Порядок обмена по интерфейсу RS-232C

Интерфейс RS-232C предназначен для подключения к компьютеру стандартных внешних устройств (принтера, сканера, модема, мыши и др.), а также связи компьютеров между собой. Основным преимуществом использования RS-232C по сравнению с Centronics являются возможность передачи на значительно большие расстояния и гораздо более простой соединительный кабель. В то же время работать с ним несколько сложнее. Данные в RS-232C передаются в последовательном коде побайтно. Каждый байт обрамляется стартовым и стоповыми битами. Данные могут передаваться как в одну, так и в другую сторону (дуплексный режим).

Компьютер имеет 25-контактный (DB25P) или 9-контактный (DB9P) разъем для подключения RS-232C. Назначение контактов разъема приведено в таблице.

   Назначение сигналов следующее:

• FG - защитное заземление (экран).
• -TxD - данные, передаваемые компьютером в последовательном коде (отрицательная логика).
• -RxD - данные, принимаемые компьютером в последовательном коде (отрицательная логика).
• RTS - сигнал запроса передачи. Активен во все время передачи.
• CTS - сигнал сброса (очистки) для передачи. Активен во все время передачи. Говорит о готовности приемника.
• DSR - готовность данных. Используется для задания режима модема.
• SG - сигнальное заземление, нулевой провод.
• DCD - обнаружение несущей данных (детектирование принимаемого сигнала).
• RI - индикатор вызова. Говорит о приеме модемом сигнала вызова по телефонной сети.

Наиболее часто используется трех- или четырех проводная связь (для двунаправленной передачи). Схема соединения для четырех проводной линии связи показана на рисунке.

Для двухпроводной линии связи в случае только передачи из компьютера во внешнее устройство используются сигналы SG и TxD. Все 10 сигналов интерфейса задействуются только при связи компьютера с модемом. Формат передаваемых данных показан на рисунке.

Собственно данные (5, 6, 7 или 8 бит) сопровождаются стартовым битом, битом четности и одним или двумя стоповыми битами. Получив стартовый бит, приемник выбирает из линии биты данных через определенные интервалы времени. Очень важно чтобы тактовые частоты приемника и передатчика были одинаковыми (допустимое расхождение - не более 10%). Скорость передачи по RS-232C может выбираться из ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с.

Все сигналы RS-232C передаются специально выбранными уровнями, обеспечивающими высокую помехоустойчивость связи. Отметим, что данные передаются в инверсном коде (логической единице соответствует низкий уровень, логическому нулю - высокий).

Передатчик	Приемник

Обмен по RS-232C осуществляется с помощью обращений по специально выделенным для этого портам COM1 (адреса 3F8h...3FFh, прерывание IRQ4), COM2 (адреса 2F8h...2FFh, прерывание IRQ3), COM3 (адреса 3E8h...3EFh, прерывание IRQ10), COM4 (адреса 2E8h...2EFh, прерывание IRQ11).

Форматы обмена с приемопердатчиком RS-232C

Контроллер параллельного обмена (универсальный асинхронный приемопередатчик, УАПП), входящий в состав персонального компьютера, реализует следующие функции:

• преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и обратное преобразование при приеме;
• формирование стартового, стопового битов и бита четности при передаче и контроль их правильности при приеме;
• формирование и контроль состояния сигналов интерфейса RS-232C.

УАПП может быть выполнен на специальной микросхеме (обычно i8250 или 16550А) или входить в состав БИС вместе с другими контроллерами, но все форматы обмена с ним сохраняются неизменными. Обычно в состав компьютера входят 2 последовательных порта, обозначаемых COM1 (адреса 3F8h...3FFh, прерывание IRQ4) и COM2 (адреса 2F8h...2FFh, прерывание IRQ3).

Рассмотрим значения отдельных битов, записываемых по этим адресам и читаемых из этих адресов. Но сначала отметим, что значения битов портов 3F8h и 3F9h зависит от значения специального бита управления, записываемого в 7 разряде в порт 3FBh (здесь и далее рассматриваем СОМ1, имея в виду, что для СОМ2 все делается аналогично).

Порт 3F8.

При нулевом значении управляющего бита этот порт служит для записи в него передаваемого байта данных и чтения из него принимаемого байта. При единичном значении управляющего бита этот порт используется для записи в него младшего байта кода делителя частоты тактового генератора, определяющего скорость передачи и приема. Связь этого кода и скорости передачи следующая:

Порт 3F9.

При значении управляющего бита, равном единице, этот порт используется для записи старшего байта кода делителя частоты. При нулевом значении управляющего бита этот порт используется для управления прерываниями. При этом он имеет следующий формат:

Порт 3FA.

Это регистр идентификации прерывания. Используется только для чтения. Его содержимое указывает на причину прерывания. Формат регистра следующий:

Порт 3FB.

Это управляющий регистр, доступный по чтению и записи. Его формат следующий:

Порт 3FC.

Данный порт используется для управления модемом. Управляет состоянием управляющих линий интерфейса RS-232C. Применяется довольно редко. Его формат следующий:

Порт 3FD.

Это регистр состояния линии. Его формат следующий:

Порт 3FE.

Это регистр состояния модема. Используется очень редко. Его формат следующий:

Для передачи данных необходимо записать их по адресу 3F8 (предварительно надо убедиться, что буферный регистр передатчика пуст). Принятые данные читаются из адреса 3F8 (предварительно надо убедиться, что данные приняты). УАПП обеспечивает дуплексный режим передачи данных, то есть возможно одновременно передавать и принимать данные. Но все параметры обмена для приема и передачи должны быть одинаковыми.

Для инициализации УАПП необходимо сделать следующее:

• записать по адресу 3FB управляющий байт с единицей в 7 бите;
• записать код делителя частоты по адресам 3F8 и 3F9;
• записать по адресу 3FB управляющий байт с нулем в 7 бите и с требуемыми значениями остальных битов;
• записать управляющий байт по адресу 3F9;
• записать управляющий байт по адресу 3FC.

Получить ссылку на материал