22975

Послідовний інтерфейс

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Всі ці функції може виконувати спеціальна ВІС що входить до мікропроцесорного комплекту КР580 і має назву Універсальний Синхронно Асинхронний Програмований Прийомопередавач УСАПП типу КР580ВВ51. УСАПП типу КР580ВВ51 в значній мірі є автономним у своїй роботі. Все інше робить сам УСАПП. При видачі даних МП звертається до УСАПП як до зовнішнього пристрою.

Украинкский

2013-08-04

3.66 MB

15 чел.

Лекція №8

Послідовний інтерфейс

Для передачі цифрової інформації на значні відстані незручно користуватись паралельним методом, де для кожного розряду передаваних даних слід мати окремий провідник. Зручнішим виявляється послідовний метод, коли інформаційне слово передається у вигляді послідовності бітів по одному-однісінькому провіднику. До речі, деякі зовнішні пристрої потребують саме послідовного введення і виведення як то, на приклад, модеми, накопичувачі на магнітних дисках або магнітних стрічках.

Для того щоб здійснювати таку передачу необхідно перетворювати паралельний код у послідовний і супроводжувати передаване слово службовою інформацією, котра точно вказувала б приймачеві де початок і де кінець передавного слова. В службову інформацію можуть також входити спеціальні символи, за яким приймач міг би перевіряти вірність сприйнятої ним інформації. На приймальнім кінці одержані сигнали мають бути відокремлені від службової інформації, перевіренні і перетворені у паралельний формат. Обмін інформацією може вестись як у синхронному, так і у асинхронному режимах.

 Всі ці функції може виконувати спеціальна ВІС, що входить до мікропроцесорного комплекту КР580 і має назву Універсальний Синхронно - Асинхронний Програмований Прийомопередавач (УСАПП) типу КР580ВВ51. Інша його назва - програмований звязковий адаптер (ПЗА). У закордонному варіанті він позначається як 8251. Ця ІМС сумісна з мікропроцесором КР580ВМ80 та іншими мікропроцесорами лінії Intel.  

УСАПП типу КР580ВВ51 в значній мірі є автономним у своїй роботі. Роль мікропроцесора полягає лише в тому, що він програмує цю мікросхему, надсилає їй керуюче слово, перевіряє, при необхідності, її стан, надає їй та сприймає від неї дані у паралельному форматі. Все інше робить сам УСАПП. При видачі даних МП звертається до УСАПП як до зовнішнього пристрою. При сприйманні даних УСАПП звертається до мікропроцесора  шляхом запиту на переривання,  або ж видає дані за запитом самого мікропроцесора.

Формати передачі даних

Асинхронний режим

Передача слова в асинхронному режимі починається з видачі стартового біту низького рівню (“0”). Далі йдуть біти розрядів даних, їх кількість може бути від 5 до 8. Передача починається завжди з наймолодшого біту. По закінченні слова видається біт контролю за парністю (цей біт може бути і відсутній). Ідея такого контролю полягає в тому що УСАПП -  передавач підраховує кількість одиниць у бітах слова і в разі коли ця кількість непарна додає одиницю в розряд контролю. Отже, передаване слово (разом з контрольним бітом) завжди буде містити парну кількість одиниць. Приймач це перевіряє і у разі коли виявляє що одна з одиниць “загубилась по дорозі” (або, навпаки, зявилась зайва) подає сигнал помилки. Перевірка може відбуватися і за непарністю.

Закінчення передачі слова позначається одним або двома стоп - бітами високого рівня; після цього інформація не подається, і на виході передавача підтримується високий рівень до моменту, поки не зявиться стартовий біт наступного слова.

Кількість розрядів у слові, вибір метода перевірки (за парністю або непарністю), а також кількість стоп - бітів задаються у керуючому слові при програмуванні передавача і приймача. Швидкість передачі у асинхронному режимі порівняно невелика і становить до 9600 бітів за секунду.

Синхронний режим

У синхронному режимі слова, що складають передаваний масив, передаються підряд, без роздільних знаків та службової інформації. На початку масиву передається один або два синхросигнали, котрі являють собою неначе “ключ” або “пароль”, що відкриває роботу приймача. Кількість та вигляд синхросигналів та кількість бітів в інформаційних словах задаються програмою в інструкції режиму. Швидкість передачі в синхронному режимі може сягати до 56 000 бітів за секунду.

Структурна схема УСАПП

Структурна схема УСАПП зображена на рис.8.3. Розглянемо призначення її блоків та виводів.

 D7 - D0 - двоспрямована вісьмирозрядна шина даних  яка підключається до магістральної  (системної) ШД мікропроцесора. Буфер шини даних (тобто буфер введення / виведення)  містить такі регістри:

регістр передаваних даних, котрі йдуть від МП назовні;

регістр сприйманих даних, котрі йдуть ззовні до МП;

регістр керуючих слів;

регістр слову стану.

RESET - скидання всіх буферних регістрів УСАПП в нуль. По сигналу RESET =1 УСАПП “очищається” від усієї попередньо записаної в нім інформації і переходить в режим програмування.

- вибір мікросхеми. При  = 1 УСАПП блокується; при = 0 активізується.

CLK - синхронізація від генератора тактових імпульсів МП;

та  - сигнали читання та запису (з точки зору мікропроцесора);

С/ - сигнал “керування / дані” : при С/ = 1 в УСАПП записується керуюче слово  або відбувається читання мікропроцесором слова стану УСАПП. При С/ = 0 відбувається обмін даними з МП. Таким чином, сукупність сигналів С/,  та  вказує напрямок руху інформації та її характер.

TxD - інформаційний вихід УСАПП, по якому дані виводяться у послідовному форматі;

RxD - інформаційний вхід УСАПП, по якому дані вводяться від терміналу;

TxC;RxC- входи для сигналів синхронізації роботи з терміналом. Справа в тому що УСАПП  має дві частоти тактових сигналів: одну високу (порядку мегагерців), спільну з мікропроцесором, і другу, значно нижчу (порядку кілогерців), якою він синхронізується з повільно працюючим терміналом. Ці низькочастотні тактові імпульси виробляються шляхом багатократного ділення частоти тактових імпульсів F2.

T x RDY; R x RDY - виходи для сигналів, що підтверджують готовність УСАПП до передачі або сприймання даних від мікропроцесора;

T x E - сигнал повідомлення про закінчення передачі;

SYNDET - вид синхронізації  (внутрішня або зовнішня - для синхронного режиму);

Останні чотири сигнали служать для організації звязку з терміналом (модемом):

(вих) - готовність УСАПП до сприймання від терміналу;

(вх) - готовність терміналу до видачі даних (або ж запит від терміналу до УСАПП на  готовності до сприймання);

(вих) - готовність УСАПП до видачі даних терміналу;

(вх) - готовність терміналу до сприймання (або ж запит до УСАПП на видачу даних).  

Схема підключення УСАПП до мікропроцесора

Схема підключення УСАПП до мікропроцесора зображена на рис.8.   . УСАПП адресується однобайтовою адресою. Сім старших бітів адреси А7 - А1  через дешифратор DC активізують вхід . Молодший біт А0 підключено до входу  С/. Він визначає, чи буде УСАПП обмінюватись з мікропроцесором даними (А0 = 0), чи службовими словами : керуючим словом або словом стану.  Отже, УСАПП має дві суміжні адреси: парну для обміну даними і непарну для службових слів (наприклад - адреса Е8 для обміну даними і Е9 для службових слів).

Сигнал читання (від ЗП до МП) = 0 потрапляє по лінії сигнал запису (від МП до ЗП)   = 0  іде по лінії

Дільник частоти СТ знижує тактову частоту , що знімається з лінії F2, до кількох десятків або одиниць кілогерців, котра і подається на синхровходи приймача та передавача  та  , а також на термінал. Адже УСАПП видає дані у послідовному форматі зі значно нижчою частотою, аніж тактова частота МП.

Входи TxRDY та RxRDY, що сигналізують про готовність УСАПП сприймати дані від МП, або передавати дані до МП, обєднуються дизюнктором і утворюють сигнал запиту на переривання INT, який і подається на відповідний вхід мікропроцесора.

 Всі інші виводи забезпечують узгодження звязку з терміналом. Це може бути, наприклад,  магнітний диск, відеотермінал  з клавіатурою або ж модем. Обмін проводиться під керуванням чотирьох сигналів готовності: сигналом  = 0 УСАПП сповіщає термінал про свою готовність до видачі даних; термінал сигналом  = 0 підтверджує свою готовність до сприймання даних. Інколи ініціатива може виходити від термінала; тоді сигнал  = 0 є запитом до УСАПП на видачу даних. Після цього відбувається передача даних від УСАПП до терміналу. При зворотному напрямку руху інформації  термінал сигналом  = 0 сповіщає про УСАПП про свою готовність видавати дані; УСАПП підтверджує свою готовність їх сприймати сигналом  = 0, після чого відбувається обмін даними. Інколи процедуру спрощують, зєднуючи виводи  з  та  з . Тоді УСАПП сам собі дає дозвіл на видачу та сприймання даних від терміналу, обминаючи сигнали готовності від останнього.

При роботі з модемом  той не є останнім споживачем інформації (або її джерелом).  Він лише переробляє її для каналу звязку, являє собою дві двопровідні лінії - передавальну та сприймаючу. Ці лінії звязку практично виконуються у вигляді скручених пар дротів, де другий провідник заземлено.

Лінія передачі послідовних даних

за стандартом  RS - 232

УСАПП видає та сприймає дані з ТТЛ рівнями: біля 0.4 В для “0” та біля 2.5 В для “1”. Потужність створюваних ним сигналів невелика . Тому для звязку на далекі відстані ці сигнали слід підсилювати і доводити до більших напруг. Для цього існує міжнародний стандарт RS - 232. За цим стандартом логічна одиниця передається як +12 В, а логічний нуль як -12 В. До цих рівнів сигнали доводяться підсилювальною схемою на транзисторах. При сприйманні рівень сигналів знижується до звичайних ТТЛ - рівнів нескладною схемою типу обмежувача.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37976. Исследование теоремы Котельникова 155 KB
  непрерывный сигнал заменяется последовательностью мгновенных значений отсчетов взятых в дискретные моменты времени tk=k∆t где k=0123.Котельников доказал теорему: Непрерывная функция по времени Ut не содержащая спектры частот выше Fверх. полностью определяется отсчетами своих мгновенных значений в моменты времени отстающих друг от друга на интервалы ∆t= 1 2Fверх Задание.
37977. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОКУСНЫХ РАССТОЯНИЙ ТОНКИХ ЛИНЗ 413.5 KB
  ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № I ОПРЕДЕЛЕНИЕ фокусных РАССТОЯНИЙ ТОНКИХ ЛИНЗ Цель работы: изучить: явление преломления света на сферических поверхностях; приобрести навыки построения изображения предметов в тонких линзах и системах тонких линз а также научиться определять фокусные расстояния собирающей и рассеивающей линз различными методами.1 показан ход параксиальных лучей от точечного источника S1 через сферическую поверхность раздела двух сред с показателями преломления п1 и п2. Так как рассматриваются лучи параксиальные то закон преломления...
37978. Определение моментов инерции тел произвольной формы 180 KB
  11 Лабораторная работа № 5 Определение моментов инерции тел произвольной формы 1. Цель работы Определение момента инерции математического и физического маятника а также изучение зависимости момента инерции физического маятника от распределения массы. Соотношение 1 аналогично 2 – му закону Ньютона в динамике поступательного движения и в таком виде записывается в тех случаях когда момент инерции тела при вращении не изменяется. Моментом инерции материальной точки относительно некоторой оси называется величина равная произведению...
37979. Определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источника тока 185.5 KB
  Определение электродвижущей силы и внутреннего сопротивления источника тока.С источника тока пользуясь законом Ома для полной цепи определять внутреннее сопротивление источника тока.С источника тока определяется по закону Ома для полной цепи = IRr 1 где I сила тока R – внешнее сопротивление r –...
37980. Определение силы при механическом ударе 80 KB
  Цель работы: Определить силу удара при столкновении тел путем измерения времени их соударения и скоростей перед началом и после удара.
37981. Определение индуктивности катушки 118 KB
  Цель работы: научиться округлять индуктивность катушки Оборудование: Низковольтный источник переменного тока. Миллиамперметр переменного тока. Вольтметр переменного тока. Собрать цепь по схеме соединив последовательно катушку и миллиамперметр переменного тока.
37982. Определение оптической силы линзы 39.5 KB
  Цель работы: Изучить получение изображений с помощью двояковыпуклой линзы научиться определять оптическую силу линзы. Прямую которая проходит через сферические центры кривизны поверхностей линзы называют главной оптической осью линзы. Если на собирающую линзу направить пучок лучей параллельных главной оптической оптической оси то они соберутся в одной точке с другой стороны линзы которая называется главным фокусом линзы.
37983. Ознакомление с характеристиками магнитных свойств вещества и определение зависимости магнитной индукции и магнитной проницаемости ферромагнитного образца от напряжения поля 46.5 KB
  Вывод: Мы ознакомились с характеристиками магнитных свойств вещества и определили зависимость магнитной индукции и магнитной проницаемости ферромагнитного образца от напряженности поля.
37984. Ознакомление с общими принципами передачи электрической энергии на большие расстояния и определение потерь напряжения в моделях электрических линий 84.5 KB
  Вывод: 1 Способ определения потерь U= I= 2 I точнее поскольку в этой формуле используется только один измерительный прибор амперметр а в способе определения потерь U= U1 U2 используется два прибора – вольтметра поэтому он менее точен.