Интерфейс rs 232c

Обычно информация передается по каналу связи последова­тельным способом. В простейшем случае он требует наличия всего двух физических проводников (сигнального и обратного - корпуса).

Имеется несколько стандартов реализации последовательной связи, но самым распространенным является интерфейс RS 232C. Он предполагает использование 25-контактного разъема, в котором каждый контакт предназначен для сигнала, функция и направление передачи которого полностью определены интерфейсом. Напри­мер, контакт 2 назван XMIT DATA (сокращенно X х D) и использует­ся для передачи информации от терминала в модем. Терминал имеет штырьковую, а модем - ответную часть разъема. Описание интерфейса RS 232C выполнено в терминах модема и терминала. В общем, интерфейс RS 232C использует 20 из 25 контактов разъ­ема и предусматривает два канала передачи, хотя всегда на прак­тике используется только один.

Модем и терминал имеют стандартный 25-контактный разъем D-типа. Это означает, что оба конца линии связи предполагают пе­редачу данных через один и тот же контакт, т. е. по единственной линии связи.

Применяются следующие мнемоники сигналов:

АВ - сигнальный общий провод (SG);

СЕ - индикатор звонка (вызова из модема), (RI);

CD - готовность терминала DTR (в модем);

СС - готовность модема DSR (из модема);

В А - передаваемые данные Тх D (в модем);

ВВ - принимаемые данные R x D (из модема);

DA - синхронизация передатчика DTE (в модем);

DB - синхронизация передатчика ТС (из модема);

DD - синхронизация приемника RC (из модема);

СА - запрос передачи RTS (в модем);

СВ - сброс передачи CTS (из модема);

CF - детектор сигнала приемной линии DCD (из модема);

CG - детектор качества сигнала SQ (из модема);

СН - селектор скорости передачи данных (в модем);

CI - селектор скорости передачи данных (из модема);

SBA - вторичные передаваемые данные (STD);

SBB - вторичные принимаемые данные (SRD);

SCA - вторичный запрос передачи (SCTS);

SCD - вторичный сброс передачи;

SCF - детектор сигнала вторичной приемной линии (SRTS)

В простейшем интерфейсе для приемопередающего терминала используются только сигнальный общий провод (АВ), линии пере­даваемых (ВА) и принимаемых данных (ВВ). Однако для перифе­рийного оборудования на одном конце линии может быть затребо­ван управляющий сигнал CTS, который останавливает прием дан­ных из модема и разрешает передачу из терминала. Если этот сиг­нал не формируется приемником на противоположном конце кабе­ля, то соединяются контакты в разъеме, чтобы устройство как бы принимало сигнал квитирования с другого конца. Такое подключе­ние осуществляется на приемопередающих концах и называется автоответом.

Интерфейс RS 232C является последовательным, асинхронным интерфейсом. В нем при асинхронной передаче требуется, чтобы от передатчика в приемник первым был послан стартовый бит, со­общающий о начале передачи информации. После этого переда­ются информационные биты, причем первым передается младший бит, а затем старший. Вслед за информационными битами переда­ется контрольный бит или бит паритета.

Интерфейс RS 232C определяет также электрические характе­ристики сигналов - уровни напряжения, максимальную длину линии связи и скорость передачи данных. Основные его характеристики:

Максимальная длина линии, м 30

Максимальная скорость, бит/с 20000

Уровень логической 1,В -1,5... -36

Уровень логического 0, В + 1,5 ... +36

Информация в последовательной линии связи представляется в формате без возврата к нулю, т.е. между битами линия не возвраща­ется к состоянию логического 0. Если, например, два соседних бита находятся в состоянии логической 1, то линия остается в этом со­стоянии в течение двух синхроимпульсов.

В интерфейсе RS 232C логическому 0 соответствует уровень на­пряжения +12В, а логической 1 - минус 12В.

Код ASCII (American Standart Code for Information Interchange). Прежде чем передавать информацию по каналу связи между двумя системами, обе системы должны иметь одинаковые скорости обра­ботки и однотипные форматы приемопередачи кодов. Наиболее эф­фективным способом кодирования, который обеспечивает передачу информационных и управляющих кодов между системами, служит 7-битовый Американский стандартный код для обмена информацией.

Однако вместо него в основном используется расширенный код ASCII, который имеет 256 бит. Он включает в себя 128 бит названного кода и еще дополнительно 128 бит, которые ис­пользуются для кодирования букв - символов практически всех евро­пейских алфавитов, символов псевдографики, а также математиче­ских символов. Именно расширенный код ASCII всегда применяется для передачи данных по последовательному каналу, и каждый сим­вол кодируется в нем восьмью битами. Если выбран код ASCII и реа­лизован интерфейс RS 232C, остается определить порядок передачи информации. Этот порядок называется протоколом передачи и оп­ределяет не только порядок передачи кодов-символов, но и порядок работы с управляющими битами, которые необходимы для синхро­низации взаимодействующих систем приемопередачи.

Выводы

В главе рассматриваются некоторые способы модуляции несу­щей и их сравнительная оценка. Как отмечалось в начале главы, амплитудная модуляция в системах телевизионного вещания со спутников не может применяться ввиду ее серьезных недостатков. При передаче телевизионной информации аналоговым способом применяется частотная модуляция, так как она обладает высокой помехоустойчивостью и обеспечивает стабильный уровень сигнала в местах приема. Высокая ее помехоустойчивость объясняется тем, что помехи в канале связи воздействуют в основном на ампли­туду сигнала, а не на частоту, и при приеме при определенных ус­ловиях возможно значительное ослабление уровня шума. Но для реализации своих преимуществ частотная модуляция при передаче требует широкой частотной полосы дорогостоящего спутникового канала, в этом ее основной недостаток.

При передаче информации цифровым способом в системах свя­зи применяется в основном фазовая манипуляция несущей, кото­рая обладает всеми преимуществами частотной модуляции и в то же время свободна от многих недостатков присущих ЧМ.

Для повышения помехоустойчивости данных, передаваемых по каналу связи, вводятся в цифровые слова избыточные биты, но не произвольное количество, а строго закономерное, в соответствии с законом применяемого кодирования. Широко применяются для этих целей коды Хемминга, БЧХ, Рида-Соломона, Голея и бит-перемежение. Кроме названных кодов, относящихся к блоковым, применяются сверточные коды, обеспечивающие непрерывное коди­рование цифрового потока. По спутниковому каналу для передачи

телевизионной информации цифровым способом применяется в ос­новном квадратурная фазовая манипуляция несущей (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK), при которой частотная полоса спутникового канала используется более эффективно, чем при двоичной фазо­вой манипуляции (Binary Phase Shift Keying BPSK). А для передачи по кабельной сети при непосредственной "доставке" телевизионных программ потребителю применяется, как более экономная, многопо­зиционная квадратурная амплитудная манипуляции (16-QAM, 32-QAM, 64-QAM и т.д.), в которую транскодируются сигналы QPSK.

Для формирования из аналоговых видеосигналов цифровых осуществляется дискретизация с частотой 13,5 МГц сигнала ярко­сти и с частотой 6,75 МГц - цветноразностных. Выбранная частота дискретизации 13,5 МГц сигнала яркости позволила ввести единый международный стандарт цифрового кодирования полного телеви­зионного видеосигнала, что очень важно для спутниковых систем при ретрансляции глобальных телевизионных передач.

В этой главе рассмотрены так же интерфейс RS 232C и код ASCII, широко применяемые при передаче информации.