Chương II GIAO TIẾP MÁY TÍNH VỚI VI XỬ LÝ A Điều khiển thu phát liệu qua cổng Com: Máy tính ngoại vi muốn liên kết với cần phải kết nối với theo chuẩn đònh Có nhiều kiểu kết nối ngoại vi với máy tính, cách thường dùng gắn vào slot Mainboard, qua cổng máy in thông qua cổng nối tiếp( cổng Com) Mỗi kiểu có nhiều ưu khuyết điểm khác nhau, tùy theo yêu cầu mà ta chọn phương cách khác Cổng nối tiếp sử dụng cho việc truyền tín hiệu theo dạng nối tiếp Cổng nối tiếp truyền mức logic tầm điện áp từ –3V đến –25V mức logic từ +3V đến +25V Trong đó, với cổng song song, mức logic 0V logic +5V Vì cổng nối tiếp có mức chênh lệch điện áp tối đa 50V so với 5V cổng song song vấn đề điện áp rơi đường dây đường truyền nối tiếp không nghiêm trọng so với đường truyền song song Do truyền tín hiệu theo kiểu nối tiếp không bò ảnh hưởng nhiễu nhiều kiểu cổng song song Giao tiếp nối tiếp sử dụng đường dây cho TXD, RXD GND yêu cầu cho thiết bò giao tiếp với có chân so với 19 hay 25 dây việc giao tiếp song song yêu cầu chân cho giao tiếp nối tiếp,điều làm phức tạp thêm công nghệ chế tạo giá thành sản xuất thiết bò giao tiếp song song I Giới thiệu cổng nối tiếp RS-232C: Cổng giao RS-232C giao diện phổ biến rộng rãi Giống cổng máy in, cổng nối tiếp RS-232C sử dụng mức cách thuận tiện cho mục đích đo lường điều khiển Việc truyền liệu qua cổng RS-232C tiến hành theo cách nối tiếp, nghóa bit liệu gởi nối tiếp mức đường truyền dẫn Cổng nối tiếp RS-232C hệ thống bus, cho phép dễ dàng tạo liên kết hình thức điểm-điểm hai máy tính cần trao đổi thông tin với Một thành viên thứ tham gia vào trao đổi Mức logic nằm +3V-> +25v Mức logic từ -3V -> -25V Khoảng từ –3V -> +3V trạng thái mặc đònh Điện áp hở mạch phải nhỏ 25V Dòng ngắn mạch không vượt 500mA Có hai loại Jack cắm nối tiếp RS-232C loại chân 25 chân Chúng khác với cổng máy in chỗ cổng máy in loại ổ cắm Jack nhiều chân Các Jack cắm RS-232C có tổng cộng đường dẫn chưa kể đường nối đất Việc truyền liệu xảy hai đường dây TXD RXD Máy tính nhận liệu từ thiết bò khác thông qua đường TXD dùng đường RXD để truyền liệu đến thiết bò chân 25 chân Chức DCD- data Carrier Detect (In) RXD- Receive data (In) TXD-Transmit Data (Out) 20 22 DTR – Data Terminal Ready(Out) GND-Ground(Mass) DSR-Data Set Ready (In) RTS- Request to Send(Out) CTS- Clear To Send (In) RI- Ring Indicator(In) Ký hiệu Tên TD Transmit data RD CTS DCD DSR TDR RTS RI Receive Data Clear To Send Chức Đường truyền liệu Đường nhân liệu Báo modem sẵn sàng cho việc trao đổi liệu Data Carrier DCD tích cực modem nhận detect liệu Data Set Ready Báo cho UART modem sẵn sàng cho việc thiết lập đường truyền Data Terminal Báo cho modem biết UART sẵn sàng Ready cho việc kết nối Request To Thông báo cho modem biết UART sẵn Send sàng cho việc truyền nhận liệu Ring Indicator Lên mức tích cực modem nhận tín hiệu Bảng chức chân RS-232C Name COM1 COM Address 3F8 2F8 IRQ Name Address COM 3E8 COM 2E8 Bảng đòa cổng IRQ Việc truyền liệu máy tính ngoại vi điều khiển điều khiển thu phát đồng hay bất đồng II Chip thu phát bất đồng bộ-Vi mạch UART (Universal Asynchronous Receiver) 8250A/16450: Tổng quan: Vi mạch 8250A Intel UART dùng rộng rãi.UART 8250A có chức sau: _ Biến đổi liệu song song từ CPU thành dạng nối tiếp để truyền đồng thời thu dòng liệu nối tiếp, đổi chúng thành liệu dạng song song gởi chúng đến CPU _ Thêm bit start, stop parity vào kí tự trước phát tách bit khỏi kí tự nhận _ Bảo đảm bit liệu truyền với tốc độ lập trình trước, kiểm tra để phát lỗi _ Set tín hiệu bắt tay phần cứng cho biết trạng thái tín hiệu Các ghi UART: _ Thanh ghi điều khiển đường truyền (Line Control Register – LCR): Dùng đặt thông số truyền _ Thanh ghi điều khiển Modem(Modem Control RegisterMCR): Điều khiển tín hiệu bắt tay từ UART _ Thanh ghi cho phép ngắt( Interrput Enable Register-IER): Thanh ghi cho phép/cấm nguyên nhân gây ngắt khác tương ứng với bit ghi Các bit ghi mức cho phép, mức cấm ngắt _ Thanh ghi trạng thái( Status Register –SR):Thông báo cho CPU biết trạng thái hoạt động UART: _ Thanh ghi trạng thái đường truyền (Line Status RegisterLSR): Chứa thông tin truy xuất liệu _ Thanh ghi trạng thái modem( Modem Status Register-MSR): Chứa thông tin liên quan trạng thái đường truyền bắt tay _ Thanh ghi đònh danh ngắt( Interrupt Identification Register-IIR): Thanh ghi nhận dạng nguồn ngắt ghi đọc ( read only) Trạng thái bit ghi thay đổi có thay đổi trạng thái ghi khác UART CPU đọc bit IR0 để xem có yêu cầu ngắt hay không kiểm tra nguồn ngắt từ bit IR1-IR0 Các vi mạch UARTS: • 8250: Là vi mạch UART 8250A phiên cải tiến 8250 với tốc độ cải tiến nhiều • 8250A: Tốc độ nhanh so với 8250, có chức 16450 • 16450: Cải tiến 8250, hoạt động tốt tốc độ 38.4bps, sử dụng rộng rãi • 16550: Là hệ họ UART có buffer Có hai loại buffer Tuy nhiên 16550 không sử dụng nhiều bò thay 16550A • 16550A: Là vi mạch UART thông dụng sử dụng cho mục đích giao tiếp với tốc độ cao 14.4k 28.8k modem • 16650/16750: Thuộc UART hệ chứa 32/64 byte FIFO, hỗ trợ Power management III Truyền nhận liệu qua cổng nối tiếp: Việc truyền nhận liệu qua cổng nối tiếp thực UART Nguyên tắc chip UART hoạt động cho việc truyền nhận kí tự sau: a Để truyền kí tự, kí tự đưa vào ghi đợi truyền ( Transmit Holding Register), sau đưa vào ghi dòch phát ( Transmit Shift Register) Sau kí tự trước truyền xong, bit kí tự truyền dòch vào kênh liệu b Khi nhận kí tự, bit nạp vào ghi liệu thu( Receive Shift Register ), sau chúng đưa vào ghi liệu thu ( Receive Data Register ) sau loại bỏ bit start, stop parity  Thu phát liệu : Có hai phương pháp để thu phát liệu qua UART Phương pháp thứ phương pháp hỏi vòng để chờ liệu phát xong nhận xong Phương pháp thứ hai phương pháp tạo trình điều khiển ngắt Phương pháp hỏi vòng chậm nhiều so với phương pháp Tốc độ cao đạt phương pháp hỏi vòng 34.8Kbps phương pháp tạo ngắt đạt tốc độ 115,2Kbps ta chọn phương pháp hỏi vòng để điều khiển việc thu phát liệu  Để phát kí tự: Với phương pháp hỏi vòng UART, gởi kí tự ta phải kiểm tra xem ghi đợi truyền có rỗng không cách xem bit LCR có hay không  Để thu kí tự: để biết kí tự thu vào hay chưa ta kiểm tra bit ghi LCR Nếu có kí tự nhận vào  ... Jack cắm nối tiếp RS -23 2C loại chân 25 chân Chúng khác với cổng máy in chỗ cổng máy in loại ổ cắm Jack nhiều chân Các Jack cắm RS -23 2C có tổng cộng đường dẫn chưa kể đường nối đất Vi c truyền... bit IR1-IR0 Các vi mạch UARTS: • 825 0: Là vi mạch UART 825 0A phiên cải tiến 825 0 với tốc độ cải tiến nhiều • 825 0A: Tốc độ nhanh so với 825 0, có chức 16450 • 16450: Cải tiến 825 0, hoạt động tốt... Address 3F8 2F8 IRQ Name Address COM 3E8 COM 2E8 Bảng đòa cổng IRQ Vi c truyền liệu máy tính ngoại vi điều khiển điều khiển thu phát đồng hay bất đồng II Chip thu phát bất đồng bộ -Vi mạch UART