Дипломная работа: Візуальний облік вхідних даних інтерфейсу RS-232
відображати дані як у вигляді графіка функції, так і в табличному представленні.
забезпечити можливість вибору інтерфейсів, з якого будуть отримуватись дані.
зберігати у відповідних форматах файлів текстову та графічну інформацію.
1.3 Вимоги до середовища експлуатації
Рекомендовані технічні параметри для робочої станції для нормального функціонування програми наведені нижче.
- Процесор Intel Pentium 75 Mhz.
- Об’єм ОЗП – 8 МБ.
- 300 КБ вільного простору на жорсткому диску.
- Графічна система, що дозволяє забезпечити роздільну здатність 800x600 пікселів.
Необхідними вимоги до системного програмного забезпечення являється тільки наявність операційної системи Windows 95 або вище.
2. АНАЛІТИЧНИЙ ОГЛЯД
2.1 Основні типи портів
До основних типів портів персонального комп’ютера відносять наступні:
• послідовні інтерфейси(СОМ – порти або RS-232);
• паралельні інтерфейси (LPT – порти);
• інші інтерфейси
Паралельні інтерфейси характеризуються тим, що в них для передачі біт у слові використовуються окремі сигнальні лінії, і біти передаються одночасно. Паралельні інтерфейси використовують логічні рівні ТТЛ (транзисторно-транзисторної логіки), що обмежує довжину кабелю через невисоку перешкодозахищеність ТТЛ-інтерфейса. Гальванічна розв'язка відсутня. Паралельні інтерфейси використовують для підключення принтерів. Передача даних може бути як односпрямованою (Centronics), так і двоспрямованою (Bitronics). Іноді паралельний інтерфейс використовують для зв'язку між двома комп'ютерами.
Для підключення принтера по інтерфейсу Centronics у PC був введений порт паралельного інтерфейсу — так виникла назва LPT-nopт (Line PrinTer — порядковий принтер). Хоча зараз через цей порт підключаються не тільки порядкові принтери, назва «LPT» залишилася.
Адаптер паралельного інтерфейсу являє собою набір регістрів, розташованих у просторі введення/висновку. Регістри порту адресуються щодо базової адреси порту, стандартними значеннями якого є 378h и 278h. Порт може використовувати лінію запиту апаратного переривання, звичайно IRQ7 або IRQ5. Порт має зовнішню 8-бітну шину даних, 5-бітну шину сигналів стану і 4-бітну шину керуючих сигналів.
BIOS підтримує до чотирьох (іноді до трьох) LPT-портів (LPT1-LPT4) своїм сервісом — перериванням INT 17h, що забезпечує через них зв'язок із принтером по інтерфейсі Centronics. Цим сервісом BIOS здійснює висновок символу (по опитуванню готовності, не використовуючи апаратних переривань), ініціалізацію інтерфейсу і принтера, а також опитування стану принтера.
Послідовний інтерфейс для передачі даних використовує одну сигнальну лінію, по якій інформаційні біти передаються друг за другом послідовно. Звідси й назва інтерфейсу і порту. Англійські терміни — Serial Interface і Serial Port. Послідовна передача дозволяє скоротити кількість сигнальних ліній і збільшити дальність зв'язку. Характерною рисою є застосування не-ТТЛ сигналів. У ряді послідовних інтерфейсів застосовується гальванічна розв'язка зовнішніх сигналів від схемної землі пристрою, що дозволяє з'єднувати пристрої, що знаходяться під різними потенціалами.
Послідовна передача даних може здійснюватися в асинхронному або синхронному режимах. При асинхронній передачі кожному байтові передує стартовий-байт, що сигналізує приймачеві про початок посилки, за яким слідують біти даних і, можливо, біт паритету. Завершує посилку стоп-байт, що гарантує паузу між посилками. Стартовий-байт наступного байта посилається в будь-який момент після стопового-байта, тобто між передачами можливі паузи довільної тривалості. Байт, що має завжди строго визначене значення (логічний 0), забезпечує простий механізм синхронізації приймача але сигналові від передавача. Мається на увазі, що приймач і передавач працюють на одній швидкості обміну. Внутрішній генератор синхронізації приймача використовує лічильник-дільник опорної частоти, обнулюються у момент прийому початку стартового-байта. Цей лічильник генерує внутрішні строби, по яких приймач фіксує наступні приймаючі біти. В ідеалі строби розташовуються в середині бітових інтервалів, що дозволяє приймати дані і при незначній неузгодженості швидкостей приймача і передавача.
2.2 Основні характеристики СОМ-портів та їх застосування
На фізичному рівні послідовний інтерфейс має різні реалізації, що розрізняються способом передачі електричних сигналів. Існує ряд стандартів: RS-232C, RS-423A, RS-422A і RS-485.
Несиметричні лінії інтерфейсів RS-232C і RS-423A мають саму низьку захищеність від синфазної перешкоди, диференціальний вхід приймача RS-423A трохи зм'якшує ситуацію. Кращі параметри має двохточковий інтерфейс RS-422A і його магістральний аналог RS-485, що працюють на симетричних лініях зв'язку. У них для передачі кожного сигналу використовуються диференціальні сигнали з окремої парою проводів.
Найбільше поширення в PC одержав найпростіший з перерахованих — стандарт RS-232C, реалізований Сомами-портами. У промисловій автоматиці широко застосовується RS-485, а також RS-422A, що зустрічається й у деяких принтерах. Існують перетворювачі сигналів для узгодження цих родинних інтерфейсів.
Стандарт RS-232C використовує несиметричні передавачі і приймачі - сигнал передається щодо загального проводу — схемної землі. Інтерфейс НЕ ЗАБЕЗПЕЧУЄ ГАЛЬВАНІЧНОЇ РОЗВ'ЯЗКИ пристроїв. Логічній одиниці відповідає напруга на вході приймача в діапазоні -• 12...-3 В. Для ліній керуючих сигналів цей стан називається ON («включене»), для ліній послідовних Даних — MARK. Логічному нулеві відповідає діапазон +3...+12 В. Для ліній керуючих сигналів стан називається ОFF(«виключене»), а для ліній послідовних даних — SPACE. Діапазон -3...+3 В — зона нечутливості, що обумовлює гистерезис приймача: стан лінії буде вважатися зміненим тільки після Перетинання порога (мал. 2.5). Рівні сигналів на виходах передавачів повинні бути в діапазонах -12...-5 В и +5...+12 В для представлення одиниці і нуля відповідно. Різниця потенціалів між схемними землями пристроїв, що з'єднуються, повинна бути менш 2 В, при більш високій різниці потенціалів можливо невірне сприйняття сигналів. Інтерфейс припускає наявність ЗАХИСНОГО ЗАЗЕМЛЕННЯ для пристроїв, що з'єднуються, якщо вони обоє живляться від мережі змінного струму і мають мережеві фільтри.
Послідовний інтерфейс СОМ-порт (Communication Port — комунікаційний порт) з'явився в перших моделях IBM PC. Він був реалізований на мікросхемі асинхронного прийому передатчиків Intel 8250. Порт мав підтримку BIOS (INT 14h), однак широко застосовувалося (і застосовується) взаємодія з портом на рівні регістрів. Тому у всіх PC-сумісних комп'ютерах для послідовного інтерфейсу застосовують мікросхеми прийомопередатчиків, сумісні з 18250. У ряді вітчизняних PC-сумісних комп'ютерів для послідовного інтерфейсу застосовувалася мікросхема КР580ВВ51 — аналог i8251. Сумісності з PC на рівні регістрів Сома-порту такі комп'ютери не мають. Сумісність на рівні регістрів СОМ-порту вважається необхідною. Багато розроблювачів комунікаційних пакетів пропонують роботу і через BІOS INT 14h, однак на високих швидкостях це неефективно. Говорячи про СоОМ-порт PC, за замовчуванням будемо мати на увазі сумісність реєстрової моделі з i8250 і реалізацію асинхронного інтерфейсу RS-232C.
Хоча на даний час існують більш швидкі комунікаційні інтерфейси, однак виробники материнських плат включають в склад своїх продуктів підтримку цих портів. Адже в світі залишилося багато техніки, яка використовує старі СОМ та LPT порти. Для цих портів розробляють навіть деякі сучасні периферійні пристрої. До областей застосування СОМ-порту можна віднести: