Лекція . Послідовний інтерфейс – сом-порт.

Універсальний зовнішній послідовний інтерфейс — СОМ-порт (Communications Port — комунікаційний порт) присутній в РС починаючи з перших моделей. Цей порт забезпечує асинхронний (Синхронний обмін в РС підтримують лише спеціальні адаптери, наприклад SDLC або V.35) обмін за стандартом RS-232C. СОМ-ПОРТИ реалізуються на мікросхемах універсальних асинхронних приймачів (UART), сумісних з сімейством i8250/16450/16550. Вони займають в просторі введення-виводу по 8 суміжних 8-бітових регістрів і можуть розташовуватися по стандартних базових адресах 3F8h (COM1), 2F8h (COM2), 3E8h (COM3), 2E8h (COM4). Порти можуть виробляти апаратні переривання IRQ4 (зазвичай використовуються для COM1 і COM3) і IRQ3 (для COM2 і COM4). Із зовнішнього боку порти мають лінії послідовних даних передачі і прийому, а також набір сигналів управління і стану, відповідний стандарту RS-232C. СОМ-ПОРТИ мають зовнішні роз'єми-вилки (male — «тато») DB25P або DB9P, виведені на задню панель комп'ютера (див. п. 2.1). Характерною особливістю інтерфейсу є застосування «не ТТЛ» сигналів — всі зовнішні сигнали порту двуполярные. Гальванічна розв'язка відсутня — схемна земля пристрою, що підключається, з'єднується з схемною землею комп'ютера. Швидкість передачі даних може досягати 115 200 бит/с.

Комп'ютер може мати до чотирьох послідовних портів Сом1-сом4 (для машин класу AT типова наявність двох портів) з підтримкою на рівні BIOS. Сервіс BIOS Int 14h забезпечує ініціалізацію порту, введення і виведення символу (не використовуючи переривань) і опит стану. Через Int 14h швидкість передачі програмується в діапазоні 110-9600 бит/с (менше, ніж реальні можливості порту). Для підвищення продуктивності широко використовується взаємодія програм з портом на рівні регістрів, для чого потрібна сумісність апаратних засобів СОМ-ПОРТА з програмною моделлю i8250/16450/16550.

Назва порту указує на його основне призначення — підключення комунікаційного устаткування (наприклад, модему) для зв'язку з іншими комп'ютерами, мережами і периферійними пристроями. До порту можуть безпосередньо підключатися і периферійні пристрої з послідовним інтерфейсом: принтери, плоттери, термінали та інші. СОМ-порт широко використовується для підключення миші, а також організації безпосереднього зв'язку двох комп'ютерів. До СОМ-ПОРТУ підключають і електронні ключі.

Практично всі сучасні системні плати (ще починаючи з PCI-плат для процесорів 486) мають вбудовані адаптери два СОМ-ПОРТОВ. Один з портів може використовуватися і для безпровідного інфрачервоного зв'язку з периферійними пристроями (IRDA). Існують карти ISA з парою СОМ-ПОРТОВ, де вони найчастіше є сусідами з LPT-портом, а також з контроллерами дискових інтерфейсів (FDC+IDE). Якщо виникає потреба у великій кількості послідовних інтерфейсів, то в ПК можна встановити спеціальні адаптери-мультиплексори. Це вельми дорогі карти, вони випускаються зазвичай на 4,8,12 і навіть 16 портів. Таке велике число роз'ємів на задню стінку ПК вивести проблематично, і у мультиплексорів зазвичай є зовнішній блок з роз'ємами (і електронікою), що сполучається з адаптером кабелем з багатоконтактними роз'ємами. BIOS мультиплексори не підтримує.

«Класичний» СОМ-порт дозволяв здійснювати обмін даними тільки програмно-керованим способом, при цьому для пересилки кожного байта процесору доводиться виконувати декілька інструкцій. Сучасні порти мають FIFO-буферы даних і дозволяють виконувати обмін по каналу DMA, істотно розвантажуючи центральний процесор, що особливо важливе на великих швидкостях обміну

2.1. Інтерфейс RS-232C

Інтерфейс RS-232C призначений для підключення апаратури, що передавальної або приймає дані (ООД— крайове устаткування даних, або АПД — апаратура передачі даних; DTE — Data Terminal Equipment), до крайової апаратури каналів даних (АКД; DCE — Data Communication Equipment). В ролі АПД може виступати комп'ютер, принтер, плоттер і інше периферійне устаткування. В ролі АКД зазвичай виступає модем. Кінцевою метою підключення є з'єднання двох пристроїв АПД. Повна схема з'єднання приведена на мал. 2.1; інтерфейс дозволяє виключити канал видаленого зв'язку разом з парою пристроїв АКД, з'єднавши пристрої безпосередньо за допомогою нуль-модемного кабелю (мал. 2.2).

ООД

А

(DTE)

АКД

А

(DCE)

АКД

Б

(DCE)

ООД

Б

(DTE)

лінія