Физический уровень интерфейса

Синхронный режим

Синхронный режим передачи предполагает постоянную активность канала связи.

Передача начинается с синхробайта, за которым сразу же следует поток промышленных бит.

Если у передатчика нет данных для передачи, он заполняет паузу непрерывной посылкой байтов синхронизации.

Очевидно, что при передаче больших массивов данных, накладные расходы на синхронизацию аппаратуры в данном режиме будут ниже, чем в асинхронном.

Однако в синхронном режиме необходима внешняя синхронизация приемника с передатчиком, поскольку даже малое отклонение частот приведет к искажению принимаемых данных.

Внешняя синхронизация осуществляется либо отдельной линией для передачи сигнала синхронизации, либо с использованием самосинхронизирующего кодирования данных, при котором на стороне приемника из принятого сигнала могут быть выделены импульсы синхронизации.

В любом случае синхронный режим требует дорогих линий связи или оконечного оборудования. Для персональных компьютеров существуют специальные платы − адаптеры SDLC поддерживающие синхронный режим обмена.

На физическом уровне последовательный интерфейс имеет различные реализации, различающиеся способом передачи электрических сигналов.

Существует ряд родственных международных стандартов: RS-232C, RS-422A и RS-485. На рисунке 2.8 приведены схемы соединения приемников и передатчиков, а таблице 2.4 показаны ограничения на длину линии (L) и максимальную скорость передачи данных (V).

Несимметричные относительно земли линии интерфейса RS-232C имеют самую низкую защищенность от синфазной помехи. Лучшие

D (driver) - передатчик;
R (receiver) - приемник;
DI (driver input) - цифровой вход передатчика;
RO (receiver output) - цифровой выход приемника;
DE (driver enable) - разрешение работы передатчика;
RE (receiver enable) - разрешение работы приемника;
A - прямой дифференциальный вход/выход;
B - инверсный дифференциальный вход/выход;
Y - прямой дифференциальный выход (RS-422);
Z - инверсный дифференциальный выход (RS-422).

параметры имеет двухточечный интерфейс RS-422A и его магистральный (шинный) аналог RS-485, работающие на симметричных линиях связи. В них для передачи каждого сигнала используются дифференциальные сигналы с отдельной (витой) парой проводов.

Таблица 2.4 – Параметры интерфейсов

Интерфейс	Расстояние передачи	Скорость передачи
RS – 232C	L = 15 м	V = 20 Кбит/с
RS 423A	L = 9 м L = 91 м L = 1200 м	V = 100 Кбит/с V = 10 Кбит/с V = 1 Кбит/с
RS – 422A	L = 12 м L = 120 м L = 1200 м	V = 10 Мбит/с V = 1 Мбит/с V = 100 Кбит/с
RS – 485	L = 12 м L = 120 м L = 1200 м	V = 10 Мбит/с V = 1 Мбит/с V = 100 Кбит/с

В перечисленных стандартах сигнал представляется потенциалом. Существуют последовательные интерфейсы, где информативен ток, протекающий по общей цепи передатчик-приемник — «токовая петля». Наибольшее распространение в персональных компьютерах получил простейший из перечисленных — стандарт RS-232C, реализуемый СОМ-портами. В промышленной автоматике широко применяется RS-485 и RS-422A.

Интерфейс RS – 232C

Интерфейс предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные (ООД — оконечное оборудование данных или АПД — аппаратура передачи данных; DTE — Data Terminal Equipment), к оконечной аппаратуре каналов данных (АКД; DCE — Data Communication Equipment). В роли АПД может выступать компьютер, принтер, плоттер и другое периферийное оборудование. В роли АКД обычно выступает модем. Конечной целью подключения является соединение двух устройств АПД. Полная схема соединения приведена на рисунке 2.9

Рисунок 2.9 – Полная схема соединений RS -232C

Все оборудование, соединяемое по RS-232 протоколу, разделяют на DCE (Data Communication Equipment, оборудование Передачи Данных) и DTE (Data Terminal Equipment, Терминальное Оборудование).

Нельзя соединить два DTE или два DCE. Различие заключается в разъемах и разводке разъемов: DCE устройства имеют разъем DB25F (мама), а DTE - DB25M (папа).

На DTE устройствах иногда используется урезанная версия DB25M - DB9M (девяти контактный разъем).

С помошью NULL-modem (Нуль-модем) можно превратить DTE в DCE и наоборот. В таблице 2.5 описаны разъемы DTE от DCE.

Дата добавления: 2013-12-12