14.2. Послідовний інтерфейс (com)

Послідовний інтерфейс (COM-порт або RS232) спершу призначався для модемного з'єднання. Однак першим пристроєм став маніпулятор «миша». Інтерфейс призначений для повільного (менше 10кБ/с) з'єднання на значну відстань (більше 50м). Діаграми сигналів представлені на рис.14.2, а в таблиці 14.2 наведене призначення контактів послідовного інтерфейсу.

Головний елемент послідовного інтерфейсу - мікросхема 8250 для старих та 16450 UART (Universal Asynchron Receiver Transmitter) для нових плат контролерів. Контролер на базі 8250 забезпечує максимальну швидкість передачі даних 9600 бод, а 16450 - до 115200 бод.

Принцип дії. На відміну від паралельної передачі даних, послідовний зв'язок здійснюється порозрядно. Окремі біти пересилаються (або приймаються) послідовно один за одним, при цьому можливий обмін даними у двох напрямках. Рівень напруги послідовного інтерфейсу змінюється в межах від -12В до +12В. Завдяки цьому відносно високому значенню напруги підвищується завадостійкість, і дані можуть передаватися без втрат по кабелю довжиною 50м та більше. В асинхронному режимі, який використовують ПК (передана команда складається зі стартового біта, 8 біт даних та одного стоп-біта), прийом та передача даних здійснюються з однаковою тактовою частотою.

Рис. 14.2. Діаграми роботи RS232

Таблиця 14.2

№ конт.	Позначення сигналу	Вхід/ вихід	Найменування
1	DCD (Data Carrier Detect)	Вхід	Виявлення несучої
2	RXD (Recive Data)	Вхід	Прийняті дані
3	TXD (Transmit Data)	Вихід	Передані дані
4	DTR(Data Terminal Ready)	Вихід	Готовність кінцевого пристрою
5	GND (Ground)	Корпус	Сигнальна земля
6	DSR (Data Set Ready)	Вхід	Готовність модему
7	RTS (Request To Send)	Вихід	Запит передачі
8	CTS (Clear To Send)	Вхід	Скидання для передачі
9	RI (Ring Indicator)	Вхід	Індикатор дзвінка

Швидкість передачі даних. Номінальна швидкість передачі - це швидкість передачі даних, обумовлена кількістю елементів двійкової інформації, переданих за 1с.

Ефективна (реальна) швидкість - це швидкість передачі з урахуванням необхідності передачі службової інформації (що зменшує ефективну швидкість у порівнянні з номінальної) та стискання даних (що збільшує ефективну швидкість).

Швидкість передачі виміряється в бодах, названих на честь французького вченого Жана Моріса Эмиля Бодо. Іноді замість бод уживають позначення bps (bit per second), або біт/с. Однак це трохи різні речі. Величина в бодах вказує кількість переданих біт з урахуванням службових бітів (стартові біти, стоп-биті та біти контролю парності). А величина, зазначена в bps, має на увазі ефективну швидкість передачі самих даних. Типові значення швидкості передачі даних через послідовний інтерфейс для PC та периферійних пристроїв, таких як модеми, становлять 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 бод і вище.

Підключення. Якщо необхідно зв'язати через послідовний інтерфейс два PC, то використовують так званий кабель Null-Modem. Можливі схеми з'єднання двох PC через роз’єм DB9 наведені на рис.14.3 та рис.14.4.

Рис. 14.3. Провідне з'єднання

Рис. 14.4. Оптичне з'єднання

Переривання та адреси. Сом-порти можуть бути сконфігуровані різним образом. BIOS PC підтримує до 4 послідовних інтерфейсів. Стандартні значення адрес та IRQ для Сом-портів наведені в таблиці 14.3.

У наш час COM-порт витісняється інтерфейсом USB.

Таблиця 14.3

Порт	Базова адреса	Лінія переривання
СОМ1	3F8h	IRQ 4
COM2	2F8h	IRQ 3
COM3	3E8h	IRQ 4
COM4	2E8h	IRQ 3