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

20 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

1373. Влияние типов вируса папилломы человека на течение ювенильного респираторного папилломатоза 92 KB
  Организация статистического исследования. Заболеваемость ЮРП у детей. Карта сбора материала для детей, страдающих ЮРП. Распределение детей, страдающих ЮРП, по полу и методу лечения. . Статистические методы использованные для анализа материала.
1374. Вирішення економічних задач за допомого електронних таблиць 84.5 KB
  Обчислення в електронних таблицях. Моделювання математичних процесів. Моделювання розгалужених процесів. Моделювання циклічних процесів. Моделювання обчислень в економічних задачах табличного вигляду.
1375. Вычислительная техника 111 KB
  Возвращаем массив битов в место вызова функции. Сложение в двоичном коде уже преобразованных чисел. Перевод двоичного числа в десятичное представление. Количество битов в двоичном представлении числа.
1376. Конструктивное планирование жилого здания 174 KB
  В основе будущих жилых комплексов лежит идея открытого пространства. Здесь важнейшую роль играет солнечный свет, он создает настроение. За счет трансформации размеров здания и планировки (изменено соотношение глубины и ширины квартиры) свет максимально проникает во все точки ее пространства.
1377. Проектирование общежития 126.5 KB
  Изыскания выполнены для стадии рабочий проект с целью выяснения геологического строения и гидрогеологических условий площадки. Наружные сети по водоснабжению и канализации зданий общежитий запроектированы на основании Техусловий на водоснабжение
1378. Дакументы i матрыялы па гiсторыi паустання 1863-1864 гг. у Беларусi 161 KB
  Ход паустання, яго асаблiвасцi i уплыу на палiтыку царызма на Беларусi. Значэнне дзейнасцi К. Калiноўскага. Рэвалюцыйныя дакументы i матэрыялы паустання 1863-1864. Задача курсавой работы заключаецца у аналiзе падзей, дакументау i матрыялау гiсторыi паустання 1863-1864 гг. у Беларусi. Задача даследвання дазваляе дасягнуць мэты курсавой работы.
1379. История Китайской цивилизации 158 KB
  Возникновение Китайской цивилизации. Объединение Китая, Империя Цинь. Китай в период правления династии Хань. Китай в период династий Суй и Тан. Первые контакты с европейцами. Обострение социальных противоречий. Манчжурское завоевание и падение династии Мин.
1380. Создание приложений с информационной базой данных 140.5 KB
  Выбор состава технических и программных средств. Обоснование управления реляционной базой данных с помощью SQL. Описание БД, содержащей сведения о файлах и справочную информацию с промежуточными результатами поиска. Описание процедуры, определяющей выбранные критерии поиска.
1381. Прием гостей и ведическое гостеприимство 171.5 KB
  Смыслом данной работы является скромная попытка научить преданных, занимающихся прием гостей. Цель такого служения состоит в создании в храме для ново прибывших атмосферы Вайкунтхи, чтобы они позднее вошли в систему кураторов и могли быть заняты разнообразным преданным служением.