9.Характеристика интерфейсов,применяемых для микропроцессорных контроллеров. Виды совместимости компонентов системы и сети.Характеристика интерфейсов rs-232 и ирпс(токовая петля)

Характеристика интерфейса ИРПС (токовая петля).

Стандарт цифровой токовой петли (ИРПС) использует отсутствие тока как значение SPACE (высокий уровень, логическая единица) и наличие сигнала — как значение MARK (низкий уровень, логический ноль). Отсутствие сигнала в течении длительного времени интерпретируется как состояние BREAK (обрыв линии).

Токовая петля (ИРПС) может использоваться на значительных расстояниях (до нескольких километров). Для защиты оборудования, подключенного к интерфейсу токовая петля (ИРПС) применяется гальваническая развязка.

Логическая организация:

1.Каждому контроллеру присваивается системный номер <15. Присваивается в процессе программирования.

2.Обмен между блоками контроллеров по сети Транзит ( используются ИНВ и ВИН)

Характеристика интерфейсов, применяемых для микропроцессорных контроллеров. Виды совместимости компонентов системы и сети.

Интерфейс – совокупность средств, обеспечивающих взаимодействие компонентов системы или сети. Цель – обеспечить совместимость элементов системы.

Виды совместимости:

1. Информационная

2. Электрическая

3. Конструктивная

Структура интерфейса в системе сбора и обработки информации:

• ФМ – функциональный модуль (обеспечивает обмен информации

• ИФМ – интерфейсный модуль:

• D – драйвер – передатчик информации

• R – ресивер – приемник

• К – контроллер (кодирование информации)

• Физ. канал связи – технические средства для пропуска информации

Достаточно только D или R. Не обязательно оба устройства

• Два направления передачи – полный дуплекс

• Одно направление – полудуплекс

Управление:

Централизованное, при помощи МКИ – модуль контроллера интерфейса для централизованного управления. Либо К(ИФМ) каждого модуля.

1.Информационная совместимость – согласованность взаимодействия в соответствии с логическими условиями.

Определяется следующими характеристиками:

1. Структура и состав набора шин

2. Набор процедур в реализации взаимодействия и последовательности их выполнения

3. Способ кодирования и форматы команд данных, адресов и состояния

4. Временные соотношения для сигналов управления, их формы и взаимодействия

Информационная совместимость влияет на объем и сложность в схемах технических решений и программах обеспечения => на основные технико-экономические показатели

2.Электрическая совместимость – согласованность статических и динамических параметров сигнала, используемых в системе шин с учетом ограничений на пространственное размещение устройств интерфейса и техническую реализацию приемников и передатчиков.

Характеристики:

• Тип приемо-передающих элементов D и R

• Соотношение между логическими и электрическими состояниями

• Нагрузочная способность D и R

• Схема согласования линий

• Порядок подключения разъемов связи к линии

• Требования к источниками питания

• Требования по помехозащищенности

Влияние характеристик электрической совместимости на:

• Скорость обмена

• Предельное количество подключений

• Конфигурацию подключений

• Расстояние L

• Помехозащищенность

3.Конструктивная совместимость – согласованность конструктивных элементов для механического контакта электрических соединений, для обеспечения замены элементов, блоков и устройств.

Характеристики:

1. Тип разъемов, соединений линий внутри соединительного элемента

2. Конструкция плат, стойки, каркаса

3. Конструкция кабельного соединения

Организация физических каналов связи:

Канал связи – совокупность передатчика D, линий связи и приемника R, которые обеспечивают передачу информации в одном направлению

Основные характеристики, которые относят к каналам связи:

• Скорость передачи данных - определяет максимальную скорость работы канала (Мбайт/с) – техническая скорость передачи

• Пропускная способность канала (Channel capacity) – количество информции, которую можно передать в единицу времени (бит/с) – реальная скорость передачи

Пропускная способность зависит от конкретных условий.

Цель: увеличить пропускную способность (при этом растет стоимость)

• Полоса пропускания (band width) – диапазон частот, который канал способен передавать при затухании менее 3,5 дБ (50% падения мощности)

Для телефонной линии f=300-3400 Гц => W=3,1 кГц

Характеристика RS-232 -это стандарт последовательной асинхронной передачи двоичных данных между терминалом и коммуникационным устройством . RS-232 — интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 15 метров. Информация передается по проводам цифровым сигналом с двумя уровнями напряжения. Логическому "0" соответствует положительное напряжение (от +5 до +15 В для передатчика), а логической "1" отрицательное (от -5 до -15 В для передатчика). Асинхронная передача данных осуществляется с фиксированной скоростью при самосинхронизации фронтом стартового бита.

По структуре это обычный асинхронный последовательный протокол, то есть передающая сторона по очереди выдает в линию 0 и 1, а принимающая отслеживает их и запоминает.

Данные передаются пакетами по одному байту (обычно 8 бит).

Вначале передаётся стартовый бит, противоположной полярности состоянию незанятой (idle) линии, после чего передаётся непосредственно кадр полезной информации, от 5 до 8-мибит.

Увидев стартовый бит, приемник выжидает интервал T1 и считывает первый бит, потом через интервалы T2 считывает остальные информационные биты. Последний бит — стоповый бит (состояние незанятой линии), говорящий о том, что передача завершена. Возможно 1, 1,5 или 2 стоповых бита.

В конце байта, перед стоп битом, может передаваться бит чётности (parity bit) для контроля качества передачи. Он позволяет выявить ошибку в нечетное число бит (используется, так как наиболее вероятна ошибка в 1 бит).