Интерфейсы и протоколы цифровой передачи информации

Содержание

Слайд 2

КОДИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ КАНАЛАМ Униполярный код NRZ

КОДИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ПО ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ КАНАЛАМ

Униполярный код NRZ (non return

to zero)
Биполярный код NRZ
Код «Манчестер-II»
AMI-сигнал (alternate mark inversion)
Слайд 3

ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ ЛИНЕЙНЫХ КОДОВ

ВРЕМЕННЫЕ ДИАГРАММЫ ЛИНЕЙНЫХ КОДОВ

Слайд 4

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛОВ Наличие постоянной составляющей сигнала Средняя мощность сигнала, выделяемая в

ХАРАКТЕРИСТИКИ СИГНАЛОВ

Наличие постоянной составляющей сигнала
Средняя мощность сигнала, выделяемая в нагрузке
Способность различать

длинные последовательности логических нолей и единиц
Способность диагностировать линию
Синхронизация передатчика и приемника
Способность обнаружения текущих ошибок
Слайд 5

СПОСОБЫ ВВЕДЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОСТИ В СИГНАЛ Увеличение скорости передачи сигнала (Гц) по

СПОСОБЫ ВВЕДЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОСТИ В СИГНАЛ

Увеличение скорости передачи сигнала (Гц) по отношению

к скорости передачи информации (бит/с)
Введение дополнительных электрических уровней сигнала
Слайд 6

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ СВЯЗИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ КОД NRZ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ КАНАЛЫ СВЯЗИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ КОД NRZ

Слайд 7

ФОРМАТ ПОСЫЛКИ И КОМАНДЫ 1 выбор контроллера (КОП = 001). В

ФОРМАТ ПОСЫЛКИ И КОМАНДЫ

1 выбор контроллера (КОП = 001). В битах

данных (D0-D7) центральный процессор выставляет адрес контроллера, с которым необходимо установить связь.;
2 передача данных из центрального процессора в контроллер, выбранный командой 1 (КОП = 111). В этом случае данные (D0-D7) выставляет в линию NRZ центральный процессор.;
3 передача данных из контроллера, выбранного командой 1, в центральный процессор (КОП = 110). Центральный процессор выдает в линию стартовый бит и код операции, а затем переключается на прием данных (D0-D7;
4 контроль состояния контроллеров (КОП = 000) («приглашение к прерыванию»).
Слайд 8

ВАРИАНТ ПРИОРИТЕТНОЙ СХЕМЫ КОНТРОЛЛЕРА

ВАРИАНТ ПРИОРИТЕТНОЙ СХЕМЫ КОНТРОЛЛЕРА

Слайд 9

ТРЕБОВАНИЯ К СИНХРОННОСТИ ГЕНЕРАТОРОВ ПЕРЕДАТЧИКА И ПРИЕМНИКА ПРИ ОТСУТСТВИИ СИНХРОСИГНАЛОВ Для

ТРЕБОВАНИЯ К СИНХРОННОСТИ ГЕНЕРАТОРОВ ПЕРЕДАТЧИКА И ПРИЕМНИКА ПРИ ОТСУТСТВИИ СИНХРОСИГНАЛОВ

Для 12-битной

посылки рассогласование работы генераторов не должно превышать 4%
12,5Δ < Т/2
Слайд 10

ФОРМИРОВАНИЕ КОДА «МАНЧЕСТЕР-II»

ФОРМИРОВАНИЕ КОДА «МАНЧЕСТЕР-II»

Слайд 11

ФОРМАТ ПОСЫЛКИ В СТАНДАРТЕ RS-232 Стартовый бит Биты данных в количестве

ФОРМАТ ПОСЫЛКИ В СТАНДАРТЕ RS-232

Стартовый бит
Биты данных в количестве от 5

до 8
Бит паритета Р может генерироваться, а может не генерироваться
Функции бита паритета: - защита данных в посылке на четность или на нечетность
- фиксация бита паритета в логическом состоянии «0» или «1» независимо от состава данных в посылке
Минимальное число стоп-битов: 1 или 2 (1,5 при 5-тибитной посылке)
Слайд 12

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК (UART)

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИК (UART)

Слайд 13

ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОРТА Установка скорости обмена (влияет на длительность битов внутри

ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОРТА

Установка скорости обмена (влияет на длительность битов внутри посылки

и на длительность самой посылки)
Установка формата посылки (указываются число битов данных, наличие бита паритета и его функция, минимальное число стоп-битов)
Установка (запрещение) прерываний (указываются события, управляющие вызовом прерываний)
Слайд 14

ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ СКОРОСТИ ОБМЕНА 1 Определяется двухбайтный делитель скорости обмена ДСО, соответствующий

ИНИЦИАЛИЗАЦИЯ СКОРОСТИ ОБМЕНА

1 Определяется двухбайтный делитель скорости обмена ДСО, соответствующий устанавливаемой скорости


2 Младший и старший байты ДСО записываются в соответствующие регистры делителей скорости обмена 3F8H и 3F9H при значении бита D7=1 в регистре контроля линии 3FBH
Например, при скорости V=300 бит/с десятичное значение ДСО равно 384 или в шестнадцатеричном виде 180H. В младший регистр ДСО по адресу 3F8H записывается число 80H, а в старший регистр ДСО по адресу 3F9H – число 01H
Слайд 15

УСТАНОВКА ФОРМАТА ПОСЫЛКИ Установка формата посылки осуществляется путем записи определенного числа

УСТАНОВКА ФОРМАТА ПОСЫЛКИ

Установка формата посылки осуществляется путем записи определенного числа в

регистр контроля линии 3FBH
D0-D1: устанавливают длину слова (00 – 5 бит; 01 – 6 бит; 10 – 7 бит; 11 – 8 бит данных в посылке)
D2: устанавливает минимальное число стоп-битов (0 – 1 стоп-бит; 1 – 2 стоп-бита)
D3: управляет генерацией бита паритета (0 – не генерируется; 1 – генерируется)
D4: определяет защиту данных (0 – на нечетность; 1 – на четность)
D5: управляет фиксацией бита паритета (0 – фиксация запрещена; 1 – фиксация разрешена)
D6: управляет «перерывом» в линии
D7: управляет адресацией регистров (0 – доступны все регистры кроме регистров ДСО; 1 – доступны регистры ДСО)
Слайд 16

ПРИМЕР УСТАНОВКИ ФОРМАТА ПОСЫЛКИ Установить формат посылки, если количество битов данных

ПРИМЕР УСТАНОВКИ ФОРМАТА ПОСЫЛКИ

Установить формат посылки, если количество битов данных равно

7, данные защищаются на четность, минимальное число стоп-битов между посылками равно 1
D0-D1: устанавливают длину слова: 10 – 7 бит
D2: устанавливает минимальное число стоп-битов: 0 – 1 стоп-бит
D3: управляет генерацией бита паритета: 1 – генерируется
D4: определяет защиту данных: 1 – на четность
D5: управляет фиксацией бита паритета: 0 – фиксация запрещена
D6: управляет «перерывом» в линии: 0 – «перерыв» запрещен
D7: управляет адресацией регистров: 0 – доступны все регистры кроме регистров ДСО
В регистр контроля линии записывается двоичное число 00011010
Слайд 17

УСТАНОВКА (ЗАПРЕЩЕНИЕ) ПРЕРЫВАНИЙ Для разрешения прерывания необходимо произвести запись «1» в

УСТАНОВКА (ЗАПРЕЩЕНИЕ) ПРЕРЫВАНИЙ

Для разрешения прерывания необходимо произвести запись «1» в соответствующий

бит регистра разрешения прерывания 3F9H
D0: разрешение прерывания при готовности принимаемых данных
D1: разрешение прерывания после передачи данных
D2: разрешение прерывания состояния линии
D3: разрешение прерывания изменения состояния модема
D4…D7: не используются, равны 0
Для запрещения всех прерываний в регистр разрешения прерываний по адресу 3F9H необходимо записать 0
Слайд 18

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТУСА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОРТА Регистр статуса последовательного порта 3FDH дает программе

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТУСА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ПОРТА

Регистр статуса последовательного порта 3FDH дает программе информацию

о текущем состоянии коммуникационного обмена. При отсутствии событий все биты содержат «0». События вызывают появление «1» в соответствующих битах:
DO: данные получены D1: ошибка переполнения
D2: ошибка четности D3: ошибка синхронизации
D4: обнаружен «перерыв» D5: регистр хранения передатчика пуст
D6: регистр сдвига передатчика пуст D7: тайм-аут
Программа должна постоянно читать и анализировать состояние регистра статуса линии и обрабатывать происходящие в процессе обмена события
Слайд 19

ХАРАКТЕРИСТИКА СИГНАЛОВ RS-232

ХАРАКТЕРИСТИКА СИГНАЛОВ RS-232

Слайд 20

ОСОБЕННОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АППАРАТУРЫ ПРИ ПОМОЩИ ИНТЕРФЕЙСА RS-232 ООД — оконечное оборудование

ОСОБЕННОСТИ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АППАРАТУРЫ ПРИ ПОМОЩИ ИНТЕРФЕЙСА RS-232
ООД — оконечное оборудование данных

или DTE — Data Terminal Equipment
АПД — аппаратура передачи данных или DCE— Data Communication Equipment
Слайд 21

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТИПА DTE-DCE («прямой» кабель)

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТИПА DTE-DCE («прямой» кабель)

Слайд 22

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТИПА DTE-DTE (кабель «нуль-модем»)

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТИПА DTE-DTE (кабель «нуль-модем»)

Слайд 23

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТИПА «САМОКВИТИРОВАНИЯ»

ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТИПА «САМОКВИТИРОВАНИЯ»

Слайд 24

АППАРАТНЫЙ ПРОТОКОЛ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ RTS/CTS (HARDWARE FLOW CONTROL)

АППАРАТНЫЙ ПРОТОКОЛ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ RTS/CTS (HARDWARE FLOW CONTROL)

Слайд 25

ПРОГРАММНЫЙ ПРОТОКОЛ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ XON/XOFF

ПРОГРАММНЫЙ ПРОТОКОЛ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ XON/XOFF