Доступ к последовательному порту.

При асинхронной связи машина посылает или принимает байты информации по одному биту. Временные интервалы между байтами при этом несущественны, но времена между отдельными битами байта очень важны. Сигнал на линии может быть высокого или низкого уровня, что соответствует логическим нулю и единице, и говорят, что линия отмечена (marking), когда уровень высокий, и пустая (spacing), когда уровень низкий.

Линия поддерживается в отмеченном состоянии, когда по ней нет передачи данных. При начале передачи байта данных сигнал падает в 0, отмечая стартовый бит. Затем следуют восемь битов данных (иногда меньше) в виде набора высоких и низких уровней. Последний бит данных может сопровождаться битом четности, используемым для обнаружения ошибок, а затем в последовательность включаются 1 или более стоп-битов, которым соответствует высокий уровень. Эти стоп-биты начинают отмеченное состояние, которое будет сохраняться до тех пор, пока не начнется передача следующего байта данных; число используемых стоп-битов существенно, поскольку они устанавливают минимальное время, которое должно пройти перед следующим стартовым битом. Передающая и приемная станции должны использовать один и тот же протокол для этих цепочек битов, и они должны работать с одной и той же скоростью обмена (измеряемой в битах в секунду, называемых также бодами). При обмене могут легко возникать ошибки, поэтому коммуникационное оборудование предоставляет разнообразную информацию о статусе как самого порта, так и присоединенного к нему модема. Задачей модема является преобразование сигнала, генерируемого портом коммуникации, в акустический сигнал, который может затем быть передан по телефонному каналу. Большинство модемов предоставляют так же дополнительные коммуникационные возможности, такие как автоматический вызов и ответ, которые не поддерживаются самим портом коммуникации.

Программирование микросхемы uart 8250.

Последовательная связь настолько сложна, что были разработаны специальные микросхемы, выполняющие работу по формированию и синхронизации строк битов, составляющих последовательные данные. Такие микросхемы называют универсальным асинхронным приемником-передатчиком (universal asynchronous receiver transmitter или UАRT). IBM РС использует UАRT 8250 фирмы Intel.

Операционная система поддерживает 2 порта коммуникации, поэтому в машине имеются 2 микросхемы. Их базовые адреса хранятся в ячейке 0040:0000 для СОM1 и 0040:0002 для СОM2. (Базовый адрес это двухбайтовый адрес порта, который является младшим из группы адресов портов, дающих доступ к UАRT.) На всех машинах СОM1 имеет базовый адрес 3F8H, а СОM2 -2F8H; Микросхема 8250 имеет 10 программируемых однобайтных регистров, с помощью которых управляется и контролируется порт коммуникации. Большинство из них занимаются инициализацией порта, процессом, который может быть очень сложным. Доступ к этим 10 регистрам осуществляется через семь адресов портов с номерами 3F8H - 3FЕH (или 2F8H - 2FЕH). B пяти случаях регистр, к которому получаем доступ через данный порт, зависит от того, как установлен бит 7 в регистре контроля линии, который является единственным регистром с адресом порта 3FBH. Вот эти регистры:

3F8H (OUT, бит 7 = 0 в 3FBH)Регистр хранения передатчика

3F8H (IN, бит 7 = 0 в 3FBH) Регистр данных приемника

3F8H (OUT, бит 7 = 1 в 3FBH)Делитель скорости обмена (младший)

3F9H (IN, бит 7 = 1 в 3FBH) Делитель скорости обмена (старший)

3F9H (OUT, бит 7 = 0 в 3FBH)Регистр разрешения прерывания

3FАH (IN) Регистр идентификации прерывания

3FBH (OUT)Регистр управления линии

3FСH (OUT)Регистр управления модемом

3FDH (IN) Регистр статуса линии

3FЕH (IN) Регистр статуса модема

Из десяти регистров только шесть необходимы для простой последовательной связи. Регистр хранения передатчика содержит байт данных, которые будут посланы, а регистр данных приемника – последний полученный байт данных. Регистры управления и статуса линии инициализируют и управляют линией связи, используя скорость обмена, содержащуюся в двух регистрах делителя скорости обмена. Из оставшихся четырех регистров регистры управления и статуса модема используются только для связи через модем, а два регистра, связанных с прерываниями, используются только в процедурах, управляемых прерываниями.