transmisia de date seriale
Sistemul microprocesor este inutil fără intrare și de ieșire mijloace. Caracteristici și volume de intrare și de ieșire ale sistemului sunt determinate, în primul rând, specificul aplicării sale - de exemplu, în sistemul de control cu microprocesor al unor procese industriale nu are nevoie de o tastatură și ecran, ca aproape sigur programat și controlat de la distanță microcomputer principal (folosind RS linie de serie -232C).
Deoarece datele sunt de obicei prezentate pe magistrala microprocesorului într-o formă paralelă (bytes, cuvinte) este oarecum complicat în serie lor de intrare-ieșire. Pentru serial am nevoie de un mijloc de conversie a datelor de intrare în serie în paralel de date care pot fi plasate pe autobuz. Pe de altă parte, producția de serie necesită mijloace pentru conversia datelor paralele furnizate pe autobuz în datele de ieșire de serie. În primul caz, conversia se realizează prin registrul de deplasare cu o intrare și o ieșire paralelă (SIPO), iar în al doilea - un registru de deplasare cu intrare paralelă și ieșire serială (PISO).
date seriale sunt transmise în modurile sincron sau asincron. În modul sincron, toate transmisiile sunt efectuate sub controlul unui semnal de ceas comun, care trebuie să fie prezent la ambele capete ale legăturii. transmisie asincronă presupune transmiterea pachetelor de date; Fiecare pachet conține informațiile necesare pentru a decoda datele conținute în acesta. Desigur, al doilea mod este mai complex, dar are un avantaj major: nu este nevoie de un semnal de ceas separat.
Există de intrare și ieșire circuite speciale, transformarea decisivă a problemelor descrise mai sus. Aici este o listă a semnalelor cele mai comune astfel de chips-uri:
- D0-D7 - linie de date de intrare-ieșire, conectat direct la magistrala procesorului;
- RXD - date de primire (intrare serie de date);
- TXD - datele de transmisie (date de ieșire de serie);
- CTS - resetare de transmisie. În această linie, dispozitivul periferic generează un semnal de nivel scăzut când este gata să primească informațiile de la procesorul;
- RTS - cerere de transfer. Pe acest sistem de linii de microprocesor emite un semnal de nivel scăzut atunci când intenționează să transmită date către dispozitivul periferic.
Toate semnalele sunt chips-uri programabile seriale IO TTL compatibile. Aceste semnale sunt proiectate doar pentru linii foarte scurte de comunicare. Date seriale pe distanțe lungi necesită tampoane suplimentare și niveluri de invertoare incluse între chips-uri serial de intrare-ieșire, și linia de comunicație.
Informații generale despre interfața RS-232C
Interfata RS-232C este cel mai utilizat pe scară largă standard de comunicare serială între microcalculatoare și periferice. Interfața este definită de către Asociația Electronic Industries standard (EIA). Aceasta presupune existența a două tipuri de echipamente: DTE terminale și conectat DCE.
Diferența dintre terminal și dispozitivele conectate destul de vagi, cu toate acestea, există unele dificultăți în înțelegerea ce tip de echipament, în care un anumit dispozitiv. Luați în considerare situația cu imprimanta. Pentru ce echipament să-l transporta? Cum de a lega două calculatoare, atunci când au fost ambele acționând echipamente ca terminale. Pentru răspunsul la aceste întrebări ar trebui să fie considerate un dispozitive de conexiune fizică. Efectuarea de modificări minore ale liniilor de interfață RS-232C poate fi făcută să funcționeze ca un terminal de echipamente de comunicații. Pentru a înțelege modul de a face acest lucru, aveți nevoie pentru a analiza RS-232C semnale de interfață funcție (tabelul 1).
Tabelul 1. Funcții de semnal de interfață linie RS-232C.
- 1. Liniile 11, 18, 25 este de obicei considerat neintemeiate. Informațiile din caietul de sarcini tabel se referă la specificațiile Bell 113B și 208A.
- 2. Liniile 9 și 10 sunt utilizate pentru controlul negativ (MARK) și niveluri pozitive (SPACE) tensiune.
- 3. Pentru a evita confuzia între RD (Read - citit) și RD (primit date - date primite) se va folosi notația RXD și TXD, în loc de RD și TD.
Standard RS-232C port serial are forma unui 25 pini tip D conector (Figura 1).
Fig. 1. Scopul cu 25 de pini conector de tip D linie pentru interfața RS-232C
Echipamentul terminal este de obicei echipat cu pini conector, și conectat - cu gaura conector (dar poate fi cazul).
Semnalele de interfață RS-232C sunt împărțite în următoarele clase.
date seriale (de exemplu, TXD, RXD). Interfata RS-232C oferă două canale seriale independente de date: primar (principal) și secundar (auxiliare). Ambele canale pot funcționa în modul full duplex, adică, simultan transmite și primi date.
Semnalele de control de confirmare (de exemplu, RTS, CTS). semnale de confirmare - mijloacele prin care schimbul de semnale permite să înceapă un dialog cu DTE la DCE transmisie reală sau recepție a legăturii de date seriale.
Semnalele de sincronizare (de exemplu, TC, RC). În modul sincron (opus mai comune asincron) între dispozitivele necesare pentru a transmite semnale de sincronizare care facilitează sincronizarea semnalului recepționat, în scopul de a decoda.
În practică, canalul auxiliar RS-232C este rar folosit, și sunt folosite pentru 9 linii asincron (tabelul 2), în loc de cele 25 de linii.
Tabel 2. Principala linie de interfață RS-232C.
lucrări DTE și DCE poate fi conectat la canalul de comunicație
În cele mai multe circuite care conțin interfață RS-232C, datele sunt transmise asincron, adică sub forma unei secvențe de pachete de date. Fiecare ambalaj conține un cod de caractere ASCII, informațiile din pachet este suficient pentru decodare fără un semnal de ceas separat.
Caracterele ASCII sunt reprezentate de șapte biți, de exemplu, litera A are codul 1000001. Pentru a trimite scrisoare A pe interfața RS-232C, trebuie să introduceți biți suplimentari care indică începutul și sfârșitul pachetului. Mai mult decât atât, este de dorit să adăugați biți în plus la controlul simplu de paritate (paritate) eroare.
Formatul cel mai răspândit, inclusiv un bit de start, un bit de paritate și doi biți de stop. Începutul unui pachet de date este întotdeauna bit de start nivel scăzut. După aceasta ar trebui să fie date de coduri de caractere ASCII pe 7 biți. Bitul de paritate conține 1 sau 0, astfel încât numărul total de unități din grupa de 8 biți este impar. Ultimii doi biți de stop sunt transmise de nivelul de înaltă tensiune. semnal TTL echivalent atunci când transmite litera A este prezentată în Fig. 2.
Fig. 2. Prezentarea literelor de cod A nivele de semnal TTL.
Astfel, un cuvânt complet transmis asincronă este format din 11 biți (de fapt, datele conțin doar 7 biți) și stocat ca 01000001011.
Așa cum este utilizat în interfața RS-232C niveluri de semnal diferă de la un nivel de semnale care operează în calculator. Logic 0 (SPACE) este reprezentat de o tensiune pozitivă variind de 3-25, un 1 logic (MARK) - tensiune negativă în intervalul -3--25 V. Fig. 3 prezintă un semnal în forma în care există pe liniile TXD și RXD interfață RS-232C.
Fig. 3. Codul tipului de litera A pe liniile de semnal TXD si RxD.
Trecerea de nivel, adică de conversie la nivel TTL la niveluri de interfață RS-232C și invers se face prin chips-uri speciale linii drivere și linii de receptor.
Fig. 4 prezintă o interfață tipică microcomputer RS-232C. Programabil DD1 cip efectuează serie de intrare de conversie a datelor în paralel-serie și serial-la-paralele. Microcipuri DD2 și DD3 produc cele trei niveluri semnalele de ieșire schimbare TXD, RTS, DTR, și DD4 cip - pentru cele trei semnale de intrare RXD, CTS, DSR. Microcipuri DD2 și DD3 necesită tensiuni de alimentare ± 12 V
Fig. 4. Tipic de interfață RS-232C.
Dezvoltarea mai multor noi standarde, menite să abordeze deficiențele specificațiilor originale interfață RS-232C. Printre acestea se numără interfața RS-422 (linia de sistem Admițând impedanta echilibrat la 50 ohmi), RS-423 (sistem neechilibrat cu o impedanță minimă linie de 450 ohmi) și RS-449 (standard cu rată ridicată a datelor, în care mai multe funcții modificate circuite și se aplică D 37 pini).
Echipamente de testare pentru interfața RS-232C
Conectori. Aceste dispozitive ieftine simplifică interfața de linii de semnal eco-conexiune RS-232C. Acestea sunt de obicei echipate cu doi conectori de tip D (sau cabluri panglică, având un orificiu de evacuare și o inserție), precum și toate liniile sunt trase la zona în care aveți posibilitatea să inserați un jumper. Aceste dispozitive sunt conectate în serie cu interfata linii RS-232C, și apoi testate diferite combinații de conexiuni.
Conectori Transformers. De obicei, aceste dispozitive au un conector RS-232C cu pinii de pe o parte și un conector cu găurile de pe cealaltă parte.
modem-uri goale. La fel ca și aparatul anterior, modem-uri goale incluse în calea de date RS-232C succesiv interfață. Rolul lor este de a schimba liniile de semnal, astfel încât să se transforme DTE DCE.
Monitoare liniare. Monitoare indică stările logice (în termeni de MARK și spațiu) cele mai comune linii de semnal de date și de confirmare. Cu ajutorul lor, utilizatorul primește informații cu privire la care semnalele sunt deja prezente și active.
Tie. Aceste dispozitive oferă acces la liniile de semnal. Ele sunt, de obicei combinate capacitățile de conectori și monitoare de linie și, în plus, comutatoarele sau jumperii pentru a conecta liniile de pe ambele părți ale dispozitivului.
testere de interfață. Prin proiectare, aceste dispozitive sunt ceva mai complicate dispozitivele anterioare, simple. Acestea vă permit să traducă o linie în starea de MARK, sau SPACE, detecta interferență, măsura rata de date și indică structura cuvântului date.