Асинхронный последовательный интерфейс связи

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ СВЯЗИ

Для передачи цифровой информации на небольшие расстояния часто используются проводные линии связи. Это могут быть печатные проводники, связывающие микросхемы, расположенные на одной плате в десятке сантиметров друг от друга, или витые пары проводов для обмена информацией между устройствами, удаленными на сотни метров. Цифровые сигналы не переносятся на несущую частоту, а передаются уровнем напряжения или направлением тока в проводнике.

При последовательном способе связи за один квант времени между различными устройствами происходит обмен не более чем одним битом информации, а не байтом или словом, как при параллельном. Такие методы взаимодействия между различными узлами и компонентами электронной аппаратуры позволяют значительно сократить число проводников и выводов микросхем, участвующих в обмене информацией. Но, с другой стороны, значительно снижается скорость приема/передачи информации.

Известны 3 способа последовательной передачи информации: асинхронный, синхронный и синхронно-асинхронный.

Передача информации ведется по одной линии (второй провод –"Общий"), с фиксированной скоростью, выбранной из стандартного ряда, например: 4800, 9600, 19 200, 38 400, 57 600, 115 200 бит/с (бод). Такой способ связи требует обязательного совпадения частот передающей и приемной сторон с точностью до 2 %.

На приемной стороне имеется счетчик устройства синхронизации (рис. 6.1), работающий на частоте в 16 раз выше скорости приема и разбивающий каждый входной бит данных на 16 частей. В режиме отсутствия обмена линия находится в состоянии логической 1. Обмен начинается с передачи стартового бита сигналом логического 0. На приемной стороне по этому перепаду 1à0 счетчик синхронизации приема сбрасывается в состояние 0. Далее происходит передача восьми бит данных, начиная с младшего, бита четности/нечетности, стоповых бит и перевод линии в неактивное состояние – логической 1. Данные из последовательной линии связи вводятся в моменты времени, когда счетчик синхронизации приема изменяет свое состояние из 8 в 9, т. е. в середине бита данных. Именно по этой причине требуется жесткое согласование частот приемника и передатчика. В некоторых приемниках принимаемый бит формируется по мажоритарной схеме 2 из 3. Три состояния бита формируются из трех состояний линии данных, взятых в моменты времени, когда счетчик изменяет свое состояние 6à7, 7à8, 8à9. В асинхронных приемопередатчиках число передаваемых бит данных, бит четности/нечетности, число стоповых бит, а также скорость обмена программируются. Большинство однокристальных ЭВМ содержат такое периферийное устройство, называемое "последовательный интерфейс" (serial port).

Рис. 6.1

Такой способ связи чаще используется для организации обмена между отдельными устройствами (PC – принтер или PC – мышь), а также для обмена между узлами в пределах одного устройства. При подключении соответствующих микросхем – драйверов физического уровня – можно получить различные интерфейсы связи, например RS-232 с дальностью связи до 3 м (драйверы MAX232, ADM232). Дальность связи до сотен метров обеспечивают рекомендованные стандарты RS-485 (MAX485, ADM485) и RS-422 (ADM422).

Дата добавления: 2014-12-27