Канал послідовної зв'язку з урахуванням МС 8251

РефератДопомога в написанніДізнатися вартістьмоєї роботи

Канал послідовної зв'язку з урахуванням МС 8251 (реферат, курсова, диплом, контрольна)

року міністерство освіти Російської Федерации.

Інститут перепідготовки кадров.

Уральського державного технічного университета.

Кафедра мікропроцесорної техники.

Курсової проект.

ТЕМА: Канал послідовної зв’язку з урахуванням МС 8251.

Пояснювальна записка Руководитель доц., к.т.н. И. Е. Мясников Слушатель грн. СП-923 А.С.

2001 г.

1. Запровадження (постановка задачи).

2. Склад контролера послідовного интерфейса.

. Регістр буфера передавача (THR).

. Регістр буфера приёмки (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).

. Не використовуваний регістр (Scratch Register).

3.Последовательная передача данных.

4. Протокол послідовної связи.

5. Загальні інформацію 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 сигналов.

9. Усовершенствования.

10. Тестування каналу RS-232C.

11. Використана литература.

Контролер послідовного інтерфейсу призначений задля забезпечення зв’язку з протоколу RS232C.

Нині відомі й інші цього контролера, як сумісні з аналізованим адаптером, не сумісні. Реалізація контролера RS-232C виконано з урахуванням МС 8251.

Слід зазначити, що основна увагу приділялося основних принципів управління самого контролера та практично розглядали питання взаємодії з модемом та інших периферійним устаткуванням використовує цей контроллер.

Постановка задачи.

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

Склад контроллера.

послідовного интерфейса.

До складу контролера послідовного інтерфейсу входять такі регистры:

. Регістри буферів приёмника і передатчика,.

. Регістри вирішення і ідентифікації прерываний,.

. Регістри управління і стан линии,.

. Регістри управління і стан модема,.

. Регістри буфера дільника генератора.

У таблиці 1.1 наведено адреси всіх програмно доступних регистров.

Адреси у цій таблиці дано щодо базового адреси контроллера[1].

Таблиця 1.1 |Адреса |Операція |Регістр |DLAB | |0 |W |Буфер передатчика (THR) |0 | |0 |R |Буфер приёмника (RBR) |0 | |0 |RW |Молодший байт буфера дільника |1 | | | |(Division Latch MSB) | | |1 |RW |Старший байт буфера дільника |1 | | | |(Division Latch MSB) | | |1 |RW |Регістр дозволу переривання (IER)|0 | |2 |R |Регістр ідентифікації |X | | | |прерывания (IIR) | | |3 |RW |Регістр управління лінією (LCR) |X | |4 |RW |Регістр управління модемом (MCR) |X | |5 |R |Регістр стану лінії (LSR) |X | |6 |R |Регістр стану модему (MSR) |X | |7 |RW |Невикористовуваний регістр (Scratch |X | | | |Register) | |.

Базовий адресу контролера залежно від номери контролера розташований у сегменті даних BIOS і приведён в таблиці 1.2.

Таблиця 1.2 |Номер контролера |Адреса у сегменті BIOS |Номер переривання | |COM1 |0040:0000 |IRQ4 (INT 0Ch) | |COM2 |0040:0002 |IRQ3 (INT 0Bh) | |COM3 |0040:0004 |Не фіксований | |COM4 |0040:0006 |Не фіксований |.

Таблиця 1.2 містить адреси полів у сфері даних BIOS, у яких розташовані базові адреси контролерів послідовного інтерфейсу. Базові адреси контролерів заносять у сегмент даних BIOS програмою POST (Power On Self Testing) під час перевірки після включення електроживлення. Програма POST поміщає базові адреси контролерів послідовно один одним. Це означає, що значущими полями може бути нульового поля.

Розглянемо докладно призначення та вміст регістрів контролера послідовного интерфейса.

Регістр буфера передавача (THR). Має адресу 0 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний лише з запису і за значення біта дозволу доступу до делителю (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 0. Регістр THR містить вісім бітов даних (біт 0 є молодшим значущою розрядом і посилається котра першою канал передачи).

Регістр буфера приёмки (RBR). Має адресу 0 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний по чтению (IN) і за значенні біта дозволу доступу до делителю (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), равном 0. Регістр RBR містить вісім бітов даних (біт 0 є молодшим значущою розрядом і законодавців береться який із канал передачи).

Регістр буфера молодшого байта дільника (Divisor Latch LSB). Регістр має адресу 0 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний читання і запис лише за значенні біта дозволу доступу до делителю (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 1. При запис у цей регістр нового значення дільник перезагружается немедленно.

Регістр буфера старшого байта дільника (Divisor Latch MSB). Регістр має адресу 1 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний читання і запис лише за значенні біта дозволу доступу до делителю (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 1. При запис у цей регістр нового значення дільник перезагружается сразу.

Регістр дозволу переривань (IER). Має адресу 1 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний читання і запис, але лише за значенні біта дозволу доступу до делителю (DLAB) в регістрі управління лінією (LCR), рівному 0. Цей регістр дозволяє управляти чотирма типами переривань, породжуваними контролером послідовного інтерфейсу. Формат регістру приведён ниже.

|7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 | |0 |0 |0 |0 |ICM |ICL |IFB |IDA |.

ICM задає переривання за зміни стану модем:

1 — переривання вырабатывается;

0 — переривання запрещено;

ICL визначає переривання за зміни стану лінії приёмника:

1 — переривання вырабатывается;

0 — переривання запрещено;

IFB задасть переривання після звільнення регістру буфера прийнятих данных:

1 — переривання вырабатывается;

0 — переривання запрещено;

IDA визначає переривання при доступності прийнятих данных:

1 — переривання вырабатывается;

0 — переривання заборонено; Біти 7−4 не використовують і враховували значення 0.

Регістр ідентифікації переривання (IIR). Регістр має адресу 2 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний лише з читання і дозволяє їм отримати інформацію з контролера про ждущем перериванні. Значення бітов регістру наведено ниже.

|7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 | |0 |0 |0 |0 |0 |I Type |II |.

Біти I Type визначають тип чекає переривання, коли вона зберігається контролером (що визначається битому II):

11 — змінилося стан лінії приёмника;

10 — прийняті дані доступны;

01 — освобождён регістр буфера;

00 — змінилося стан модема.

Більше докладна інформацію про пріоритетах переривань, умовах появи і умови скидання стану переривання приведено нижчий за таблиці 1.3.

Биток II є індикатором чекає прерывания:

0 — контролер послідовного інтерфейсу зберігає прерывание;

1 — немає переривань, очікують обработки.

Біти 7 — 3 регістру не використовують і враховували значення 0.

Регістр управління лінією (LCR). Регістр має адресу 3 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний читання і з записи.

Значення даного регістру визначає формат переданих даних в лінію передачі контролером послідовного інтерфейсу. Опис бітов регістру наводяться далі. |7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 | |DLAB |SB |SP |EPS |PA |NSB |WLS |.

DLAB управляє доступом до регістрам буфера дільника. Якщо біт дорівнює 1, операція читання і запис за адресами — и1 щодо базового адреси виконуються з регістрами буфера дільника программируемого генератора. Для доступу до регістрам RBR, THR і IER біт повинен мати нульовий значение.

SB встановлює стан «пауза», коли дорівнює 1. У цьому вся остоянии на виході контролера послідовного інтерфейсу встановлюється значення 0, яка може бути изменино ніякими іншими діями, інакше як переустановка біта в 0.

SP управляє установкою режиму неизменимого біта контролю чётности. Значення біта 1 задає режим, а значення 0 — скасовує. При установки біта SP один мають встановлювати один і біт PA, е.е. ці дві біта пов’язані. Коли значення біта EPS одно 0, посилається і контролюється значення біта контролю чётности, однакову 1 (Mark Parity). При одиничному значенні біта EPS посилається і контролюється значення біта контролю чётности, однакову 0 (Space Parity).

EPS задає вибір режиму контролю чётности. Якщо біт устанговлен в 0 і біт PA встановлено у 1, генерується та перевіряється чётное кількість одиничних бітов символу посилки і біта контролю чётности. Якщо біт встановлено у 1 і біт PA встановлено у 1, генерується та перевіряється нечётное кількість одиничних бітов символу посилки і біта контролю чётности.

PA є битому дозволу контролю чётности. Якщо біт встановлено у 1, то генерується біт контролю парності між останнім битому переданого символу і стоп-битом.

NSB визначать кількість стоп-битов у кожному символі, переданій контролером послідовного інтерфейсу, пов’язаний довгою слова обміну (біти WLS). Якщо це біт встановлено у 0, то генерується та перевіряється один стоп-бит за будь-якої довжині слова обміну. Якщо це біт встановлено у 1, то, при довжині слова обміну в розмірі 5 біт генерується та перевіряється 1.5 стоп-бита, а за будь-якої інший довжині слова обміну генерується та перевіряється 2 стопбита[2].

Біти WLS визначають довжину слова обмена:

00 — 5 битов;

01 — 6 битов;

10 — 7 битов;

11 — 8 битов.

Регістр управління модемом (MCR). Регістр управління модемом має адресу 4 щодо базового адреси контролера. Цей регістр доступний по читання і запис. З 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 следующее:

. Вихід передавача (SOUT) встановлюється в активне состоние;

. Вхід приёмника (SIN) отсоединяется;

. Вихід сдвигового регістру передавача приєднується до сдвиговому регістру приёмника;

. Чотири вхідних управляючих сигналів модему (CTS, DSR, DCD і RI) отсоединяется;

. Черыре вихідних управляючих сигналу модему (DTR, RTS, Out1 иOut2) приєднуються до чотирьох управляючим вхолдам модема;

. Управляючі ланцюга модему примусово встановлюються в неоктивное состояние.

У діагностичному режимі передані дані відразу ж потрапити приймаються. При цьому цілком забезпечується переривання приёмника і передавача. Управління перериваннями як і управляється регістром IER, проте джерелами переривань у разі є чотири молодших біта регістру MCR на місце чотирьох управляючих входів модему. Систему керування перериваннями то, можливо перевірено як «шлейф» записом в молодші 6 біт регістру LSR і молодші 4 біта регістру MSR. При установці будь-якої з цих бітов до одного виробляється відповідні переривання (коли вона дозволено в регістрі IER). Умови скидання стану переривання повністю відповідають нормальному режиму работы.

Аби повернутися до нормальному режиму роботи потрібно спочатку перепрограмувати регістри при цьому режиму роботи, та був встановити біт LB регістру 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 відповідно до значенням регістру IER. При нульовому значенні сигналу Out2 контролер не генерує переривань незалежно від значення регістру IER.

Out1 управляє сигналом Out1. Якщо біт встановлено у 1, сигнал Out1 встановлюється 1. При завданні значення 0 сигнал встановлюється у нульовий уровень.

RTS управляє сигналом «запит передати» (Request to Send). При значенні цього біта, рівному 1, сигнал «запит передати» встановлюється рівним 1. При завданні значення 0 сигнал встановлюється у нульовий уровень.

DTR задає рівень сигналу «готовність термінала» (Data Terminal Ready). Якщо біт встановлено у 1, сигнал «готовність термінала» встановлюється рівним 1. При завданні значення 0 сигнал встановлюватися в нульової уровень.

Біти 7−5 не використовують і завжди встановлюються в 0.

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

|7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 | |0 |TEMT |THRE |BI |FE |PE |OR |DR |.

TEMT є індикатором звільнення передавача. Установка цього біта один позначає, що і регістр THR, і регістр TSR вільний. Цей біт встановлюється в значення 0, якщо кожній із регістрів THR і TSR містить символ.

THRE є індикатором звільнення регістру THR. Установка цього біта 1 означає, що з регістру THR символ у сдвиговый регістр передавача (TSR) і регістру THR готовий узяти наступний байт. Якщо регістрі IER дозволено переривання зі звільнення регістру THR, то, при установці цього біта у значенні 1 відбувається також переривання зі звільнення регістру THR.

BI є індикатором стану «пауза» (Break Interrupt). Стан «пауза» фіксується у разі, якщо рівень прийнятого сигналу встановлено у 0 тимчасово прийому повної посилці, тобто. загальне час стартового біта, бітов даних, біта контролю чётности і стоп-бита. Цей біт приймає значення 0 після операції читанні регістру LSR. Біти з 4−1 є індикаторами помилки і установка будь-якої з цих бітов в значення 1 проводить до породженню переривання станом ліній приёмника.

FE є індикатором «помилки стоп-битов» (Framing Error). Помилка стоп-бита фіксується у разі, як у прийнятому символі не виявлено коректного стоп-бита, тобто. біт, наступний за останнім битому даних чи битому контролю парності (у разі контролю чётности), має значення 0. Цей біт приймає значення 0 після операції читання регістру LSR.

PE є індикатором «помилки парності» (Parity Error). Помилка парності фіксується, тоді як прийнятому символі виявлено некоректне значення біта контролю чётности. Цей біт приймає значення 0 після читанні регістру LSR.

OR є індикатором «помилки переповнення» (Overrun Error). Помилка переповнення фіксується у разі, якщо помешении чергового символу на регістр RBR виявлено, що предедущее вміст цього регістру не лічено отже, воно втрачено. Цей біт приймає значення 0 після операції читання регістру LSR.

DR індикатор доступності прийнятих даних. Цей біт завжди встановлюється один, коли приёмником повністю прийнято символ і помістили в регістр RBR. Биток приймає значення 0 після операцією читання з регістру RBR.

Биток 7 завжди встановлюється в значення 0.

Регістр стану модему (MSR). Регістр має адресу 6 щодо базового адреси контролера і доступний лише з читання. Регістр надає інформацію про стан управляючих ліній модему. З іншого боку, цей регістр містить 4 біта, які відбивають зміна стану модему і встановлюються в значення 0 після операції читання з регістру MSR.

|7 |6 |5 |4 |3 |2 |1 |0 | |DCD |RI |DSR |CTS |DDCD |TERI |DDSR |DCTS |.

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

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

DSR є инвертированным сигналом Data Set Ready (DSR). У режимі «шлейфу» (біт LB регістру MCR має значення 1) еквівалентний битку DTR регістру MCR. CTS — инвертированный сигнал Clear to Send (CTS). При встановленому режимі «шлейфу» (біт LB регістру MCR має значення 1) цей біт еквівалентний битку RTS регістру MCR.

Біти DDCD, TERI, DDSR і DCTS є індикаторами зміни стану модему і установка будь-якої з цих бітов в значення 1 призводить до породженню переривання станом модему, коли вона дозволено в регістрі IER.

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

TERI є індикатором заднього фронту сигналу RI. Цей біт приймає значення 1 за зміни сигналу RI з рівня логічного 1 на рівень логічного нуля.

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

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

Не використовуваний регістр (Scratch Register). Має адресу 7 щодо базового адреси контролера і доступний по читання і запис. Регістр не управляє контролерам і можна використовувати за робочу регістру для зберігання жодних данных.

Лагідний генератор. Ніжний генератор служить для установки частоти контролера послідовного інтерфейсу. Частота прямування окреслюється ставлення частоти задає генератора до делителю частоти. Частота задає генератора дорівнює 1.8432Мгц. дільник частоти є 16-ти битовое число, молодший і старший байт якого завантажуються окремо через регістри буфера дільника. Після операції записи кожній із регістрів дільника дільник перезагружается відразу ж. У таблиці 1.4 наведено необхідні значення дільника щоб одержати необхідної частоти следования.

Таблиця 1.4 |Необхідна частота |Значення дільника щоб одержати необхідної | |Прямування |частоти прямування | |(в бодах) | | | |У десятковому |У шестнадцатеричном | | |Вигляді |вигляді | |50 |2304 |0900h | |75 |1536 |0600h | |150 |1536 |0600h | |300 |384 |0180h | |600 |192 |00C0h | |1200 |96 |0060h | |1800 |64 |0040h | |2400 |48 |0030h | |3600 |32 |0020h | |4800 |24 |0018h | |7200 |16 |0010h | |9600 |12 |000Ch | |19 200 |6 |0006h | |38 400 |3 |0003h | |57 600 |2 |0002h | |115 200 |1 |0001h |.

Послідовна передача данных.

Микропроцессорная система без коштів введення та виведення виявляється непотрібної. Характеристики та обсяги введення та виведення у системі визначаються, насамперед, специфікою застосування сили — наприклад, в мікропроцесорної системи управління деяким промисловим процесом непотрібен клавіатура і дисплей, оскільки майже напевно її дистанційно програмує і контролює головний мікрокомп'ютер (з допомогою послідовної лінії RS-232C).

Оскільки дані зазвичай представлені на шині мікропроцесора в паралельної формі (байтами, словами), їх послідовний ввод-вывод виявиться трохи складним. Для послідовного введення знадобиться кошти перетворення послідовних вхідних даних в паралельні дані, які можна помістити на шину. З іншого боку, для послідовного виведення необхідні кошти перетворення паралельних даних, представлених на шині, в послідовні вихідних даних. У першому випадку перетворення здійснюється регістром зсуву з послідовним входом і паралельним виходом (SIPO), тоді як у другому — регістром зсуву з паралельним входом і послідовним виходом (PISO).

Послідовні дані передаються в синхронному чи асинхронному режимах. У синхронному режимі все передачі здійснюються під керівництвом загального сигналу синхронізації, який має бути обох кінцях лінії зв’язку. Асинхронная передача передбачає передачу даних пакетами; кожен пакет містить необхідну інформацію, требующуюся для декодування його даних. Звісно, другий режим складніше, але він має серйозна перевага: непотрібен окремий сигнал синхронизации.

Існують спеціальні мікросхеми введення та виведення, розв’язують проблему перетворення, згадані вище. Ось список найбільш типових сигналів таких микросхем:

D0-D7 — входные-выходные лінії даних, які підключаються безпосередньо до шині процессора;

RXD — прийняті дані (вхідні послідовні данные);

TXD — передані дані (вихідні послідовні данные);

CTS — скидання передачі. І на цій лінії периферійне пристрій формує сигнал низького рівня, як його готове сприймати інформацію з процессора;

RTS — запит передачі. Цю лінію микропроцессорная система видає сигнал низького рівня, коли він має намір передавати дані в периферійне устройство.

Усі сигнали программируемых мікросхем послідовного ввода-вывода ТТЛ-совместимы. Ці сигнали розраховані лише з дуже короткі лінії зв’язку. Для послідовної передачі на значні відстані потрібні додаткові буферы і перетворювачі рівнів, включаемые між мікросхемами послідовного ввода-вывода і лінією связи.

Протокол послідовної связи.

Спроба встановити послідовний обміну інформацією буде непотрібної, якщо одна з пристроїв буде. Без приймаючої устрою передана інформація буде безслідно зникати в каналі. До щастю RS — 232 у специ-фікаціях виділяє 2 провідника для визначення підключення до кожного кінцю послідовного каналу устрою та її стану (влкючено чи устройство).

Сигнал, рухаючись по 20 контакту, і називається сигналом готовності термінала (Data Terminal ready — DTR). Вона має позитивну форму з DTE — устрою для повідомлення у тому, що його включено, забезпечено харчування і готове розпочати сеанс связи.

Аналогічно сигнал надходить на контакт 6. Він називається сигналом готовності набору даних (Data set ready — DSR). Цей сигнал як і представляється в позитивному вигляді й свідчить що DCE — пристрій включено хвилин і готова на роботу. У нормальному каналі RS — 232 обидві ці сигналу мають з’явитися як станеться щось. Пристрій DTE посилає сигнал DTR влаштуванню DSE, і DSE посилає сигнал DSR влаштуванню DTE. Тепер обидва устрою знають, що інше пристрій готова до роботі. Зазвичай апаратне квитирование модему реалізується з двох різних провідників. Устрою DCE встановлює позитивне напруження як у 5 лінії, що свідчить про готовності до прийому (Clear to send — CTS). Пристрій DTE сприймає цей сигнал як «шлях вільний». З іншого боку каналу пристрій DTE встановлює позитивне напруга на 4ом контакті. Цей сигнал називається запит передати (Request to Send — RTS). Він розповідає про тому, що DCE повинно отримати информацию.

Важливе правило говорить, якщо обидва сигналу і CTS, RTS не представлені позитивним напругою, інформація нічого очікувати передаватися в жодному напрямі. Якщо позитивне напруга відсутня на контакті CTS, пристрій DTE не передасть інформацію на DCE. Якщо ж позитивне напруга немає у лінії RTS, DCE не передасть інформацію DTE.

Ще один сигнал породжується DCE, который необхідний початку передачі інформації. Це є сигналом визначення передачі (Carrier Detect чи Data Carrier Detect — CD чи DCD). Позитивне напруження у лінії вказує, що модем DCE отримав що має сигнал з модему з протилежного кінця лінії. Якщо ж це сигнал не виявлено, то послідовність імпульсів може лише шумами в лінії. Сигнали CD допомагаю DTE дізнатися, коли слід боятися перешкод. У окремих випадках коли CD немає позитивного потенціалу, DTE ігноруватиме що надходить информацию.

Сигнал контакту 22 називається індикатором виклику (Ring Indicator — RI). Він використовується модемом DCE для індикації терміналу DTE, якому він підключений, що він визначено напруга виклику в телефонній лінії. Іншими словами, позитивне напруга RI буде термінал, інформуючи її, що хтото тривожить модем. У багатьох послідовних систем зв’язку цей сигнал можна вважати параметрическим сигналом, оскільки його відсутність на заваді передачі информации.

Номінально, передачі інформацією послідовних каналах передує дуже жорсткі протокол. Перш що вона відбудеться, апаратура обох кінцях каналах мусить бути включена і ладна на роботу. DTE, комп’ютер підтвердять сигнал DTR і DCE. Модем підтвердить свій DCR. Коли телефонний виклик розбудить модем він пошле RI до комп’ютера, котрі можуть видати повідомлення на екран. Якщо модем веде з іншим модемом на краю каналу, звідки надійшов виклик, місцевий модем сформує CD сигнал своєму комп’ютера. Якщо вони самі були включені під час очікування до виклику, комп’ютер підтвердить RTS, а модем — CTS.

Запровадьте інформацію з клавіатури для посилки її через модем чи пошліть інформацію з файла. 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 передавання информации.

Якщо під час передачі у 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 встановлено й інформація буде знову передаватися через модем.

Інтерфейс RS-232C.

Інтерфейс RS-232C є найширше поширеної стандартної послідовної зв’язком між микрокомпьютерами і периферійними пристроями. Інтерфейс, певний стандартом Асоціації електронної промисловості (EIA), передбачає наявність устаткування два види: термінального DTE і зв’язкового DCE.

Щоб не скласти неправильного уявлення про інтерфейсі RS-232C, необхідно чітко розуміти різницю між цими видами устаткування. Термінальне устаткування, наприклад мікрокомп'ютер, може посилати і (чи) приймати дані про послідовному інтерфейсу. Воно хіба що закінчує (terminate) послідовну лінію. Чіткий устаткування — устрою, які можуть опинитися спростити передачу даних що з термінальним устаткуванням. Наочним приклад зв’язкового устаткування служить модем (модулятор-демодулятор). Він виявляється з'єднувальним ланкою в послідовної ланцюжку між комп’ютером і телефонної линией.

Різниця між термінальними і зв’язковими пристроями досить розпливчасто, тому виникають певні складності в того, до якому типу устаткування те чи інше пристрій. Розглянемо ситуацію з принтером. Якого устаткуванню його віднести? Як зв’язати два комп’ютера, що вони обидва діють як термінальне устаткування. Для відповіді опікується цими питаннями слід подивитися на фізичне з'єднання пристроїв. Провівши незначні зміни у лініях інтерфейсу RS-232C, можна змусити чіткий устаткування функціонувати як термінальне. Щоб з’ясувати, як це зробити, потрібно проаналізувати функції сигналів інтерфейсу RS-232C (таблиця 1.5).

Таблица 1.5 Функції сигнальних ліній інтерфейсу RS-232C.

|Номер |Скорочення |Напрям |Повне назва | |контакту | | | | |1 |FG |— |Основна чи 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 несучою даних | |9 |— |До DTE |(Позитивне контрольне | | | | |напруга) | |10 |— |До DTE |(Негативне контрольне | | | | |напруга) | |11 |QM |До DTE |Режим вирівнювання | |12 |SDCD |До DTE |Виявлення несучою вторинних | | | | |даних | |13 |SCTS |До DTE |Вторинний скидання передачі | |14 |STD |До DCE |Побічні передані дані | |15 |TC |До DTE |Синхронізація передавача | |16 |SRD |До DTE |Побічні 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 термінала | |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 незаземленными. Наведена в таблиці специфікація належить до специфікаціям Bell 113B і 208A. 2. Лінії 9 і десяти йдуть на 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 чи не RD і TD.

Стандартний послідовний порт RS-232C має форму 25-контактного розняття типу D (рис. 1). [pic] Рис. 1. Призначення ліній 25-контактного розняття типу D для интерфейса.

RS-232C.

Термінальне устаткування зазвичай оснащено розніманням зі штырьками, а чіткий — розніманням з отворами (але можуть і исключения).

Сигнали інтерфейсу RS-232C поділяються ми такі классы.

Послідовні дані (наприклад, TXD, RXD). Інтерфейс RS-232C забезпечує дві незалежні послідовних каналу даних: первинний (головний) і вторинний (допоміжний). Обидва каналу можуть працювати у дуплексном режимі, тобто. одночасно здійснюють передачу і достойний прийом информации.

Управляючі сигнали квитирования (наприклад, RTS, CTS). Сигнали квитирования — засіб, з допомогою якого обмін сигналами дозволяє DTE розпочати діалог із DCE до фактичної передачі чи прийому даних із послідовної лінії связи.

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

Насправді допоміжний канал RS-232C застосовується рідко, й у асинхронному режимі замість 25 ліній використовуються 9 ліній (таблиця 1.6).

Таблица 1.6 Основні лінії інтерфейсу RS-232C. |Номер |Сигнал |Виконувана функція | |контакту | | | |1 |FG |Підключення землі до стійці чи шасі | | | |устаткування | |2 |TXD |Послідовні дані, передані | | | |від DTE до DCE | |3 |RXD |Послідовні дані, прийняті | | | |DTE від DCE | |4 |RTS |Вимога DTE послати дані до DCE | |5 |CTS |Готовність DCE приймати дані від DTE| |6 |DSR |Повідомлення DCE у тому, що зв’язок | | | |встановлено | |7 |SG |Поворотний тракт загального сигналу | | | |(землі) | |8 |DCD |DTE працює і DCE може підключиться до| | | |каналу зв’язку |.

Види сигналов.

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

Символи коду ASCII видаються сім'ю бітами, наприклад літера, А має код 1 000 001. Щоб передати букву По інтерфейсу RS-232C, необхідно запровадити додаткові біти, які позначають початок і поклала край пакета. З іншого боку, бажано додати зайвий біт для простого контролю помилок за паритетом (четности).

Найширше поширений формат, до складу якого у собі один стартовий біт, один біт паритету і двоє стоповых біта. Початок пакета даних завжди зазначає низький рівень стартового біта. По ньому слід 7 біт даних символу коду ASCII. Биток парності містить 1 чи 0 те щоб загальне число одиниць на 8-битной групі було непарною. Останнім передаються два стоповых біта, представлених високий рівень напруги. Еквівалентний ТТЛ-сигнал під час передачі літери, А показаний на рис. 2.

[pic] Рис. 2. Уявлення коду літери, А сигнальними рівнями ТТЛ.

Отже, повне асинхронно передане слово складається з 11 біт (фактично дані утримують тільки 7 біт) і записується як 1 000 001 011.

Використовувані в інтерфейсі RS-232C рівні сигналів від рівнів сигналів, які у комп’ютері. Логічний 0 (SPACE) представляється позитивним напругою буде в діапазоні від +3 до +25 У, логічна 1 (MARK) — негативним напругою буде в діапазоні від -3 до -25 У. На рис. 3 показаний сигнал у вигляді, як він існує на лініях TXD і RXD інтерфейсу RS-232C.

[pic] Рис. 3. Вигляд коду літери На сигнальних лініях TXD і RXD.

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

На рис. 4 представлений микрокомпьютерный інтерфейс RS-232C. Програмована мікросхема DD1 послідовного введення здійснює параллельно-последовательные і последовательно-параллельные перетворення даних. Мікросхеми DD2 і DD3 виробляють зрушення рівнів до трьох вихідних сигналів TXD, RTS, DTR, а мікросхема DD4 — до трьох вхідних сигналів RXD, CTS, DSR. Мікросхеми DD2 і DD3 вимагають напруги харчування (12 У. [pic] Рис. 4. Схема інтерфейсу RS-232C.

Усовершенствования.

Розроблено кілька нових стандартів, вкладених у усунення недоліків початкових специфікацій інтерфейсу RS-232C. У тому числі можна відзначити інтерфейс RS-422 (балансная система, яка припускає імпеданс лінії до 50 Ом), RS-423 (небалансная система з мінімальним импедансом лінії 450 Ом) і RS-449 (стандарт дуже швидко передачі, у якому кілька змінені функції схем використовується 37-контактный розняття типу D).

Тестування каналу RS-232C.

З'єднувачі. Ці дешеві устрою спрощують перехресні сполуки сигнальних ліній інтерфейсу RS-232C. Вони зазвичай оснащуються двома розніманнями типу D (чи ленточными кабелями, мають розетку і вставку), і всі лінії проводяться до тій галузі, куди можна вставити перемички. Такі устрою включаються послідовно з лініями інтерфейсу RS-232C, і далі перевіряються різні комбінації подключений.

Трансформатори розняття. Зазвичай це пристосування мають розняття RS-232C зі штырьками з одного боку і розняття з отворами в інший стороне.

Порожні модеми. Як і попередні устрою, порожні модеми включаються послідовний у тракт даних інтерфейсу RS-232C. Їх функції полягають у зміні сигнальних ліній в такий спосіб, щоб перетворити DTE в DCE.

Лінійні монітори. Монітори индицируют логічні стану (в термінах MARK і SPACE) найпоширеніших сигнальних ліній даних, і квитирования. З їхньою допомогою користувач отримує інформацію у тому, які сигнали у системі присутні і активны.

Врізки. Ці устрою забезпечують доступом до сигнальним лініях. У них, зазвичай, суміщені можливості з'єднувачів і лінійних моніторів та, крім того, передбачені перемикачі чи перемички для сполуки ліній з обох сторін устройства.

Інтерфейсні тестери. По конструкції ці устрою кілька складніша за попередні простих пристроїв. Вони дозволяють переводити лінії в стану MARK чи SPACE, виявляти перешкоди, вимірювати швидкість передачі даних, і индицировать структуру слова данных.

Використана литература.

1. Тули М. Довідкове посібник по цифровий електроніці: Пер. з англ.

— М.: Энергоатомиздат, 1990.

2. Довідник програміста і користувача/ Під ред. А. Р. Шевчика,.

Т. У. Демьянкова. — М.: «Кварти», 1993.

3. Довідник Вегнер В. А. ———————————- [1] У таблиці наведено значення біта DLAB регістру LCR, який управляє адресацією регістрів. Саме це біт уможливлює доступом до різним регістрам контролера через порти з однією адресою. У приведённой таблиці в графі «DLAB» стоїть символ «X», для адресації відповідного регістру стан даного біта несуттєво. [2] При асинхронної передачі поняття біта нерозривно пов’язане з тривалістю сигналу, тож цілком можлива посилка нецелого числа стопбітов. Це може знадобитися, якщо залучена до комп’ютера пристрій не програмується, а жорстко налаштоване на аналіз стоп-битов заданої длительности.

Показати весь текст

Заповнити форму поточною роботою