1 Огляд послідовних інтерфейсів usb та com

1.1 Аналіз інтерфейсів com

Послідовний та паралельний порти – забезпечують підключення до ПК найрізноманітніших периферійних пристроїв, таких, як модем, принтер, сканер, маніпулятор "миша” та інші. Часто до портів підключають різні вимірювальні прилади, датчики. Існують порти двох типів - послідовні (serial ports) і паралельні.

Послідовний інтерфейс для передачі даних в одну сторону використовує одну сигнальну лінію, по якій інформаційні біти передаються один за одним послідовно. Такий спосіб передачі і визначає назву інтерфейсу і порту, що його реалізовує. Ці назви відповідають англійським термінам Serial Interface і Serial Port. Послідовна передача даних може здійснюватися як в асинхронному, так і синхронному режимах.

Назва порту вказує 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.

Порти можуть виробляти апаратні переривання IRQ4 (звичайно використовуються для COM1 і COM3) і IRQ3 (для COM2 і COM4). Крім того, можливе використовування ліній переривань IRQ11 (замість IRQ4) і IRQ10 (замість IRQ3). Можливість використання однієї лінії запиту, що розділяється декількома портами (або її розділення з іншими пристроями) залежить від реалізації апаратного підключення і програмного забезпечення.

При використанні портів, встановлених на шину ISA, переривання, що розділяються, зазвичай не працюють.

Існує ряд родинних міжнародних стандартів: RS-232C, RS-423A, RS-422A і RS-485.

Найбільше поширення в PC отримав найпростіший з цих – стандарт RS-232C. В промисловій автоматиці широко застосовується RS-485, а також RS-422A, що зустрічається і в деяких принтерах.

Інтерфейс RS-232C призначений для підключення апаратури, що передає або приймає дані (КОД – кінцеве обладнання даних або АПД – апаратура передачі даних), до кінцевої апаратури каналів даних (АКД). В ролі АПД може виступати комп'ютер, принтер, плотер і інше периферійне обладнання. Цій апаратурі відповідає абревіатура DTE – Data Terminal Equipment. В ролі АКД звичайно виступає модем, цій апаратурі відповідає абревіатура DСЕ – Data Communication Equipment. Кінцевою метою підключення є з'єднання двох пристроїв DTE, повна схема з'єднання наведена на рис. 1.1. Інтерфейс дозволяє виключити канал віддаленого зв'язку разом з парою пристроїв DTE (модемів), з'єднавши пристрої безпосередньо за допомогою нуль-модемного кабелю (рис. 1.2).

Рис. 1.1. Повна схема з'єднання по RS-232C

Рис. 1.2. З'єднання по RS-232C нуль-модемним кабелем

Стандарт описує управляючі сигнали інтерфейсу, пересилку даних, і типи роз'ємів. Стандарт описує асинхронний і синхронний режими обміну, але СOM-порти підтримують тільки асинхронний.

СОМ-порти широко застосовуються для підключення різних периферійних і комунікаційних пристроїв, зв'язку з технологічним устаткуванням, об'єктами управління і спостереження, програматорами, внутрішньосхемними емуляторами і іншими пристроями по протоколу Rs-232c. СОМ-порт може функціонувати і як двонаправлений інтерфейс, в якого є 3 програмно-керованих вихідних лінії і 4 програмно-читаних вхідних лінії з двуполярними сигналами.

СОМ-порти найчастіше застосовують для підключення маніпуляторів (миша, трекбол). В цьому випадку порт використовується в режимі послідовного введення. Миша з послідовним інтерфейсом — Serial Mouse — може підключатися до будь-якого справного порту. Для підключення зовнішніх модемів потрібний повний (9-проводний) кабель АПД-АКД. Для зв'язку двох комп'ютерів, віддалених один від одного на невелику відстань, використовують і безпосереднє з'єднання їх СОМ-портів нуль-модемним кабелем. СОМ-порт придатний і для підключення електронних ключів (security devices), призначених для захисту від неліцензованого використання ПО. Ці пристрої можуть бути як «прозорими», тобто що забезпечують можливість підключення периферії до цього порту, так і що повністю займають порт.