Lập trình giao tiếp mối tiếp

Cổng nối tiếp được sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi, có các ưu điểm sau- Khoảng cách truyền xa hơn, truyền song song
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Lập trình giao tiếp mối tiếp Lập trình giao tiếp mối tiếpI. Cấu trúc cổng nối tiếp Cổng nối tiếp được sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi,cócác ưu điểm sau:- Khoảng cách truyền xa hơn truyền song song.- Số dây kết nối ít.- Có thể truyền không dây dùng hồng ngoại.- Có thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC (Programmable Logic Device).- Cho phép nối mạng.- Có thể tháo lắp thiết bị trong lúc máy tính đang làm việc.- Có thể cung cấp nguồn cho các mạch điện đơn giảnCác thiết bị ghép nối chia thành 2 loại: DTE (Data Terminal Equipment) và DCE(Data Communication Equipment). DCE là các thiết bị trung gian như MODEM cònDTE là các thiết bị tiếp nhận hay truyền dữ liệu như máy tính, PLC, vi điều khiển, …Việc trao đổi tín hiệu thông thường qua 2 chân RxD (nhận) và TxD (truyền). Các tínhiệu còn lại có chức năng hỗ trợ để thiết lập và điều khiển quá trình truyền, được gọilà các tín hiệu bắt tay (handshake). Ưu điểm của quá trình truyền dùng tín hiệu bắt taylà có thể kiểm soát đường truyền. 1 . Chuẩn RS-232.Tại sao phải quy định chuẩn?Để các thiêt bị máy in,máy tính vi điều khiển,rôbôt goichung là các thiết bị thu phát có thể làm việc hiệu quả và không gặp rắc rối khi làmviệc phối hợp từ lâu ngươì ta đặt ra các tiêu chuẩn (VD như tiêu chuẩn tốc độtruyền,cách kiểm soát lỗi trong quá trình truyền,mức điện áp khi truyền )cho các cổngvào ra tín hiệu của các thiết bị.RS-232 là một trong những chuẩn đó.Chuẩn này ra đời1962(bởi EIA) Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 của EIA (Electronics Industry Associations).Chuẩn RS-232 quy định mức logic 1 ứng với điện áp từ -3V đến -25V (mark), mứclogic 0 ứng với điện áp từ 3V đến 25V (space) và có khả năng cung cấp dòng từ 10mA đến 20 mA. Ngoài ra, tất cả các ngõ ra đều có đặc tính chống chập mạch.Chuẩn RS-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000 bps nhưng nếu cáptruyền đủ ngắn có thể lên đến 115.200 bps Chuẩn RS- 232 sử dụng phương thức truyền thông không đối xứng, tức là sử dụngtín hiệu điện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất. Các cổng của RS – 232 cóngưỡng điện áp qui ước là -15V (volt) tới -3V , và 3V tới 15V (hoặc -5V, +5V, sự khácbiệt giữa hai giá trị 3, và 5V này được gọi là noise magin - biên độ dao động củanhiễu).• Tín hiệu có áp lớn +3V được coi có logic 0 hoặc có giá trị cao (H)• Tín hiệu có áp nhỏ hơn –3V được coi có logic 1 hoặc giá trị thấp (L).• Điện áp từ -3V tới +3V không có ý nghĩa. Chính vì từ – 3V tới 3V là phạm vi không được định nghĩa, trong trường hợp thayđổi giá trị logic từ thấp lên cao hoặc từ cao xuống thấp, một tín hiệu phải vượt quaquãng quá độ trong một thơì gian ngắn hợp lý. Điều này dẫn đến việc phải hạn chếvề điện dung của các thiết bị tham gia và của cả đường truyền. Tốc độ truyền dẫn tốiđa phụ thuộc vào chiều dài của dây dẫn. Đa số các hệ thống hiện nay chỉ hỗ trợ vớitốc độ 19,2 kBd (chiều dài cho phép 30 – 50 m).a.Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 như sau:Chiều dài cable cực đại 15mTốc độ dữ liệu cực đại 20 KbpsĐiện áp ngõ ra cực đại ± 25VTrở kháng tải 3K đến 7KĐiện áp ngõ vào ± 15VĐộ nhạy ngõ vào ± 3VTrở kháng ngõ vào 3K đến 7Kổng nối tiếp là: 1200 bps, 4800 bps,9600 bps và 19200 bps. b. Chế độ làm việc của hệ thống RS-232: Là 2 chiều toàn phần ,tức là 2 thiết bị tham gia thu và phát cùng một chu kì .Như vậyviệc thực hiện truyền thông cần tối thiểu 3 dây dẫn trong đó 2 dây tín hiệu nối chéovới cổng đầu thu phát của 2 chạm và một dây đât ới cấu hình tối thiểu này,việc đảmbảo độ an toàn truyền dẫn thuộc về trách nhiệm phần mềm.RS-232 có một ưu điểmcụ thể sử dụng công suất phát ra tương đối thấp,nhờ trở kháng đầu vào hạn chế trongphạm vi từ 3-7Kom.Trong các rơle số thường dùng loai giắc cắm 9 chân và 25chân.Chuẩn RS-232 quy định mức áp,tốc độ truyền và chức năng các chân của giắc. c. Các đường dữ liệu của chuẩn RS-232- TxD: Dữ liệu được truyền đi từ Modem trên mạng điện thoại.- RxD: Dữ liệu được thu bởi Modem trên mạng điện thoại. 1.5 Các đường báo thiết bị sẵn sàng:- DSR : Để báo rằng Modem đã sẵn sàng.- DTR : Để báo rằng thiết bị đầu cuối đã sẵn sàng- Các đường bắt tay bán song công.- RTS : Để báo rằng thiết bị đầu cuối yêu cầu phát dữ liệu.- CTS : Modem đáp ứng nhu cầu cần gửi dữ liệu của thiết bị đầu cuối cho thiết bịđầu cuối có thể sử dụng kênh truyền dữ liệu. Các đường trạng thái sóng mang và tínhiệu điện thoại:- CD : Modem báo cho thiết bị đầu cuối biết rằng đã nhận được một sóng mang hợplệ từ mạng điện thoại.- RI : Các Modem tự động trả lời báo rằng đã phát hiện chuông từ mạng điện thoạiđịa chỉ đầu tiên có thể tới được của cổng nối tiếp được gọi là địa chỉ cơ bản (BasicAddress). Các địa chỉ ghi tiếp theo được đặt tới bằng việc cộng thêm số thanh ghi đãgặp của bộ UART vào địa chỉ cơ bản.- Mức tín hiệu trên chân ra RxD tùy thuộc vào đường dẫn TxD và thông thường nằmtrong khoảng –12 đến +12. Các bit dữ liệu được gửi đảo ngược lại. Mức điện áp đối ...