18. Назначение и организация интерфейса rs 232c. Суть асинхронного режима передачи данных по интерфейсу.

Интерфейс RS-232C предназначен для подключения к компьютеру стандартных внешних устройств (принтера, сканера, модема, мыши и другое периферийное оборудование), а также для связи компьютеров между собой. Если устройства находятся на небольшом расстоянии, то соединение двух устройств выглядит так:

RS-232C

Если устройства находятся на значительно большем расстоянии, то в роли аппаратуры каналов данных обычно выступает модем, полная схема подсоединения выглядит так:

RS232C RS232C

Канал связи

Длина кабеля интерфейса около 18м. Скорость обмена 19 200 бит/сек (20 Кбит/сек).

Интерфейс позволяет исключить канал удаленной связи вместе с парой устройств (модемов), соединив устройства непосредственно с помощью нуль-модемного кабеля.

RS232C

Y1

Y2

Нуль-модем

Данные в RS-232C передаются в последовательном коде побайтно. Каждый байт обрамляется стартовым и стоповыми битами. Данные могут передаваться как в одну, так и в другую сторону (дуплексный режим).

Компьютер имеет 25-контактный (DB25P) или 9-контактный (DB9P) разъем для подключения RS-232C. Назначение контактов разъема приведено в таблице.

Назначение сигналов следующее:

FG — защитное заземление (экран).

TxD — данные, передаваемые компьютером в последовательном коде (логика отрицательная).

RxD — данные, принимаемые компьютером в последовательном коде (логика отрицательная).

RTS — сигнал запроса передачи. Активен во все время передачи.

CTS — сигнал сброса (очистки) для передачи. Активен во все время передачи. Говорит о готовности приемника.

DSR — готовность данных. Используется для задания режима модема.

SG — сигнальное заземление, нулевой провод.

DCD — обнаружение несущей данных (детектирование принимаемого сигнала).

DTR — готовность выходных данных.

RI — индикатор вызова. Говорит о приеме модемом сигнала вызова по телефонной сети.

Обмен по RS-232C осуществляется с помощью обращений по специально выделенным для этого портам COM1 (адреса 3F8h...3FFh, прерывание IRQ4), COM2 (адреса 2F8h...2FFh, прерывание IRQ3), COM3 (адреса 3F8h...3EFh, прерывание IRQ10), COM4 (адреса 2E8h...2EFh, прерывание IRQ11).

Все сигналы RS-232C передаются специально выбранными уровнями, обеспечивающими высокую помехоустойчивость связи. Данные передаются в инверсном коде (1 соответствует низкий уровень, 0 — высокий уровень).

Типы передач:

1. токовая петля

2. синхронная передача

3. асинхронная передача

Асинхронный режим

Рис. Формат асинхронной передачи RS-232C

Асинхронный режим передачи является байт-ориентированным (символьно-ориентированным): минимальная пересылаемая единица информации — один байт (один символ). Формат посылки байта иллюстрирует рис.

Передача каждого байта начинается со старт-бита, сигнализирующего приемнику о начале посылки, за которым следуют биты данных и, возможно, бит четности (Parity). Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу между посылками. Старт-бит следующего байта посылается в любой момент после стоп-бита, то есть между передачами возможны паузы произвольной длительности. Старт-бит, имеющий всегда строго определенное значение («0»), обеспечивает простой механизм синхронизации приемника по сигналу от передатчика. Подразумевается, что приемник и передатчик работают на одной скорости обмена, измеряемой в количестве передаваемых бит в секунду. Внутренний генератор синхронизации приемника использует счетчик-делитель опорной частоты, обнуляемый в момент приема начала старт-бита.

Старт бит

Биты данных

Бит контроля

Стоп биты

При отсутствии данных в линии передачи будет находится «1». Появление «0» информирует о начале передачи слова. Передачу можно организовывать с контролем и без.

Возможности:

1. скоростей передачи данных: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 и 115200 бит/с.

2. количество бит данных может составлять 5, 6, 7 или 8 бит

3. возможность контроля (нет контроля; контроль на четность; контроль на нечетность)

4. количество стоп-бит может быть 1, 1,5 или 2 (“полтора бита” означает только длительность стопового интервала).

Формат асинхронной посылки позволяет выявлять возможные ошибки передачи:

• Если принят перепад, сигнализирующий о начале посылки, а по стробу старт-бита зафиксирован уровень логической единицы, старт-бит считается ложным и приемник снова переходит в состояние ожидания. Об этой ошибке формата приемник может и не сообщать.

• Если во время, отведенное под стоп-бит(ы), обнаружен уровень логической единицы, фиксируется ошибка стоп-бита (тоже ошибка формата).

• Если применяется контроль четности (паритета), то после посылки бит данных (перед стоп-битом) передается контрольный бит. Этот бит дополняет количество единичных бит данных до четного или нечетного в зависимости от принятого соглашения. Прием байта с неверным значением контрольного бита при включенном контроле паритета приводит к фиксации ошибки принятых данных.