Chương II cơ sở lý THUYẾT GIAO TIẾP máy TÍNH

Chương II CƠ SỞ LÝ THUYẾT GIAO TIẾP MÁY TÍNH II.1_Các chuẩn giao tiếp nối tiếp • Chuẩn RS-232 kết nối nhiều thiết bị, với khoảng cách dài 50-100 feet( 12,7->25,4 m), tốc độ 20k bit/s • Chuẩn RS-485 kết nối tối đa 32 thiết bị, khoảng cách dài tối đa 4000feet( 1016 m-> 1km) gấp 40 lần RS-232 Tốc độ cao 10 mega bit/s Cả hai chuẩn có thẻ có sắn mainboard mua lắp thêm dễ dàng, giá mua rẻ so với giao diện khác.Chuẩn RS-232 dùng rộng rãi, mua dễ dàng, đơn giản lắp thêm với nhiều cách thiết lập Còn RS-485 dùng với khoảng cách lớn hơn, tốc độ cao hơn, nhiều đầu nối • Chuẩn IrDA( Inared Data Asociation) dùng UART giống định dạng liệu giống RS-232 có thêm giải mã Dữ liệu truyền từ nguồn phát hồng ngoại đến thiết bị không giây Giao diện có ích cho liên kết ngắt, thiết bị mà có cáp nối giữa( cho đẹp) • Chuẩn MIDI( Musical instrument digital interface): giao diện số hóa dụng cụ âm nhạc Chuẩn dùng dòng 5mA, tốc độ 31,5k bit/s • Microwire, I2C,SPI chuẩn nối tiếp đồng bộ, dùng liên kết ngắn Nhiều vdk có nhiều chuẩn • USB( Universial Serial Bus) Fireware( chuẩn IEEE-1384) chuẩn mới, tốc độ cao, thông minh kết nối với PC PC khác, thiết bị ngoại vi USB đời dần thay chuẩn RS-232 chuẩn máy in Centronic lựa chọn đại cho TB ngoại vi Fireware tốc độc truyền liệu nhanh nhiều dùng để truyền nhạc tiếng, nhạc hình, block dung lượng lớn • Ethernet chuẩn mạng gần gũi thường dùng nhiều mạng Tốc độ cao yêu cầu phần cứng phần mềm phức tạp, đắt nhiều so với chuẩn khác • Đồng hành với chuẩn nối tiếp chuẩn song song, có nhiều đường liệu Ví song song nên chuyển nhiều bit lúc, nhanh Thường có loạt đường liệu -> liệu truyền theo chiều thời điểm Nếu dùng để nối khoảng cách xa tiền mua đắt đỏ cho việc thực hành sinh viên ứng dụng công nghiệp, • Chuẩn máy in Cenntronics(IEEE-1284) Mọi pc có chuẩn Tốc độ truyền cao qua cáp Được ứng dụng với máy quét, thiết bị lưu trữ mở rộng đĩa cứng, nhiều thiết bị ngoại vi đặc biệt khác Chuẩn IEEE-488 chuẩn song song dùng ứng dụng điều khiển âm nhạc II.2 Chuẩn RS232 Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 EIA (Electronics Industry Associations) Chuẩn RS-232 quy định mức logic ứng với điện áp từ -3V đến -25V (mark), mức logic ứng với điện áp từ 3V đến 25V (space) có khả cung cấp dòng từ 10 mA đến 20 mA Ngoài ra, tất ngõ có đặc tính chống chập mạch Chuẩn RS-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000 bps cáp truyền đủ ngắn lên đến 115.200 bps Các phương thức nối DTE DCE: - Đơn công (simplex connection): liệu truyền theo hướng - Bán song công ( half-duplex): liệu truyền theo hướng, thời điểm truyền theo hướng - Song công (full-duplex): số liệu truyền đồng thời theo hướng Định dạng khung truyền liệu theo chuẩn RS-232 sau: Khi không truyền liệu, đường truyền trạng thái mark (điện áp -10V) Khi bắt đầu truyền, DTE đưa xung Start (space: 10V) sau truyền từ D0 đến D7 Parity, cuối xung Stop (mark: -10V) để khôi phục trạng thái đường truyền Dạng tín hiệu truyền mô tả sau (truyền ký tự A): Các đặc tính kỹ thuật chuẩn RS-232 sau: Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) đầu nối DB9 (9 chân) Ý nghĩa chân mô tả sau: Việc trao đổi liệu qua cổng nối tiếp trường hợp thông thường qua đường dẫn truyền nối tiếp TxD đường dẫn nhận nối tiếp RxD Tất đường dẫn lại có chức phụ trợ thiết lập điều khiển truyền liệu Các đường dẫn gọi đường dẫn bắt tay chúng sử dụng theo phương pháp “ký nhận” thiết bị Ưu điểm đặc biệt đường dẫn bắt tay trạng thái chúng đặt điều khiển trực tiếp II.4_Giao tiếp nối tiếp bất đồng Cấu trúc : Giao tiếp nối tiếp bất đồng giao tiếp mà xung đồng hồ phát thu tạo cách riêng rẽ không cần phải Các bit chiếm lấy đường truyền, việc giao tiếp cần phải thêm bit khung (thông tin khung) bao gồm: • Bit khởi động (start) • Bit dừng (stop) • Bit chẵn lẻ (parity) Thành phần hệ thống ghi dịch Tại phần phát, ghi dịch ghi vào song song nối tiếp Tại phần thu, ghi dịch ghi vào nối tiếp song song II.4.1 Phát liệu nối tiếp: Khi cần phát liệu, CPU phần phát gửi data tới ghi phát cách đưa liệu đến ngõ vào song song ghi dịch sau tác động mức lên chân LD ghi nạp lấy giá trị Khi LD không tác động ghi dịch lưu trữ lại giá trị Sau đó, tác động xung đồng hồ nơi phát, bit liệu cần phát dịch đến ngõ nối tiếp để đưa lên đường truyền II.4.2 Thu liệu nối tiếp: Khi phần thu nhận dạng bit khởi động, CPU phần thu phát tín hiệu điều khiển xung Ck thu Lúc tác động xung Ck thu, bit liệu đường truyền dịch vào ghi phần thu xuất bit dừng CPU phần thu phát tín hiệu để đọc liệu ngõ song song ghi dịch Bit khởi động (Start) nhằm báo cho phần thu biết thời điểm nhận liệu mới, bit có trạng thái ngược với trạng thái thường xuyên đường truyền (có trạng thái = 1) Khi dùng bit Parity, trạng thái logic bit phụ thuộc vào kí tự liệu đặc trưng việc lập phần cứng kiểm tra parity chẵn hay lẻ Bit parity bit bit tùy theo việc kiểm tra chẵn hay lẻ liệu Chú ý bit parity có dự phần vào việc tính tổng số bit chẵn hay lẻ toàn liệu Sau cách tính tổng số bit kí tự, máy thu phát lỗi truyền Phương pháp không đạt độ tin cậy 100% (vì số bit lỗi số chẵn máy thu phát lỗi) lại tương đối đơn giản có hiệu Các bit Stop khoảng cách bảo vệ tối thiểu khung kí tự II.3 Chuẩn RS458 RS232 sau nhiều lần cải tiến số nhược điểm: Khoảng cách truyền hạn chế (15 m), Tốc độ truyền chưa cao (100 Kbps) Vì có số tiêu chuẩn đời nhằm khắc phục nhược điểm chuẩn RS232 để lại Các tiêu chuẩn RS422, RS423A, RS485, tất chuẩn bắt đầu RS RS422 Là tiêu chuẩn cải tiến từ tiêu chuẩn RS232C đặc điểm khoảng cách tốc độ truyền cải tiến cụ thể: RS422 cho phép tăng tốc độ cỡ vài Mbit/s Các vi mạch thông thường sử dụng cho chuẩn RS232C như: MAX232(Maxim), LT232(Linear Technology) sử dụng cho chuẩn Ngoài khoảng cách truyền cải thiện từ 15m -> 1200m, tất nhiên phải chấp nhận tốc độ truyền vừa phải cỡ 90 Kbps Cải tiến: Về mặt chất truyền liệu theo kiểu nối tiếp cách truyền thay đổi Cụ thể mức logic tín hiệu không tính theo đường Mas (0v) mà tính theo điện áp vi sai(chênh lệch điện áp đường dẫn) đệm đường dẫn RS422 tạo điện áp vi sai ~ 5v truyền sợi dây soắn, sau bên nhận có phối hợp mức để đo vi sai điện áp để phân biệt mức HIGH mức LOW RS422 quy định cặp tín hiệu sử dụng để truyền tín hiệu RS232, cặp bao gồm: Tín hiệu không đảo kí hiệu (A) tín hiệu đảo (B) Chênh lệch điện áp tín hiệu A B khoảng 2->6V xảy trường hợp: UA âm so với UB -> A có mức logic 1(mức dấu) UA dương so với UB -> A có mức logic 0(mứctrống) Các giá trị điện áp kết hợp với thông số quy định trở kháng đường cáp đặt giới hạn thực tế cho độ dài đường truyền cực đại Tính toán cho thấy khoảng cách đạt đến 1200m khoảng cách lí tưởng nhiều ứng dụng Trong trường hợp sử dụng đường truyền ngắn nâng tốc độ truyền lên 10 Mbps Nguyên nhân xâu xa việc cải thiện khoảng cách truyền tín hiệu nhiễu ảnh hưởng đến đường tín hiệu đồng thời gây ảnh hưởng đến đường tín hiệu so sánh với bị bù trừ Vì để thoả mãn điều kiện hai đường tín hiệu phải nằm sát Trên thực tế người ta giải cách soắn hai sợi dây lại với Khi không độ bền học cáp tăng lên mà ảnh hưởng nhiễu bù trừ thỏa đáng Chuẩn RS423aĐặc điểm chuẩn người ta sử dụng điện áp không cân bằng(không đối xứng) Nó sử dụng đường dẫn để truyền giống RS232 thông số điện cải tiến để có tốc độ cao đường truyền dài hơn, cụ thể giảm điện áp xuống 0->6v 0v~HIGH(1) 6v~LOW(0) Các tín hiệu chuẩn RS232C thường sử dụng để tạo tín hiệu điều khiển cáp truyền tín hiệu RS423A sử dụng cho liệu cho việc phân chia khoảng thời gian Ứng dụng RS485 Một thí dụ sử dụng RS485 theo dõi lượng hàng xuất nhập kho xăng dầu Các bể chứa nhiều loại xăng khác nhau, tổng cộng đến 32 bể chứa quản lí đồng thời Người ta quản lí cách bể đưa vào đầu đo gắn cho đầu đo địa mà thực chất mã số Các thông tin đầu đo chuyển qua RS485 vào máy tính Tại xử lí máy tính đọc số liệu với mã số kèm theo Trên sở biết số lượng đo lường gửi từ bể về, số liệu đem kết hợp với kích thước hình học, nhiệt độ bể, nhiệt độ môi trường từ hình thành sở liệu cho phép quản lí lượng xăng dầu bảo quản kho, lượng xuất nhập ngày, tuần, tháng II.4 USB( Universial Serial Bus) Fireware Có thể nói MTPC từ đời không ngừng phát triển Hiện máy tính PC cải tiến nhằm nâng cao tính hệ thống Những hướng là: + Tiếp tục cải tiến vi xử lý đưa xử lý + Cải tiến hệ thống đồ họa, ví dụ: card AGP + Nâng cao tốc độ đồng hồ hệ thống xử lý + Cải tiến kiến trúc bus đặc biệt cầu PCI + Hoàn thiện công nghệ cắm chạy (plug and play) trình tự đông cài đặt Đặc biệt hoàn thiện cổng USB để trợ giúp cho việc dễ dàng ghép nối Nếu máy tính dùng nguồn AT có hai cổng RS 232 phía sau máy tính đời thường dùng nguồn ATX có ổ cắm USB Cổng USB thực chất BUS ,bởi qua đấu nối đồng thời nhiều thiết bị ngoại vi với chủng loại khác Vì vậy, gọi bus USB bus nối tiếp đa theo nghĩa Bus USB nhằm thống kiểu ghép nối máy tính khác dạng đầu nối khả ghép nối máy tính qua USB trở nên hấp dẫn Các giao diện song song nối tiếp, máy ghép hình ảnh số đấu nối vào bus USB.Vì tương lai bus USB thực trở thành bus đa Về nguồn gốc USB đưa sử dụng vào năm 1996, phải đến năm 1998 thực hỗ trợ đầy đủ thể vai trò Các thống kê kỹ thuật USB công ty lớn tham gia xây dựng.Trong phải kể đến Compaq, Digital Equipment,Nothern, Telecom, IBM, Intel, Microsoft, NEC Có thể nói bus USB nhanh chóng trở thành chuẩn không thức Người ta sản xuất card mở rộng cho phép cắm vào máy tính đời cũ để tạo cổng USB Sau USB giới thiệu có nhiều thiết bị sử dụng lĩnh vực điện tử dân dụng, truyền thông thiết kế để nối vào với bus Microsoft viết phần mềm hỗ trợ cho USB từ năm 1998 Trong win 95 USB hỗ trợ đầy đủ USB bus nối tiếp liệu truyền bus tương tự cổng nối tiếp Cụ thể theo bit nối tiếp Nhưng có điểm đáng lưu ý liệu truyền đường dẫn theo hướng theo tiêu chuẩn RS232 liệu truyền đường dẫn khác đường theo hướng Sự khác thể chỗ giao diện nối tiếp từ trước đến sử dụng cho thiết bị bus USB lại cho phép đấu nối đến 127 thiết bị.Vì gọi bus Mỗi thiết bị đấu vào nhận địa thôg qua địa thiết bị trao đổi liệu với máy tính thiết bị khác địa mô tả bit Về mặt tốc độ, việc trao đổi liệu qua bus USB nhanh so với qua cổng RS 232.Trên thực tế vận tốc truyền đạt 12Mbps đường dẫn liệu Dải thông phân chia cho tất thiết bị đấu nối bus Với bus USB loại 1.0 tốc độ truyền liệu lên tới 12 Mbps, version 2.0 vận tốc đạt tới 480Mbps giữ tính tương thích phiên 1.0 Bus USB có mối liên quan chặt chẽ với đặc tính cắm để chạy máy tính PC đời máy tính hoạt động, thiết bị đấu vào tháo mà không cần tắt điện nguồn nuôi máy tính Đ ặc tính gọi đấu ngắt nóng Hệ thống tự nhận biết thiết bị đấu vào thiết bị USB nạp phần mềm điều khiển hay tệp đệm thích hợp Những đặc tính bus USB kể là: + Các truyền đảm thời hiểu truyền liên tục hỗ trợ tín hiệu video âm với đường truyền đẳng thời thiết bị truyền liệu theo kiểu đảm thời theo kiểu đoán trước +Bus USB hỗ trợ thiết bị không đẳng thời, thiết bị có quyền ưu tiên cao (các thiết bị đảm thời đẳng thời tồn thời điểm) +Các thông số kỹ thuật cắm chạy cáp cách kết nối tiêu chuẩn hoá rộng rãi công nghiệp +Các Hub sản xuất thành nhiều tầng với khả mở rộng mức gần vô tận thao tác xảy đồng thời +Tốc độ truyền 12Mbps với kích thước gói liệu khác +Hỗ trợ nhiều yêu cầu giải thông từ vài Mbps đến 19 Mbps +Hỗ trợ tốc độ truyền liệu phạm vi rộng giá trị thông qua việc đỉều tiết kích thước đệm gói liệu chế tiềm ẩn(latency), có khả cắm nóng (hot plug) Nghĩa cho phép thiết bị ngoại vi nối mà không cần phải tắt nguồn nuôi cung cấp điện cho tính Có thể đấu, ngắt thay đổi cấu hình thiết bị ngoại vi cách linh hoạt +Khả quản lý lượng tăng cường với chế độ nghỉ phạm vi hệ thống +Tự nhận dạng thiết bị ngoại vi kiểu mới, tự động vẽ đồ chức đói với phần mềm điều khiển cấu hình +Hỗ trợ cho thiết bị loại khác với nhiều công nghệ khác +Điều khiển luồng liệu thông qua đệm việc quản lý giao thức đặt sẵn bên +Có thể xử lý lỗi hoàn trả lỗi +Hỗ trợ khả nhận dạng thiết bị mắc lỗi +Giao thức đơn giản việc thực tích hợp USB kiến trúc bus cân trình hoạt động máy chủ USB đóng vai trò điều khiển dải thông hệ thống Mỗi thiết bị gán địa mặc định thiết bị USB cấp điện lần đầu đặt lại Một đặc điểm khác USB điện áp nguồn nuôi (+5v) nhận từ bus Các thiết bị có công suất tiêu thụ nhỏ sử dụng trực tiếp điện áp bus mà không cần có nguồn nuôi riêng II.4.1 ĐẦU NỐI VÀ CÁP NỐI USB có hai kiểu đầu nối khác gọi A,B Hệ thống thiết kế cho không xảy tượng đấu nối nhầm Bus USB sử dụng cáp nối sợi dây để nối với thiết bị ghép nối Trong có cặp đường truyền sợi xoắn dùng làm đường dẫn liệu vi phân, ký hiệu D+ D- Còn cặp dùng làm đường 5V đường nối đất chung Cáp nối thực liên kết 1:1 Sự xếp chân đầu nối cáp tuân theo quy định sau: Hai ổ cắm USB phía sau máy tính đời kiểu A, qua đấu trực tiếp thiết bị USB vào máy tính Các thiết bị có tốc độ thấp chuột đấu thẳng vào ổ cắm phích cắm kiểu A Trong trường hợp khác thiết bị thường có ổ cắm kiểu B, muốn nối với máy tính phải sử dụng cáp kiểu A,B Trong trường hợp cần nối dài cáp, tức để tăng khoảng cách máy tính PC tới thiết bị ghép nối, người ta sử dụng cáp A,A Cho đến cáp USB nhà sản xuất cung cấp dạng hoàn chỉnh đầu cắm, độ dài, chất lượng bọc kim chống nhiễu thay đổi được.Vì vậy, tuỳ theo mục đích sử dụng ta phải lựa chọn thông số cáp cho xác từ chiều dài đầu nối Một điều đáng lưu ý số linh kiện liên quan đến USB tương đối đắt ví dụ: vi điều khiển nối với USB giá 29 USD, biến đổi AD 12 bit giá 300 USD Qua ổ cắm USB sau máy tính lấy điện áp + 5v với dòng điện tiêu thụ 100 mA.Trong số trường hợp lấy tới 500 mA Hai đường đẫn liệu D +, D - cho phép đấu nối với linh kiện USB đặc biệt chẳng hạn số vi điều khiển tín hiệu chân D +,D – tín hiệu vi phân với mức điện áp = 0/ 3,3 v Điện áp nguồn nuôi cho bus tăng đến 5,25 v chịu dòng tải lớn giảm xuống 4,2 v Một vi mạch ổn áp trường hợp tạo điện áp ổn định +3,3 v Toàn hệ thống thiết kế cho chịu dòng tải lớn điện áp nguồn không vượt + 4,2v Khi thiết bị ghép nối cần dòng tiêu thụ >100mA cần xem xét kỹ khả cung cấp chịu tải linh kiện phía MT để tránh hậu đáng tiếc xảy Khi ghép nối thiết bị với bus USB ta thường phải phân biệt rõ thiết bị sử dụng nguồn nuôi riêng chẳng hạn máy in với thiết bị nhận điện áp nguồn nuôi qua bus.Trong số trường hợp hai chế độ nguồn nuôi tồn để lựa chọ theo cách thiết kế bus Dòng tiêu thụ lấy từ bus tự động hạn chế Khi dòng tiêu thụ vượt giới hạn cho phép điện áp cung cấp tự động ngắt 2.4.2 TRUYỀN DỮ LIỆU NỐI TIẾP QUA CỔNG USB Một đặc điểm khác bus USB có máy chủ nghĩa hoạt động bus xuất phát từ máy tính PC quản lý Dữ liệu gửi lên nhận từ bus theo gói nhỏ chứa -> 256 byte Máy tính PC yêu cầu liệu gửi đến từ thiết bị ngược lại không thiết bị tự gửi liệu Toàn lượng liệu có khung 1ms.Trong phạm vi khung nhiều gói liệu dành cho thiết bị khác xử lý, có gói liệu cần gửi với tốc độ thấp, có gói liệu cần gửi với tốc độ cao tồn khung Khi cần ghép nối nhiều thiết bị USB với máy tính, ta cần có hộp phân phối hay gọi Hub cho phép tránh xảy tình trạng tốc độ tín hiệu cao chuyển giao tới thiết bị có tốc độ thấp II.4.2 HUB USB Bus USB bus có dạng hình với máy chủ sử dụng Hub để đấu nối số thiết bị vào bus Có thể nói Hub hộp phân phối có nhiều cổng mà thông thường cổng Thuật ngữ Hub có nguồn gốc tiếng anh Mayơ Liên kết với Hub gần giống mối quan hệ mayơ lan hoa bánh xe Một Hub bên có cổng hướng máy chủ gọi Upstream cổng hướng thiết bị ghép nối gọi Downtream Đáng ý máy tính có Hub gọi Hub tạo cổng USB kiểu A sau máy tính Hub gọi Hub gốc thường đặt mainboard Cổng thiết bị ghép nối Hub lại đấu thêm Hub khác, hình thành cấu trúc phân tầng Moĩi Hub dây cáp gây giàn trễ liệu thời gian trễ không vượt giới hạn Max quy định Hub USB cho phép Hub nối với có đến 127 thiết bị đấu vào Bus USB Trên thực tế, số mang tính lý thuyết đấu vào 127 thiết bị nhiều thiết bị nối vào tốc độ truyền chậm giải thông toàn bus bị phân chia cho thiết bị đấu nối vào.Nhiệm vụ Hub nhận biết thiết bị đấu nối vào phải nhận biết thiêt bị có tốc độ cao hay thiết bị có tốc độ thấp Ngoài Hub xoá thiết bị đẫ đấu vào bus lại tháo khỏi hệ thống Để thực nhiệm vụ có trạng thái bus tạo theo cách đặc biệt Hub cung cấp điện áp nguồn nuôi cho thiết bị khởi động, thiết bị USB tiêu thụ dòng điện 100mA Nếu cần có dòng điện lớn yêu cầu htì yêu cầu cần phải khai báo, sau Hub cho phép cấp dòng điện lớn Việc hạn chế dòng điện không cho phép vượt giá trị ấn định trước hạn cầu chì nhiều nấc cần phải đặt dòng điện tiêu thụ Trong Hub có chứa chuyển mạch công suất thích hợp, chẳng hạn dạng Transzitor MOS-FET công suất MOS Metal Oxyde Semiconductor FET Field Effect Tranitor Công tắc chuyển mạch song song nhiều cầu chì theo bậc=100mA Dòng điện tiêu thụ tổng cộng đạt tới 500mA Một Hub cung cấp 100mA cho cổng thiết bị ghép nối phép tiếp nhận tổng cộng không 500mA yêu cầu riêng thân bus II.4.3 PHẦN CỨNG VÀ PHẦN MỀM CỦA MÁY CHỦ Khi nối thiết bị vào bus máy chủ USB tương tác với thiết bị USB thông qua điều khiển máy chủ Khi máy chủ chịu trách nhiệm công việc sau: Phát việc kết nối huỷ bỏ thiét bị USB Quản lý việc điều khiển dòng liệu máy chủ thiết bị USB Thống kê trạng thái tính hoạt động hệ thống Cung cấp dòng điện nạp để hạn chế công suất cho thiết bị USB kết nối Trên máy chủ có phần mềm quản lý hệ thống USB, cụ thể quản lý tương tác thiết bị USB phần mềm thiết bị dựa máy chủ Có năm vùng tương tác gữa phần mềm hệ thống USB phần mềm thiết bị cụ thể là: Điểm danh định cấu hình thiết bị Truyền liệu chế độ đẳng thời Truyền liệu chế độ không đồng Quản lý lượngQuản lý thông tin thiết bị bus 2.4.3 PHIÊN BẢN USB 2.0 Phiên USB 1.0 đời vào năm 1996 thành công lớn cổng tiêu chuẩn đa số máy tính PC đời Hạn chế phiên tốc độ truyền tương đối chậm Đặc biệt tích hợp nhiều thiết bị ngoại vi thành hệ thông kết nối riêng rẽ Vì vậy, phiên 2.0 đời cho phép đạt tới tốc độ truyền liệu 480Mbps giữ tính tương thích với phiên 1.0 Các đặc tính phiên 2.0 là: Tốc độ thấp(1,5Mbps) dùng cho thiết bị tương tác thông thường 10->100Kbps Tốc độ cao(12Mbps) dùng cho ứng dụng có tín hiệu diện thoạ âm Thông thường 500Kbps->10Mbps Tốc độ cao(470Mbps) dùng cho ứng dụng video nhớ Thông thường 250>400Mbps Rõ ràng phiên USB 2.0 đẩy nhanh trình hướng tới máy tính PC sử dụng tương lai tức cần dùng loại cổng USB cho tất thiết bị ghép nối II.2Các cổng giao tiếp song song II.2.1 Tên gọi Cổng song song: Dữ liệu truyền qua cổng theo cách song song, cụ thể liệu truyền bit đồng thời hay gọi byte nối tiếp bit song song Cổng máy in: Lí hầu hết máy in nối với máy tính qua cổng Cổng Centronic: Đây tên công ty thiết kế cổng Centronic tên công ty chuyên sản xuất máy in kiểu ma trận đứng hàng đầu giới Chính công ty nghĩ kiểu thiết kế cổng ghép nối máy in với máy tính II.2.2 MỨC ĐIỆN ÁP CỔNG Đều sử dụng mức điện áp tương thích TTL(Transiztor - Transiztor - Logic) 0v → +5v trongđó: 0v mức logic LOW 2v → +5v mức logic HIGH Vì ghép nối với cổng ta ghép nối thiết bị ngoại vi có mức điện áp tương thích TTL Nếu thiết bị ngoại vi mức điện áp tương thích TTL ta phải áp dụng biện pháp ghép mức ghép cách ly qua ghép nối quang II.2.3 KHOẢNG CÁCH GHÉP NỐI Khoảng cách cực đại thiết bị ngoại vi máy tính ghép qua cổng song song thường bị nhạn chế Lý tượng cảm ứng đường dẫn điện dung kí sinh hình thành đường dẫn làm biến dạng tín hiệu Khoảng cách giới hạn cực đại 8m Thông thường 1,5 đến 2m lí an toàn liệu Nếu sử dụng khoảng cách ghép nối 3m đường dây tín hiệu đường dây nối đất phải soắn với thành cặp để giảm thiểu ảnh hưởng nhiễu Biện pháp khác sử dụng cáp dẹt, đường liệu đặt hai đường dây nối đất II.2.4 TỐC ĐỘ TRUYỀN DỮ LIỆU Tốc độ truyền liệu qua cổng song song phụ thuộc vào phần cứng sử dụng Trên lý thuyết tốc độ đạt đến 1Mb/s với khoảng cách truyền hạn chế phạm vi 1m Với nhiều mục đích sử dụng khoảng cách hoàn toàn thỏa đáng, có ứng dụng đòi hỏi phải truyền khoảng cách xa Trong trường hợp ta phải nghĩ đến khả ghép nối khác (như ghép nối qua cổng RS232) II.2.4.1 Cấu trúc cổng song song máy tính Cổng song song gồm có đường điều khiển, đường trạng thái đường liệu bao gồm chế độ hoạt động: - Chế độ tương thích (compatibility) - Chế độ nibble - Chế độ byte - Chế độ EPP (Enhanced Parallel Port) - Chế độ ECP (Extended Capabilities Port) chế độ sử dụng port song song chuẩn (SPP – Standard Parallel Port) chế độ 4, cần thêm phần cứng phép hoạt động tốc độ cao Sơ đồ chân máy in sau: Cổng song song có ba ghi truyền liệu điều khiển máy in Địa sở ghi cho tất cổng LPT (line printer) từ LPT1 đến LPT4 lưu trữ vùng liệu BIOS Thanh ghi liệu định vị offset 00h, ghi trang thái 01h, ghi điều khiển 02h Thông thường, địa sở LPT1 378h, LPT2 278h, địa ghi trạng thái 379h 279h địa ghi điều khiển 37Ah 27Ah Tuy nhiên số trường hợp, địa cổng song song khác trình khởi động BIOS BIOS lưu trữ địa sau: x: không sử dụng IRQ Enable: yêu cầu ngắt cứng; = cho phép; = không cho phép Chú ý chân BUSY nối với cổng đảo trước đưa vào ghi trạng thái, bit SELECTIN , AUTOFEED STROBE đưa qua cổng đảo trước đưa chân cổng máy in Thông thường tốc độ xử lý liệu thiết bị ngoại vi máy in chậm PC nhiều nên đường ACK, BUSY STR sử dụng cho kỹ thuật bắt tay Khởi đầu, PC đặt liệu lên bus sau kích hoạt đường STR xuống mức thấp để thông tin cho máy in biết liệu ổn định bus Khi máy in xử lý xong liệu, trả lại tín hiệu ACK xuống mức thấp để ghi nhận PC đợi đường BUSY từ máy in xuống thấp (máy in không bận) đưa tiếp liệu lên bus II.2.4.2 Giao tiếp với thiết bị ngoại vi II.2.4.2.1 Giao tiếp với máy tính Quá trình giao tiếp với cổng song song dùng chế độ: chế độ chuẩn SPP chế độ mở rộng Việc giao tiếp chế độ chuẩn mô tả sau: Ngoài ra, việc kết nối máy tính sử dụng cổng song song dùng chế độ mở rộng, chế độ cho phép giao tiếp với tốc độ cao II.2.4.2.2 Giao tiếp thiết bị khác Quá trình giao tiếp với thiết bị ngoại vi thực thông qua chế độ chuẩn Để đọc liệu, dùng IC ghép kênh 2�1 74LS257 dùng bit trạng thái cổng song song xuất liệu sử dụng đường liệu D0 – D7  ... trực tiếp II. 4 _Giao tiếp nối tiếp bất đồng Cấu trúc : Giao tiếp nối tiếp bất đồng giao tiếp mà xung đồng hồ phát thu tạo cách riêng rẽ không cần phải Các bit chiếm lấy đường truyền, việc giao tiếp. .. lên bus II. 2.4.2 Giao tiếp với thiết bị ngoại vi II. 2.4.2.1 Giao tiếp với máy tính Quá trình giao tiếp với cổng song song dùng chế độ: chế độ chuẩn SPP chế độ mở rộng Việc giao tiếp chế độ chuẩn... Ngoài ra, việc kết nối máy tính sử dụng cổng song song dùng chế độ mở rộng, chế độ cho phép giao tiếp với tốc độ cao II. 2.4.2.2 Giao tiếp thiết bị khác Quá trình giao tiếp với thiết bị ngoại