DERSİ 7. PARALEL VE ​​SERİ PORTLAR

MPS, harici cihazlarla (VU) çalışır, VU'dan bilgi alır ve işlenen bilgileri VU'ya aktarır. Herhangi bir kontrol nesnesi veya bilgi kaynağı (çeşitli düğmeler, sensörler, alıcıların mikro devreleri, frekans sentezleyiciler, ek bellek, aktüatörler, motorlar, röleler vb.) VU olarak hizmet edebilir. Tüm VU'lar, paralel veya seri bağlantı noktaları kullanılarak MP'ye bağlanır.

Paralel portlar, MP ve VU arasında paralel bilgi alışverişine izin verir. VU açısından, port, standart dijital mantık seviyelerine (genellikle TTL) sahip olağan bir bilgi kaynağı veya alıcısıdır ve MP açısından, içine verilerin yazılabileceği bir bellek hücresidir. (MP'den) veya bilgilerin göründüğü (VU'dan) ... Paralel bağlantı noktaları, VU'nun düşük hızı ile MP sistem veriyolunun yüksek hızını eşleştirmenize olanak tanır.

Giriş portları. Paralel bağlantı noktaları, veri aktarım yönüne bağlı olarak G/Ç bağlantı noktaları veya G/Ç bağlantı noktaları (çift yönlü ise) olarak adlandırılır. Şekil 7.1, giriş bağlantı noktasının işlevsel şemasını gösterir.

Üçüncü duruma sahip devreler - bir veri yolu sürücüsü (SHF) genellikle giriş portu olarak kullanılır. Giriş portundan sadece okuma bilgisi mümkündür. SHF çıkışı sistem veri yoluna bağlanır. Portun harici çıkışından gelen sinyalin değeri "RD" sinyali tarafından okunur.Tam olarak belirtilen VU'ya ulaşmak için, giriş-çıkış portunda adres kod çözücü her zaman bulunur.

Pirinç. 7.1. Giriş bağlantı noktasının işlevsel şeması

Çıkış bağlantı noktası.Çıkış portunun fonksiyonel şeması Şekil 7.2'de gösterilmiştir.

Pirinç. 7.2. Çıkış bağlantı noktası işlevsel şeması

Çıkış bağlantı noktası olarak bir paralel kayıt kullanılabilir. Çıkış portuna sadece yazı yazılabilir. Mikrodenetleyicinin dahili veri yolundan gelen veriler, "WR" sinyali ile kayıt defterine yazılır. Kayıt defterinin "Q" çıkışları, VU'yu kontrol etmek için mantık seviyeleri kaynakları olarak kullanılabilir.

Birçok MP ve MK'de, bağlantı noktaları ve buna bağlı olarak ayrı komutlar için ayrı bir adres alanı tahsis edilir. Örneğin, ……

G / Ç bağlantı noktaları. Paralel portlar çift yönlü olabilir. Örneğin, MCU'larda paralel bağlantı noktaları gömülü ve çift yönlüdür. MC'nin iki yönlü G / Ç bağlantı noktasının (bir satır) tipik bir diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. 7.3.

Pirinç. 7.3. Tipik Tek Pimli Çift Yönlü Bağlantı Noktası Düzeni

giriş - çıkış MK.

Adres kod çözücü, bu belirli bağlantı noktasının çalışmasına izin verir - giriş veya çıkış için izin. Şema, bir veri tetikleyicisi ve bir kontrol tetikleyicisi içerir. Kontrol tetiği, harici pime veri çıkışı sağlar , kontrol sinyali WR uygulanırsa. Modern MCU'larda, kural olarak, her satırın giriş modunda bağımsız olarak kullanılmasına izin veren verilere ve kontrol tetikleyicilerine bireysel erişim sağlanır. veya çıktı .

Veri girildiğinde, veri flip-flop içeriğinin değil, harici pime sağlanan sinyal değerinin okunmasına özellikle dikkat edin. Diğer cihazların çıkışları MC'nin harici çıkışına bağlanırsa, veri tetikleyicisinin beklenen değeri yerine okunacak olan çıkış sinyali seviyelerini ayarlayabilirler.

MK için giriş-çıkış satır sayısı parametre olarak verilir. G / Ç hatları çoklu bit olarak birleştirilir (daha sık

8 bit) paralel G/Ç bağlantı noktaları. MK hafızasında her I/O portunun kendi data register adresi vardır.

Bazı MCU'larda G/Ç bağlantı noktasının veri kaydına erişim, veri belleğine erişim ile aynı komutlarla gerçekleştirilir. Birçok MCU'da, bireysel port bitleri, bit işlemci komutları tarafından sorgulanabilir veya ayarlanabilir.

Her portta genellikle 3 register bulunur. Örneğin, B portu ile uğraşıyorsak, bir port veri kaydı var. (PORTB ), bağlantı noktası yön kaydı ( DDRB) ve kayıt ol PINB bağlantı noktasının harici pinlerinde hangi sinyallerin okunduğu.

Çıkış yaparken, kanaldaki bilgiler sabitlenir ve portun çıkış kaydında değiştirilene kadar (bu kanala yönlendirilen bir sonraki OUT komutuna kadar) saklanır. Girilirken bilgiler kaydedilmez.

Paralel değişim hızlıdır, ancak küçük bir iletim mesafesi (1 - 2 metre) ile karakterize edilir.

Sinyal seviyeleri ve yük kapasitesi. Giriş ve çıkıştaki hemen hemen tüm modern MC'ler TTL seviyeleriyle eşleştirildiğinden, bağlantı noktalarının ve harici mikro devrelerin sinyal seviyelerini birbiriyle eşleştirmek zor değildir. Durum böyle değilse, standart dışı seviyeleri TTL seviyeleri ile eşleştirmek için özel MS'ler üretilir.

Önemli olan sadece eşleşen MS'nin sinyal seviyelerinde değil, aynı zamanda yük kapasitesindedir. Bağlantı noktalarının yük kapasitesini bilmek ve gerekirse çıkışı "güçlendirmek" gerekir. Örnek olarak, Şekil 7.4'te. LED göstergesinin bağlantısını gösterir.

Pirinç. 7.4. Tek LED bağlantısı.

Devredeki transistör, MP'nin LED göstergesini yaktığı ve söndürdüğü paralel portun akımını arttırmaya hizmet eder.

8.2. SERİ ARAYÜZLER (PORTLAR).

Seri iletişim.Şu anda, MPS'de veri alışverişi yapmanın en yaygın yolu sıralı. Mikroişlemciler (mikrodenetleyiciler) seri olarak bağlanır; MP ve PC; MP ve akıllı sensörler; Gemide MP ve diğer MS.

Pirinç. 7.5. Verici ve alıcı arasındaki seri iletişim

Seri iletişim durumunda, bir veri baytı tek bir kablo üzerinden bit bit iletilir (Şekil 7.5). Seri veri iletiminin bariz avantajı, birkaç iletişim hattı gerektirmesidir.

Seri iletişim tek yönlü (tek yönlü), çift yönlü zaman bölmeli (yarım çift yönlü) ve çift yönlü (tam çift yönlü) olabilir.

2 tür seri iletişim vardır: asenkron ve senkron. Veri aktarımı düzensizse, asenkron bir değişim gerçekleştirilir. Değişim büyük dizilerde gerçekleştirilirse, senkron iletim kullanılır. Asenkron bir değişim çerçevesi, Şek. 7.6.

Şekil 7.6. Asenkron transfer çerçevesi

Bu modda hat, bilgi iletilinceye kadar "1" seviyesini korur. İletimin başlangıcında, hatta "0"a eşit bir başlangıç ​​biti alınır, daha sonra 5 ila 8 bilgi biti arasında bir eşlik biti tarafından takip edilebilir (veya takip edilemez). Sembol aktarımı, "1"e eşit bir veya iki durdurma biti ile tamamlanır. Bundan sonra, başlangıç ​​biti ve bir sonraki karakter tekrar iletilebilir veya bilgi yokluğunda, hatta "1" seviyesi ayarlanır. Her bayt aktarıldığında yeniden eşitleme gerçekleşir.

Asenkron mod, yalnızca nispeten yavaş çalışan cihazlarda kullanılır, çünkü faydalı bilgilere ek olarak, bilgi alışverişinin hızını azaltan servis bitleri iletilir.

Senkron iletimde ayrı bir senkronizasyon kanalı olmalıdır. Alıcı girişindeki veri örneklemesi ve verici çıkışındaki veri değişimi aynı saat sinyalinden senkronize edilir (Şekil 7.7). Her veri çerçevesi bir senkronizasyon sinyali ile kapılanır. Senkron modda iletim hızı, ek bitlerin olmaması nedeniyle daha yüksektir.

Seri bağlantı üzerinden iletim hızı, saniyedeki bit sayısı (baud) olarak ölçülür ve onlarca Mbps'ye kadar çıkabilir.

Pirinç. 7.7. Senkron veri aktarımı

Seri iletişim kontrolörleri... Paralel bir dijital kodu seri koda dönüştürmek için, belirli bir frekansın darbe dizileri tarafından saatlenen kaydırma kayıtları temelinde oluşturulan özel devreler (kontrolörler) kullanılır. Her saat darbesi ile paralel dijital kod, iletişim hattına beslenen bir pozisyon kaydırılır. Böylece paralel dijital kod, bir dizi standart seviye darbesine dönüştürülür.

Kodları dönüştürmeye ek olarak, kontrolörler şunları sağlar:

- çerçevedeki bilgi bitlerinin sayısını değiştirin,

- bilgi aktarım hızını değiştirmek,

- kontrol hataları vb.

Örnekler, seri iletişim denetleyicilerini içerir USART- evrensel senkron-asenkron alıcı-verici. MC'de yerleşiktir (MPS'de ayrı bir MC olarak yapılabilir) ve gerekli tüm kod dönüştürme prosedürlerini gerçekleştirir. Senkron ve asenkron modlarda çalışabilir. Tam çift yönlü iletişim, patlama başlatma, eşlik ve format hatası algılama sağlar. Değişim birimi bir sembol, harf, sayı veya başka herhangi bir işarettir. 5-8 bitlik bir dizi ile kodlanmıştır. Asenkron modda maksimum bilgi değişim hızı, senkronize modda - 56 kbps, 9.6 kbps'dir.

PC ile seri iletişim.Örneğin bilgi toplama sistemlerinde, MC'den PC'ye sık bilgi iletilmelidir. İlk ve en başarılı seri arayüz RS-232, şimdiye kadar herhangi birinin ayrılmaz bir parçası olmak RS - uyumlu bilgisayar COM- Liman.

RS-232C arayüzü 1969'da geliştirildi ve noktadan noktaya, yarı çift yönlü ve tam çift yönlü iletişim modlarında senkron ve asenkron seri iletişim için hala aktif olarak kullanılmaktadır. İletim için ± 12 V sinyal seviyeleri kullanılır.Baud hızı 15 m'ye kadar bir mesafe için 50 ila 115 kbaud arasında değişir.

Çeşitli şirketler, TTL / CMOS seviyelerini seviyelere dönüştürmek için tasarlanmış çok çeşitli mikro devreler üretir. RS-232 ve geri. Çoğunda yerleşik bir voltaj dönüştürücü bulunur ve tek bir +5 V güç kaynağından çalışır.Farklı mikro devre türleri, yük kapasitesi, kapasitif yük ve muhafaza tipi açısından farklılık gösterebilir.

RS-232 ortak mod gürültüsüne karşı düşük bağışıklığa sahiptir. Noktadan noktaya arayüz bu konuda önemli avantajlara sahiptir. RS-422 ve ana karşılığı RS-485, sinyalin diferansiyel biçimde iletildiği. Ancak bu arayüzler bilgisayarlarda ve mikrodenetleyicilerde standart değildir. Bu nedenle uygulama RS-422 ve RS-485 ek aygıt ve yazılım sürücüsü kullanma ihtiyacına yol açar.

Şu anda, bir PC ile seri iletişim bir arayüz üzerinden gerçekleştirilebilir. USB uygun sürücüleri kullanarak. Modern programcılarda seri port USB hem programlama hem de güç kaynağı için kullanılır.

Ağ bağdaştırıcıları, USB veri yolu ve diğer iletişim yöntemlerinin uzun süredir var olmasına rağmen, modern bilgisayarlarda en az bir seri ve bir paralel bağlantı noktası bulunur. Tek istisna, modern dizüstü bilgisayarlar olabilir - bazılarının ne seri ne de paralel bağlantı noktaları vardır.

paralel bağlantı noktası

Paralel bağlantı noktası (kısaltılmış ad - LPT) ilk IBM PC'de göründü. Bazen geliştiricinin adından sonra Centronics olarak adlandırılır. Paralel bağlantı noktası daha önce öncelikle yazıcıları bağlamak için kullanılıyordu.
Modern yazıcılar genellikle bir bilgisayara USB aracılığıyla bağlanır (bkz. Bölüm 10), ancak birçok modelde LPT (paralel bağlantı noktası) kablo konektörü bulunur.
Paralel bağlantı noktası konektörlerini nasıl bulacağınızı öğrenin. İncirde. Şekil 9.1, oldukça modern bir model olan (geçen yıl satın alınan) bir Lexmark E321 yazıcıdaki LPT konektörünü göstermektedir. Altında, bağlı bir USB kablosuna sahip bir USB konektörü bulunur. Bu, yazıcının şu anda bilgisayara USB üzerinden bağlı olduğunu gösterir.

//-- Pirinç. 9.1. Yazıcıdaki LPT konektörü - //
Yazıcı bilgisayarın paralel bağlantı noktasına bağlıysa, Şekil 1'de gösterilen kabloya ihtiyacımız olacaktır. 9.2.

//-- Pirinç. 9.2. Kablo - //
İncirde. 9.3 anakartı gösterir. Bu şekilde gösterilen en büyük konektör paralel bağlantı noktasıdır. Aygıtları bir bilgisayarın paralel bağlantı noktasına bağlamak için genellikle pembe renktedir. Aynı boyuttaki seri ve paralel bağlantı noktalarını nasıl ayırt edebilirim? Paralel bağlantı noktası konektörü dişidir ve seri bağlantı noktası erkektir. Başka bir deyişle, renkleri karıştırsanız bile (seri port genellikle mavidir), seri porta LPT kablosu ile bağlanamayacaksınız.

//-- Pirinç. 9.3. Paralel ve Seri Bağlantı Noktaları - //
Yazıcıya ek olarak paralel bağlantı noktasına da bağlanabilirsiniz:
bazı depolama ortamları, örneğin harici CD-ROM sürücüleri, "artırılmış" kapasiteye sahip manyetik sürücüler (önceden 120 MB kapasite artırılmış olarak kabul ediliyordu);
teyp sürücüleri, manyetik teyp depolama aygıtlarıdır. Şimdi pratik olarak kullanılmazlar ve kurumsal sunucularda yedekleme oluşturmak için sıklıkla kullanılmadan önce - sonuçta, manyetik bant diğer depolama ortamlarına kıyasla bir kuruşa mal olur ve o sırada büyük hacimli bilgilerin kaydedilmesine izin verir (birkaç gigabayt);
eski örneklerin tarayıcıları (modern olanlar USB üzerinden bağlanır).

Açıkçası, bugün paralel bir bağlantı noktası kullanmanız gerekeceğinden şüpheliyim, ancak böyle bir olasılık var - belki hala iyi çalışan, ancak yalnızca LPT bağlantı noktasına bağlanan eski bir yazıcınız var. Ardından paralel bağlantı noktası çalışma modlarının farkında olmalısınız (bağlantı noktası çalışma modu genellikle BIOS'ta seçilir):
SPP (Standart Paralel Bağlantı Noktası), standart paralel bağlantı noktası modudur. Bu modda, bilgisayardan bağlantı noktasına bağlı çevresel aygıta yalnızca tek yönlü veri aktarımına izin verilir. Veri aktarım hızı - 200 Kbps;
EPP (Gelişmiş Paralel Bağlantı Noktası) - genişletilmiş mod. Çift yönlü veri alışverişine izin verilir. Çalışma hızı - 2 Mbps'ye kadar. 64 adede kadar çevre aygıtının bağlanmasına izin verilir (bir zincir halinde);
ECP (Genişletilmiş Yetenek Bağlantı Noktası), genişletilmiş yeteneklere sahip bir bağlantı noktasıdır. 2,5 Mbps'ye varan hızlarda iki yönlü veri alışverişi sağlar. RLE veri sıkıştırmasını destekler. Tipik olarak, bu mod (anakart tarafından destekleniyorsa), büyük miktarda veri aktaran tarayıcılar ve diğer cihazlar tarafından kullanılır.

Seri port

Eski bilgisayar modellerinde paralel bağlantı noktası gibi seri bağlantı noktası (diğer adlar - COM, RS-232, seri bağlantı noktası), birçok cihazı bağlamak için kullanıldı, ancak çoğu zaman ona bağlandılar:
fareler ve diğer işaretleme aygıtları;
modemler - şimdi bile bazı modemler hem seri bağlantı noktasına hem de usb'ye bağlanabilir;
Akıllı kesintisiz güç kaynakları - Birçok kesintisiz güç kaynağı, bilgisayara pillerinin mevcut şarjı hakkında bilgi verebilir. Bu çok kullanışlıdır çünkü pillerin ne kadar süreceğini ve bilgisayarı ne kadar sürede kapatmanız gerektiğini bilirsiniz.

Seri bağlantı noktası artık temel olarak bazı harici modemleri ve akıllı UPS'leri bağlamak için kullanılıyor.
İki tür seri bağlantı noktası vardır: 9 pimli ve 25 pimli. İncirde. 9.3, 9 pimli bir seri bağlantı noktasını gösterir.
Daha eski anakartlarda genellikle iki farklı seri bağlantı noktası bulunur - "büyük" (25 pimli) ve "küçük" (9 pimli). Daha yeni panoların iki "küçük" kartı vardır. Ve en modern kartlarda uyumluluk nedeniyle yalnızca bir seri bağlantı noktası (genellikle 9-pin) vardır.
Seri portun en önemli unsuru 16.450 UART'dır (Evrensel Asenkron Alıcı Verici). Genellikle yonga setinin güney köprüsünün yongasına entegre edilir.
Seri bağlantı noktası için maksimum baud hızı 115.200 bps'dir. Modern standartlara göre, bu çok düşük bir hızdır, ancak yine de modern modemlerin hızının 56.000 bit / s'yi geçmediği göz önüne alındığında, oldukça yeterlidir.
Bilgisayarınıza dört adede kadar seri bağlantı noktası bağlayabilirsiniz, ancak belirtildiği gibi, bir veya iki bağlantı noktası mevcuttur. Windows'ta seri bağlantı noktalarına COMn adı verilir; burada n, bağlantı noktası numarasıdır, örneğin COM1, COM2. Yalnızca bir bağlantı noktanız varsa, buna COM1 adı verilir.
Seri bağlantı noktası umutsuzca modası geçmiş. 1999'da Microsoft, PC99 olarak adlandırılan "ideal PC" spesifikasyonunda, şimdi yavaş yavaş gerçekleşen evrensel bir seri veri yolu USB lehine bir seri bağlantı noktasının kullanılmasından vazgeçilmesini önerdi. Beş yıl içinde seri bağlantı noktasının anakartlardan tamamen kaybolacağını düşünüyorum.

Seri IEEE-1394

1995 yılında yeni bir seri veri iletim standardı geliştirildi - IEEE-1394 (veya sadece 1394). IEEE, standardı geliştiren enstitünün kısaltılmış adıdır - Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü ve 1394, yeni standardın seri numarasıdır. Bu standardın ana avantajı, yüksek veri aktarım hızıdır. Şimdi 800 Mbps.
2000 yılında, standardın 1394a versiyonu kabul edildi ve 2003 - 1394b'de (şu anda standardın en modern versiyonudur). Yeni standardın temel farkı, artan veri aktarım hızıdır - 1394a'da olduğu gibi 400 Mbit / s değil, 800 Mbit / s. Gelecekte ise iletim hızının 3200 Mbit/s olması planlanıyor. Daha yeni sürüm (1394b), 1394a ile geriye dönük olarak uyumludur; bu, 1394a aygıtlarını 1394b bağlantı noktasına bağlayabileceğiniz anlamına gelir.
1394 standardı, i.Link ve FireWire olarak da bilinir. İlk isim Sony'ye, ikincisi Apple'a ait, ancak özünde aynı şey - IEEE-1394. Apple genellikle FireWire 400 ve FireWire 800 adlarını kullanır; 400 ve 800, Mbps cinsinden veri aktarım hızlarıdır. Aslında, FireWire 400, 1394a'dır ve FireWire 800, 1394b'dir.
// - Standart 1394a - //
1394a seri veri yolu, 100, 200 ve 400 Mbps hızlarında veri aktarabilir; 400 Mbps 50 Mbps'dir. Yani, bir film (tipik 700 MB boyutunda) bu veriyolu üzerinden sadece 14 saniyede kopyalanıyor, bu, bu standardın kabul edildiği 2000'in başından bahsetmeye gerek yok, bugün için bile yeterince hızlı.
Ama bilirsiniz, 400 Mbps sadece bir teori. Pratikte 1394a cihazları sadece 100 Mbps (12.5 Mbps) hızında veri aktarabiliyordu.
Bir IEEE-1394a bağlantı noktasına en fazla 63 cihaz zincirleme bağlanabilir. Her yeni cihazın bağlanmasıyla iletim hızının düştüğü açıktır, ancak pratikte hiç kimse cihazları bir port 63'e bağlamaz. Doğru, IEEE veri yolu çatallı modda çalışmaya izin verir, yani bu 63 cihazın her biri bir IEEE hub olabilir. Ve her bir hub, 16 adede kadar IEEE cihazı bağlayabilir. Bu senin için yeterli değil mi? Ardından, 64.000'e kadar (!) Aygıtın IEEE veriyoluna bağlanmasına izin veren 1023 veriyolu atlama teli takılabilir. Dürüst olmak gerekirse, bu kadar çok cihazı hayal bile edemiyorum.
IEEE-1394 veri yolu, sisteme bağlı bir cihazın otomatik olarak yapılandırılmasına izin veren P&P (Tak ve Çalıştır) teknolojisini destekler (elbette sürücülerin yüklenmesi gerekir, ancak jumper kullanarak cihaza kaynak ayırmaya gerek yoktur). ). Bilgisayarın gücünü kapatmadan aygıtları çalışırken takmak/çıkarmak da mümkündür. IEEE ayrıca, kendisine bağlanan her cihazın 1,5A'ya kadar akım tüketebilmesi, yani küçük cihazların (bunun için 1,5A'nın yeterli olduğu) bir güç kaynağı olmadan yapabilmesi ve IEEE'den güç alabilmesi açısından da uygundur.
İncirde. 9.4, daha yaygın olan 6 pimli IEEE bağlantı noktasını ve bu bağlantı noktasına bağlanmak için kullanılan kabloyu gösterir. Ve Şek. 9.5, 4 pimli bir IEEE bağlantı noktasını ve ilgili kabloyu gösterir.

//-- Pirinç. 9.4. 6 pinli IEEE bağlantı noktası - //
//-- Pirinç. 9.5. 4 pinli IEEE bağlantı noktası - //
4 pimli IEEE bağlantı noktası, dijital video kameraları bağlamak için yaygın olarak kullanılır.
Anakartınızın IEEE denetleyicisi yoksa, PCI genişletme kartı şeklinde yapılmış ayrı bir denetleyici takabilirsiniz (Şekil 9.6).

//-- Pirinç. 9.6. IEEE denetleyicisi - //
// - Standart 1394b - //
1394b standardı, bakır veya fiber üzerinden 800 Mbps (100 Mbps) veri hızları sağlar. Yakın gelecekte 3200 Mbit/s hızında veri aktarımı yapılması planlanıyor ancak şu ana kadar bu hızı destekleyen herhangi bir cihaz bulunmuyor.
6 pinli konnektör yerine 9 pinli konnektör kullanılır (Şekil 9.7) ancak 1394a tipi tüm cihazlar özel bir kablo kullanılarak 1394b'ye bağlanabilir. 1394a'da olduğu gibi, anakartınızda tümleşik bir IEEE denetleyicisi yoksa, bir PCI genişletme kartı olarak satın alınabilir (Şekil 9.8).

//-- Pirinç. 9.7. 9 pinli (1394b) ve 6 pinli kablo (1394a) - //

//-- Pirinç. 9.8. PCI denetleyicisi IEEE-1394b - //
IEEE-1394 hakkında şunları bilmelisiniz:

IEEE-1394, yüksek veri aktarım hızları sağlayan modern bir yüksek hızlı seri arabirimdir;
iki 1394 standardı vardır - 1394a ve 1394b;
1394a ve 1394b standartları arasındaki temel fark, farklı tipte bir konektörün (1394b 9 pimli, 1394a'da 6 veya 4 pimli) ve daha yüksek bir veri aktarım hızının kullanılmasında yatmaktadır - 1394b için 800 Mbps ve 1394a için 400 Mbps;
1394b standardı, 1394a ile geriye dönük uyumludur.

Bir sonraki bölümde, çok yaygın olan başka bir seri arabirimden, USB Evrensel Seri Veri Yolu'ndan bahsedeceğiz. USB veri yolu, IEEE'den farklı olarak yüksek hızlı değildir: üzerindeki veri aktarım hızı USB 1.1 için 12 Mbps (1.5 Mbps) ve USB 2.0 için 480 Mbps (60 Mbps)'dir. Ancak USB, IEEE-1394'ten daha popülerdir. Niye ya? Evet, çünkü genellikle çevresel aygıtları bağlamak için seri arabirim kullanılır, ancak çoğu çevresel aygıt (yazıcılar, tarayıcılar, kameralar, modemler) IEEE-1394 arabirimi tarafından sağlanan bu kadar yüksek hızlara ihtiyaç duymaz. Evet, USB aygıtları daha yavaştır, ancak aynı zamanda daha ucuzdur ve dolayısıyla daha popülerdir.

Ders numarası 4 Kablo iletişim hatları

1. Giriş

2. Seri ve paralel portlarla bağlantı

3. USB ve FireWire seri bağlantı

4. HomePlug PowerLine teknolojisi ile bağlantı

5. HomePNA bağlantısı

6. Ağ kartları aracılığıyla bağlantı

7. Modemler üzerinden bağlantı

Tanıtım

İletişim kanalları kablo kullanabilir veya kablosuz olabilir veya kablosuz olabilir. Her iletişim kanalının aşağıda tartışılacak olan kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Kablo bağlantılarının yaygın bir dezavantajı, kablonun kendisini çalıştırma ihtiyacıdır. Kablosuz ağlar için yaygın bir dezavantaj, iletilen bilgilerin zayıf güvenliği ve bunun sonucunda bu bilgilere yetkisiz erişim olasılığıdır.

Pirinç. 1. En basit bilgisayar ağlarındaki iletişim kanalları

Çalışma moduna göre, kablolu ve kablosuz bağlantılar iki gruba ayrılabilir:

1. noktadan noktaya(İng. özel) - ağ, ek ağ ekipmanının (ağ hub'ları, erişim noktaları vb.) katılımı olmadan doğrudan bağlı yalnızca iki bilgisayardan oluşur;

2. "altyapı"(İng. altyapı) -ağ kullanılarak düzenlenir

TFUPD Ders numarası 4.Kablo iletişim hatları

özel ağ ekipmanı (ağ hub'ları, erişim noktaları vb.). Şekil 1'de altyapı olarak sınıflandırılan bağlantıların çoğu,

noktadan noktaya bağlantılar da oluşturabilir.

Seri ve paralel bağlantı

Yakın zamana kadar, seri ve paralel bağlantılar, noktadan noktaya bir ağda iki bilgisayarı birbirine bağlamanın en yaygın yoluydu.

Bu bağlantı için boş bir modem kablosu kullanılır. Maksimum kablo uzunluğu 15 m mesafe ile sınırlıdır.Veri aktarımı için her iki bilgisayarda da özel yazılım çalıştırılmalıdır.

Örnek. OSDOS için genellikle kullanılır Norton Komutanı; işletim sistemi Windows için

Dahil işletim sistemi program doğrudan kablo bağlantısı (İng. Doğrudan Kablo

Bağlantı, DCC).

Modern işletim sistemleri için böyle bir bağlantı, tam teşekküllü bir ağ segmentine benziyor. Seri port veri hızı 115 Kbps ile sınırlıdır, paralel port 1200 Kbps'dir.

Örnek. 600KB veriyi paralel bağlantı noktası üzerinden aktarmak için gereken minimum süreyi hesaplayın.

Çözüm:

Çünkü 1 bayt 8 bit içerir, o zaman 600 * 8 = göndermeniz gerekir 4800 Kbit veri. Çünkü paralel port için maksimum baud hızı 1200 Kbps, ardından minimum iletim süresi: T dk=4800 /1200 = 4 sn. Cevap:

T dak = 4 sn.

esaslar seri ve paralel portlardaki bağlantılar düşük maliyetlidir, nispeten uzun kablo uzunluğuna sahiptir, dezavantaj- düşük veri aktarım hızı.

Seri USB ve FireWire bağlantıları

Veri yolları USB (İng. Evrensel seri veriyolu - evrensel seri veri yolu) ve IEEE 1394, Ayrıca şöyle bilinir Yangın teli (İng. yangın teli), çevresel ekipmanlarla çalışmak üzere tasarlanmışlardır, ayrıca bilgisayar ağlarını düzenlemek için de kullanılırlar.

USB için bağlantı kablosunun maksimum uzunluğu 5 m'dir.Maksimum baud hızı:

USB 1.0 standardı için - 1.5 Mbit/sn;

USB 1.1 standardı için - 12 Mbps;

USB 2.0 standardı için - 480 Mbps.

FireWire ile çalışırken maksimum kablo uzunluğu 4,5 m'dir.Maksimum baud hızı:

IEEE 1394a standardı için - 400 Mbps;

IEEE 1394b standardı için - 800 Mbps.

Her iki veri yolu için de benzer bir ağ yapısı kullanılır: üzerinde olağan uygulama ağ protokollerinin çalıştığı veri yoluna özel bir aktarım protokolü kullanılır. Bu nedenle, bir FireWire veya USB tabanlı ağa ek olarak bir Ethernet ağına bağlı olan bir bilgisayar, fiziksel olarak farklı segmentler arasında bir ağ geçidi olarak yapılandırılmalıdır. Segmentleri genişletmek için, donanım tekrarlayıcıları veya en fazla 10 cm'ye kadar özel bir optik kablo kullanabilirsiniz. 100 m.

İtibar FireWire ve USB'ye dayalı bağlantılar, geniş bir kanal bant genişliğidir, dezavantaj- kısa bağlantı uzunluğu.

TFUPD Ders numarası 4.Kablo iletişim hatları

HomePlug PowerLine bağlantısı

teknoloji Ana SayfaPlug Güç Hattı (İng. ev kablo bağlantısı) bir iletişim kanalı olarak mevcut elektrik kablolarını kullanarak bilgisayarları bağlamanıza olanak tanır. Bu teknoloji, yeni kablo döşenirken veya kablosuz ağlar kullanıldığında mümkün veya pratik olmadığında kullanılır.

Enerji hatları uzun süredir veri iletimi için kullanılmaktadır. Düşük hız teknolojisi PLC (İng. Güç Hattı İletişimi - güç hatları üzerinden iletim), güç sistemlerinde ve demiryollarında veri iletimi için kullanıldı.

Yüksek hızlı teknoloji yaratırken, bir takım sorunları çözmek gerekiyordu:

1. Kabul edilebilir düzeyde bir gürültü bağışıklığı elde edin;

2. Protokolü iletişim parametrelerine uyarlayın (sinyal zayıflaması, frekans ve faz bozulmaları, vb.);

3. Elektrik şebekesinde belirlenmiş alan gücü standartları için veri iletim aralığını artırın;

4. Elektrik şebekesi ve radyo amatör servisleri üzerinden veri iletimi için kullanılan 1,6-30 MHz frekans aralığındaki cihazların elektromanyetik uyumluluğunu sağlayın.

2000 yılında. HomePlug Powerline Alliance, kar amacı gütmeyen bir kuruluş

o zaman 13 şirket, teknolojiye dayalı standardı geliştirmeye başladı. Güç Paketi . 2001 yılında, HomePlug Powerline Alliance spesifikasyonu tanıttı. HomePlug 1.0 , elektrik şebekesi üzerinden yüksek hızlı veri iletimini organize etmek için teknoloji ve protokolü açıklayan. Standart, yöntemin kullanımını sağlar OFDM (İng. Ortogonal Frekans Bölmeli Çoğullama -

ortogonal frekans bölmeli çoğullama). Kanalın 4.3 ila 20.9 MHz aralığında 84 banda frekans bölünmesi gerçekleştirilir. Modülasyon için başvurun ile bağıl dörtlü faz modülasyonu vardiya(İng.

DQPSK). Ortam erişim protokolü taşıyıcı algılama ve çarpışmadan kaçınma ile paylaşılan erişim (İng. CSMA / CA).

Bağlantının gürültü bağışıklığı, her bir taşıyıcı frekanstaki sinyal-gürültü oranının kontrolü ve "gürültülü" kanalların ortadan kaldırılmasıyla sağlanır. Spesifikasyon başına maksimum güç hattı veri hızı HomePlug1.0 ve sonra HomePlug 1.0.1 14 Mbps'dir ve iki cihaz arasındaki maksimum segment uzunluğu 300 m'dir.

Geliştirme sürümünde Ana SayfaPlug AV veri aktarım hızı 100 Mbit / s'ye yükselecek ve bu da yüksek tanımlı bir televizyon sinyali iletmek için kullanım olasılığını açacak HDTV ve VoIP .

Örnek.HomePlug adaptörleri, bir USB bağlantı arabirimi (örn. EDIMAX HP-1001) veya RJ-45 konektörü (örn. EDIMAX HP-1002, lOBase-T / 100Base-TX ağ protokolü üzerinden çalışır) ile mevcuttur.

HomePlug adaptörleri tek fazlı bir elektrik kablosuna bağlıdır, aksi takdirde özel anahtarlar kullanmanız gerekir. Oluşturulan ağ bir bus topolojisine sahiptir. İletilen veriler tüm bağdaştırıcılara gider, ancak yalnızca adreslendiği bağdaştırıcı alınır. HomePlug ağının performansı ve veri aktarım hızı, güç dalgalanmalarından (ısıtıcıların, buzdolaplarının, çamaşır makinelerinin açılması veya kapatılması vb.) pratik olarak bağımsızdır.

İtibar teknolojiler: yeni kablo yok, döşenen elektrik tesisatı alanında hareketlilik. kusur bu teknoloji - yetkisiz erişim olasılığı.

TFUPD Ders numarası 4.Kablo iletişim hatları

© 2015-2019 sitesi
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım sağlar.
Sayfanın oluşturulduğu tarih: 2017-03-30

Seri port

Bir seferde yalnızca 1 bit ileten seri iletişim için kullanılabilen bir bağlantı noktası veya arabirim.

Kişisel bilgisayarlar için çoğu seri bağlantı noktası RS-232C veya RS-422 uyumludur. Seri bağlantı noktası, modemler, fareler ve yazıcılar (çoğu yazıcı paralel bağlantı noktasına bağlı olmasına rağmen) dahil olmak üzere birçok aygıt türü için kullanılabilen genel amaçlı bir arabirimdir.

Tipik bir PC, IRQ 4'te ttyS0 ve ttyS2'ye ve IRQ 3'te ttyS1 ve ttyS3'e sahiptir. Hangi IRQ'ların kullanımda olduğunu yazarak görebilirsiniz: seterial / dev / ttyS2, vb. / proc / kesintilere bakmak bunlardan bazılarını gösterecektir. İkiden fazla seri cihaz kullanmak için kesintileri yeniden eşlemeniz gerekecektir. Paralel bağlantı noktası için kesmeyi yeniden eşlemek iyi bir yaklaşımdır. PC'lerde genellikle paralel portlarınızda IRQ 5 ve IRQ 7 kuruludur, ancak çok az kişi iki paralel port kullanır. Kesintilerden birini bir seri cihaza yeniden atayabilir ve kalan paralel bağlantı noktasını gayet iyi kullanabilirsiniz. Bunu yapmak için setserial programına ihtiyacınız var. Ayrıca, anakart üzerindeki jumper'larla oynamalı, anakartınızın belgelerini kontrol etmelisiniz. Her bir bağlantı noktasına atamak istediğiniz IRQ'da atlama telleri ayarlayın.

Her şeyi, her seri aygıt için bir ve yalnızca bir kesme olacak şekilde ayarlamalısınız. Greg /etc/rc.d/rc içinde bunu böyle ayarlar. yerel - bunu, başlangıçtan sonra yürütülen bir dosyada yapmalısınız:

/ sbin / setserial / dev / ttyS0 irq 3 # seri farem

/ sbin / setserial / dev / ttyS1 irq 4 # benim Wyse aptal terminalim

/ sbin / setserial / dev / ttyS2 irq 5 # Zoom modemim

/ sbin / setserial / dev / ttyS3 irq 9 # USR modemim

Standart IRQ atamaları:

IRQ 0 Zamanlayıcı kanalı 0

IRQ 1 Klavye

IRQ 2 Kontrolör 2 için Kademeli

IRQ 3 Seri bağlantı noktası 2

IRQ 4 Seri 1

IRQ 5 Paralel bağlantı noktası 2

IRQ 6 Disket Sürücü

IRQ 7 Paralel bağlantı noktası 1

IRQ 8 Gerçek Zamanlı Saat

IRQ 9 IRQ2'ye İletildi

IRQ 10 atanmamış

IRQ 11 atanmamış

IRQ 12 atanmamış

IRQ 13 Matematik yardımcı işlemcisi

IRQ 14 Sabit Sürücü 1

IRQ 15 Sabit Sürücü 2

Bir kesme atamanın gerçekten "doğru yolu" yoktur. Anakart veya diğer anakartlar tarafından kullanılmadığından emin olun.

Kesinti sayıları 2, 3, 4, 5 veya 7 iyi seçimlerdir. "Atanmamış", şu anda hiçbir şeyin bu IRQS'leri standart olarak kullanmadığı anlamına gelir. Ayrıca IRQ 2'nin IRQ 9 ile aynı olduğunu da unutmayın. İster 2 ister 9 olarak adlandırabilirsiniz, seri sürücü çok akıllıdır. 16 bit veri yolu konektörlü bir seri kartınız varsa, IRQ 10, 11, 12 veya 15'i de kullanabilirsiniz.

Sadece IRQ 0, 1, 6, 8, 13 veya 14 kullanmadığınızdan emin olun! Anakartınız tarafından kullanılırlar. Bu IRQ'ları kötüye kullanarak başınız büyük belaya girebilir. İşiniz bittiğinde / proc / kesintilere bir göz atın ve çakışma olmadığından emin olun.

Seri Cihaz Adreslerini Ayarlama

Ardından, bağlantı noktası adresini ayarlamanız gerekir. Jumper ayarları için anakartınızın kılavuzuna bakın. Kesintiler gibi, bir seri cihazın yalnızca bir adresi olabilir. Bağlantı noktalarınız genellikle şu ayarlarla gelir:

ttyS0 adresi 0x3f8

ttyS1 adresi 0x2f8

ttyS2 adresi 0x3e8

ttyS3 adresi 0x2e8

Her seri cihaz için kullanmak istediğiniz adresleri seçin ve jumperları buna göre ayarlayın. Modemim ttyS3, farem ttyS0 ve terminalim ttyS2.

Yeniden başlattığınızda, Linux seri bağlantı noktalarınızı ayarladığınız adreslerde görmelidir. Linux'un gördüğü IRQ, atlama telleriyle ayarladığınız IRQ ile eşleşmeyebilir. Bunun için endişelenme. Linux, IRQ belirlemesi riskli olduğundan ve doğru olmayabileceğinden, önyükleme sırasında IRQ'yu belirleme girişiminde bulunmaz. Bağlantı noktasının hangi IRQ'yu kullandığını Linux'a söylemek için setserial kullanın. Linux'u başlattıktan sonra hangi G/Ç bağlantı noktası adreslerinin kullanımda olduğunu görmek için / proc / ioport'ları kontrol edebilirsiniz.

adaptör paralel arayüz giriş/çıkış cihazlarının adres alanında bulunan kayıtlar kümesidir. Kayıtların sayısı, bağlantı noktasının türüne bağlıdır, ancak bunlardan üçü standarttır ve her zaman mevcuttur - veri kaydı, durum kaydı ve kontrol kaydı. Kayıt adresleri, standart değerleri 3BCh, 378h, 278h olan temelden sayılır. LPT1 için 0:408h, LPT2 için 0:40Ah, LPT3 için 0:40Ch ve LPT4 için 0:40Eh adreslerindeki BIOS veri alanını tarayarak bilgisayarda kurulu portların sayısını ve temel adreslerini öğrenebilirsiniz. Bu adresler sıfır olmayan bir değere sahip bir kelime (2 bayt) içeriyorsa, bu bağlantı noktasının temel adresidir. Sözcük sıfır değeri içeriyorsa, bağlantı noktası ayarlanmamıştır. BIOS, 4'ten fazla LPT bağlantı noktasını desteklemez. Bağlantı noktası bir donanım kesmesi kullanabilir (IRQ7 veya IRQ9). Birçok modern sistem, BIOS Kurulum ayarlarından bağlantı noktası çalışma modunu, adresini ve IRQ'yu değiştirmeye izin verir. Örneğin, AWARD BIOS, bağlantı noktasının modunu, adresini ve IRQ'sunu yapılandırmanıza olanak tanıyan bir Tümleşik Çevre Birimleri bölümüne sahiptir.

LPT bağlantı noktasında harici 8 bit veri yolu, 5 bit durum sinyali veri yolu ve 4 bit kontrol sinyali veri yolu bulunur. İlk önyüklemede, BIOS paralel bir bağlantı noktası algılamaya çalışır ve bunu ilkel ve her zaman doğru olmayan bir şekilde yapar - alternatif sıfırlar ve birler kümesinden (55h veya AH) oluşan bir test baytı olası temel adreslere iletilir. portların sayısı, o zaman aynı adreste okunur ve okunan bayt yazılan ile çakışırsa, LPT portunun bu adreste bulunduğu kabul edilir. BIOS, LPT4 bağlantı noktası adresini belirleyemiyor. CP ile çalışmak için BIOS, veri aktarımını (bayt bayt), CP'yi başlatmayı ve durumu hakkında bilgi almayı mümkün kılan bir INT 17h kesme sağlar.

G / Ç bağlantı noktaları. Paralel ve Seri I/O Cihazları

G / Ç bağlantı noktası

Cihaz ve mikroişlemci arasındaki veri iletim kanalı. Bir bağlantı noktası, mikroişlemcide verilerin okunabileceği veya verilerin yazılabileceği bir veya daha fazla bellek adresi olarak temsil edilir.

paralel bağlantı noktası

Paralel arabirim cihazlarını bağlamak için G / Ç konektörü. Çoğu yazıcı paralel bağlantı noktasına bağlıdır.

Seri port

Bayt organizasyonu için bilgisayar portu asenkron iletişim. Seri bağlantı noktasına iletişim veya COM bağlantı noktası da denir.

asenkron iletişim

Her seferinde bir karakter olmak üzere, bilgilerin düzensiz aralıklarla gönderildiği ve alındığı bir veri iletimi biçimi. Veriler düzensiz aralıklarla alındığından, karakterin veri bitlerinin ne zaman başlayıp bittiğini belirlemek için alıcı modeme bir mesaj gönderilmesi gerekir. Başlatma ve durdurma bitleri bunun için tasarlanmıştır.

Paralel bağlantı noktası (LPT)

(25 pimli konektör). Bir yazıcıyı, tarayıcıyı ve ayrıca bilgileri (sürücüleri) depolamak ve taşımak için harici cihazları bağlamak için tasarlanmıştır. Yakın zamana kadar, nispeten yüksek bir veri aktarım hızı (yaklaşık 2 MB / s) ile ayırt edildi. Kural olarak, LPT bilgisayarın arkasındaki tek konektördür.

Seri bağlantı noktaları (COM) (9 - ve 25 - pinli konektör) çok daha düşük hızlarda farklılık gösterir (yaklaşık 112 KB / s). Bu nedenle, her türlü "acelesiz" cihazı - örneğin bir fare veya modemi - desteklemek onların payına düştü. Başlangıçta bilgisayarda dört COM bağlantı noktası vardı, ancak zamanla sadece ikisi kaldı. Mouse seri port üzerinden kendi PS/2 konnektörünü seçip klavye ile paylaşmış ve COM portu sadece yavaş modem desteği ile bırakılmıştır. Zamanla, modem yeni USB bağlantı noktasına taşınacak - ardından COM bağlantı noktası nihayet ve geri dönülmez bir şekilde geçmişte kalacak.

Bir zamanlar, fare ve klavye farklı konektörlere bağlıydı: COM bağlantı noktasındaki modemin yanında bir fare ve başka hiçbir şeye benzemeyen klavyenin kendine ait bir klavyesi vardı. PS / 2 - Bağlantı noktası ilk olarak 1998'de ana anakartlarda ortaya çıktı. Fare ve klavyeden başka bir şey bağlayamazsınız.

Seri bağlantı noktası ve USB arabirimi.

2000 yılında başarıyla piyasaya sürülen bu yeni ürün, on yılın en önemli yeniliklerinden biri olarak adlandırıldı. USB'nin ana avantajlarından biri, bir USB bağlantı noktasına 127 aygıtın bağlanabilmesidir (eski bağlantı noktalarının aksine: her birine yalnızca bir aygıt bağlanabilir). Tüm USB aygıtları bir bilgisayara "bir zincir halinde" bağlanabilir - eğer her bir "bağlantının" aynı anda birkaç bağlantı noktası için kendi USB bağlantı noktası veya USB hub'ı varsa. USB ile çalışırken dikkat edilmesi gereken tek kural, en verimli cihazların zincirde ilk olması gerektiğidir: yazıcı, tarayıcı, hoparlörler, depolama cihazları. Ve en sonunda - yavaş bir klavye ve fare.

USB'nin bir diğer önemli kalitesi - bu arayüz, sistemi yeniden başlatmadan herhangi bir cihazı bilgisayarınıza bağlamanıza izin verir.

İlk USB modifikasyonunun hızı (yani, 2000'in sonundan önce piyasaya sürülen tüm cihazlar bu standarda aittir) yaklaşık 12 MB / s'dir (aslında, USB'ye bağlı bir dizi cihaz çok daha düşük bir hızda çalışır - 1.5'e kadar MB / sn). Nisan 2000'de kabul edilen yeni USB 2.0 veri yolu spesifikasyonu, veri aktarım hızını 60 MB/sn'ye çıkarmayı planlıyordu, ancak bu aktarım hızını destekleyen yeni cihazlar yıl sonuna kadar pazara girmedi. USB 2.0, eski USB cihazlarıyla uyumludur ancak aynı hızda çalışır.

Kızılötesi bağlantı noktası

Bir bilgisayarı diğer bilgisayarlara veya kızılötesi radyasyon kullanan aygıtlara kablo olmadan bağlamak için optik bağlantı noktası. Kızılötesi bağlantı noktaları bazı dizüstü bilgisayarlarda, yazıcılarda ve kameralarda kullanılır.