Стандартные интерфейсы

Длительное время организация ввода-вывода данных усложнялась тем, что применение каждого нового периферийного устройства порождало уникальную проблему связи УВВ с ЦП. Однако сейчас для многих УВВ пользуются одним из следующих трех интерфейсов:

1) интерфейс для телетайпа (по току);

2) последовательный интерфейс RS-232 для периферийного информационного оборудования (DTE — data terminal equipment) и для информационного оборудования связи (DCE — data communications equipment). Максимальная скорость передачи данных — 20 Кбит/с;

3) параллельный интерфейс IEEE STD 488-1975 — так называемый стандартный цифровой интерфейс программируемых приборов (Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation). Этот интерфейс называют также интерфейсом Hewlett-Paccard или шиной связи общего назначения (GPIB — General Purpose Interface Bus). Максимальная скорость передачи данных — 10е бит/с.

Интерфейс RS-232. В табл. 8.8 приведены сигналы устройства RS-232, которые разбиты на следующие группы: сигналы данных, сигналы управления, сигналы времени; отмечено, передаются ли эти сигналы от терминалов или к терминалам информационного оборудования связи. Большинство реальных интерфейсов использует только часть этих сигналов.

Линии данных работают последовательно. Эти линии не обязательно должны быть физически различными. Система с физически различными линиями, которая может передавать и принимать данные одновременно, называется дуплексной (full-duplex), а система, которая в любой момент может либо передавать, либо принимать данные, — полудуплексной (half-duplex).

Линии состояния оборудования указывают, готово ли оборудование послать или принять данные. Сигналы на этих линиях следующие: «пакет данных готов» (DATA SET READY)—для оборудования связи, или «терминал данных готов» — (DATA TERMINAL READY) — для терминального оборудования. Многие интерфейсы типа RS-232 не используют эти сигналы и работают в предположении, что оборудование всегда готово. Эти сигналы могут понадобиться при тестировании оборудования.

Имеются два сигнала управления передачей данных: «запрос посылки» (REQUEST ТО SEND) и «очистить для посылки» (CLEAR. ТО SEND). Терминал возбуждает сигнал «запрос посылки», когда имеет данные для передачи. Оборудование связи выдает сигнал «очистить для посылки», когда становится готовым к передаче данных. Эти сигналы применяются в таких устройствах, как асинхронный адаптер интерфейса оборудования связи 6850 фирмы Motorola (Asynchronous Communications Interface Adapter), низкоскоростной модем 6860 той же фирмы и программируемый интерфейс связи 8251 фирмы Intel. Адаптер 6850 фирмы Motorola будет рассмотрен в следующем параграфе. Сигналы времени интерфейса RS-232 отмечают центры сигналов (битов) данных; часто эти сигналы не используются.

Имеются три сигнала управления приемом данных: «звонок» (RING INDICATOR), «получен сигнал с линии» (RECEIVED LINE SIGNAL DETECTOR) и «качество сигнала» (SIGNAL QUALITY DETECTOR). Сигнал «звонок» означает, что в канале связи принят сигнал звонка (как, например, при телефонной связи). Сигнал «получен сигнал с линии» указывает, что оборудование связи получает неко- . торый сигнал (интерпретация которого зависит от оборудования связи). Сигнал «качество сигнала» дает информацию о том, какова вероятность появления ошибок в принимаемых данных.

Уровни напряжения для указанных сигналов несколько отличаются от обычных уровней для TTJl-устройств. Для преобразования напряжения требуются специальные линейные драйверы или приемные устройства. Широко используются следующие устройства: преобразователь уровня напряжения 1488 (от RS-232-уровней к ТТЛ-уровням), преобразователь уровня напряжения 1489 (от TTJl-уровней к RS-232-уровням), линейные драйверы и приемники 8Т15 и 8Т16 EIA фирмы Signetics. Эти устройства преобразуют уровни напряжения, обеспечивают необходимый нагрузочный ток и выполняют другие преобразования для обеспечения требуемых физических свойств сигналов (см. рис. 8.38, где приведен пример простого RS-интерфейса). Линии данных RS-232 используют отрицательную логику; линии управления — положительную.

Интерфейс RS-232 широко используется при скоростях передани данных от низких до средних. Электронные устройства, согласующиеся с характеристиками этого интерфейса, недорогие и широко распространены. При более высоких скоростях обмена стандарт RS-232 заменяется стандартами RS-423 (скорость обмена данными до 100 Кбит/с) и RS-422 (скорость обмена данными до 10 Мбит/с)1.

Интерфейс IEEE-488. Интерфейс IEEE-488 разработан для сетей приборов. На рис. 8.41 описаны линии сигналов. 24-разрядная шина содержит восемь линий заземления, восемь линий данных и восемь линий управления.

Сеть может содержать до 15 устройств трех следующих типов:

1) «говорящие» устройства, которые могут выставлять данные на линии данных;

2) «слушающие» устройства, которые могут считывать данные с линий данных;

3) контроллеры, назначающие устройствам тип «говорящего» или «слушающего».

Контроллер назначает устройствам указанные типы в режиме управления. Линия ATN имеет низкий уровень, поэтому все устройства могут следить за линиями. Команды НЕ РАЗГОВАРИВАТЬ (UNTALK) и НЕ СЛУШАТЬ (UNLISTEN) уничтожают все ранее установленные связи; команды СЛУШАТЬ АДРЕС (LISTEN ADDRESS) и СКАЗАТЬ АДРЕС (TALK ADDRESS) формируют конфигурацию шины. Адреса приборов назначаются производителем аппаратным образом. Разумеется, только одно устройство может «говорить» в любой данный момент, но несколько устройств могут одновременно «слушать». Можно адресовать устройство как «слушающее» и как «говорящее», но не в один и тот же момент.

В режиме «данные» «говорящее» устройство передает данные «слу* шающим». Линия ATN имеет высокий уровень, поэтому только те устройства, которые были адресованы ранее, примут участие в процессе обмена данными. Линии управления передачей данных могут использоваться «слушателями» для проверки шины данных. Когда передача данных завершилась, «говорящее» устройство возвращает управление сетью контроллеру для реконфигурации. Устройства, связанные с шиной, могут запросить внимания контроллера, даже если они не входят в состав данной конфигурации.

На рис. 8.42 приведены ограничения, обусловленные стандартом IEEE-488. С помощью специальных схем, таких как МС3400 фирмы Motorola, можно обеспечить необходимые электрические характеристики.

Восемь линий данных:

линии данных — линии от DIO-1 до DIO-8. По этим линиям происходит обмен данными между всеми приборами, связанными с шиной (биты, составляющие байт данных, передаются параллельно; байты — последовательно).

Три линии управления передачей данных:

линии передачи содержат линии DAV (data valid)—правильные данные, NRFD (not ready for data — не готово для данных) и NDAC (not data accepted — данные не приняты). Эти линии обеспечивают связь между «говорящим» и «слушающим» приборами для синхронизации потока информации по восьми линиям данных:

а) DAV. Указывает, что информация, доступная на линиях данных, является корректной;

б) NDAC. Указывает, что прибор готов воспринять информацию;

в) NRFD. Указывает, что информация воспринята «слушающим» устройством.

Пять линий управления шиной:

линии интерфейса, координирующие поток информации на шине.

а) IFC. Приводит систему в известное состояние;

б) ATN. Указывает характер информации на линиях данных;

в) REN. Приказывает приборам выполнить дистанционные операции;

г) SRQ. Запрос на обслуживание;

д) EOI. Указывает на конец многобайтной последовательности обмена или в комбинации с ATN приказывает выполнить процедуру полинга.
Рис. 8.41. Действующие линии сигналов интерфейса 1ЕЕЕ-488

Максимальное число устройств, которые могут быть подсоединены к GPIB:

15

Максимальная длина кабеля:

2 мХ (число устройств) или

20 м (меньшее из двух этих чисел)

Максимальная скорость передачи данных:

1 Мбит/с (по любой линии)

Замечания:

, а) максимум 250 000 байт/с на 20 м с усилением (load) через каждые 2 м с помощью драйверов с открытым коллектором (48 мА);

б) максимум 500 000 байт/с на 20 м :с усилением через каждые 2 м с помощью тристабильных Драйверов (48 мА)

в) 1 Мбайт/с на максимальном расстоянии между двумя устройствами 1 м при использовании тристабильных драйверов (48 мА)

Максимальное число доступных адресов:

31 для «говорящих»

31 для «слушающих»
Рис. 8.42. Ограничения, обусловленные стандартом IEEE-488, для шины
 



Цена выровнять участок выравнивание участка по цене. . http://svet-i-mebel.com/ 3245dc 5 картина светильник.