47453 (588484), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

а)

б )

Рис. 2.2. Функції контактів роз’ємів RS232 на комп’ютері: а) - блочна частина 9-контактного штирьового роз’єму, вигляд зі сторони задньої стінки комп’ютера; б) - блочна частина 25-контактного штирьового роз’єму, вигляд зі сторони задньої стінки комп’ютера;

Таблиця 2.1. Призначення контактів роз’ємів послідовного порту

25 контактів	9 контактів	Найменування	Напрям відносно ПК	Опис
1		PROT		Захисне заземлення
2	3	TD	вихід	Дані, що передаються
3	2	RD	вхід	Дані, що приймаються
4	7	RTS	вихід	Запит на передачу
5	8	CTS	вхід	Очищений для передачі
6	6	DSR	вхід	Готовність зовнішнього пристрою
7	5	GND		Сигнальне заземлення
8	1	DCD	вхід	Виявлення інформаційного сигналу
20	4	DTR	вихід	Комп’ютер до обміну даними готовий
22	9	RI	вхід	Індикатор дзвоника
23		DSRD	вхід/вихід	Детектор швидкості передачі даних

Роз’єм та кабель порту RS232

Стандартний послідовний порт має 25- чи 9-контактний роз’єм. На рис. 2.1.2. приведені призначення контактів цих роз’ємів.

У табл. 1.2. вказано призначення сигналів послідовного інтерфейсу.

На рис. 2.2 представлені два типи з'єднань між комп'ютером і зовнішнім пристроєм по протоколу RS232. Стрілки показують напрямок потоків даних. На рис. 2.2 а представлене так зване нуль-модемне з'єднання. На рис. 2.2 б зображене з'єднання, що використовує тільки три лінії: перша - для передачі даних, друга - для прийому, третя - загальна. З'єднання організоване таким чином, що передані дані від першого пристрою надходять на прийомну лінію другого.

а ) б)

Рис. 2.3. З’єднання комп’ютера та зовнішнього пристрою по протоколу RS232: а) – з використанням нуль-модемного кабеля; б) за допомогою трьох ліній

Таблиця 2.2 Призначення сигналів послідовного інтерфейсу

PRO	Захисне заземлення. З'єднується з металевим екраном кабелю і корпусом устаткування.
GND	Лінія заземлення. Загальний провід для всіх сигналів.
TD	Передані дані. Послідовні дані передаються комп'ютером по цій лінії.
RD	Прийняті дані. Послідовні дані приймаються комп'ютером по цій лінії.
RTS	Запит на передачу. Лінія взаємодії, яка показує, що комп'ютер готовий до прийому даних. Лінія керується з боку комп'ютера. Якщо взаємодії не потрібно, вона може використовуватися як двійковий вихід.
CTS	Готовність до передачі. Лінія взаємодії, за допомогою якої зовнішній пристрій повідомляє комп'ютеру, що воно готове до передачі даних. Якщо взаємодії не потрібно, вона може використовуватися як двійковий вхід.
DTR	Комп'ютер готовий. Лінія взаємодії показує, що комп'ютер ввімкнений та готовий до зв'язку. Лінія керується з боку комп'ютера. Якщо взаємодії не потрібно, во-на може використовуватися як двійковий вихід.
DSR	Готовність зовнішнього пристрою. Лінія взаємодії, за допомогою якої зовнішній пристрій повідомляє комп’ютеру, що воно ввімкнене і готове до зв'язку. Якщо взаємодії не потрібно, вона може використовуватися як двійковий вхід.

Внутрішній апаратний пристрій

Комп'ютер, сумісний з IBM PC, може мати до чотирьох послідовних портів. Вони маркуються як COМ1 - COM4. Кожен СОМ-порт формується окремим UART 16450, встановленим усередині комп'ютера.

UART 8250/16450

На рис. 2.4 показана внутрішня структура UART. У ньому маються вісім восьмибітових регістрів. Адреси введення/виведення цих регістрів обчислюються додаванням зсуву регістра до базової адреси СОМ-порту.

Зсуви і функції регістрів UART такі:

00h - буферний регістр передавача/буферний регістр приймача:

використовується для обміну даними;

01h - регістр дозволу переривань: установлює режим запиту переривань;

02h - регістр ідентифікації переривань: перевіряє режим запиту перери

вань;

03h - регістр формату даних: встановлює формат послідовних даних;

04h - регістр керування модемом: установлює керування модемом (RTS,

DTR і т.д.);

05h - регістр стану прийомопередавача: містить інформацію про стан

приймача і передавача;

06h - регістр стану модему: містить поточний стан ліній DCD, RI, DSR і

CTS;

07h - регістр надоперативної пам'яті: працює як байт пам'яті.

Р ис. 2.4. Внутрішня блок-схема UART 8250/16450

Зсув 00h вказує на буферний регістр читання приймача і регістр запису передавача, що доступний, коли біт DLAB у регістрі формату даних (зсув 03h) дорівнює нулю. Якщо по цій адресі записаний байт, то він передається в регістр зміщення передавача і послідовно надходить на вихід. Під час прийому відбувається зворотна операція: після того як дані успішно прийняті і за допомогою регістра зміщення перетворені в рівнобіжний формат, вони передаються в буферний регістр приймача. Коли інформація з цього регістра зчитана, він очищається і готовий до прийому наступного блоку даних.

По зсуву 01h від базового знаходиться регістр дозволу переривань, за допомогою якого можна конфігурувати переривання, що генеруються UART. Призначення бітів цього регістра приведені нижче:

0 0 0 0 SINP ERBK TBE RxRD

біти з 7 по 4 завжди нулі

SINP 1 = переривання по зміні стану ліній CTS, DSR, DCD і RI

0 = немає переривання

ERBK 1 = переривання при помилці прийому даних

0 = немає переривання

ТВЕ 1 = переривання, коли регістр передавача порожній

0 = немає переривання

RxRD 1 = переривання при одержанні цаннх

0 = немає переривання

По зсуву 02h знаходиться регістр ідентифікації переривань. При виникненні переривання нульовий біт цього регістра встановлюється в 0. Біти 1 і 2 указують причину переривання. Біти з 7 по 3 не використовуються і завжди дорівнюють нулю. Призначення бітів регістра наступне:

0 0 0 0 0 ID1 ID0 PND

PND 1 = немає переривання

0 = переривання

ID1, ID0 00 = зміна вхідного сигналу RS232 (пріоритет 3)

01 = регістр передавача порожній (пріоритет 2)

10 = у буферному регістрі приймача дані готові (пріоритет 1)

11 = помилка передачі даних чи зупинка (пріоритет 0, вищий ступінь)

Якщо процес обміну даними організований по перериваннях, то стале переривання повинно бути скинуте; у протилежному випадку коректність обміну даними порушиться. Дії, необхідні для очищення переривання, такі:

ID1 = 0, ID0 = 0 читання вмісту регістра стану модему (06h)

ID1 = 0, ID0 = 1 запис у регістр передавача (00h) чи читання регістра ідентифікації переривань (02h)

ID1 = 1, ID0 = 0 читання байта даних з буферного регістра приймача (00h)

ID1 = 1, ID0 = 1 читання регістра стану прийомопередавача (05h)

По зсуву 03h знаходиться регістр формату даних, що визначає такі параметри переданих даних, як швидкість, кількість бітів даних, кількість стопових бітів і настроювання перевірочного біту. Призначення бітів регістра приведене нижче:

DLAB BRK PAR2 PAR1 PAR0 STOP DAB1 DAB0

DLAB 1 = доступ до установки швидкості 0 = доступ до регістра приймача/регістру передавача (00h) й до регістра дозволу переривань

BRK 1 = зупинка включена

0 = зупинка виключена

PAR2,1,0 000 = немає перевірки

001 = непарна

011 = парна

101 = завжди 1

111 = завжди

STOP 1 = 2 стопових біти

0 = 1 стоповий біт

DAB1,0 00 = 5 біт даних

01 = 6 біт даних

10 = 7 біт даних

11 = 8 біт даних

Коли біт DLAB дорівнює 1, регістри прийомопередавача (00h) і дозволу переривань (01h) використовуються для завантаження дільника швидкості обміну. У перший записується молодший, у другий - старший байт дільника. Вони формують шістнадцятибітовий дільник, значення якого обчислюється за наступною формулою:

Дільник = байт_{регістр 00h} + 256×байт _{регістр 01h}

У комп'ютері тактова частота, що подається в UART, складас 1,8432 Мгц. Усередині UART еталонна частота утвориться як тактова, ділена на 16, і дорівнює 115200 Гц. Співвідношення між значеннями дільника і швидкістю можна представити у виді формули:

Для одержання швидкості 9600 бод необхідно, щоб дільник був рівний 12. Отже, у буферний регістр прийомопередавача (00h) повинно бути записане число 12, а в регістр дозволу переривань (01h) - нуль. Якщо в регістри дільника записана одиниця, то вийде найвища швидкість - 115200 бод.

По зсуву 04h розташований регістр керування модемом. У загальному випадку він використовується для керування двома виходами інтерфейсу - RTS і DTR. Призначення бітів регістра наступні:

0 0 0 LOOP ОUT2 ОUT1 RTS DTR

біти 7-5 завжди нулі

LOOP 1 = зворотний зв'язок доступний

0 = зворотний зв'язок недоступний

ОUT2 1 = включено

0 = виключено, для внутрішнього використання

OUT1 1 = включено

0 = виключено, для внутрішнього використання

RTS 1 = включено

0 = виключено, є присутнім на роз’ємі RS232

DTR 1 = включено

0 = виключено, є присутнім на роз’ємі RS232

По зсуву 05h знаходиться регістр стану прийомопередавача, що містить інформацію про стан приймача і передавача UART. При використанні разом з регістром ідентифікації переривань (02h) можна установити джерело переривань. Призначення бітів регістра приведені нижче:

0 ТХЕ ТВЕ BREK FRME PARE OVFE RxRD

ТХЕ (передавач порожній) 1 = немає байту в регістрі передавача і регіcтрі зміщення

0 = у регістрі передавача та регістрі зміщення один байт

ТВЕ (буфер передавача порожній) 1 = немає байту в регістрі передавача 0 = у регістрі передавача один байт

BREK (зупинка) 1 = виявлена зупинка

0 = немає зупинки

FRME (помилка блоку) 1 = виявлена помилка

0 = немає помилки

PARE (помилка перевірки на парність) 1 = виявлена помилка

0 = немає помилки

OVFE (помилка переповнення) 1 = виявлена помилка

0 = немає помилки

RxRD (прийняті дані готові) 1 = прийняті дані знаходяться в регістрі приймача

0 = немає прийнятих даних

По зсуву 06h знаходиться регістр стану модему, що може використовуватися для визначення стану вхідних сигналів, зокрема DCD, DSR, CTS, RI, а також для зчитування чотирьох цифрових вхідних ліній. Призначення бітів регістру наступні:

Характеристики

Список файлов ВКР