- Image: hiển thị biểu tượng hoặc hình ảnh cho mục chọn.
Mục đích – Yêu cầu
5.1 Sơ lược về chuẩn RS-232 (xem [1 tr 75])
Trong kỹ thuật truyền dữ liệu giữa các hệ thống với nhau, người ta có thể phân loại 2 cách truyền : song song hay nối tiếp. Nhưng do cách truyền song song rất dễ bị
nhiễu tác động nên không thể truyền đi xa được, do đó cũng ít được sử dụng. Truyền nối tiếp cũng có 2 loại : đồng bộ hay không đồng bộ. Trong cách truyền đồng bộ, dãy ký tự được truyền sẽ kèm theo ký tự đồng bộ là SYN (mã ASCII là 22). Phương thức này cho tốc độ truyền khá cao nhưng do mạch xử lý truyền và nhận (bao gồm mạch thêm ký tự đồng bộ, phát hiện và báo sai…) khá phức tạp nên chỉ dùng trong các ứng dụng có yêu cầu cao về tốc độ truyền. Còn trong các ứng dụng thông thường, nhất là các ứng dụng trong lĩnh vực điều khiển tựđộng, thì không có yêu cầu về tốc độ mà yêu cầu về độ tin cậy nhưng mạch thực hiện đơn giản, rẻ tiền. Khi đó, cách truyền không
đồng bộ rất phù hợp. Theo cách truyền này thì các ký tựđược truyền riêng rẽ, phân làm từng frame có bit bắt đầu, các bit dữ liệu của ký tự cần truyền, bit chẵn lẻ (để kiểm tra lỗi đường truyền, và các bit kết thúc.
Chuẩn RS-232-C (do EIA đưa ra) là một trong những phương thức truyền nối tiếp không đồng bộ. Theo chuẩn này thì việc truyền thông được thực hiện ngay tại chỗ
bằng cách truyền và nhận một chuỗi các xung điện áp liên tục tương ứng với các bit. Dữ liệu ở mức TTL được biến đổi sang các mức điện áp như sau : mức 1 là từ -3V đến - 15V (tiêu chuẩn là -12V), và mức 0 là từ +3V đến +15V (tiêu chuẩn là +12V).
Ta thấy rằng việc truyền và nhận các mức điện áp như vậy được thực hiện rất
đơn giản. Chính vì vậy mà chuẩn RS-232-C đã trở thành giao diện phổ biến rộng rãi nhất, được trang bị hầu hết trên các máy tính như là một trong những thành phần cấu thành nên hệ thống.
Các thuật ngữ có liên quan đến giao thức truyền thông RS-232-C :
- Chu kỳ truyền dữ liệu : tốc độ truyền dữ liệu được tính bằng bit/giây, nhưng để
phân biệt với cách truyền đồng bộ, người ta sử dụng đơn vị baud (tương ứng với bit/giây trong thời gian có dữ liệu truyền) để tưởng nhớ đến nhà khoa học Pháp thế
kỷ 19 là J. M. E. Baudot .
- Trạng thái đánh dấu : là khoảng thời gian không có dữ liệu truyền. Trong suốt thời gian này, thiết bị phát sẽ giữđường truyền ở mức cao.
- Bit bắt đầu : một bit thấp cho biết việc truyền dữ liệu sẽ bắt đầu.
- Các bit ký tự : là dòng dữ liệu gồm 5, 6, 7, hay 8 bit mã hóa ký tựđược truyền. Bit có trọng số thấp nhất (LSB) là bit đầu tiên được truyền.
- Bit chẵn lẻ : là một bit tùy chọn (có thể có hay không), được phát đi sau các bit ký tự dùng để kiểm tra các lỗi truyền dữ liệu. Trong chế độ kiểm tra tính chẵn, thiết bị
phát sẽ bật 1 hay xóa về 0 bit chẵn lẻđể tính tổng các bit 1 của ký tựđược truyền và bit chẵn lẻ là một số chẵn. Còn trong chế độ kiểm tra tính lẻ, bit chẵn lẻ thực hiện tính tổng các bit 1 phải là một số lẻ.
- Các bit kết thúc : một hay nhiều bit cao được chèn trong dòng truyền để báo việc kết thúc truyền một ký tự, cũng như cho thiết bị nhận có đủ thời gian chuẩn bị để
94
Hình 5.1: Khung truyền trong chuẩn RS232
Trong giao thức RS-232-C, các tham số truyền và nhận được chọn từ một miền các giá trị chuẩn.
Các đầu nối :
Theo chuẩn RS-232-C, đầu nối phần cứng xác định với 25 chân, gọi là chân cắm D-Shell hay DB-25. Nhưng không phải tất cả cổng nối tiếp đều sử dụng đầu nối DB-25. Một số máy tính như PCJr dùng chân cắm BERG 16 chân, máy PC AT thì sử dụng chân cắm D-Shell 9 chân.
95
Hình 5.3: Chức năng các chân cổng RS 232
Các sơđồ khi kết nối dùng cổng nối tiếp:
Hình 5.4: Kết nối đơn giản trong truyền thông nối tiếp
Khi thực hiện kết nối như trên, quá trình truyền phải bảo đảm tốc độ ở đầu phát và thu giống nhau. Khi có dữ liệu đến DTE, dữ liệu này sẽđược đưa vào bộđệm và tạo ngắt. Ngoài ra, khi thực hiện kết nối giữa hai DTE, ta còn dùng sơđồ sau:
96
Khi DTE1 cần truyền dữ liệu thì cho DTR tích cực Æ tác động lên DSR của DTE2 cho biết sẵn sàng nhận dữ liệu và cho biết đã nhận được sóng mang của MODEM (ảo). Sau đó, DTE1 tích cực chân RTS để tác động đến chân CTS của DTE2 cho biết DTE1 có thể nhận dữ liệu. Khi thực hiện kết nối giữa DTE và DCE, do tốc độ
truyền khác nhau nên phải thực hiện điều khiển lưu lượng. Quá trinh điều khiển này có thể thực hiện bằng phần mềm hay phần cứng. Quá trình điều khiển bằng phần mềm thực hiện bằng hai ký tự Xon và Xoff. Ký tự Xon được DCE gởi đi khi rảnh (có thể
nhận dữ liệu). Nếu DCE bận thì sẽ gởi ký tự Xoff. Quá trình điều khiển bằng phần cứng dùng hai chân RTS và CTS. Nếu DTE muốn truyền dữ liệu thì sẽ gởi RTS để yêu cầu truyền, DCE nếu có khả năng nhận dữ liệu (đang rảnh) thì gởi lại CTS.
MAXIM 232 và họ IC dùng cho biến đổi TTLRS-232-C
Họ IC từ MAX220-MAX249 được sản xuất cho truyền thông EIA/TIA-232E và V.28/V.24, cụ thể là cho những ứng dụng mà không có sẵn điện áp ±12V. Họ IC này
đặc biệt thích hợp cho những hệ thống dùng pin có công suất thấp, do chúng có chếđộ
hạ nguồn làm giảm công suất tiêu tán xuống dưới 5µW. MAX225, MAX233, MAX235, MAX245-MAX247 không cần các linh kiện phụ bên ngoài, được dùng cho những nơi tiết kiệm không gian.
Các đặc điểm chính :
Nguồn cung cấp +5V (MAX231/MAX239 dùng nguồn +5V và +12V).
Hạ nguồn công suất thấp nhưng vẫn có thể nhận (MAX223/MAX242e. · Hỗ trợ
chuẫn EIA/TIA-232E và V.28
Nhiều bộ nhận và phát.
Phát hiện đứt mạch đường truyền (MAX243).
97
Hình 5.7: SơĐồ Kết Nối RS232
Ta thấy rằng MAX232 cần có 4 tụ mắc ngoài để biến đổi điện áp từ 0V đến 5V thành -12V đến 12V phù hợp cho truyền thông theo chuẩn RS-232. ngoài ra có 4 bộ
khuếch đại đảo nhằm chuyển từ mức TTL ra chuẩn RS-232.
Trong phép giao tiếp thông thường, chỉ cần 3 dây nối : TXD, RXD, GND là đã đảm bảo cho giao tiếp.