|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Bộ điều hợp không đồng bộ nối tiếp cho cổng COM. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Máy tính Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản Hầu hết mọi máy tính đều được trang bị ít nhất một bộ điều hợp không đồng bộ nối tiếp. Thông thường nó là một bo mạch riêng biệt hoặc nằm trực tiếp trên bo mạch chủ máy tính. Nó còn được gọi là bộ chuyển đổi RS-232-C không đồng bộ hoặc cổng RS-232-C. Mỗi bộ điều hợp không đồng bộ thường chứa một số cổng RS-232-C qua đó các thiết bị bên ngoài có thể được kết nối với máy tính. Mỗi cổng như vậy tương ứng với một số thanh ghi mà qua đó chương trình truy cập vào nó và một dòng IRQ cụ thể để báo hiệu cho máy tính về sự thay đổi trạng thái của cổng. Trong quá trình khởi động BIOS, mỗi cổng RS-232-C được gán một tên logic COM1 - COM4 (cổng COM số 1 - 4). Giao diện RS-232-C được Hiệp hội Công nghiệp Điện tử (EIA) phát triển làm tiêu chuẩn để kết nối máy tính và các thiết bị ngoại vi nối tiếp khác nhau. Máy tính IBM không hỗ trợ đầy đủ giao diện RS-232-C; thay vào đó, đầu nối được đánh dấu trên vỏ máy tính là cổng dữ liệu nối tiếp chứa một số tín hiệu có trong giao diện RS-232-C và có các mức điện áp tương ứng với cổng này. tiêu chuẩn. Ngày nay, cổng dữ liệu nối tiếp được sử dụng rất rộng rãi. Dưới đây là danh sách không đầy đủ các ứng dụng:
Các khái niệm và thuật ngữ cơ bản Truyền dữ liệu nối tiếp có nghĩa là dữ liệu được truyền qua một đường duy nhất. Trong trường hợp này, các bit của byte dữ liệu được truyền lần lượt bằng một dây đơn. Để đồng bộ hóa, một nhóm bit dữ liệu thường được đặt trước bởi một bit bắt đầu đặc biệt, sau đó nhóm bit là một bit chẵn lẻ và một hoặc hai bit dừng. Đôi khi bit chẵn lẻ có thể bị thiếu. Điều này được minh họa bằng hình sau:
Hình vẽ cho thấy trạng thái ban đầu của dòng dữ liệu nối tiếp là mức logic 1. Trạng thái này của dòng được gọi là được đánh dấu - MARK. Khi bắt đầu truyền dữ liệu, mức đường truyền sẽ về 0. Trạng thái này của đường truyền được gọi là trống - SPACE. Nếu đường dây ở trạng thái này lâu hơn một thời gian nhất định thì được coi là đường dây đã chuyển sang trạng thái BREAK. Bit bắt đầu START báo hiệu sự bắt đầu truyền dữ liệu. Tiếp theo, các bit dữ liệu được truyền đi, đầu tiên là những bit ít quan trọng nhất, sau đó là những bit quan trọng nhất. Nếu bit chẵn lẻ P được sử dụng thì bit đó cũng được truyền đi. Bit chẵn lẻ được thiết lập sao cho tổng số số XNUMX (hoặc số XNUMX) trong một gói bit là chẵn hoặc lẻ, tùy thuộc vào cách thiết lập các thanh ghi cổng. Bit này được sử dụng để phát hiện các lỗi có thể xảy ra trong quá trình truyền dữ liệu do nhiễu trên đường truyền. Thiết bị nhận tính toán lại tính chẵn lẻ của dữ liệu và so sánh kết quả với bit chẵn lẻ nhận được. Nếu tính chẵn lẻ không khớp thì dữ liệu được coi là được truyền có lỗi. Tất nhiên, thuật toán như vậy không đảm bảo XNUMX% khả năng phát hiện lỗi. Vì vậy, nếu số bit chẵn thay đổi trong quá trình truyền dữ liệu thì tính chẵn lẻ sẽ được giữ nguyên và lỗi sẽ không được phát hiện. Vì vậy, trong thực tế, các phương pháp phát hiện lỗi phức tạp hơn được sử dụng. Cuối cùng, một hoặc hai bit STOP được gửi để hoàn tất quá trình truyền byte. Sau đó, trước khi bit bắt đầu tiếp theo đến, dòng sẽ quay trở lại trạng thái MARK. Việc sử dụng bit chẵn lẻ, bit bắt đầu và bit dừng xác định định dạng truyền dữ liệu. Rõ ràng, máy phát và máy thu phải sử dụng cùng một định dạng dữ liệu, nếu không việc trao đổi sẽ không thể thực hiện được. Một đặc điểm quan trọng khác là tốc độ truyền dữ liệu. Nó cũng phải giống nhau đối với máy phát và máy thu. Tốc độ truyền dữ liệu thường được đo bằng baud (theo tên của nhà phát minh ra máy điện báo người Pháp Emile Baudot - E. Baudot). Bauds xác định số bit được truyền trong một giây. Các bit bắt đầu/dừng cũng như bit chẵn lẻ cũng được tính đến. Đôi khi một thuật ngữ khác được sử dụng - bit trên giây (bps). Ở đây chúng tôi muốn nói đến tốc độ truyền dữ liệu hiệu quả, không bao gồm các bit trên đầu. Triển khai phần cứng Máy tính của bạn có thể có một hoặc hai cổng nối tiếp. Các cổng này được đặt trên bo mạch chủ hoặc trên một card riêng phù hợp với các khe cắm mở rộng của bo mạch chủ. Ngoài ra còn có các bảng chứa bốn hoặc tám cổng dữ liệu nối tiếp. Chúng thường được sử dụng để kết nối nhiều máy tính hoặc thiết bị đầu cuối với một máy tính trung tâm. Những bảng này được gọi là đa cổng." Cổng dữ liệu nối tiếp dựa trên chip Intel 8250 hoặc các chip tương tự hiện đại của nó - Intel 16450, 16550, 16550A. Con chip này là một bộ thu phát không đồng bộ phổ quát (UART - Universal Asynchronous Thu Transmission). Con chip này chứa một số thanh ghi bên trong có thể truy cập được thông qua các lệnh I/O. Chip 8250 chứa các thanh ghi truyền và nhận dữ liệu. Khi một byte được truyền đi, nó được ghi vào thanh ghi bộ đệm máy phát, từ đó nó được ghi vào thanh ghi dịch chuyển máy phát. Byte được di chuyển ra khỏi thanh ghi dịch chuyển từng bit một.Tương tự, có các thanh ghi dịch chuyển và thanh ghi đệm của máy thu. Chương trình chỉ có quyền truy cập vào các thanh ghi bộ đệm, sao chép thông tin vào các thanh ghi thay đổi và quá trình thay đổi được thực hiện tự động bởi chip UART. Các thanh ghi điều khiển cổng nối tiếp không đồng bộ sẽ được mô tả trong chương tiếp theo. Cổng nối tiếp không đồng bộ được kết nối với các thiết bị bên ngoài thông qua một đầu nối đặc biệt. Có hai tiêu chuẩn cho đầu nối giao diện RS-232-C, đó là DB25 và DB9. Đầu nối thứ nhất có 25 chân và đầu thứ hai có 9 chân. Đây là sơ đồ chân của đầu nối nối tiếp DB25:
Cùng với đầu nối 25 chân, đầu nối 9 chân thường được sử dụng:
Chỉ có hai chân của các đầu nối này được sử dụng để truyền và nhận dữ liệu. Phần còn lại truyền các tín hiệu phụ trợ và điều khiển khác nhau. Trong thực tế, việc kết nối một thiết bị cụ thể có thể yêu cầu số lượng tín hiệu khác nhau. Giao diện RS-232-C xác định việc trao đổi giữa hai loại thiết bị: DTE (Thiết bị đầu cuối dữ liệu - thiết bị đầu cuối) và DCE (Thiết bị truyền thông dữ liệu - thiết bị liên lạc). Trong hầu hết các trường hợp, nhưng không phải lúc nào cũng vậy, máy tính là một thiết bị đầu cuối. Modem, máy in, máy vẽ luôn là thiết bị liên lạc. Bây giờ chúng ta hãy xem xét các tín hiệu giao diện RS-232-C chi tiết hơn. Tín hiệu giao diện RS-232-C Ở đây chúng ta sẽ xem xét sự tương tác giữa máy tính và modem, cũng như hai máy tính được kết nối trực tiếp với nhau. Trước tiên, hãy xem cách máy tính kết nối với modem. Đầu vào TD và RD được sử dụng khác nhau bởi các thiết bị DTE và DCE. Thiết bị DTE sử dụng đầu vào TD để truyền dữ liệu và đầu vào RD để nhận dữ liệu. Ngược lại, thiết bị DCE sử dụng đầu vào TD để nhận và đầu vào RD để truyền dữ liệu. Do đó, để kết nối thiết bị đầu cuối và thiết bị liên lạc, các chân của đầu nối của chúng phải được kết nối trực tiếp:
Các đường còn lại khi kết nối máy tính và modem cũng phải kết nối như sau:
Hãy xem xét quá trình bắt tay giữa máy tính và modem. Khi bắt đầu phiên liên lạc, máy tính phải đảm bảo rằng modem có thể thực hiện cuộc gọi (đang hoạt động). Sau đó, sau khi gọi cho thuê bao, modem phải thông báo cho máy tính rằng nó đã kết nối với hệ thống từ xa. Chi tiết hơn, điều này xảy ra như sau. Máy tính phát tín hiệu trên đường DTR để báo cho modem biết rằng nó đã sẵn sàng tiến hành một phiên liên lạc. Đáp lại, modem gửi tín hiệu trên đường DSR. Khi modem đã thực hiện kết nối với một modem khác ở xa, nó sẽ gửi tín hiệu trên đường DCD để thông báo cho máy tính. Nếu điện áp trên đường dây DTR giảm xuống, điều này sẽ báo cho modem biết rằng máy tính không thể tiếp tục phiên, chẳng hạn như do nguồn của máy tính bị tắt. Trong trường hợp này, modem sẽ ngắt kết nối. Nếu điện áp trên đường dây DCD giảm, điều này báo cho máy tính biết rằng modem đã bị mất kết nối và không thể tiếp tục kết nối nữa. Trong cả hai trường hợp, các tín hiệu này phản hồi về sự hiện diện của giao tiếp giữa modem và máy tính. Bây giờ chúng ta đã xem xét mức độ kiểm soát giao tiếp thấp nhất - bắt tay. Có một lớp cao hơn được sử dụng để kiểm soát tốc độ truyền, nhưng điều này cũng được triển khai trong phần cứng. Trong thực tế, điều khiển tốc độ dữ liệu (điều khiển luồng) là cần thiết khi lượng lớn dữ liệu được truyền ở tốc độ cao. Khi một hệ thống cố gắng truyền dữ liệu với tốc độ nhanh hơn tốc độ mà hệ thống nhận có thể xử lý, kết quả có thể là một số dữ liệu được truyền bị mất. Để ngăn không cho dữ liệu được truyền đi nhiều hơn mức có thể được xử lý, một điều khiển giao tiếp được gọi là bắt tay điều khiển luồng được sử dụng.Tiêu chuẩn RS-232-C xác định điều khiển luồng chỉ cho kết nối bán song công.Kết nối bán song công là kết nối trong đó Tại bất kỳ thời điểm nào, dữ liệu chỉ có thể được truyền theo một hướng. Tuy nhiên, trên thực tế, cơ chế này cũng được sử dụng cho các kết nối song công, khi dữ liệu được truyền đồng thời dọc theo đường truyền theo hai hướng. Kiểm soát lưu lượng Trong kết nối bán song công, thiết bị DTE phát ra tín hiệu RTS khi muốn truyền dữ liệu. DCE phản hồi bằng tín hiệu trên đường CTS khi nó sẵn sàng và DTE bắt đầu truyền dữ liệu. Cho đến khi cả hai tín hiệu RTS và CTS đều hoạt động, chỉ DCE mới có thể truyền dữ liệu. Với kết nối song công hoàn toàn, tín hiệu RTS/CTS có ý nghĩa trái ngược với ý nghĩa của chúng đối với kết nối bán song công. Khi DTE có thể nhận dữ liệu, nó sẽ gửi tín hiệu trên đường RTS. Nếu DCE sẵn sàng nhận dữ liệu, nó sẽ trả về tín hiệu CTS. Nếu điện áp trên đường RTS hoặc CTS giảm, nó sẽ báo cho hệ thống gửi rằng hệ thống nhận chưa sẵn sàng nhận dữ liệu. Dưới đây chúng tôi trình bày một đoạn trích đoạn hội thoại giữa máy tính và modem xảy ra trong quá trình trao đổi dữ liệu.
Tất nhiên, tất cả điều này âm thanh tốt. Trong thực tế, mọi thứ không đơn giản như vậy. Không khó để kết nối máy tính và modem, vì giao diện RS-232-C được thiết kế dành riêng cho việc này. Nhưng nếu bạn muốn liên kết hai máy tính với nhau bằng cùng một cáp mà bạn đã sử dụng để kết nối modem và máy tính, thì bạn sẽ gặp vấn đề. Để kết nối hai thiết bị đầu cuối - hai máy tính - ít nhất cần có kết nối chéo của các đường TR và RD:
Tuy nhiên, trong hầu hết các trường hợp, điều này là chưa đủ, vì đối với các thiết bị DTE và DCE, các chức năng được thực hiện bởi các đường DSR, DTR, DCD, CTS và RTS là không đối xứng. Thiết bị DTE xuất tín hiệu DTR và chờ nhận tín hiệu DSR và DCD. Ngược lại, thiết bị DCE cung cấp tín hiệu DSR, DCD và chờ tín hiệu DTR. Vì vậy, nếu bạn kết nối hai thiết bị DTE với nhau bằng cáp mà bạn đã sử dụng để kết nối thiết bị DTE và DCE, chúng sẽ không thể giao tiếp với nhau. Quá trình bắt tay sẽ không hoàn tất. Bây giờ hãy chuyển sang tín hiệu điều khiển luồng RTS và CTS. Đôi khi, để kết nối hai thiết bị DTE, các đường này được kết nối với nhau ở mỗi đầu cáp. Kết quả là thiết bị kia luôn sẵn sàng nhận dữ liệu. Vì vậy, nếu ở tốc độ truyền cao mà thiết bị nhận không có thời gian tiếp nhận và xử lý dữ liệu thì có thể xảy ra tình trạng mất dữ liệu. Để giải quyết tất cả những vấn đề này, một loại cáp đặc biệt, thường được gọi là modem null, được sử dụng để kết nối hai thiết bị DTE. Có hai đầu nối và một dây cáp, bạn có thể dễ dàng tự hàn nó bằng sơ đồ sau.
Để hoàn thiện bức tranh, chúng ta hãy xem xét thêm một khía cạnh liên quan đến kết nối cơ học của các cổng RS-232-C. Do có hai loại đầu nối - DB25 và DB9 - nên thường cần các bộ điều hợp từ loại đầu nối này sang loại đầu nối khác. Ví dụ: bạn có thể sử dụng bộ chuyển đổi như vậy để kết nối cổng COM của máy tính và cáp modem rỗng nếu máy tính có đầu nối DB25 và đầu cáp có đầu nối DB9. Chúng tôi hiển thị sơ đồ của bộ chuyển đổi như vậy trong hình sau:
Lưu ý rằng nhiều thiết bị (chẳng hạn như thiết bị đầu cuối và modem) cho phép bạn kiểm soát trạng thái của từng đường RS-232-C riêng lẻ thông qua các công tắc DIP bên trong. Các công tắc này có thể thay đổi ý nghĩa trên các mẫu modem khác nhau. Vì vậy, để sử dụng chúng, bạn nên nghiên cứu tài liệu về modem. Ví dụ: đối với các modem tương thích với Hayes, nếu công tắc 1 ở vị trí "xuống", điều này có nghĩa là modem sẽ không kiểm tra sự hiện diện của tín hiệu DTR. Do đó, modem có thể trả lời các cuộc gọi đến ngay cả khi máy tính không yêu cầu modem thiết lập kết nối. Thông số kỹ thuật của giao diện RS-232-C Khi truyền dữ liệu qua khoảng cách xa mà không sử dụng thiết bị đặc biệt, lỗi có thể xảy ra do nhiễu do trường điện từ gây ra. Do đó, các hạn chế được áp dụng đối với độ dài của cáp kết nối giữa thiết bị DTR-DTR và DTR-DCE. Giới hạn độ dài chính thức cho cáp kết nối RS-232-C là 15,24 mét. Tuy nhiên, trong thực tế khoảng cách này có thể lớn hơn nhiều. Nó trực tiếp phụ thuộc vào tốc độ truyền dữ liệu. Theo McNamara (Technical Aspects of Data Communications, Digital Press, 1982) các giá trị sau được xác định:
Các mức điện áp trên đường kết nối là -15..-3 volt cho mức logic 3 và +15..+3 volt cho mức logic. Phạm vi từ -3 đến +232 volt tương ứng với một giá trị không xác định. Nếu bạn kết nối các thiết bị bên ngoài với đầu nối giao diện RS-XNUMX-C (cũng như khi kết nối hai máy tính với modem null), trước tiên hãy tắt nó và máy tính, đồng thời loại bỏ điện tích tĩnh (bằng cách kết nối đất). Nếu không, bộ điều hợp không đồng bộ có thể bị hỏng. Nối đất máy tính và nối đất thiết bị bên ngoài phải được kết nối với nhau. Xuất bản: cxem.net
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Samsung đang chuẩn bị phát hành màn hình linh hoạt ▪ Nhà máy điện di động trên rác
▪ phần trang web Thiết bị đo lường. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Cửa mở cho người được gọi và người không được mời. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Khi nào nghệ thuật được chia thành hiện thực và trừu tượng? đáp án chi tiết ▪ bài báo Giám đốc điều hành doanh nghiệp. Mô tả công việc
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này