Urządzenia peryferyjne RS-232. Wykład 2

Transkrypt

1 Urządzenia peryferyjne RS-232 Wykład 2

2 Transmisja szeregowa Poprzez kanały telekomunikacyjne Zaleta: niskie koszty Wymaga konwersji szeregowo/równoległej np. rejestr przesuwny Dwie metody: asynchroniczna lub synchroniczna 2

3 Transmisja asynchroniczna Używa bitów startu (0) i bitów stopu (1) Przerwa między dwoma bajtami: idle state lub bity stopu Tzn. transmisja asynchroniczna na poziomie bajtów jest synchronizowana na poziomie bitów Dobra dla wolnych transmisji, terminale, urządzenia pomiarowe 3

4 Komunikacja szeregowa Bity startu informuje o tym że transmisja się rozpoczyna Następne 5-8 bitów reprezentuje dane Liczba bitów jest konfigurowalna 8-bitów jest najbardziej popularne Stop Bit(s) Start Bit 5-8 Data Bits Parity Bit 4

5 Transmisja synchroniczna Strumień bitów tworzy ramki ( frames ) Brak przerw Bardzo ważny jest zegar często dodatkowa linia Synchronizacja bajtów w warstwie danych (np.. 16h) Zaleta: prędkość duża 5

6 DTE i DCE DTE (Data Terminal Equipment) Jakie kolwiek źródło danych cyfrowych Często nie komunikują się wzajemnie DCE (Data Circuit-terminating Equipment) Jakiekolwiek urządzenie transmitujące dane Modemy 6

7 DTE-DCE Interfejs standardowy każdy DTE musi mieć swoje DCE które komunikuje się z innym DCE EIA-232/442/449, ITU-T V series/x series V.24 (CCITT) 7

8 Interfejs EIA , od 1969 RS-232C, stanadard 1986 (V.24) Mechaniczna specyfikacja DB-25, 15-metrowy kabel.. Również DB-9 i obecnie RJ11, RJ45 8

9 Interfejs EIA-232 Kodowane NRZ-L (nonreturn-to-zero level) Zakres sygnałów: [3, 15] i [-15, -3] V Dane: dodatnie dla bitu 0, ujemne 1 Sygnały kontrolne: + ON, - OFF 9

10 Dane i sygnały kontrolne w EIA

11 Interfejs szeregowy RS-232 Format znaków 11

12 RS-232 parzystość Odd Parity Even Parity No Parity 12

13 Interfejs szeregowy RS-232 Przebiegi podstawowe 13

14 Sygnały interfejsu 14

15 Specfikacja funkcjonalna Możliwy pełen duplex 15

16 Interfejs szeregowy RS-232 Opis wyprowadzeń 16

17 Interfejs szeregowy RS-232 Opis wyprowadzeń 17

18 Interfejs szeregowy RS-232 Zależności czasowe sygnałów 18

19 19

20 Null Modem DTE-DTE interfejs bez DCEs Dla złącza DB-25 20

21 Interfejs szeregowy RS-232 Kabel Null-Modem pełny 21

22 22

23 Interfejs szeregowy RS-232 Kabel Null-Modem uproszczony 23

24 Ograniczenia długości EIA/TIA-232 Typowa pojemność 40pF/m => 100m = 4nF. Prędkość (body) Długość (metres)

25

26 Rodzaje złączy 26

27 Interfejs I 2 C Popular for peripheral interfacing Two Wire (plus GND) bi-directional interface 0 & 5V logic levels Suitable for short distance communication 27

28 Konwerter RS232 do I 2 C 28

29 OneWire 29

30 Kontroler Super I/O Kontroler interfejsów 30

31 Kontroler interfejsów Adresy interfejsów adresy portów są 0000: :0400 F8 03 F8 02 E8 03 E

32 To/From CPU 8 bit data UART 16550A Data Bus Buffer CPU Interface 0x3F8 +0 RBR Start I/O Port Address THR IER IIR FCR Transmit Buffer (FIFO) (16 bytes) LCR MCR LSR Receive Buffer (FIFO) (16 bytes) Serial port +6 MSR +7 SR Registers 32

33 UART rejestry RBR: Receive Buffer Registers Contains the byte received if no FIFO is used IER: Interrupt Enable Register Is used to enable and disable interrupts that can be generated by UART. LSR: Line Status Register Shows the current state of the communication over Tx and Rx serial lines. IIR: Interrupt Identification Register Tells what kind of interrupt it is. FCR: FIFO Control Register Is used to control the FIFO queues. LSR: Line Status Register Used to set the characteristics (parameters) of RS-232 line. MCR: Modem Control Register Is used for handshaking operations with the attached modem device. MSR: Modem Status Register Contains info about the modem state. THR: Transmit Holding Register Contains the byte that is to be sent. 33

34 Line Control Register Bit Value Comment 0,1 Bit1 bit0 Data word length bits bits bits bits stop bit 1 2 stop bits 3,4,5 Bit5 Bit4 Bit3 x x 0 No parity Odd parity Even parity High parity Access to rx buffer, tx buffer and IER register 1 Divisor latch access bit 34

35 Line Status Register (LSR) Bit Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Notes Error in Received FIFO Empty Data Holding Registers Empty Transmitter Holding Register Break Interrupt Framing Error Parity Error Overrun Error Data Ready 35

36 Wektor przerwań INT (Hex) IRQ Common Uses 08 0 System Timer 09 1 Keyboard 0A 2 Redirected 0B 3 Serial Comms. COM2/COM4 0C 4 Serial Comms. COM1/COM3 0D 5 Reserved/Sound Card 0E 6 Floppy Disk Controller 0F 7 Parallel Comms Real Time Clock 71 9 Reserved Reserved Reserved PS/2 Mouse Maths Co-Processor Hard Disk Drive Reserved 36

37 Polling based I/O example Serial Cable Computer A Computer B Our driver UART UART Our driver com1 com1 A serial port application (*) (or a driver) Copyright 1997 CRAIG PEACOCK <cpeacock@senet.com.au> See For More Information 37

38 Gdzie to jest w moim komputerze? 38