Поиск по базе сайта:
Інтерфейс rs-232C — com-порт icon

Інтерфейс rs-232C — com-порт




Скачати 90.57 Kb.
НазваІнтерфейс rs-232C — com-порт
Дата конвертації15.11.2012
Розмір90.57 Kb.
ТипДокументи
1. /AKC/БЛАНК_контролю_нау.doc
2. /AKC/КОНТРОЛЬНА_АКС.doc
3. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/01_ЛЕКЦIЯ__1.doc
4. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/02_ЛЕКЦIЯ__2.doc
5. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/03_ЛЕКЦIЯ__3.doc
6. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/04_ЛЕКЦIЯ__4.doc
7. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/05_ЛЕКЦIЯ__5.doc
8. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/06_ЛЕКЦIЯ__6.doc
9. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/07_ЛЕКЦIЯ__7.doc
10. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/01_x86.doc
11. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/02_Поколiння_процесорiв_з_1_по_7.doc
12. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/03_Процесори_молодших_поколiнь.doc
13. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/04_Мiкропроцесори_шостого_поколiння.doc
14. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/05_Архiтектура_IA64.doc
15. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/06_Огляд_сучасних_процесорiв.doc
16. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/_00_ЛЕКЦIЯ__8.doc
17. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/_ПРОЦЕСОРИ_мат.doc
18. /AKC/ЛЕКЦIф_м1/ЛЕКЦIЯ__8_процесори/_Типи процесорiв.doc
19. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_01_ОРГАНIЗАЦ_ПАМ+.doc
20. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_02_ДИНАМIЧНА_ПАМ+.doc
21. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_03_ТАЙМIНГИ+.doc
22. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_а_ЛЕКЦIЯ_ОП.doc
23. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_б_ЛЕКЦIЯ_Таймiнги.doc
24. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_10/10_в_ЛЕКЦIЯ_Огляд_ОП.doc
25. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_00_Фiзична структура HDD.doc
26. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_01_НАКОПИЧУВАЧI_+.doc
27. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_02_ЛЕКЦIЯ_RAID_.doc
28. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_02_ПРИСТР_ЗБЕРЕЖ_ДАНИХ_1+.doc
29. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_03_IDE.doc
30. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_11/11_04_SCSI_.doc
31. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_12/12_01_ШИНИ_розширення.doc
32. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_12/12_01а_PCI.doc
33. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_12/12_01б_PCI_express.doc
34. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_00_Iнтерфейси.doc
35. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_01_СОМ.doc
36. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_02_LPT.doc
37. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_03+06_Iнтерфейси.doc
38. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_04_USB+FireWire.doc
39. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_05_Fibre Channel.doc
40. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_07_Bluetooth.doc
41. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_13/13_08_IrDa.doc
42. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_14/14_00_Вiдесистема.doc
43. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_14/14_00_вiдеоадаптер.doc
44. /AKC/ЛЕКЦIф_м2/ЛЕКЦIЯ_14/14_01_Аудио_ГУК_Р12.doc
45. /AKC/ПИТАННЯ+модуль2+акс.doc
46. /AKC/ПИТАННЯ_МОДУЛЬ_ь1+.doc
47. /AKC/тесты с ответами.doc
Національний авіаційний унуверситет
Завдання на контрольну роботу завданям курсової роботи з дисципліни «Архітектура комп’ютерних систем»
Тема 1 Класичні основи побудови еом. Покоління комп’ютерів
Тема 2 Основні архітектури кс
Тема: Системні ресурси Системними ресурсами
Тема: Системні ресурси. (продовження) Система переривань
Тема: Системні ресурси (продовження) Прямий доступ до пам'яті dma
1. Поняття системної плати
Тема організація введення-виведення І bios
X86 Intel 80x86
Архітектура і мікроархітектура процесорів. Покоління процесорів
Мікропроцесори фірми Intel молодших поколінь
Мікропроцесори шостого покоління
Архітектура ia-64
Arhitektura komp system
Рис 1 Верхній рівень структурної організації комп‘ютера
Зміст Введення
Тип процессора Микро-архитектура
Підсистеми пам'яті
Динамічне озп. Конструктивні особливості
Таймінги пам'яті поняття «таймінгів»
Тема 12. Класифікація запам’ятовуючих пристроїв. Типи оперативної пам’яті план лекції Поняття «пам’ять еом»
Тема 13. Таймінги
Arhitektura komp system
Тема 14. Фізична структура жорсткого диску
Жорсткі диски. Введення 2 Фізичний пристрій жорсткого диска 2
Raid-масиви початкового рівня Що таке raid?
Устройства хранения данных
Интерфейс ide ata/atapi и sата
Arhitektura komp system
8. pci/pci-x
Шини pci/pci-x
Шина pci express Шина pci express
Usb fireWire ps/2 ata (ide)/ атарі
Інтерфейс rs-232C — com-порт
Паралельний інтерфейс — lpt-порт
Універсальна послідовна шина
Usb (Universal Serial Bus універсальна послідовна шина) є промисловим стандартом розширення архітектури рс, орієнтованим на інтеграцію з телефонією І пристроями побутової електроніки. Версія 1
Fibre Channel Fibre Channel
Arhitektura komp system
Arhitektura komp system
Arhitektura komp system
Тема 11. Відеоадаптер
Img src= 44 html 2f3a33e
Питання до модуля №2
2) Основні компоненти машини фон Неймана 3) Які покоління комп’ютерів характеризуються децентралізацією управління процедурами вводу-виводу (системи переривання програм)
Які принципи програмно-керованих еом не використовувалися Нейманом

Інтерфейс RS-232C — COM-порт

В послідовному інтерфейсі для передачі даних в одному напрямі використовується одна сигнальна лінія, по якій інформаційні біти передаються один за одним, — послідовно. Англійські назви послідовного інтерфейсу і порту — Serial Interface і Serial Port, інколи їх неправильно переводять як «серійні». Послідовна передача дозволяє скоротити кількість сигнальних ліній і добитися поліпшення зв'язку на великих відстанях.

Починаючи з перших моделей в РС був послідовний інтерфейс — СОМ-порт (Communications port — комунікаційний порт). Цей порт забезпечує асинхронний обмін за стандартом Rs-232c. Синхронний обмін в РС підтримують лише спеціальні адаптери, наприклад SDLC або V.35. СОМ-порти реалізуються на мікросхемах універсальних асинхронних приймачів (UART), сумісних з сімейством 18250/16450/16550. Вони займають в просторі введення-виводу по 8 суміжних 8-бітових регістрів і можуть розташовуватися по стандартних базових адресах. Порти можуть виробляти апаратні переривання Irq4 (зазвичай використовуються для СОМ1 і CОМ3) і Irq3 (для CОМ2 і CОМ4). Із зовнішнього боку порти мають лінії послідовних даних передачі і прийому, а також набір сигналів управління і стану, відповідний стандарту Rs-232c. СОМ-порти мають зовнішні роз'єми-вилки (male — «папа»), виведені на задню панель комп'ютера. Характерною особливістю інтерфейсу є вживання не ТТЛ-сигналів — всі зовнішні сигнали порту двополярні. Гальванічна розв'язка відсутня — схемна «земля» пристрою, що підключається, з'єднується з схемною «землею» комп'ютера. Швидкість передачі даних може досягати 115 200 біт/с. Комп'ютер може мати до чотирьох послідовних портів СОМ 1—COM4 (для машин класу AT типова наявність двох портів) з підтримкою на рівні BIOS.

Назва порту вказує на його основне призначення — підключення комунікаційного устаткування (наприклад, модему) для зв'язку з іншими комп'ютерами, мережами і периферійними пристроями. До порту можуть безпосередньо підключатися і периферійні пристрої з послідовним інтерфейсом: принтери, плоттери, термінали та інші. СОМ-порт широко використовується для підключення миші, а також організації безпосереднього зв'язку двох комп'ютерів. До СОМ-порту підключають і електронні ключі.

Практично всі сучасні системні плати (ще починаючи з РСІ-плат для процесорів класу 486) мають вбудовані адаптери двох СОМ-портів. Один з портів може використовуватися і для безпровідного інфрачервоного зв'язку з периферійними пристроями (IRDA). Існують карти ISA з парою СОМ-портів, де вони найчастіше є сусідами з LPT-портом, а також з контролерами дискових інтерфейсів (FDC і IDE). «Класичний» COM-порт дозволяв здійснювати обмін даними лише програмним способом, при цьому для пересилки кожного байта процесору доводилося виконувати декілька інструкцій. Сучасні порти мають FIFO-буфер даних і дозволяють виконувати обмін по каналу DMA, істотно розвантажуючи центральний процесор, що особливо важливо на великих швидкостях обміну.

Пристрої, які традиційно використовують СОМ-порт, рекомендується переводити на послідовні шини USB і Firewire. Проте і дотепер СОМ-порти продовжують широко використовуватися. На сучасних системних платах присутні два СОМ-порти: СОМ1 виводиться на зовнішній роз’їм, а CОМ2 використовується для інфрачервоного зв'язку.

Протокол RS-232C

Стандарт Rs-232c описує несиметричні передавачі і приймачі: сигнал передається відносно загального дроту — схемної «землі» (симетричні диференціальні сигнали використовуються в інших інтерфейсах — наприклад, Rs-422). Інтерфейс не забезпечує гальванічної розв'язки пристроїв. Інтерфейс передбачає наявність захисного заземлення пристроїв, що сполучаються, якщо вони обидва живляться від мережі змінного струму і мають мережні фільтри.

Підключення і відключення інтерфейсних кабелів пристроїв з автономним живленням повинні вироблятися при відключеному живленні. Інакше різниця невирівняних потенціалів пристроїв у момент комутації може виявитися прикладеною до вихідних або вхідних (що небезпечніше) ланцюгів інтерфейсу і вивести з буд мікросхеми. У таблиці. приведено призначення контактів роз'ємів сом-портів (і будь-якої іншої апаратури передачі даних, АПД). В модемів назва ланцюгів і контактів таке ж, але ролі сигналів (вхід-вихід) міняються на протилежні.

Сигнал

Призначення

PG

Protected Ground – захисна «земля», з’єднується з корпусом пристрою і екраном кабелю

SG

Signal Ground – сигнальна (схемна) «земля», відносно котрої діють рівні сигналів

TD

Transmit Data – послідовні дані – вихід передавача

RD

Receive Data – послідовні дані – вхід приймача

RTS

Request to Send – вихід запиту передачі даних: стан «увімкнено» сигналізує модем про наявність у терміналу даних для передачі. У напівдуплексному режимі використовується для керування напрямком – стан «увімкнено» служить сигналом модему на переключення в режим передачі

CTS

Clear to Send – вхід сигналу на дозвіл терміналу передачі даних. Стан «вимкнено» блокує передачу даних. Сигнал використовується для апаратного керування потоком даних

DSR

Data Set Ready – вхід сигналу готовності від апаратури передачі даних (модем в робочому режимі підключений до каналу і закінчив дію по узгодженню з апаратурою на протилежному кінці каналу)

DTR

Data Terminal Ready – вихід сигналу готовності терміналу до обміну даними. Стан «увімкнено» підтримує комутований канал в стані з’єднання

DCD

Data Carrier Detected – вхід сигналу виявлення несучого віддаленого модему

RI

Ring Indicator – вхід індикатору виклику (дзвінку). В комутованому каналі цим сигналом модем сигналізує про прийняття виклику

Нормальна послідовність управляючих сигналів для випадку комутації з СОМ-портом наведена на наступному малюнку. Позитивному рівню відповідає логічний стан «увімкнено», а негативному – «вимкнено».



Розглянемо цю послідовність сигналів, що управляють:

  1. Установкою сигналу DTR комп'ютер вказує на бажання використовувати модем.

  2. Установкою сигналу DSR модем сигналізує про свою готовність до установки з'єднання.

  3. Сигналом RTS комп'ютер запрошує дозвіл на передачу і заявляє про свою готовність на прийом даних від модему.

  4. Сигналом CTS модем повідомляє про свою готовність до прийому даних від комп'ютера і передачі їх в лінію.

  5. Зняттям сигналу CTS модем сигналізує про неможливість подальшого прийому (наприклад, буфер заповнений) — комп'ютер повинен припинити передачу даних.

  6. Відновленням сигналу CTS модем дозволяє комп'ютеру продовжити передачу (у буфері з'явилося місце).

  7. Зняття сигналу RTS може означати як заповнення буфера комп'ютера (модем повинен припинити передачу даних в комп'ютер), так і відсутність даних для передачі в модем. Зазвичай в цьому випадку модем припиняє пересилку даних в комп'ютер.

  8. Модем підтверджує зняття сигналу RTS скиданням сигналу CTS.

  9. Комп'ютер повторно встановлює сигналу RTS для відновлення передачі.

  10. Модем підтверджує готовність до цих дій.

  11. Комп'ютер вказує на завершення обміну.

  12. Модем відповідає підтвердженням.

  13. Комп'ютер знімає сигнал DTR, що зазвичай означає необхідність розриву з'єднання («повісити трубку»).

  14. Модем скиданням сигналу DSR повідомляє про розрив з'єднання.

При асинхронній передачі кожному байту передує старт-біт, що сигналізує приймачу про початок посилки, за яким слідують біти даних і, можливо, біт парності (parity). Завершує посилку стоп-біт, що гарантує паузу між посилками. Старт-біт наступного байта посилається у будь-який момент після стоп-біта, тобто між передачами можливі паузи довільної тривалості. Старт-біт, що має завжди строго певне значення (логічний 0), забезпечує простий механізм синхронізації приймача. Вважається, що приймач і передавач працюють на одній швидкості обміну.



Формат асинхронної посилки дозволяє виявляти можливі помилки передачі: помилковий старт-біт, втрачений стоп-біт, помилку паритету. Контроль формату дозволяє виявляти обрив лінії: при цьому приймаються логічний нуль, який спочатку трактується як старт-біт, і нульові біти даних потім спрацьовує контроль стоп-біта.

Для асинхронного режиму прийнятий ряд стандартних швидкостей обміну: 50, 75, 100, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19 200, 38 400, 57 600 і 115 200 біт/с. Інколи замість одиниці виміру «біт/с» використовують «бод» (baud), але при розгляді двійкових сигналів, які передаються - це некоректно. У бодах прийнято вимірювати частоту зміни стану лінії, а при недвійковому способі кодування (широко вживаному в сучасних модемах) в каналі зв'язку швидкості передачі біт (вимірювана в бітах в секунду) і зміни сигналу (бод) можуть відрізнятися у декілька разів.

Кількість бітів даних може складати 5, 6, 7 або 8 (5- і 6-бітові формати поширені трохи). Кількість стоп-бітів може бути 1, 1,5 або 2 («півтора біта» означає лише тривалість стопового інтервалу).

Асинхронний режим є байт-орієнтованим (символьно-орієнтованим): мінімальна одиниця інформації, що пересилається, — байт (символ). На відміну від нього синхронний режим (не підтримуваний СОМ-портами) є біт-орієнтованим — кадр, що пересилається по ньому, може мати довільну кількість бітів.

Управління потоком даних

Для управління потоком даних (flow control) можуть використовуватися два варіанти протоколу — апаратний RTS/CTS і програмний XON/XOFF. Інколи управління потоком плутають з квитуванням. Квитування (handshaking) має на увазі посилку повідомлення про здобуття елементу, тоді як управління потоком передбачає посилку повідомлення про можливість або неможливість подальшого прийому даних. Квитування характерне для паралельних інтерфейсів його вживання може позбавити від необхідності управління потоком.

Так званий апаратний протокол управління потоком RTS/CTS (hardware flow control) використовує сигнал CTS, який дозволяє зупинити передачу даних, якщо приймач не готовий до їх прийому. Передавач «випускає» черговий байт лише при включеній лінії CTS. Байт, який вже почав передаватися, затримати сигналом CTS неможливо (це гарантує цілісність посилки). Апаратний протокол забезпечує найшвидшу реакцію передавача на стан приймача. Це дозволяє реалізувати обмін по апаратному протоколу без втрати даних.



Програмний протокол управління потоком XON/XOFF передбачає наявність двонаправленого каналу передачі даних. Працює протокол таким чином: якщо пристрій, що приймає дані, виявляє причини, по яких він не може їх далі приймати, пристрій по зворотному послідовному каналу посилає відповідний байт-символ. Протилежний пристрій, прийнявши цей символ, припиняє передачу. Коли приймаючий пристрій знову стає готовим до прийому даних, воно посилає новий символ, прийнявши котрий протилежний пристрій відновлює передачу.



Перевага програмного протоколу полягає у відсутності необхідності передачі сигналів інтерфейсу, що управляють, — кабелю для двостороннього обміну досить мати всього 3 дроти. Недоліком, окрім необхідності буфера і більшого часу реакції (що знижує загальну продуктивність каналу із-за чекання сигналу XON), є складність реалізації повнодуплексного режиму обміну. В цьому випадку з потоку даних, що приймаються, повинні виділятися (і оброблятися) символи управління потоком, що обмежує набір передаваних символів або вимагає додаткових хитрощів в плані кодування.

Системна підтримка СОМ-портів

СОМ-порти підтримуються сервісом Int 14h BIOS, який забезпечує наступні функції:

  1. Ініціалізацію (установку швидкості обміну і формату посилок, заданих регістром AL; заборона джерел переривань). На сигнали DTR і RTS впливу не надає (після апаратного скидання вони пасивні).

  2. Введення і виведення символу без апаратних переривань з контролем тайм-ауту. Активуються сигнали DTR і RTS.

  3. Опит стану модему і лінії. Виявлені порти ініціалізувалися на швидкість обміну 2400 біт/с, 7 біт даних з контролем на парність (even), 1 стоп-біт.

Використання СОМ-портів

СОМ-порти широко застосовуються для підключення різних периферійних і комунікаційних пристроїв, зв'язку з технологічним устаткуванням, об'єктами управління і спостереження, програматорами, внутрішньосхемними емуляторами і іншими пристроями по протоколу Rs-232c. СОМ-порт може функціонувати і як двонаправлений інтерфейс, в якого є 3 програмно-керованих вихідних лінії і 4 програмно-читаних вхідних лінії з двуполярними сигналами.

СОМ-порти найчастіше застосовують для підключення маніпуляторів (миша, трекбол). В цьому випадку порт використовується в режимі послідовного введення. Миша з послідовним інтерфейсом — Serial Mouse — може підключатися до будь-якого справного порту. Для підключення зовнішніх модемів потрібний повний (9-проводний) кабель АПД-АКД. Для зв'язку двох комп'ютерів, віддалених один від одного на невелику відстань, використовують і безпосереднє з'єднання їх СОМ-портів нуль-модемним кабелем. СОМ-порт придатний і для підключення електронних ключів (security devices), призначених для захисту від неліцензованого використання ПО. Ці пристрої можуть бути як «прозорими», тобто що забезпечують можливість підключення периферії до цього порту, так і що повністю займають порт.

COM-порт і РnР

Сучасні ПП, що підключаються до СОМ-порту, можуть підтримувати специфікацію РnР. Основне завдання ОС полягає в ідентифікації підключеного пристрою, для чого розроблений нескладний протокол, що реалізовується на любих СОМ-портах чисто програмним способом . Протокол дозволяє визначити факт підключення пристрою, рахувати його рядок ідентифікатора РnР і визначити факт відключення.







Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації