12. Двунаправленные порты и порты с альтернативной функцией

Квазидвунаправленный порт Самой простой схемой двунаправленного порта является квазидвунаправленный порт со схемой, аналогичной схеме порта вывода с однотактным выходным каскадом (см. рис. 5).

Регистр входных данных (на схеме не показан) подключен к внешнему выводу порта. Перед считыванием входных данных необходимо предварительно записать «1» в регистр-защелку выходных данных. Это закроет транзистор и исключит влияние порта вывода на входной сигнал. Резистор RL останется подключенным к входному сигналу и будет являться для него дополнительной нагрузкой, однако, так как сопротивление резистора велико (10..100 кОм), то даже на маломощный входной сигнал данная нагрузка не окажет заметного влияния. Схема квазидвунаправленного порта используется в семействе MCS-51.

13. Способы обмена информацией между устройствами вычислительной системы. Синхронный

Обмен производится с точки зрения программы, выполняющейся на центральных процессорах, которая взаимодействует с блоками СВВ через порты ввода вывода. Все многообразие способов такого обмена можно разделить на несколько видов:

1. Программно управляемые: Синхронный. Асинхронный с программной проверкой готовности. Асинхронный с аппаратной проверкой готовности .

2. В режиме прямого доступа.

Синхронный обмен данными предполагает отсутствие ситуации неготовности обменивающихся сторон. Например, при чтении данных из порта предполагается, что устройство всегда готово передать их читающей стороне. При записи в порт, наоборот, устройство всегда готово принять данные. При синхронном обмене им полностью управляет программа, а элемент СВВ, с которым происходит взаимодействие, никак не может повлиять на ход обмена. Т.е., даже если устройство работает с задержками, то эти задержки учитывает программа, которая с ним взаимодействует, но само устройство не имеет никакой возможности сообщить программе о своей готовности или неготовности. Основные достоинства: Потенциально, синхронный обмен – самый быстрый из всех рассматриваемых в данном разделе. Синхронный обмен требует минимум аппаратного обеспечения. Основной минус: синхронный обмен сложно (или вообще невозможно) организовать с асинхронными устройствами (т.е. с устройствами, имеющими разное время выполнения операций и/или множество производимых операций с сильно различающимися временами выполнения).

15. Интерфейс rs-232. Сигнальные линии последовательного интерфейса.

RS-232 – стандартный интерфейс, предназначенный для послед. передачи данных м/у терминальным оборудованием DTE и связным оборудованием DCE.

Физич. соединение 2х устройств:

Информация передаваемая по проводам с уровнями сигналов, отличающихся от обычных уровней цифр. сигналов для обеспечения большей устойчивости к помехам.

Асинхр. передача данных осущест-ся с установленной скоростью при синхронизации уровня сигнала стартового импульса.

RS-232 испол-ся для передачи данных на небольшое расстояние – единицы и десятки метров с небольш. скоростью, обычно не быстрее 115200 б/с.

Для формирования уровня испол-ся микросхемы приемо-передатчиков, а для формирования и распознавания посылок – микросхемы UART.

Приемопередатчик — преобразователь уровня, как правило выполненный в интегральном исполнении. Предназначен для преобразования электрических сигналов из уровня ТТЛ в уровень, соответствующий физическому уровню определенного стандарта. Контроллер UART обычно содержит:

-Источник тактирования

-Входные и выходные сдвиговые регистры.

-Регистры управления приемом/передачей данных.

-Буферы приема/передачи

-Параллельная шина данных для буферов приема/передачи.

Ошибки UART:

-Overrun Error - когда приемник UART не успевает обрабатывать приходящие из канала символы

-Framing Error- когда фиксируется некорректное состояние линии данных в момент передачи старт- или стоп-бита

-Break Condition- информирует о том, что входная линия данных находилась в неизменном нулевом состоянии в течение времени, больше передачи одного символа.

Сигнальные линии последовательного интерфейса:

1. FG - Подключение земли к стойке или шасси оборудования

2. TXD - Последовательные данные, передаваемые от DTE к DCE

3. RXD - Последовательные данные, принимаемые DTE от DCE

4. RTS - Требование DTE послать данные к DCE

5. CTS - Готовность DCE принимать данные от DTE

6. DSR - Сообщение DCE о том, что связь установлена

7. SG - Возвратный тракт общего сигнала (земли)

8. DCD - DTE работает и DCE может подключится к каналу связи