Ghép nối và điều khiển thiết bị ngoại vi

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 41

CHƯƠNG 3: GHÉP NI TRAO ðI D LIU NI TIP

3.1 Gii thiu chung v- trao ñi d liu n"i ti1p

3.1.1 Yêu cu trao ñi d liu ni tip

Trao ñ%i d liu ni tip là trao ñ%i ln lưt t(ng bit, trên mt ñưng dây duy nht. Do

ñó ít tn kém v ñưng dây, nhưng tc ñ truyn thp. S trao ñ%i này do các yêu cu:

- Thit b phát hay nhn d liu t(ng bit. Ví d VXL 8085 phát t(ng bit  li ra ni

tip SOD (chân s 4) và nhn d liu  li vào ni tip SID (chân s 5); và TBNV

ni tip như máy cassette, ñĩa t(, máy in ni tip …

- Khong cách gia hai thit b trao ñ%i d liu là l!n (có th ñn hàng ngàn km

hoc hơn), do vy vic dùng 8 ñưng dây truyn d liu song song là rt tn kém.

Ngoài ra, ngưi ta có th dùng luôn ñưng dây ñin thoi ñ trao ñ%i d liu,

thông qua b ñiu ch - gii ñiu ch (MODEM)

ðiu khin ni tip có 2 loi truyn d liu:

-truyn d liu ñ'ng b (tc ñ nhanh).

- truyn d liu không ñ'ng b (tc ñ chm).

1. Trong trao ñi d liu ñng b:

D liu ñưc truyn 1 ln g'm 1 khi nhiu byte, ñưc chn ñu và cui bi ký t

SYNC( mã ASCII là 16h). M2i khi có th hàng trăm byte hay hàng trăm Kbyte.

ð truyn ñi cn có s ñ'ng b v tc ñ gia máy phát và máy thu, có 2 cách ñ ñ'ng

b

- Mt máy phát xung ñt  nơi phát và truyn t!i máy thu bi mt ñưng dây

khác. Do ñó tn thêm mt ñưng dây

H này s dng 1 máy phát xung ñ'ng b ñ cung cp xung ñ'ng b cho c hai

bên phát và thu.

- Máy thu ch&  trng thái ch, khi có ký t ñ'ng b SYNC thì máy phát xung

nhp trong máy thu bt lên và chuyn sang ch ñ thu xung ñ'ng b ñưc kích

hot bi kí t SYNC.

sync sync

d liu

Phát Thu

ð'ng

b

Phát Thu

ð'ng

b

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 42

2. Trong trao ñi thông tin không ñng b:

Các byte ñưc ñt trong mt khung và truyn ñc lp v!i nhau, gi là mt li tin.

Dng thông tin truyn như sau:

D liu truyn có th 5,6 ,7,8 bit; thông thưng là 7 bit ( nu truyn s liu và ch cái)

hay 8 bit ( nu truyn c các ký t m rng ñ ñiu khin ht File). Mt li tin g'm:

- 1 bit Start thưng là mc 0 (+12V). Theo chu)n RS232C, tín hiu t( máy tính

qua c%ng Com, mc ñin áp là ±12 V và ñưc qui ñnh:0=12V, 1= -12V.

- 5÷8 bit d liu,  ñây d liu truyn ñi là mã ASCII, như s “0” s, ñưc truyn

ñi là mã ASCII = 48 = 030h ch không phi là truyn ñi “0”.

- 1 bit bc dùng ñ kim tra tính ch+n l d liu truyn. T%ng s bit 1 c"a mt li

tin (k c bit ch+n l) s, ñưc ghi vào bit ch+n l, và ñưc kim tra so sánh  nơi

phát và nơi thu.

- 1, 1.5 hay 2 bit Stop (tuỳ theo s la chn trư!c khi trao ñ%i) cũng  mc 1. S

bit Stop thc cht là ñ dài c"a tín hiu Stop  mc logic 1.

Bit Start dùng ñ ñ'ng b xung nhp  máy phát và máy thu.

Nu khong cách gn dư!i 300m, s thu phát là không cn MODEM.

1 nhng khong cách l!n ngưi ta không dùng máy phát xung ngoài mà dùng

MODEM ñ to xung ñ'ng b cho c máy phát và máy thu. Vic dùng MODEM là ñ

chng nhiu trên ñưng truyn. Trên ñưng dây ñin thoi, ngưi ta không phát t(ng bit

0/1 mà dùng MODEM (modulation-demodulation) ñ ñiu ch tín hiu thành dng xoay

chiu (0÷2400 Hz, 1÷1200 Hz) và truyn tín hiu xoay chiu ñó.

3.1.2 Mch trao ñi d liu ni tip.

1. Mch không cn b ghép ni:

-s dng 2 chân ra-vào ni tip SID ( serial IN) và SOD ( serial OUT) c"a vi x

lý 8085 ñ trao ñ%i.

-có th dùng 1 chân c"a li vào ra song song c"a VXL ñ làm chân vào ra ni

tip.

Trao ñ%i tin kiu này không phc to trong cu to mch nhưng phc tp trong

quá trình lp trình và theo dõi thit b, ñòi h-i nhiu thi gian x lý.

Hình 3.1: M#ch không c(n BGN

2. Mch trao ñi cn ghép ni song song-ni tip:

VXL

CLK

SOD

SID

Thanh ghi d

ch

Thit b ngoài vào/ra song

song

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 43

BGN có chc năng chuyn d liu song song t( máy tính (h VXL) thành tín hiu

dng ni tip và truyn ñn TBNV. ð truyn chính xác, BGN ngoài chc năng

chuyn d liu song song thành ni tip, nó còn to ra các bit Start, stop, parity ñ

ñóng khung d liu. Loi này làm vic ñơn gin nhưng không m rng ñưc thit

b ngoi vi, khong cách truyn tin ngn.

Hình 3.2: M#ch c(n BGN ss-nt

Trong ñó, song song là ss, ni tip là nt.

3. Mch có KGN song song- ni tip và ni tip-song song:

H này cũng ging như h trên, ch& khác là TBNV làm vic v!i d liu song song,

nên cn có BGN trung gian chuyn d liu song song thành ni tip.

Hình 3.3: M#ch c(n BGN ss-nt và nt-ss

4. Mch có BGN, MODEM và RS232C:

Hình 3.4: M#ch c(n BGN ss-nt, RS 232 và MODEM.

H này thông dng và thưng xuyên gp trong thc t. Trong ñó VXL thưng là 1

máy vi tính, còn thit b ñu cui (TBðC) có th là 1 ñi tưng bt kỳ. Nu

TBðC là máy vi tính thì h thng dùng ñ trao ñ%i File.

Chú ý:

Chu)n RS232C có mc ñin áp là ±12V.

Chu)n RS422 có mc ñin áp là ±15V.

Chu)n RS485 có mc ñin áp là ±30V (ñin thoi).

ð chuyn t( RS232C thành RS485 hay RS422 s, có nhng b chuyn (shift)

trung gian, thông thưng ñó là nhng b ñm, v(a to mc tín hiu,v(a phi hp

tr kháng.

VXL

BGN

ss-nt

TBNV

(VXL)

VXL

BGN

ss-nt

TBNV

(VXL)

BGN

nt-ss

VXL

BGN

ss-nt

RS-232C

MODEM

RS-232C

BGN

ss-nt

TBðC

(VXL)

ñưng dây

ñin thoi

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 44

3.1.3 Th tc trao ñi d liu ni tip

1. Th tc phát d liu TxD (Tranceiver Data) :

• TBðC (hay MVT) gi tín hiu

DTR

(Data Terminal Ready)  mc 0 ñn

MODEM báo hiu ñã s+n sàng.

• MODEM tr li TBðC b#ng tín hiu

DSR

(Date Set Ready)  mc 0.

• Nu TBðC có 1 ký t s+n sàng gi ñi, nó gi

RTS

(Request To Send) ñn

MODEM

• MODEM gi tín hiu CD (Carrier Detect) cho TBðC ñ báo hiu liên lc ñã

thông v!i MTV.

• Khi MODEM s+n sàng phát s liu trên ñưng dây, MODEM phát xung nhp

và tín hiu

CTS

(Clear To Send) ñn TBðC (xung nhp  trên ñưng dây).

• TBðC gi các ký t s liu (SDU) cho MODEM.

• Khi TBðC gi xong, nó nâng tín hiu

RTS

lên cao ñ báo cho modem bit là

ñã phát xong.

• MODEM tr li cho TBðC b#ng tín hiu

CTS

 mc cao, báo hiu hoàn

thành vic truyn tin.

Qua ñó ta thy vic gi ñi kí t b#ng modem nhiu th" tc và do ñó tc ñ chm

2. Th tc nhn d liu RxD (Receiver Data)

Trong quá trình nhn tin, phi bo ñm máy tính ñã s+n sàng nhn ,khi ñó :

• TBðC phía thu gi

DTR

mc thp cho MODEM báo nó ñã s+n sàng

(Data terminal ready)

• MODEM thu gi tín hiu tr li b#ng

DSR

• MODEM thu nhn tín hiu CD t( ñưng dây và kích gi tín hiu nhp

MODEM cho TBðC.

• TBðC phát tín hiu

RTS

cho modem (Request to Send).

• MODEM gi tín hiu

CTS

mc thp cho TBðC (Clear to Send) ñ

báo MODEM s+n sàng nhn tin.

• MODEM nhn TxD trên ñưng dây, sau ñó phi ñiu ch thành các bit

0/1 và ln lưt gi chu2i tín hiu RxD cho TBðC.

• Khi thu xong, TBðC nâng tín hiu

RTS

lên cao, báo cho MODEM là

ñã thu xong

• MODEM tr li b#ng nâng tín hiu

CTS

lên cao, ñ báo quá trình nhn

ñã xong.

Vic tin hành chuyn d liu ss/nt hay nt/ss ñưc thc hin bi các thanh ghi dch

(Shift register). Các thanh ghi này có tác dng khi nhn 1 byte song song  ñu vào nó s,

cho  ñu ra mt chu2i bit k tip nhau theo th t t( bit thp ñn bit cao c"a byte. ði

v!i máy tính, các chc năng trên ñưc thc hin thông qua vi mch 8251 c"a hãng

INTEL.

Tài liu môn hc: Ghép ni và ñiu khin thit b ngoi vi

Ging viên: Nguyn Văn Minh Trí 45

3.2 M#ch thu phát di b! v#n năng UART 8250

Mch URAT 8250 (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) ñưc lp ráp trong

các máy IBM XT, là mt IC thu phát không ñ'ng b có th lp trình ñưc, nó thc hin

chc năng giao tip gia máy tính và TBNV.

Trong các máy PC/AT hin nay s dng UART 16450 còn trong PS/2 và các AT ñi

m!i li dùng UART 16550 vì 8250 và 16450 không ñt ñn tc ñ 115200 baud ñưc.

Thc ra tc ñ này ng dng tt trong k$ thut truyn tin trên mng, còn trong các thit

b công nghip TBNV nói chung, thưng ch& cn ti ña 19200 baud là ñưc, thông dng

là 9600 baud.

3.2.1 Sơ ñ khi và chc năng các khi ca UART 8250

1. Mô t vi mch:

Vi mch 8250 có 40 chân như trên hình v, :

Hình 3.5: Sơ ñ* chân 8250

Chc năng các chân g'm

- Các chân t( 1- 8 (D0- D7 ): Các chân d liu, 8 chân này ñưc ni v!i bus d liu.

Qua 8 chân d liu này mà d liu ñưc ñi t( bus t!i dư!i dng song song sau khi

qua vi mch 8250 bin ñ%i thành tun t ñ ñi t!i c%ng RS232. D liu t( c%ng

RS232 t!i dư!i dng tun t, sau khi ñi qua vi mch 8250 ñưc bin ñ%i thành song

song và qua 8 chân này truyn lên bus.

- Chân s 9 (RCLK ): nhn xung ñ'ng h' ñưa ra t( b to tc ñ.

- Chân s 10 (SIN): nhn d liu tun t ñi t!i t( c%ng RS232.

- Chân s 11 (SOUT): Gi d liu tun t sang c%ng RS232.

- Chân s 12,13,14 (CS0 -CS2): Chip select - tín hiu chn vi mch.

- Chân s 15 (

BOUDOUT

) : Li ra c"a b to tc ñ.

- Chân s 16,17 (XTAL1,XTAL2) :Ly xung Clock t( b phát nhp b#ng thch anh

t!i v!i tn s 3,072 MHz.

- Chân 18(DOSTR ): I/O write.

- Chân s 19 (

DOSTR

) : Ðo c"a I/O write

- Chân s 20 (Vss ): ni ñt

Ghép nối và điều khiển thiết bị ngoại vi - Chương 3

Tài liệu tham khảo giáo trình môn học Ghép nối và điều khiển thiết bị ngoại vi nhằm cung cấp kiến thức cơ bản trong việc tìm hiểu thiết kế mạch ghép nối ngoại vi với máy vi tính - Chương 3 Ghép nối trao đổi dữ liệu nối tiếp

Chủ đề:

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi