сигналу CTS після останньої операції читання регістру MSR.

Чи не використовуваний регістр (Scratch Register). Має адресу 7 щодо базового адреси контролера і доступний за читання і запису. Регістр не керує контролерам і може бути використаний в якості робочого регістра для зберігання будь-яких даних.

Програмований генератор. Програмований генератор служить для установки частоти контролера послідовного інтерфейсу. Частота проходження визначається як відношення частоти задає генератора до делителю частоти. Частота задає генератора дорівнює 1.8432Мгц. дільник частоти являє собою 16-ти бітове число, молодший і старший байт якого завантажуються окремо через регістри буфера дільника. Після операції записи будь-який з регістрів дільника дільник перезавантажується відразу ж. У таблиці 1.4 наведені необхідні значення дільника для отримання необхідної частоти прямування.

Таблиця 1.4

 Необхідна частота

 Слідування

 (В бодах) Значення дільника для отримання необхідної частоти проходження

 У десятковому

 Вигляді В шестнадцатеричном вигляді

 50 2304 0900h

 75 1536 0600h

 150 1536 0600h

 300384 0180h

 600192 00C0h

 1200 96 0060h

 1800 64 0040h

 2400 48 0030h

 3600 32 0020h

 4800 24 0018h

 7200 16 0010h

 9600 12 000Ch

 19200 6 0006h

 38400 3 0003h

 57600 2 0002h

 115200 1 0001h

Послідовна передача даних

Мікропроцесорна система без засобів введення і виведення виявляється марною. Характеристики та обсяги введення і виведення в системі визначаються, в першу чергу, специфікою її застосування - наприклад, в мікропроцесорної системі управління деяким промисловим процесом не потрібно клавіатура і дисплей, так як майже напевно її дистанційно програмує і контролює головний мікрокомп'ютер (з використанням послідовної лінії RS -232C).

Оскільки дані зазвичай представлені на шині мікропроцесора в паралельної формі (байтами, словами), їх послідовний введення-виведення виявляється дещо складним. Для послідовного введення буде потрібно засоби перетворення послідовних вхідних даних в паралельні дані, які можна помістити на шину. З іншого боку, для послідовного виведення необхідні засоби перетворення паралельних даних, представлених на шині, в послідовні вихідні дані. У першому випадку перетворення здійснюється регістром зсуву з послідовним входом і паралельним виходом (SIPO), а в другому - регістром зсуву з паралельним входом і послідовним виходом (PISO).

Послідовні дані передаються в синхронному або асинхронному режимах. У синхронному режимі всі передачі здійснюються під управлінням загального сигналу синхронізації, який повинен бути присутнім на обох кінцях лінії зв'язку. Асинхронна передача на увазі передачу даних пакетами; кожен пакет містить необхідну інформацію, що вимагається для декодування містяться в ньому даних. Звичайно, другий режим складніше, але у нього є серйозна перевага: не потрібен окремий сигнал синхронізації.

Існують спеціальні мікросхеми введення і виведення, які вирішують проблеми перетворення, описані вище. Ось список найбільш типових сигналів таких мікросхем:

D0-D7 - вхідні-вихідні лінії даних, що підключаються безпосередньо до шини процесора;

RXD - прийняті дані (вхідні послідовні дані);

TXD - передані дані (вихідні послідовні дані);

CTS - скидання передачі. На цій лінії периферійний пристрій формує сигнал низького рівня, коли воно готове сприймати інформацію від процесора;

RTS - запит передачі. На цю лінію мікропроцесорна система видає сигнал низького рівня, коли вона має намір передавати дані в периферійний пристрій.

Усі сигнали програмованих мікросхем послідовного введення-виведення ТТЛ-сумісні. Ці сигнали розраховані тільки на дуже короткі лінії зв'язку. Для послідовної передачі даних на значні відстані потрібні додаткові буфери і перетворювачі рівнів, що включаються між мікросхемами послідовного введення-виведення і лінією зв'язку.

Протокол послідовної зв'язку.

Спроба встановити послідовний обмін інформацією буде марною, якщо один з пристроїв буде включено. Без приймаючого пристрою передана інформація буде безслідно зникати в каналі. На щастя RS - 232 в своїх специфікаціях виділяє 2 провідника для визначення підключення до кожного кінця послідовного каналу пристрою і його стану (влкючено чи пристрій).

Сигнал, переданий по 20 контакту, і називається сигналом готовності терміналу (Data Terminal ready - DTR). Він має позитивну форму з DTE - пристрої для повідомлення про те, що воно підключене, забезпечено харчування і готове розпочати сеанс зв'язку.

Аналогічно сигнал надходить на контакт 6. Він називається сигналом готовності набору даних (Data set ready - DSR). Цей сигнал так само представляється в позитивному вигляді і говорить про те що DCE - пристрій включено і готове до роботи.

У нормальному каналі RS - 232 обидва ці сигналу повинні з'явитися перш ніж відбудеться що-небудь. Пристрій DTE посилає сигнал DTR влаштуванню DSE, і DSE посилає сигнал DSR влаштуванню DTE. Тепер обидва пристрої знають, що інший пристрій готове до роботи.

Зазвичай апаратне квитирование модему реалізується за допомогою двох різних провідників. Пристрої DCE встановлює позитивне напруга в 5 лінії, що говорить про готовність до прийому (Clear to send - CTS). Пристрій DTE сприймає цей сигнал як «шлях вільний». З іншого боку каналу пристрій DTE встановлює позитивне напруга на четвертий контакті. Цей сигнал називається запит на передачу (Request to Send - RTS). Він говорить про те, що DCE має отримати інформацію.

Важливе правило говорить, якщо обидва сигналу і CTS, RTS не були представлені позитивним напругою, інформація не передаватиметься ні в одному напрямку. Якщо позитивне напруга відсутня на контакті CTS, пристрій DTE не передасть інформацію на DCE. Якщо ж позитивне напруга відсутня в лінії RTS, DCE не передасть інформацію DTE.

Ще один сигнал породжується DCE, який необхідний для початку передачі інформації. Це сигнал визначення передачі інформації (Carrier Detect або Data Carrier Detect - CD або DCD). Позитивне напруга в цій лінії вказує, що модем DCE отримав несучий сигнал з модему з іншого кінця лінії. Якщо ж цей сигнал не виявлене, то послідовність імпульсів може бути тільки шумами в лінії. Сигнали CD допомагаю DTE дізнатися, коли слід побоюватися перешкод. У деяких випадках коли CD не мають позитивного потенціалу, DTE ігноруватиме що надходить.

Сигнал контакту 22 називається індикатором виклику (Ring Indicator - RI). Він використовується модемом DCE для індикації терміналу DTE, до якого він підключений, що їм визначено напруга виклику в телефонній лінії. Іншими словами, позитивне напруга RI буде термінал, повідомляючи йому, що хтось турбує модем. У більшості послідовних системах зв'язку цей сигнал може вважатися параметричним сигналом, тому що його відсутність не завадить передачі інформації.

Номінально, передачі інформації в послідовних каналах передує дуже жорсткі протокол. Перш ніж вона відбудеться, апаратура на обох кінцях каналах повинна бути включена і готова до роботи. DTE, комп'ютер підтвердять сигнал DTR і DCE. Модем підтвердить свій DCR. Коли телефонний виклик розбудить модем він пошле RI до комп'ютера, який може видати повідомлення на екран. Якщо модем веде переговори з іншим модемом на іншому кінці каналу, звідки надійшов виклик, місцевий модем сформує CD сигнал свого комп'ютера. Якщо вони не були включені під час очікування до виклику, комп'ютер підтвердить RTS, а модем - CTS.

Введіть інформацію з клавіатури для посилки її через модем або пошліть інформацію з файлу. Якщо модем може передати інформацію досить швидко, він встановить сигнал CTS, просячи PС почекати трохи. Коли сигнал CTS знову встановлюється позитивним, комп'ютер сприймає це як запрошення до передачі інформації.

Якщо під час передачі інформації в комп'ютера з'явиться необхідність виконати якусь важливу функцію, наприклад, збереже частина прийнятої інформації на диск, сигнал RTS буде прибраний, і модем припинить передачу інформації. Коли комп'ютер звільниться, сигнал RTS буде знову встановлений і інформація буде знову передаватися через модем.

Інтерфейс RS-232C.

Інтерфейс RS-232C є найбільш широко поширеною стандартної послідовної зв'язком між мікрокомп'ютерами і периферійними пристроями. Інтерфейс, визначений стандартом Асоціації електронної промисловості (EIA), передбачає наявність обладнання двох видів: термінального DTE і зв'язкового DCE.

Щоб не скласти неправильного уявлення про інтерфейс RS-232C, необхідно чітко розуміти різницю між цими видами обладнання. Термінальне обладнання, наприклад мікрокомп'ютер, може посилати і (або) приймати дані по послідовному інтерфейсу. Воно як би закінчує (terminate) послідовну лінію. Чіткий устаткування - пристрої, які можуть спростити передачу даних спільно з термінальним обладнанням. Наочним приклад зв'язкового обладнання служить модем (модулятор-демодулятор). Він виявляється сполучною ланкою в послідовної ланцюжку між комп'ютером і телефонною лінією.

Різниця між термінальними і зв'язними пристроями досить розпливчасто, тому виникають деякі складнощі у розумінні того, до якого типу обладнання відноситься той або інший пристрій. Розглянемо ситуацію з принтером. До якого обладнанню його віднести? Як зв'язати два комп'ютери, коли вони обидва діють як термінальне обладнання. Для відповіді на ці питання слід розглянути фізичне з'єднання пристроїв. Зробивши незначні зміни в лініях інтерфейсу RS-232C, можна змусити чіткий устаткування функціонувати як термінальне. Щоб розібратися в тому, як це зробити, потрібно проаналізувати функції сигналів інтерфейсу RS-232C (таблиця 1.5).

Таблиця 1.5 Функції сигнальних ліній інтерфейсу RS-232C.

 Номер контакту

 Скорочення

 Напрямок

 Повна назва

1

 FG - Основна або захисна земля

2

 TD (TXD) До DCE Передані дані

3

 RD (RXD) До DTE Прийняті дані

4

 RTS До DCE Запит передачі

5

 CTS До DTE Скидання передачі

6

 DSR До DTE Готовність модему

7

 SG - Сигнальна земля

8

 DCD До DTE Виявлення несучої даних

9

 - До DTE (Позитивне контрольне напруга)

 10

 - До DTE (Негативне контрольне напруга)

 11

 QM До DTE Режим вирівнювання

 12

 SDCD До DTE Виявлення несучої вторинних даних

 13

 SCTS До DTE Вторинний скидання передачі

 14

 STD До DCE Вторинні передані дані

 15

 TC До DTE Синхронізація передавача

 16

 SRD До DTE Вторинні прийняті дані

 17

 RC До DTE Синхронізація приймача

 18

 DCR До DCE Розділена синхронізація приймача

 19

 SRTS До DCE Вторинний запит передачі

 20

 DTR До DCE Готовність терміналу

 21

 SQ До DTE Якість сигналу

 22

 RI До DTE Індикатор дзвінка

 23

 - До DCE (Селектор швидкості даних)

 24

 TC До DCE Зовнішня синхронізація передавача

 25

 - До DCE (Зайнятість)

Примітки:

1. Лінії 11, 18, 25 зазвичай вважають незаземленими. Наведена в таблиці специфікація відноситься до специфікаціям Bell 113B і 208A.

2. Лінії 9 і 10 використовуються для контролю негативного (MARK) і позитивного (SPACE) рівнів напруги.

3. Щоб уникнути плутанини між RD (Read - зчитувати) і RD (Received Data - прийняті дані) використовуватимуться позначення RXD і TXD, а не RD і TD.

Стандартний послідовний порт RS-232C має форму 25-контактного роз'єму типу D (рис 1).

Рис. 1. Призначення ліній 25-контактного роз'єму типу D для інтерфейсу RS-232C

Термінальне обладнання зазвичай оснащено роз'ємом зі штирями, а зв'язне - роз'ємом з отворами (але можуть бути і винятки).

Сигнали інтерфейсу RS-232C поділяються на такі класи.

Послідовні дані (наприклад, TXD, RXD). Інтерфейс RS-232C забезпечує два незалежних послідовних каналу даних: первинний (головний) і вторинний (допоміжний). Обидва канали можуть працювати в дуплексному режимі, тобто одночасно здійснюють передачу і прийом інформації.

Керуючі сигнали квитування (наприклад, RTS, CTS). Сигнали квітірованія - засіб, за допомогою якого обмін сигналами дозволяє DTE почати діалог з DCE до фактичної передачі або прийому даних по послідовної лінії зв'язку.

Сигнали синхронізації (наприклад, TC, RC). У синхронному режимі (на відміну від більш поширеного асинхронного) між пристроями необхідно передавати сигнали синхронізації, які спрощують синхронізм прийнятого сигналу в цілях його декодування.

На практиці допоміжний канал RS-232C застосовується рідко, і в асинхронному режимі замість 25 ліній використовуються 9 ліній

(Таблиця 1.6).

Таблиця 1.6 Основні лінії інтерфейсу RS-232C.

 Номер контакту

 Сигнал

 Виконувана функція

1

 FG Підключення землі до стійки або шасі обладнання

2

 TXD

 Послідовні дані, передані від DTE до DCE

3

 RXD

 Послідовні дані, що приймаються DTE від DCE

4

 RTS

 Вимога DTE послати дані до DCE

5

 CTS

 Готовність DCE приймати дані від DTE

6

 DSR

 Повідомлення DCE про те, що зв'язок встановлено

7

 SG Поворотний тракт загального сигналу (землі)

8

 DCD

 DTE працює і DCE може підключиться до каналу зв'язку

 Види сигналів

У більшості схем, що містять інтерфейс RS-232C, дані передаються асинхронно, тобто у вигляді послідовності пакета даних. Кожен пакет містить один символ коду ASCII, причому інформація в пакеті достатня для його декодування без окремого сигналу синхронізації.

Символи коду ASCII представляються сім'ю битами, наприклад літера А має код 1000001. Щоб передати букву А по інтерфейсу RS-232C, необхідно ввести додаткові біти, що позначають початок і кінець пакету. Крім того, бажано додати зайвий біт для простого контролю помилок за паритетом (парності).

Найбільш широко поширений формат, що включає в себе один стартовий біт, один біт паритету і два степових бита. Початок пакета даних завжди відзначає низький рівень стартового біта. Після нього слід 7 біт даних символу коду ASCII. Біт парності містить 1 або 0 так, щоб загальна кількість одиниць у 8-бітної групі було непарним. Останнім передаються два степових бита, представлених високим рівнем напруги. Еквівалентний ТТЛ-сигнал при передачі літери А показаний на рис. 2.

Рис. 2. Представлення коду букви А сигнальними рівнями ТТЛ.

Таким чином, повне асинхронно передається слово складається з 11 біт (фактично дані містять тільки 7 біт) і записується у вигляді 01000001011.

Використовувані в інтерфейсі RS-232C рівні сигналів відрізняються від рівнів сигналів, що діють в комп'ютері. Логічний 0 (SPACE) представляється позитивним напругою в діапазоні від +3 до +25 В, логічна 1 (MARK) - негативним напругою в діапазоні від -3 до -25 В. На рис. 3 показаний сигнал в тому вигляді, в якому він існує на лініях TXD і RXD інтерфейсу RS-232C.

Рис. 3. Вид коду літери А на сигнальних лініях TXD і RXD.

Зрушення рівня, тобто перетворення ТТЛ-рівнів у рівні інтерфейсу RS-232C і навпаки виробляється спеціальними мікросхемами драйвера лінії і приймача лінії.

На рис. 4 представлений мікрокомп'ютерний інтерфейс RS-232C. Програмована мікросхема DD1 послідовного введення здійснює паралельно-послідовні і послідовно-паралельні перетворення даних. Мікросхеми DD2 і DD3 виробляють зрушення рівнів для трьох вихідних сигналів TXD, RTS, DTR, а мікросхема DD4 - для трьох вхідних сигналів RXD, CTS, DSR. Мікросхеми DD2 і DD3 вимагають напруги живлення ± 12 В.

Рис. 4. Схема інтерфейсу RS-232C. Удосконалення

Розроблено кілька нових стандартів, спрямованих на усунення недоліків початкових специфікацій інтерфейсу RS-232C. Серед них можна відзначити інтерфейс RS-422 (балансная система, що допускає імпеданс лінії до 50 Ом), RS-423 (небалансная система з мінімальним імпедансом лінії 450 Ом) і RS-449 (стандарт з високою швидкістю передачі даних, в якому дещо змінені функції схем і застосовується 37-контактний роз'єм типу D) .Тестірованіе каналу RS-232C

З'єднувачі. Ці дешеві пристрої спрощують перехресні з'єднання сигнальних ліній інтерфейсу RS-232C. Вони зазвичай оснащуються двома роз'ємами типу D (або стрічковими кабелями, що мають розетку і вставку), і всі лінії проводяться до тієї області, куди можна вставити перемички. Такі пристрої включаються послідовно з лініями інтерфейсу RS-232C, і потім перевіряються різні комбінації підключень.

Трансформатори роз'єму. Зазвичай ці пристосування мають роз'єм RS-232C зі штирями на одній стороні і роз'єм з отворами на іншій стороні.

Порожні модеми. Як і попередні пристрої, порожні модеми включаються послідовно в тракт даних інтерфейсу RS-232C. Їх функції полягають у зміні сигнальних ліній таким чином, щоб перетворити DTE в DCE.

Лінійні монітори. Монітори индицируют логічні стану (в термінах MARK і SPACE) найбільш поширених сигнальних ліній даних і квітірованія. З їх допомогою користувач отримує інформацію про те, які сигнали в системі присутні і активні.

Врізки. Ці пристрої забезпечують доступ до сигнальним лініях. У них, як правило, суміщені можливості з'єднувачів і лінійних моніторів і, крім того, передбачені перемикачі або перемички для з'єднання ліній з обох сторін пристрою.

Інтерфейсні тестери. За своєю конструкцією ці пристрої дещо складніше попередніх простих пристроїв. Вони дозволяють переводити лінії в стану MARK або SPACE, виявляти перешкоди, вимірювати швидкість передачі даних і индицировать структуру слова даних.

Використана література

1. Тулі М. Довідковий посібник із цифрової електроніки: Пер. з англ. - М .: Вища школа, 1990.

2. Довідник програміста і користувача / Под ред. А. Г. Шевчика, Т. В. Демьянкова. - М .: "Кварта", 1993.

3. Довідник Вегнер В.А.

[1] У таблиці наведено значення біта DLAB регістра LCR, який управляє адресацією регістрів. Саме цей біт робить можливим доступ до різних регістрів контролера через порти з однією адресою. У наведеній таблиці в графі «DLAB» стоїть символ «X», якщо для адресації відповідного регістру стан даного біта несуттєво.

[2] При асинхронної передачі поняття біта нерозривно пов'язане з тривалістю сигналу, тому цілком можлива посилка нецілого числа стоп-бітів. Це може знадобитися, якщо підключений до комп'ютера Пристрій не програмується, а жорстко налаштована на аналіз стоп-бітів заданої тривалості.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка