Реферат: Стандартные интерфейсы подключения датчиков и исследовательских приборов
Примечание: Порты расширенных стандартов позволяют производить чтение с внешних устройств по линиям данных D0-D7. Для включения режима чтения необходимо установить в 1 бит 5 регистра управления интерфейсом (третий порт, базовый адрес плюс 2).
Таблица 1. Сигналы параллельного интерфейса (разъем DB25).
Контакт | Направление | Сигнал |
1 | Выход | Data Strobe |
2 | Выход | Data0 |
3 | Выход | Data1 |
4 | Выход | Data2 |
5 | Выход | Data3 |
6 | Выход | Data4 |
7 | Выход | Data5 |
8 | Выход | Data6 |
9 | Выход | Data7 |
10 | Вход | Acknowledge |
11 | Вход | Busy |
12 | Вход | Paper Out |
13 | Вход | Select |
14 | Выход | Auto feed |
15 | Вход | Error |
16 | Выход | Init |
17 | Выход | Select Input |
18-25 | - | Ground |
Таблица 2. Сигналы параллельного интерфейса (разъем Centronics)
Контакт | Направление | Сигнал |
1 | Вход | Data Strobe |
2 | Вход | Data0 |
3 | Вход | Data1 |
4 | Вход | Data2 |
5 | Вход | Data3 |
6 | Вход | Data4 |
7 | Вход | Data5 |
8 | Вход | Data6 |
9 | Вход | Data7 |
10 | Выход | Acknowledge |
11 | Выход | Busy |
12 | Выход | Paper Out |
13 | Выход | Select |
14 | Вход | Auto feed |
15 | - | No connect |
16 | - | Gnd |
17 | - | Shassis Gnd |
18 | - | +5 V |
19-30 | - | Gnd |
31 | Вход | Init |
32 | Выход | Error |
33 | - | Gnd |
34 | - | Clock |
35 | Вход | Test |
36 | Вход | Select Input |
Последовательные порты ПЭВМ.Интерфейс RS-232C.
Последовательная передача данных
Микропроцессорная система без средств ввода и вывода оказывается бесполезной. Характеристики и объемы ввода и вывода в системе определяются, в первую очередь, спецификой ее применения - например, в микропроцессорной системе управления некоторым промышленным процессом не требуется клавиатура и дисплей, так как почти наверняка ее дистанционно программирует и контролирует главный микрокомпьютер (с использованием последовательной линии RS-232C).
Поскольку данные обычно представлены на шине микропроцессора в параллельной форме (байтами, словами), их последовательный ввод-вывод оказывается несколько сложным. Для последовательного ввода потребуется средства преобразования последовательных входных данных в параллельные данные, которые можно поместить на шину. С другой стороны, для последовательного вывода необходимы средства преобразования параллельных данных, представленных на шине, в последовательные выходные данные. В первом случае преобразование осуществляется регистром сдвига с последовательным входом и параллельным выходом (SIPO), а во втором - регистром сдвига с параллельным входом и последовательным выходом (PISO).
Последовательные данные передаются в синхронном или асинхронном режимах. В синхронном режиме все передачи осуществляются под управлением общего сигнала синхронизации, который должен присутствовать на обоих концах линии связи. Асинхронная передача подразумевает передачу данных пакетами; каждый пакет содержит необходимую информацию, требующуюся для декодирования содержащихся в нем данных. Конечно, второй режим сложнее, но у него есть серьезное преимущество: не нужен отдельный сигнал синхронизации.
Существуют специальные микросхемы ввода и вывода, решающие проблемы преобразования, описанные выше. Вот список наиболее типичных сигналов таких микросхем:
D0-D7 - входные-выходные линии данных, подключаемые непосредственно к шине процессора;
RXD - принимаемые данные (входные последовательные данные);
TXD - передаваемые данные (выходные последовательные данные);
CTS - сброс передачи. На этой линии периферийное устройство формирует сигнал низкого уровня, когда оно готово воспринимать информацию от процессора;
RTS - запрос передачи. На эту линию микропроцессорная система выдает сигнал низкого уровня, когда она намерена передавать данные в периферийное устройство.
Все сигналы программируемых микросхем последовательного ввода-вывода ТТЛ-совместимы. Эти сигналы рассчитаны только на очень короткие линии связи. Для последовательной передачи данных на значительные расстояния требуются дополнительные буферы и преобразователи уровней, включаемые между микросхемами последовательного ввода-вывода и линией связи.
Общие сведения о интерфейсе RS-232C
Интерфейс RS-232C является наиболее широко распространенной стандартной последовательной связью между микрокомпьютерами и периферийными устройствами. Интерфейс, определенный стандартом Ассоциации электронной промышленности (EIA), подразумевает наличие оборудования двух видов: терминального DTE и связного DCE.
Чтобы не составить неправильного представления об интерфейсе RS-232C, необходимо отчетливо понимать различие между этими видами оборудования. Терминальное оборудование, например микрокомпьютер, может посылать и (или) принимать данные по последовательному интерфейсу. Оно как бы оканчивает (terminate) последовательную линию. Связное оборудование - устройства, которые могут упростить передачу данных совместно с терминальным оборудованием. Наглядным пример связного оборудования служит модем (модулятор-демодулятор). Он оказывается соединительным звеном в последовательной цепочке между компьютером и телефонной линией.
Различие между терминальными и связными устройствами довольно расплывчато, поэтому возникают некоторые сложности в понимании того, к какому типу оборудования относится то или иное устройство. Рассмотрим ситуацию с принтером. К какому оборудованию его отнести? Как связать два компьютера, когда они оба действуют как терминальное оборудование. Для ответа на эти вопросы следует рассмотреть физическое соединение устройств. Произведя незначительные изменения в линиях интерфейса RS-232C, можно заставить связное оборудование функционировать как терминальное. Чтобы разобраться в том, как это сделать, нужно проанализировать функции сигналов интерфейса RS-232C (таблица 1).
Таблица 1. Функции сигнальных линий интерфейса RS-232C.
Номер контакта |
Сокращение |
Направление |
Полное название |
1 |
FG |
— | Основная или защитная земля |
2 |
TD (TXD) |
К DCE | Передаваемые данные |
3 |
RD (RXD) |
К DTE | Принимаемые данные |
4 |
RTS |
К DCE | Запрос передачи |
5 |
CTS |
К DTE | Сброс передачи |
6 |
DSR |
К DTE | Готовность модема |
7 |
SG |
— | Сигнальная земля |
8 |
DCD |
К DTE | Обнаружение несущей данных |
9 |
— |
К DTE | (Положительное контрольное напряжение) |
10 |
— |
К DTE | (Отрицательное контрольное напряжение) |
11 |
QM |
К DTE | Режим выравнивания |
12 |
SDCD |
К DTE | Обнаружение несущей вторичных данных |
13 |
SCTS |
К DTE | Вторичный сброс передачи |
14 |
STD |
К DCE | Вторичные передаваемые данные |
15 |
TC |
К DTE | Синхронизация передатчика |
16 |
SRD |
К DTE | Вторичные принимаемые данные |
17 |
RC |
К DTE | Синхронизация приемника |
18 |
DCR |
К DCE | Разделенная синхронизация приемника |
19 |
SRTS |
К DCE | Вторичный запрос передачи |
20 |
DTR |
К DCE | Готовность терминала |
21 |
SQ |
К DTE | Качество сигнала |
22 |
RI |
К DTE | Индикатор звонка |
23 |
— |
К DCE | (Селектор скорости данных) |
24 |
TC |
К DCE | Внешняя синхронизация передатчика |
25 |
— |
К DCE | (Занятость) |