Гудков ИСз-116 интеерфейсы ИС Контрольная работа. Контрольная работа по Интерфейсам ис тема Интерфес rs 232 Вариант 4 Руководитель Булаев А. В
 Скачать 118.12 Kb.
|
   Министерство образования и науки Российской Федерации Муромский институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых» (МИ (филиал) ВлГУ) Факультет Информационных Технологий Кафедра Информационные системы КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА По Интерфейсам ИС Тема Интерфес RS-232 Вариант 4 Руководитель Булаев А.В. (фамилия, инициалы) ___________________ (подпись) (дата) Студент ИСз-116 (группа) Гудков М.Е. (фамилия, инициалы) ___________________ (подпись) (дата) Муром, 2019 год Содержание Введение 6 МИВУ 09.03.02-01.004 6 Понятие 7 История 9 Развитие 10 Работа 12 Цели 13 Функционирование 15 Линии 16 Классы 18 Преобразователи 19 Классификация 21 Ограничения 22 Примеры 24 Заключение 25 Достоинства стандарта RS-232 26 полная аппаратная реализация; 26 программная независимость; 26 доступность в управлении со всех уровней; 26 полнодуплексная передача; 26 развитая система сервисных сигналов; 26 развитая система настроек: скорости, режимов, паритета; 26 универсальность применения. 26 Недостатки стандарта RS-232 26 недостаточная скорость обмена; 26 недостаточная мощность, для питания периферии от разъема; 26 невозможность горячего отключения/подключения; 26 отсутствие возможности многоточечного соединения; 26 небольшое расстояние связи. 26 Список используемой литературы. 27 1.Агуров П. Последовательные интерфейсыПК.Практика 27 программирования. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004 – 496 с. 27 2.Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами / Пей Ан; Пер. 27 с англ. Мерещука П.В. – 2-е изд. стер. – М.: ДМК Пресс; СПб.: 27 Питер, 2004 – 320 с.: ил. 27 3.Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. – СПб.: 27 Питер, 2002 – 528 с.: ил. 27 4.Несвижский В.А. Программирование аппаратных средств в 27 Windows. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004 – 880 с.: ил. 27 5.Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. 27 Уроки реализации / Смит Дж.; Пер. с англ. – М.: Мир, 2000 – 266 27 с. 27 Введение В мире существует огромное количество разъемов, слотов, интерфейсов. Определить их и знать все простому пользователю практически невозможно. Когда новичок решает собрать самостоятельно персональный компьютер, возникает много вопросов касательно совместимости. Сегодня мы узнаем, что такое интерфейсы RS-232. RS-232 представляет собой стандарт для последовательной передачи цифровых данных между двумя устройствами. Он был разработан в 1969 г. рядом крупных промышленных корпораций и опубликован Ассоциацией электронной промышленности США (Electronic Industries Association — EIA) как модификация "С" рекомендуемого стандарта (Recommended Standard — RS) номер 232 В настоящее время этот стандарт широко распространен: в руководящих материалах Международного союза электросвязи используются аналогичные стандарты V.24 и V.28, министерство обороны США выпустило его под названием Mil-Std-188C, а в нашей стране он зафиксирован как ГОСТ 18145-81. Стандарт имеет ряд модификаций: модификация "D" RS-232 была принята в 1987 г., а самой последней является модификация "Е", принятая в июле 1991 г. под названием EIA/TIA-232E. Основанный на этом стандарте интерфейс (в дальнейшем – "интерфейс RS- 232")предназначен для подключения аппаратуры, передающей принимающей данные (АПД, английская аббревиатура - DTE), к оконечной аппаратуре каналов данных (АКД, английская аббревиатура - DCE). Понятие Если вы столкнулись с тем, что не знаете, что это за разъем и для чего он нужен, то разберемся далее в этом. Данный стандарт относится к физическому уровню и был разработан как «напарник» асинхронному интерфейсу. Чаще всего, вспоминая о RS-232, специалисты упоминают о последовательном порте ПК. Так сложилось, что он часто применялся в сфере телекоммуникаций. Сейчас же известен всем благодаря развитию компьютеров. Его подключают к ПК в случае ненадобности высоких скоростей передачи данных, а также если синхронизируемое устройство не находится на дальнем расстоянии. Если же перед нами компьютер для офисной работы или развлечений, то интерфейсы RS-232 заменяются на USB. История В середине прошлого века началось активное развитие технологий, в частности телекоммуникаций. Каждая компания, которая занималась выпуском определенного оборудования, разрабатывала собственный стандарт для передачи данных. Соответственно, использовать подобные устройства было сложно, так как возникали проблемы с совместимостью. 10 племен, которые не спешат вести цивилизованный образ жизни Дедушка из жалости подкармливал собаку. Через время она отплатила ему добром Работа, которую приходилось выполнять звездам задолго до успешной карьеры Женщина в роли жены: какая она будет в зависимости от месяца своего рождения Чтобы решить этот вопрос навсегда и стандартизировать все, что уже наработали, в 1962 году организовали специальную ассоциацию. Она сформировала рекомендации для производителя, которые назвала «Рекомендованный стандарт 232». Вот так появилась необходимость разрабатывать интерфейсы RS-232. Теперь кодирование символов находилось в ограничениях от 5 до 8 бит. Напряжение сигнала не поднималось выше +25 В и не опускалось ниже -25 В. Была возможность организовать сервисные сигналы, которые в целом не обязательно было использовать. Передача данных происходила в двух режимах: синхронном и асинхронном. Благодаря всем установленным характеристикам, стандарт идеально подошел для телекоммуникационных оборудований.  Рисунок 1-плата интерфейса RS-232. Развитие Уже через семь лет после основания стали появляться новые редакции. RS-232C был переработан в связи со всеми недостатками, которые удалось обнаружить за это время. Было решено назначить разъему DB25 25 контактов. Этот вариант стал действительно «работой над ошибками», поэтому не изменялся длительно время и стал базисным на долгие годы вперед. Уже в 1983 году стали известны персональные компьютеры с использованием этого стандарта. Начали использовать приемопередатчик UART. В одной из новинок было аж 4 таких передатчика, которые получили название COM-порт. Природная краса: актрисы, чье лицо было эталоном женской красоты Парень собирался продать машину ради собаки, но помогли незнакомцы Джейсон Момоа сбрил бороду и стал еще краше На работе вместе с детьми: как оставаться хорошим работником и семьянином Развитие подобных стандартов стало набирать обороты. Производители осознали принцип действий в таких ситуациях, поэтому сама Ассоциация начала терять господство. В 1986 году RS меняется на EIA. Когда права из одной компании перешли в другую, было выпущено еще пара вариаций стандарта. В целом ничего нового так и не внедрили в интерфейсы RS-232. Работа Благодаря этому стандарту стало возможно передавать данные или специальные сигналы между двумя устройствами, одно из которых терминал, а второе – коммуникационное. Передача осуществляется до 15 метров, а максимальная скорость может достигнуть 115200 бод. Интересно, что интерфейс прост в использовании и программировании. Эго часто используют, если нужно удлинить расстояние. Специалисты просто пропорционально снижают скорость. Цели Известно, что последовательный интерфейс RS-232 впервые был применен от телефонного модема к ПК. Из-за этого вскоре заполучил рудименты, среди которых была отдельная линия «Звонок». Со временем интернет-девайсы поменяли разъемы и стали подключаться с помощью USB. Сам же обозреваемый разъем никуда не исчез с интерфейсной панели, поэтому другие производители решили создавать к своим устройствам совместимые кабели, чтобы подключаться к системе. Так, стали известны компьютерные мыши с RS-232. Мужчина нашел особняк в лесу, в котором никто не живет: дом неплохо сохранился Японская девушка захотела стать фарфоровой куклой, и весьма преуспела в этом Записка на подошве туфельки расстроила свадьбу, но сделала невесту счастливой Как выглядит последнее пристанище российских знаменитостей Сейчас этот интерфейс чаще встречается в узкоспециальных девайсах, промышленном оборудовании и микропроцессорных системах. В итоге, на современных нетбуках или ноутбуках кабель интерфейса RS-232 практически не встречается. А вот некоторые материнские платы стационарных систем все еще имеют этот разъем. В итоге, есть как одиночные слоты, так и колодка шлейфовая на материнке. Чтобы этот разъем не был бесполезным, некоторые предоставляют преобразователи.  Рисунок 2- Интерфейс RS-232 Функционирование Как известно, обозреваемый герой является дуплексным интерфейсом. Он передает данные как асинхронный последовательный интерфейс. По проводу проходит двоичный сигнал, который получил два уровня напряжения. Так происходит передача информации. Если рассматривать логические показатели, то к «нулю» соотносимо положительное напряжение, а к «единице» – отрицательное. Чтобы данная структура работала как следует, разработчики используют большое количество микросхем «дров». Интерфейсы RS-232 обычно имеют не только стандартные линии входа и выхода, но и особые вспомогательные дорожки, чтобы управлять потоком с аппаратной стороны и регулировать специальные функции. Линии Интересно, что этот порт оснастили типом D, с 25 контактами. Каждый имеет свое сокращение и направление. Имеют полное название и отвечают за определенную характеристику. Так есть передаваемые и принимаемые данные, запрос и сброс передачи, положительное и отрицательное напряжение, выравнивание режима, синхронизация приемника, индикатор звонка и т.д. Классы Если перед нами терминальное устройство, то у него разъем будет оснащен контактами, если же связное – то отверстиями. Вроде как стандартное положение, но иногда случаются исключения. Сигналы интерфейс подключения RS-232 разделены по классам. Последовательные материалы типа TXD, работают с независимым каналом последовательной передачи, который делится на первичные и вторичные. Линии работают, передавая информацию и получая её. Управляющий тип RTS имеет в названии слово квитирование. Оно означает способ, при котором сигналы с последовательной линией связи начинают общение с одной передачи до фактической. Есть класс синхронизации. В этом режиме оборудования передают сигналы между собой, что позволяет упрощать передачу при декодировании. Преобразователи Прежде чем разобраться с преобразователем интерфейсов RS-232, стоит знать в принципе, что это и для чего необходимо. Чтобы было понятнее, преобразователь – это переходник. В том случае, если устройство имеет один разъем, но вам необходим другой, можно просто прикупить адаптер. Таким образом, все необходимые слоты либо становятся нужными, либо просто не занимают лишнее место. Недодали сдачу – проиграли суд: как покупатель судился с супермаркетом Как эффективно управлять временем: полезные советы Дубровник (Хорватия): куда пойти и что посмотреть в этом древнем городе "Сестры" Бодрова 18 лет спустя: где сейчас Екатерина Горина, сыгравшая Дину В нашем случае, возможно использовать подключение оборудования с интерфейсами RS-232/422/485 для COM-портов. В итоге происходит гальваническая развязка стандартов, передача информации проходит в трудных условиях с электромагнитными помехами. Проблема в этом случае связана только с тем, что простого подключения не хватит, придется настраивать программный уровень. В целом разное оборудование требует для передачи данных своих особых технологий. Поэтому, нужно работать с унифицированием протоколов, переводить данные в единый вид только при наличии преобразователя – невозможно. Задача такого адаптера состоит в том, что происходит адаптация вида информации, которые передаются между определенными частями системы со специальными технологиями. Так, переработка пакетов проходит на программном этапе. Программа изменяет структуру материалов, которые передаются, использует иной протокол. Классификация Интересно, что любой преобразователь интерфейса RS-232 (etherne и другие), может характеризоваться по нескольким параметрам. Так, определяют стандарт, по типу оборудования и протоколам. Также рассматривают скорость передачи данных, которая определена максимальным количеством материалов за определенное время. Следующий параметр – это возможное расстояние передачи данных, основанное на максимальном расстоянии узлов друг от друга, которые могут передавать информацию между собой, но при этом сохраняя её целостность. Линия передачи представлена средой, где как раз и происходит передача данных. Среди параметров есть количество «дров» и приемников, а также возможен анализ схемы «конектинга» основных компонентов. Ограничения Скорость работы ограничена физическими параметрами скорости передачи одного байта: на 115200 Бод, каждый бит длится (1/115200) = 8.7 µs. Если передаются 8-разрядные данные, это длится 8 x 8.7 µs = 69µs, но каждый байт требует дополнительного стартового и стопового Бита, поэтому необходимо 10 x 8.7 µs = 87µs. Это означает максимальную скорость 11.5 Кбайт в секунду. На практике в зависимости от качества применяемого кабеля требуемое расстояние передачи данных в 15 метров может не достигаться, составляя, к примеру, порядка 1,5 м на скорости 115200 бод для неэкранированного плоского или круглого кабеля. Это вызвано применением однофазных сигналов вместо дифференциальных, а также отсутствием требований по согласованию приёмника (и часто также передатчика) с линией. Для преодоления этого ограничения, а также возможного получения гальванической развязки между узлами, преобразуют физический уровень RS-232 в другие физические уровни асинхронного интерфейса: «RS-232 — RS-422» (с сохранением полной программной совместимости) или «RS-232 — RS-485» (с определёнными программными ограничениями). Расстояние может быть увеличено до 1 км на скорости 9600 бод и при использовании кабеля типа «витая пара» категории 3; Внешний преобразователь «RS232 — Токовая петля» для 9-контактного разъёма, или соответствующие цепи 25-контактного разъёма, в случае наличия преобразователя внутри устройств. Примеры Чтобы интерфейсы RS-232 корректно работали в паре с RS-485/422, необходимо обзавестись не просто преобразователем, а программным управлением. Стоит помнить, что клеммы не все задействованы, поэтому из 10 остается только тройка передачи/приема данных и сигнального заземления. В итоге сам процесс преобразования представлен побитовой переработкой данных из одной формы в другую. В этот момент преобразование протоколов не происходит, как и трансформация «дров» порта ввода/вывода. Заключение Таким образом в заключение выведено достоинство и недостатки интерфейса RS_232/ Достоинства стандарта RS-232 полная аппаратная реализация; программная независимость; доступность в управлении со всех уровней; полнодуплексная передача; развитая система сервисных сигналов; развитая система настроек: скорости, режимов, паритета; универсальность применения. Недостатки стандарта RS-232 недостаточная скорость обмена; недостаточная мощность, для питания периферии от разъема; невозможность горячего отключения/подключения; отсутствие возможности многоточечного соединения; небольшое расстояние связи. Список используемой литературы. 1.Агуров П. Последовательные интерфейсыПК.Практика программирования. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004 – 496 с. 2.Ан П. Сопряжение ПК с внешними устройствами / Пей Ан; Пер. с англ. Мерещука П.В. – 2-е изд. стер. – М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2004 – 320 с.: ил. 3.Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК. Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2002 – 528 с.: ил. 4.Несвижский В.А. Программирование аппаратных средств в Windows. – СПб.: БХВ – Петербург, 2004 – 880 с.: ил. 5.Смит Дж. Сопряжение компьютеров с внешними устройствами. Уроки реализации / Смит Дж.; Пер. с англ. – М.: Мир, 2000 – 266 с. |