-
Организация ввода-вывода (продолжение)
Последовательный интерфейс – COM-порт
Универсальный внешний последовательный интерфейс COM-порт (Communications Port – коммуникационный порт) присутствует в PC, начиная с первых моделей. Этот порт обеспечивает асинхронный обмен по стандарту RS-232C. (Синхронный обмен является кадр-ориентированным способом передачи данных, а асинхронные протоколы в упрощенном понимании – это способы, ориентированные на передачу символов данных).
Рис. 9.1. Асинхронная (а) и синхронная (б) передача на уровне байт.
COM-порты реализуются на микросхемах универсальных асинхронных приемопередатчиков (UART), совместимых с семейством i8250/16450/16550 (16450 – быстродействующая версия 8250 для AT; 16550 – развитие 16450, может использовать DMA, имеется буфер FIFO, некорректный, которым нельзя пользоваться; 16550А – имеет работающие 16-байтные FIFO-буферы приема и передачи и возможность использования DMA). Порты занимают в пространстве ввода-вывода по 8 смежных 8-битных регистров и располагаются по стандартным базовым адресам 3F8h (COM1), 2F8h (COM2), 3E8h (COM3), 2E8h (COM4). Порты вырабатывают стандартные аппаратные прерывания IRQ4 (обычно используется для COM1 и COM3) и IRQ3 (для COM2 и COM4). Скорость передачи данных может достигать 115 200 бит/с.
Компьютер может иметь до четырех стандартных последовательных портов COM1–COM4 с поддержкой на уровне BIOS. Сервис BIOS Int 14h обеспечивает инициализацию порта, ввод, вывод символа и опрос состояния. Через Int 14h скорость передачи программируется в диапазоне 110–9600 бит/с. Для повышения производительности широко используется взаимодействие программ с портом на уровне регистров.
Основное назначение порта – подключение коммуникационного оборудования (например, модема) для связи с другими компьютерами и сетями. К порту могут непосредственно подключаться и периферийные устройства с последовательным интерфейсом: принтеры, плоттеры, терминалы и пр. COM-порт широко применяется для подключения мыши. К COM-порту могут подключаться и электронные ключи. Если возникает необходимость в большом количестве последовательных интерфейсов, то в ПК можно установить несколько специальных адаптеров-мультиплексоров, которые выпускают обычно на 4, 8, 12 или 16 портов. BIOS мультиплексоры не поддерживает.
Интерфейс RS-232C предназначен для подключения ………………….
Если аппаратура соединяется ………………….
Таблица 9.1. Назначение сигналов интерфейса RS-232C.
|
Обозначение |
Название сигнала |
Направление I/O |
|
PG |
Protected Ground – Защитная земля |
– |
|
TD |
Transmit Data – Передаваемые данные |
O |
|
RD |
Receive Data – Принимаемые данные |
I |
|
RTS |
Request To Send – Запрос на передачу |
O |
|
CTS |
Clear To Send – Готовность модема к приему данных для передачи |
I |
|
DSR |
Data Set Ready – Готовность модема к работе |
I |
|
SG |
Signal Ground – Схемная земля |
– |
|
DCD |
Data Carrier Detected – Несущая обнаружена |
I |
|
DTR |
Data Terminal Ready – Готовность терминала (PC) к работе |
O |
|
RI |
Ring Indicator – Индикатор вызова |
I |
Таблица 9.2. Номера контактов интерфейса RS-232C.
|
Обозначение |
Номер контакта разъема DB25 |
Номер контакта разъема DB9 |
|
PG |
1 |
5 |
|
TD |
2 |
3 |
|
RD |
3 |
2 |
|
RTS |
4 |
7 |
|
CTS |
5 |
8 |
|
DSR |
6 |
6 |
|
SG |
7 |
5 |
|
DCD |
8 |
1 |
|
DTR |
20 |
4 |
|
RI |
22 |
9 |
Рис. 9.2. Нуль-модем (трехпроводка)
Рис. 9.3. Полный нуль-модем.
Рис. 9.4. Заглушка для проверки COM-порта.
………………….