25634-1 (751117), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рассмотренный метод называется программным методом управления потоком (.Software Hand-Shaking). Его преимущество заключается в возможности
Рис. 3.13. Простейшая схема соединения для программного управления потоком
применения соединения между компьютером и модемом (DTE—DCE) с использованием небольшого числа проводников. Одна из возможных схем такого соединения приведена на рис. 3.13.
Модемы также поддерживают так называемое "аппаратное управление потоком", реализованное только средствами последовательного порта.
Аппаратное управление потоком.
DCE могут использовать два типа аппаратного управления потоком: однонаправленный и двунаправленный. Однонаправленное аппаратное управление потоком аналогично методу управления XON/XOFF. Вместо передачи знака XOFF местному терминалу модем переводит в низкое логическое состояние уровень сигнала на линии CTS (106) ("Готов к передаче").
При изменении уровня сигнала CTS, DTE прекращает передачу данных по последовательному порту. Передача данных возобновляется, когда DCE переводит уровень сигнала на линии CTS в высокое логическое состояние, что для последовательного порта аналогично передаче сигнала XON.
DTE может запретить DCE передавать данные в его сторону. Это возможно только тогда, когда действует двунаправленное аппаратное управление потоком. При таком управлении потоком линия CTS используется точно также, как и при однонаправленном управлении. Кроме того, DCE останавливает передачу данных к DTE, если последний переводит в низкое состояние уровень сигнала на линии RTS (105) ("Запрос передачи"). DCE возобновляет передачу при переходе уровеня сигнала на линии RTS в высокое логическое состояние. Для большинства применений эффективен однонаправленный метод управления потоком.
Аппаратное управление потоком носит также название Hardware Hand-Shaking. Для соединения аппаратуры DTE и DCE с использованием аппаратного протокола управления потоком рекомендуется использовать полную схему соединения, приведенную на рис. 3.14.
Рис. 3.14. Схема соединения DCE и DTE при аппаратном управлении потоком
3.1.6. Адресация последовательных портов
При установке внутреннего модема со своим портом или дополнительного контроллера последовательного порта, должны быть установлены адреса ввода/вывода, по которым операционная система с помощью BIOS будет обмениваться данными с адаптером этого порта. У каждого порта должен быть свой уникальный адрес. Только при этом условии можно гарантировать нормальную работу порта и подключенного к нему модема.
При запуске PC операционная система проверяет адреса портов посредством опроса платы адаптера и заносит их в специальную область оперативной памяти компьютера. Затем ОС анализирует содержимое этой области и присваивает каждому порту имя в порядке расположения его адреса в памяти.
Система опрашивает порты в определенном порядке: 3F8h, 2F8h', 3E8h и 2E8h. При нахождении порта определенного типа ОС включает его адрес в специально зарезервированную для этого область памяти BIOS. Это небольшая область памяти, начинающаяся с абсолютного адреса 0400h. Первые восемь байт в этой области предназначены для хранения адресов четырех последовательных портов. Следующие восемь байт хранят информацию об адресах параллельных портов. При загрузке ОС считывает эти адреса из области данных BIOS и присваивает каждому из них имя в соответствии с порядком их расположения в этой области памяти: от СОМ1 до COM4 для последовательных портов, и от LPT1 до LPT4.
Портам для нормальной работы необходимо аппаратное прерывание. Последовательному порту с именем СОМ1 обычно соответствует аппаратное прерывание IRQ4 (Interrupt Request). Для порта COM2 - IRQ3. Порты COM3 и COM2 используют одно и то же прерывание IRQ3, а COM4 и СОМ1 — прерывание IRQ4. Прерывания для параллельных портов устанавливаются автоматически.
Таблица 3.2. Системные ресурсы последовательных портов компьютеров PS/2
| Имя порта в OS/2 | Адрес ввода/вывода | Базовые адреса регистров | Прерывание |
| SERIAL 1 | 03F8h | 83F8h | IRQ4 |
| SERIAL 2 | 02F8h | 82F8h | IRQ3 |
| SERIAL 3 | 3220h | B220h | IRQ3 |
| SERIAL 4 | 3228h | B228h | IRQ3 |
| SERIAL 5 | 4220h | C220h | IRQ3 |
| SERIAL 6 | 4228h | C228h | IRQ3 |
| SERIAL 7 | 5220h | E220h | IRQ3 |
| SERIAL 8 | 5228h | E228h | IRQ3 |
Компьютеры с архитектурой PS/2 имеют отличные от AT адреса портов за исключение двух первых и другие прерывания. Кроме того, существует возможность расширения количества портов до восьми. Такие отличия обусловлены тем, что компьютерах PS/2 применен другой контроллер последовательного порта и усовершенствованный последовательный интерфейс (ESI) фирмы Hayes. Контроллер такого типа поддерживает режим прямого доступа к памяти, осуществляет выборку символов во входящем потоке данных и сам управляет потоком данных. ESI- адаптер фирмы Hayes представляет собой законченный коммуникационный сопроцессор для управления линией связи практически независимо от центрального процессора компьютера. В табл. 3.2 приведены адреса ввода/вывода и линии прерывания, используемые в системе PS/2.
3.1.7. Ограничения интерфейса RS-232
Вследствие воздействия помех, активного и реактивного сопротивления соединительного кабеля между устройствами DTE и DCE существуют ограничения на его длину. Официальное ограничение по длине для соединительного кабеля по стандарту RS-232 составляет порядка 15 м при скорости передачи около 20 Кбит/с. Однако на практике это расстояние может быть значительно больше и зависит от скорости передачи данных. В табл. 3.3 приведены значения длины соединительного кабеля, определенные McNamara (Technical Aspects of Data Communications, Digital Press, 1982).
Соотношение между скоростью передачи и длиной кабеля зависит также от качества используемого кабеля. Если используется кабель с низкой емкостью, то расстояние между DTE и DCE может быть больше. Интерфейсы, рассматриваемые ниже, такие как RS-449, RS-422A и RS-423A, позволяют работать с большими скоростями передачи и на большем удалении, чем интерфейс RS-232.
Таблица 3.3. Длина соединительного кабеля между устройствами DTE и DCE
| Скорость передачи, бит/с | Максимальная длина для экранированного кабеля, м | Максимальная длина для неэкранированного кабеля, м |
| 110 | 1525 | 915 |
| 300 | 1525 | 915 |
| 1200 | 915 | 915 |
| 2400 | 305 | 152 |
| 4800 | 305 | 76 |
| 9600 | 76 | 76 |
3.2. Интерфейсы RS-422A, RS-423A и RS-449 (V.36)
Более новыми стандартами, по сравнению с RS-232, позволяющими обеспечить высокоскоростную работу на больших расстояниях, являются стандарты EIA RS-422A, RS-423A и RS-449. Соответствующими рекомендациями ITU-T для этих стандартов являются V.10 и Х.26 — для RS-423, и V.11 и Х.27 — для RS-422. В табл. 3.4 приведены соотношения скорости передачи и допустимой длины кабеля для этих стандартов.
Таблица 3.4. Соотношение скорости передачи и допустимой длины кабеля для стандартов RS-422A и RS-423A
| Скорость передачи, Кбит/с | Длина кабеля,м | |
| RS-423A (V.10 и Х.26) | RS-422A (V.11 и Х.27) | |
| 1 | 100 | 1000 |
| 10 | 1000 | 100 |
| 100 | 10000 | 10 |
Стандарт RS-423A
Стандарт RS-423A определяет электрические характеристики несимметричного цифрового интерфейса. "Несимметричность" означает, что данный стандарт подобно RS-232 для каждой линии интерфейса использует только один провод. При этом для всех линий используется единый общий провод.
Как и RS-422A, этот стандарт не определяет сигналы, конфигурацию выводов или типы разъемов. Он содержит только описание электрических характеристик интерфейса. Стандарт RS-422A предусматривает максимальную скорость передачи 100 Кбит/с.
Стандарт RS-422A
Стандарт RS-422A определяет электрические характеристики симметричного цифрового интерфейса. Он предусматривает работу на более высоких скоростях (до 10 Мбит/с) и больших расстояниях (до 1000 м) в интерфейсе DTE—DCE. Для его практической реализации, в отличие от RS-232, требуется два физических провода на каждый сигнал. Реализация симметричных цепей обеспечивает наилучшие выходные характеристики.
Подобно V.28, данный стандарт является простым описанием электрических характеристик интерфейса и не определяет параметры сигналов, типы разъемов и протоколы управления передачей данных. Для линий интерфейсов RS-422A и RS-423A могут быть использованы различные проводники (или пары проводников) одного и того же кабеля.
Стандарт RS-422A был разработан совместно с RS-423A и позволяет размещать линии этих интерфейсов в одном кабеле. Он не совместим с RS-232, и взаимодействие между RS-422A и RS-232 может быть обеспечено только при помощи специального интерфейсного конвертера.
Стандарт RS-449
Стандарт RS-449, в отличие от RS-422A и RS-423A, содержит информацию о параметрах сигналов, типах разъемов, расположении контактов и т.п. В этом отношении RS-449 является дополнением к стандартам RS-422A и RS-423A. Стандарту RS-449 соответствует международный стандарт V.36.
Комбинация RS-449, RS-422A и (или) RS-423A первоначально предназначалась для возможной замены RS-232. Однако этого не произошло, хотя данные стандарты нашли достаточно широкое применение в качестве высокоскоростного интерфейса DTE—DCE.
Стандарт RS-449 определяет 30 сигналов интерфейса. Большинство этих сигналов имеют эквивалентные в RS-232. Кроме того, добавлен ряд новых сигналов. Обозначения большинства сигналов были изменены во избежание путаницы.
Десять сигналов RS-449 определены как линии 1-й категории. Эта группа сигналов включает в себя все основные сигналы данных и синхронизации, такие как "Передаваемые данные", "Принимаемые данные", "Синхронизация терминала" . Скорость передачи сигналов 1 -и категории существенно зависит от длины кабеля. Для линий этой категории на скоростях до 20 Кбит/с могут использоваться стандарты RS-422A либо RS-423A; на скоростях выше 20 Кбит/с (до 2Мбит/с) - только RS-422A.
Оставшиеся 20 линий классифицируются как линии 2-й категории и используются стандартом RS-423A. Ко 2-й категории относятся такие управляющие линии, как "Качество сигнала", "Выбор скорости передачи" и др.
Стандарт RS-449 определяет тип разъема и, в отличие RS-232, распределение контактов разъема (см. табл. 3.5). Используемые разъемы имеют 37 контактов для прямого канала и 9 контактов для обратного канала.
Таблица 3.5. Назначение сигналов интерфейса RS-449
| 37-ми контактный разъем | ||||||||
| Номер контакта | RS-449 | RS-232 | V.24 | От ОСЕ | От DTE | |||
| 1 |
| Экран | RG | АА |
| Защитное заземление |
|
|
| 2 | SI | Индикатор скорости передачи |
| С1 | 112 | Переключатель скорости передачи | х |
|
| 3 |
| Свободно |
|
|
|
|
| х |
| 4 | SD | Передача данных | TxD | ВА | 103 | Передаваемые данные | х |
|
| 5 | ST | Синхронизация передачи | те | DB | 114 | Синхронизация элементов передаваемого сигнала |
|
|
| 6 | RD | Прием данных | RxD | ВВ | 104 | Принимаемые данные |
| х |
| 7 | RS | Запрос передачи | RTS | СА | 105 | Запрос передачи | х |
|
| 8 | RT | Синхронизация приема | RC | DD | 115 | Синхронизация элементов принимаемого сигнала | х |
|
| 9 | CS | Готов к передаче | CTS | СВ | 106 | Готов к передаче | х |
|
| 10 | LL | Местный шлейф |
|
| 141 | Местный шлейф |
| х |
| 11 | DM | Режим данных | DSR | СС | 107 | Готовность DCE |
| х |
| 12 | TR | Входящий запрос соединения | DTR | CD | 108 | Готовность DTE | х |
|
| 13 | RR | Готовность приемника | DCD | CF | 109 | Детектор линейного сигнала канала данных | х |
|
| 14 | RL | Удаленный шлейф |
|
| 140 | Шлейфовое или техническое тестирование |
| х |
| 15 | 1С | Входящий запрос соединения | RI | СЕ | 125 | Индикатор вызова | х |
|
| 16 | SF/S R | Выбор частоты/скорост и передачи |
| СН/С1 | 111/ 112 | Селектор скорости передачи данных | х | х |
| 17 | ТТ | Синхронизация терминала | те | DA | 113 | Синхронизация элементов передаваемого сигнала |
| х |
| 18 | ТМ | Режим контроля |
|
| 142 | Индикатор тестирования | х |
|
| 19 | SG | Сигнальное заземление | SG | АВ | 102 |
|
|
|
| 20 | RC | Общий обратный провод приема | SG | АВ | 102 | Сигнальное заземление | х |
|
| 21 |
| Свободно |
|
|
|
|
|
|
| 22 | SD | RS-422, возвратный ввод |
|
|
|
|
| х |
| 23 | ST | RS-422, возвратный ввод |
|
|
|
| х |
|
| 24 | RD | RS-422, возвратный ввод |
|
|
|
| х |
|
| 25 | RS | RS-422, возвратный ввод |
|
|
|
|
| х |
| 26 | RT | RS-422, возвратный ввод |
|
|
|
|
| х |
| 27 | CS | RS-422, возвратный ввод |
|
|
|
| х |
|
| 28 | IS | Терминал работает |
| CN | 135 | Сигнал занятости |
| х |
| 29 | DM | RS-422, возврат |
|
|
|
| х |
|
| 30 | TR | RS-422, возврат |
|
|
|
|
| х |
| 31 | RR | RS-422, возврат |
|
|
|
| х |
|
| 32 | SS | Выбор резервного канала |
|
| 116 |
|
| х |
| 33 | SQ | Качество сигнала | SQ | се | 110 | Детектор качества сигнала данных | х |
|
| 34 | NS | Новый сигнал | NS |
| 136 | Новый сигнал |
| х |
| 35 | TT | RS-422,возврат |
|
|
|
|
| х |
| 36 | SB | Индикатор резервного канала |
|
| 117 |
| х |
|
| 37 | SC | Общий обратный провод передачи | SG | SG | 102 | Сигнальное заземление |
| х |
| 1 |
| Экран |
| АА |
| Защитное заземление |
|
|
| 2 | SRR | Детектор несущей обратного канала |
| SCF | 122 | Детектор принимаемого линейного сигнала обратного канала | х |
|
| 3 | SSD | Передаваемые данные обратного канала |
| SBA | 118 | Передаваемые данные обратного канала |
| х |
| 4 | 3RD | Принимаемые данные обратного канала |
| SBB | 119 | Принимаемые данные обратного канала | х |
|
| 5 | SG | Сигнальное заземление | SQ | АВ | •Ю2 | Сигнальное заземление |
| х |
| 6 | RC | Общий возврат ОСЕ | SG | АВ | 102b | Общий обратный провод DTE | х |
|
| 7 | SRS | Запрос передачи обратного канала | SRS | SCA | 120 | Запрос передачи обратного канала |
| х |
| 8 | SCS | Готовность обратного канала | SCS | SCB | 121 | Обратный канал готов | х |
|
| 9 | SC | Общий обратный провод передачи | SG | АВ | 102а | Общий обратный провод ОСЕ |
| х |














