Giao tiếp qua cổng nối tiếp

GIỚI THIỆU MỘT BỘ HIỂN THỊ KHỐI LƯỢNG CỤ THỂ VÀ CÁCH CÂN CHỈNH CHO ĐẦU CÂN THỰC TẾ

1) Giao tiếp qua cổng nối tiếp

Cổng nối tiếp còn được gọi là các cổng COM ,sử dụng chuẩn RS232, được ứng dụng thuận tiện trong việc giao tiếp.Ngoài cổng COM 1 được dùng để ghép nối với mouse hoặc các ứng dụng khác , còn có các cổng COM khác cũng để tự do cho các mục đích ứng dụng khác.

Việc truyền dữ liệu qua cổng COM được tiến hành theo kiểu nối tiếp theo một tốc độ baud thay đổi được trong một tập hợp cho phép ,thường là 1200 bps,2400bps,4800bps,9600bps,19200bps… Các bit dữ liệu có chiều dài thay đổi giữa 5 và 8 bit.Dữ liệu khi truyền kết hợp với các bit Start ,Stop, Parity tạo thành một khung , khung này được truyền đi hay nhận vào máy tính từ ngoại vi. Mức điện áp ra chân RxD tuỳ thuộc vào đường dẫn TxD,thông thường là từ -12V đến +12V.Mức điện áp đối với mức High nằm giữa từ –3V đến -12V,và mức Low nằm giữa +3V đến +12V. Việc truyền dữ liệu kiểu này có khả năng dùng cho các khoảng cách lớn, có thể loại bỏ được nhiễu so với truyền theo kiểu song song ,tuy nhiên do việc truyền nối tiếp từng bit nên cũng gây hạn chế tốc độ làm việc.

Dòng dữ liệu trên cổng RS232 có thể được minh họa bằng hình sau : -12V

+12V

Địa chỉ của cổng nối tiếp máy tính là:

COM 1 : 3F8 – 3FF(Hex) COM 2 : 2F8 – 2FF(Hex) COM 3 : 3E8 –3EF(Hex)

D0 D1 1

D3

D2 D4 D5 D6 D7 Parity Stop

COM 4 : 2E8 –2EF(Hex)

Hình sau đây là sự bố trí chân của phích cắm RS232 ở máy tính PC

Loại 9 chân

Loại 25 chân Ký hiệu Ý nghĩa

1

2 3 4 5 6

7 8 9

8

3 2 20

7 6

4 5 22

DCD(Data carrier detect)

RXD (Receive data) TXD ( Transmit data) DTR(Data terminal ready)

Mass

DSR(Data set ready)

RTS(Request to send) CTS(Clear to send) RI (Ring indicator)

Vào;phát hiện sóng mang data

Vào; nhận data Ra; phát data Ra;thiết bị phát đã sẵng sàng

Vào;thiết bị ngoại vi sẵng sàng

Ra; yêu cầu truyền Vào; xóa để truyền Vào;báo có chuông gọi

2)Giao tiếp qua rãnh cắm máy tính :

Trong máy tính đã có sẵn các rãnh cắm cho phép người sử dụng gắn thêm các thiết bị khác để mở rộng khả năng đáp ứng của máy tính.Trong rãnh cắm đã có sẵn các đường dữ liệu , đường địa chỉ, các đường nguồn và các đường điều khiển…Các đường này được sắp xếp trên rãnh cắm như sau:

a) Sự sắp xếp chân trên rãnh cắm máy tính:

Có các loại rãnh cắm theo những tiêu chuẩn khác nhau như: ISA(Industry Standard Architecture) , MCA(Micro channel Architecture) , EISA (Extended

Loại 25 chân

5 9 4 8 3 7 2 6 1 13251224112310229218207196185174163152141

Loại 9 chân

Industry Standard Architecture), VESA VLB (VESA Local Bus Standard) , PCI (Peripheral Component Interconnect Standard).Phần lớn các Card ghép nối dùng cho việc đo lường và điều khiển được cắm vào rãnh theo tiêu chuẩn ISA . Sau đây là sự bố trí các chân theo chuẩn ISA:

Phía mạch in Phía linh kiện

B1 GND Mass A1 I/OCheck In B2 RESET DRIVER Out A2 SD7 I/O B3 +5VDC Nguồn A3 SD6 I/O B4 IRQ9 In A4 SD5 I/O B5 -5VDC Nguồn A5 SD4 I/O B6 DRQ2 In A6 SD3 I/O B7 -12VDC Nguồn A7 SD2 I/O B8 OWS In A8 SD1 I/O B9 +12VDC Nguồn A 9 SD0 I/O B10 GND Mass A10 I/O CH RDY In B11 SMEMW Out A11 AEN Out B12 SMEMR Out A12 SA19 I/O B13 I/OW I/O A13 SA18 I/O B14 I/OR I/O A14 SA17 I/O B15 DACK3 Out A15 SA16 I/O B16 DRQ3 In A16 SA15 I/O B17 DACK1 Out A17 SA14 I/O B18 DRQ1 In A18 SA13 I/O B19 RFRSH I/O A19 SA12 I/O B20 CLK Out A20 SA11 I/O B21 IRQ7 In A21 SA10 I/O B22 IRQ6 In A22 SA9 I/O B23 IRQ5 In A23 SA8 I/O B24 IRQ4 In A24 SA7 I/O B25 IRQ3 In A25 SA6 I/O

B26 DACK2 Out A26 SA5 I/O B27 T/C Out A27 SA4 I/O B28 BALE Out A28 SA3 I/O B29 +5VDC Nguồn A29 SA2 I/O B30 OSC Out A30 SA1 I/O B31 GND Mass A31 SA0 I/O

62 Chân Rãnh cắm 62 chân loại này có 8 đường B1 A1 dữ liệu nên được gọi là rãnh cắm 8 bit. Phía Phía

Rãnh cắm 16 bit bao gồm rãnh cắm 8bit mạch linh ở trên và có thêm rãnh cắm thứ hai. Sau in kiện

đây là sự sắp xếp chân trên rãnh cắm B31 A31 thứ hai: D1 C1

D18 C18 D1 MEMCS16 In C1 SBHE I/O

D2 I/O CS16 In C2 LA 23 I/O D3 I/O Q10 In C3 LA 22 I/O D4 IRQ11 In C4 LA 21 I/O D5 IRQ12 In C5 LA 20 I/O D6 IRQ15 In C6 LA 19 I/O D7 IRQ14 In C7 LA 18 I/O D8 DACK0 Out C8 LA 17 I/O

D9 DR00 In C9 MEMR I/O

D10 DACK5 Out C10 MEMW I/O

D11 DRQ5 In C11 SD8 I/O

D12 DACK6 Out C12 SD9 I/O

D13 DRQ6 In C13 SD10 I/O

D14 DACK7 Out C14 SD11 I/O

D15 DRQ7 In C15 SD12 I/O

D16 + 5V C16 SD13 I/O

D17 MASTER In C17 SD14 I/O

D18 GND C18 SD15 I/O

Do Card giao tiếp gắn vào rãnh cắm trong máy tính nên bị giới hạn về không gian, khoảng cách làm việc,ngoài ra còn phải tuân theo các kích thước chuẩn.

b) Các đường tín hiệu quan trọng khi thiết kế Card:

Trong số các chân trên, khi thiết kế Card ta sử dụng một số chân nằm trong các nhóm chức năng như sau :

 Nhóm tín hiệu bus dữ liệu và địa chỉ:

–SA0SA19: 20 đường địa chỉ cho phép truy cập 1Mb bộ nhớ. SA0SA19 được chọn trên bus hệ thống khi BALE ở mức cao và được cài ở cạnh xuống của BALE.

– LA17LA23:Là các đường địa chỉ có giá trị khi BALE ở mức cao,kết hợp với SA0SA19 truy cập 16 Mb bộ nhớ.Các đường địa chỉ này dùng để địa chỉ hóa bộ nhớ và thiết bị ngoại vi trong hệ thống.

–SD0SD15: Tuyến dữ liệu 16bit hai chiều, để truyền dữ liệu giữa bộ xử lý, bộ nhớ và I/O.

–AEN: (Address Enable):Đường này dùng để phân biệt chu trình truy nhập DMA và chu trình truy nhập bộ vi xử lý.Khi ở mức cao bộ điều khiển DMA nắm quyền điều khiển đọc viết ( bộ nhớ và I/O ).Đường dẫn này có hiệu lực ở mức thấp và được sử dụng cho quá trình giải mã địa chỉ của Card mở rộng.

 Nhóm các tín hiệu điều khiển :

– BALE ( Bus Address Latch Enable ) :Cho phép cài địa chỉ.

– Clock : Xung nhịp 6 MHz ,đây là tín hiệu đồng hồ hệ thống.

– I/OR : Đọc dữ liệu từ ngoại vi, tích cực thấp.

– I/OW : Ghi dữ liệu vào ngoại vi

– I/O CH RDY :Báo kênh I/O sẵn sàng, được dùng để mở rộng các chu kỳ bus.Khi ở mức thấp sẽ thêm chu kỳ chờ CPU để bộ nhớ hay các cổng I/O chậm có thể giao tiếp được với hệ thống.

–MASTER : Chân điều khiển để ngoại vi chiếm tuyến của CPU.

–MEMCS16:Báo đang ở chu kỳ truy nhập bộ nhớ 16 bit data.

–I/O CS16:Báo đang ở chu kỳ truy cập ngoại vi 16 bit data.

–RESET DRV : Khởi động máy khi bậc nguồn hoặc nhấn Reset.

–REFRESH : Báo đang ở chu kỳ làm tươi bộ nhớ động . –OWS:Zero Wait State :Báo không cần thêm chu kỳ chờ.

–SMEMR , MEMR:Đọc bộ nhớ. SMEMR tác động ở vùng nhớ < 1Mb.

–SMEMW,MEMW :Viết vào bộ nhớ. SMEMW tác động ở vùng nhớ <1Mb.

Khi chương trình chứa trong đĩa cứng thì không phải sử dụng các chân này.

 Nhóm tín hiệu phân xử bus :

–SBHE :Bus High Enable : Báo truyền dữ liệu 8 bit cao.

RQ0 ÷ DRQ3 ; DRQ5 ÷ DRQ7 :Direct Memory Access Request:Yêu cầu DMA truyền dữ liệu trực tiếp với bộ nhớ,

(Cắt P ra khỏi hệ thống , đưa trực tiếp từ DACK I/O vào bộ nhớ khi có yêu cầu xử lý nhanh).

– DACK: DMA Acknowledge [0..7]: Ghi AEN

nhận DMA,báo cho I/O biết là đã chấp DRQ nhận truyền data trực tiếp vào bộ nhớ.

–T/C : (Terminal Count) do bộ điều khiển DMA phát ra, báo hết chu kỳ DMA

Các tín hiệu tiện ích :

– I/O CHCK : (I/O Channel Check): Kiểm tra kênh nhập ,xuất (Parity).

–IRQ : ( Interrupt Request) Yêu cầu ngắt,dùng để tạo yêu cầu ngắt cho CPU , ưu tiên IRQ9 ÷IRQ12,IRQ14, IRQ15 , IRQ 3 ÷IRQ7.Để sử dụng ngắt dùng IC xử lý ngắt PIC 8259 (Priority Interrupt Controller).

–OSC: Dao động 14,31818 MHz.

Ngoài ra còn có một số chân khác được dùng trong các trường hợp cụ thể khác.

P Memory

DMA

Controller I/O