ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кибернетический факультет Кафедра Вычислительной Техники Реферат на тему Последовательные порты ПЭВМ. Интерфейс RS 232C. Дисциплина Схемотехника Выполнил студент группы ЭВМ-94-1 Островский М.С. 1996 г. Содержание Последовательная передача данных Общие сведения о интерфейсе RS 232C Виды сигналов Усовершенствования Тестовое оборудование для интерфейса RS 232C Использованная литература Таблица 1. Функции сигнальных линий интерфейса RS 232C. Таблица 2. Основные линии интерфейса RS 232C. Рис. 1. Назначение линий 25 контактного разъема типа D для интерфейса RS 232C Рис. 2. Представление кода буквы А сигнальными уровнями ТТЛ. Рис. 3. Вид кода буквы А на сигнальных линиях TXD и RXD. Рис. 4. Типичная схема интерфейса RS 232C. Последовательная передача данных Микропроцессорная система без средств ввода и вывода оказывается бесполезной.
Характеристики и объемы ввода и вывода в системе определяются, в первую очередь, спецификой ее применения например, в микропроцессорной системе управления некоторым промышленным процессом не требуется клавиатура и дисплей, так как почти наверняка ее дистанционно программирует и контролирует главный микрокомпьютер с использованием последовательной линии RS 232C. Поскольку данные обычно представлены на шине микропроцессора в параллельной форме байтами, словами, их последовательный ввод вывод оказывается несколько сложным.
Для последовательного ввода потребуется средства преобразования последовательных входных данных в параллельные данные, которые можно поместить на шину. С другой стороны, для последовательного вывода необходимы средства преобразования параллельных данных, представленных на шине, в последовательные выходные данные.
В первом случае преобразование осуществляется регистром сдвига с последовательным входом и параллельным выходом SIPO, а во втором регистром сдвига с параллельным входом и последовательным выходом PISO. Последовательные данные передаются в синхронном или асинхронном режимах. В синхронном режиме все передачи осуществляются под управлением общего сигнала синхронизации, который должен присутствовать на обоих концах линии связи.
Асинхронная передача подразумевает передачу данных пакетами каждый пакет содержит необходимую информацию, требующуюся для декодирования содержащихся в нем данных. Конечно, второй режим сложнее, но у него есть серьезное преимущество не нужен отдельный сигнал синхронизации. Существуют специальные микросхемы ввода и вывода, решающие проблемы преобразования, описанные выше. Вот список наиболее типичных сигналов таких микросхем D0 D7 входные выходные линии данных, подключаемые непосредственно к шине процессора RXD принимаемые данные входные последовательные данные TXD передаваемые данные выходные последовательные данные CTS сброс передачи.
На этой линии периферийное устройство формирует сигнал низкого уровня, когда оно готово воспринимать информацию от процессора RTS запрос передачи.
На эту линию микропроцессорная система выдает сигнал низкого уровня, когда она намерена передавать данные в периферийное устройство. Все сигналы программируемых микросхем последовательного ввода вывода ТТЛ совместимы. Эти сигналы рассчитаны только на очень короткие линии связи. Для последовательной передачи данных на значительные расстояния требуются дополнительные буферы и преобразователи уровней, включаемые между микросхемами последовательного ввода вывода и линией связи.
Общие сведения о интерфейсе RS 232C Интерфейс RS 232C является наиболее широко распространенной стандартной последовательной связью между микрокомпьютерами и периферийными устройствами. Интерфейс, определенный стандартом Ассоциации электронной промышленности EIA, подразумевает наличие оборудования двух видов терминального DTE и связного DCE. Чтобы не составить неправильного представления об интерфейсе RS 232C, необходимо отчетливо понимать различие между этими видами оборудования.
Терминальное оборудование, например микрокомпьютер, может посылать и или принимать данные по последовательному интерфейсу. Оно как бы оканчивает terminate последовательную линию. Связное оборудование устройства, которые могут упростить передачу данных совместно с терминальным оборудованием. Наглядным пример связного оборудования служит модем модулятор демодулятор.
Он оказывается соединительным звеном в последовательной цепочке между компьютером и телефонной линией. Различие между терминальными и связными устройствами довольно расплывчато, поэтому возникают некоторые сложности в понимании того, к какому типу оборудования относится то или иное устройство. Рассмотрим ситуацию с принтером. К какому оборудованию его отнести Как связать два компьютера, когда они оба действуют как терминальное оборудование. Для ответа на эти вопросы следует рассмотреть физическое соединение устройств.
Произведя незначительные изменения в линиях интерфейса RS 232C, можно заставить связное оборудование функционировать как терминальное. Чтобы разобраться в том, как это сделать, нужно проанализировать функции сигналов интерфейса RS 232C таблица 1. Таблица 1.
Функции сигнальных линий интерфейса RS. 2. 3. Назначение линий 25 контактного разъема типа D для интерфейса RS 232C ... Интерфейс RS 232C обеспечивает два независимых последовательных канала...
Основные линии интерфейса RS 232C. Номер контактаСигнал Выполняемая функция1FGПодключение земли к стойке или шасси оборудования2TXDПоследовательные данные, передаваемые от DTE к DCE3RXDПоследовательные данные, принимаемые DTE от DCE4RTSТребование DTE послать данные к DCE5CTSГотовность DCE принимать данные от DTE6DSRСообщение DCE о том, что связь установлена7SGВозвратный тракт общего сигнала земли8DCDDTE работает и DCE может подключится к каналу связи Виды сигналов В большинстве схем, содержащих интерфейс RS 232C, данные передаются асинхронно, т.е. в виде последовательности пакета данных. Каждый пакет содержит один символ кода ASCII, причем информация в пакете достаточна для его декодирования без отдельного сигнала синхронизации.
Символы кода ASCII представляются семью битами, например буква А имеет код 101. Чтобы передать букву А по интерфейсу RS 232C, необходимо ввести дополнительные биты, обозначающие начало и конец пакета.
Кроме того, желательно добавить лишний бит для простого контроля ошибок по паритету четности.
Наиболее широко распространен формат, включающий в себя один стартовый бит, один бит паритета и два стоповых бита. Начало пакета данных всегда отмечает низкий уровень стартового бита. После него следует 7 бит данных символа кода ASCII. Бит четности содержит 1 или 0 так, чтобы общее число единиц в 8 битной группе было нечетным. Последним передаются два стоповых бита, представленных высоким уровнем напряжения. Эквивалентный ТТЛ сигнал при передаче буквы А показан на рис. 2. Рис. 2. Представление кода буквы А сигнальными уровнями ТТЛ. Таким образом, полное асинхронно передаваемое слово состоит из 11 бит фактически данные содержат только 7 бит и записывается в виде 0101011. Используемые в интерфейсе RS 232C уровни сигналов отличаются от уровней сигналов, действующих в компьютере. Логический 0 SPACE представляется положительным напряжением в диапазоне от 3 до 25 В, логическая 1 MARK отрицательным напряжением в диапазоне от 3 до 25 В. На рис. 3 показан сигнал в том виде, в каком он существует на линиях TXD и RXD интерфейса RS 232C. Рис. 3. Вид кода буквы А на сигнальных линиях TXD и RXD. Сдвиг уровня, т.е. преобразование ТТЛ уровней в уровни интерфейса RS 232C и наоборот производится специальными микросхемами драйвера линии и приемника линии.
На рис. 4 представлен типичный микрокомпьютерный интерфейс RS 232C. Программируемая микросхема DD1 последовательного ввода осуществляет параллельно последовательные и последовательно параллельные преобразования данных.
Микросхемы DD2 и DD3 производят сдвиг уровней для трех выходных сигналов TXD, RTS, DTR, а микросхема DD4 для трех входных сигналов RXD, CTS, DSR. Микросхемы DD2 и DD3 требуют напряжения питания 12 В. Рис. 4.
Типичная схема интерфейса RS. Усовершенствования Разработано несколько новых стандартов, направленны... Среди них можно отметить интерфейс RS 422 балансная система, допускающ... Обычно эти приспособления имеют разъем RS 232C со штырьками на одной с... Интерфейсные тестеры.
литература 1. Тули М. Справочное пособие по цифровой электронике Пер. с англ. М. Энергоатомиздат, 1990. 2. Справочник программиста и пользователя Под ред. А. Г. Шевчика, Т. В. Демьянкова.
М. Кварта, 1993.