Вага біта

Співвідношення між бітами та їх вагою наведені нижче:

біт 0	1 (десяткове значення)
біт 1	2
біт 2	4
біт 3	8
біт 4	16
біт 5	32
біт 6	64
біт 7	128

Лабораторна робота №2 Тема: Управління об’ктами за допомогою сом порта пк.

1.2. Послідовний інтерфейс rs232

Послідовний інтерфейс RS232 - це промисловий стандарт для послідовної двонаправленої асинхронної передачі даних. Він використовується в комп'ютерах при під'єднуванні принтерів, модемів, миші і так далі. Максимальна відстань, що дозволяє організувати зв'язок, рівна 20 м.

На відміну від паралельного порту, що складається з восьми інформаційних ліній і за один такт передавального байт, порт RS232 вимагає наявність лише однієї такої лінії, по якій послідовно передається біт за бітом. Це дозволяє скоротити кількість інформаційних ліній для передачі даних між пристроями, однак зменшує швидкість.

1.2.1. Послідовна передача даних

Послідовний потік даних складається з бітів синхронізації та бітів даних. Формат послідовних даних містить чотири частини: стартовий біт, біти даних (5-8 бітів), перевірочний і стоповий біт; вся ця конструкція іноді називається символом. На рис. 1.6 наведений типовий формат послідовних даних.

Рис. 1.6. Формат послідовних даних, що формовані UART

Коли дані не передаються, на лінії встановлюється рівень логічної одиниці. Це називається режимом очікування. Початок режиму передачі даних характеризується передачею рівня логічного нуля тривалістю в одне елементарне посилання. Такий біт називається стартовим. Біти даних посилаються послідовно, причому молодший біт - першим; всього їх може бути від п'яти до восьми. За бітами даних посилається перевірочний біт, що призначений для виявлення помилок, які виникають під час обміну даними. Останнім передається стопове посилання, що інформує про закінчення символу. Стоповий біт передається рівнем логічної одиниці. Тривалість стопового посилання - 1, 1,5 або 2 біта. Спеціально розроблений електронний пристрій, що генерує і приймає послідовні дані, називається універсальним асинхронним приймачем (Universal Asynchronous Receiver Transmitter, UART).

Обмін інформацією за допомогою мікросхем UART відбувається таким чином. Приймач виявляє перший фронт стартового біта і вичікує один або півтора тактові інтервали, оскільки зчитування повинне початися точно в середині першого посилання. Через один тактовий інтервал зчитується другий біт даних, причому це відбувається точно в середині другого посилання. Після закінчення інформаційного обміну приймач зчитує перевірочний біт для виявлення помилок і стоповий біт, а тоді переходить в режим очікування наступної порції даних.

Швидкість передачі інформації в послідовному інтерфейсі вимірюється в бодах (бод - кількість бітів, що передаються за 1 с). Стандартні швидкості рівні 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 і 19200 бод. Знаючи швидкість в бодах, можна обчислити число символів, що передаються в секунду. Наприклад, якщо є вісім бітів даних без перевірки на парність і один стоповий біт, то загальна довжина послідовності, включаючи стартовий біт, рівна 10. Швидкість передачі символів відповідає швидкості в бодах, що ділиться на 10. Таким чином, при швидкості 9600 бод (рис. 1.6) передаватиметься 960 символів в секунду.

Перевірочний біт призначений для виявлення помилок в бітах даних, що передаються. Коли він присутній, здійснюється перевірка на парність або непарність. Якщо інтерфейс налаштований на перевірку по парності, такий біт виставлятиметься в одиницю при непарній кількості одиниць в бітах даних, і навпаки. Це простий спосіб перевірки на наявність одиночних помилок в блоці даних, що передається. Проте, якщо під час передачі спотворенню піддалися декілька бітів, подібна помилка не виявляється. Перевірочний біт генерується передавальним UART так, щоб загальна кількість одиниць була непарним або парним числом залежно від настройки інтерфейсу; приймальний пристрій повинен мати таку ж настройку. Приймальний UART рахує кількість одиниць в прийнятих даних. Якщо дані не проходять перевірку, генерується сигнал помилки.

Більшість комп'ютерів, сумісних з IBM РС, використовує UART 16450, з IBM РС XT - UART 8250. У UART застосовуються рівні напруги ТТЛ. Для передачі даних по каналу зв'язку напруга за допомогою спеціалізованих перетворювачів конвертується з інверсією: логічному нулю відповідає діапазон напруги від +3 до +12 В, логічній одиниці - від -3 до -12 В.