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Beschreibung der RS-232-Schnittstelle, des verwendeten Steckerformats und des Zwecks der Pins, Signalbezeichnungen, Datenaustauschprotokoll.
allgemeine Beschreibung
Die RS-232-Schnittstelle, offiziell als „EIA/TIA-232-E“ bezeichnet, besser bekannt als „COM-Port“-Schnittstelle, war früher eine der am weitesten verbreiteten Schnittstellen in der Computertechnik. Es ist immer noch in Desktop-Computern zu finden, trotz des Aufkommens schnellerer und intelligenterer Schnittstellen wie USB und FireWare. Aus Sicht von Funkamateuren zählen zu den Vorteilen eine niedrige Mindestgeschwindigkeit und eine einfache Implementierung des Protokolls in ein selbstgebautes Gerät.
Die physische Schnittstelle wird durch einen von zwei Arten von Anschlüssen implementiert: DB-9M oder DB-25M, letzterer ist in derzeit produzierten Computern praktisch nicht zu finden.
Pinbelegung des 9-poligen Steckers
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9-poliger männlicher DB-9M-Typ Pin-Nummerierung auf der Pin-Seite Die Richtung der Signale ist relativ zum Host (Computer) |
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Pinbelegung des 25-poligen Steckers
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Aus den Tabellen ist ersichtlich, dass sich die 25-Pin-Schnittstelle durch das Vorhandensein eines vollwertigen zweiten Sende-Empfangskanals (mit "#2" gekennzeichnete Signale) sowie zahlreicher zusätzlicher Steuer- und Steuersignale auszeichnet. Trotz des Vorhandenseins eines "breiten" Anschlusses im Computer werden jedoch häufig zusätzliche Signale einfach nicht daran angeschlossen.
Elektrische Eigenschaften
Logikpegel des Senders:"0" - von +5 bis +15 Volt, "1" - von -5 bis -15 Volt.
Logikpegel des Empfängers:"0" - über +3 Volt, "1" - unter -3 Volt.
Eingangsimpedanz des Empfängers ist nicht kleiner als 3 kOhm.Diese Eigenschaften werden von der Norm als Minimum definiert und garantieren die Gerätekompatibilität, reale Eigenschaften sind jedoch in der Regel viel besser, was es einerseits ermöglicht, Geräte mit geringem Stromverbrauch über den Port zu versorgen (z. B. zahlreiche selbstkonfektionierte Datenkabel zum Handys) und gelten andererseits für den Porteingang invertiert TTL-Pegel statt bipolares Signal.
Beschreibung der wichtigsten Schnittstellensignale
CD- Das Gerät setzt dieses Signal, wenn es einen Träger im empfangenen Signal erkennt. Typischerweise wird dieses Signal von Modems verwendet, die auf diese Weise dem Host mitteilen, dass sie ein funktionierendes Modem am anderen Ende der Leitung erkannt haben.
RXD- Leitung, die Daten vom Hostgerät empfängt. Es ist im Abschnitt „Datenaustauschprotokoll“ ausführlich beschrieben.
TXD- Host-Datenverbindung zum Gerät. Es ist im Abschnitt „Datenaustauschprotokoll“ ausführlich beschrieben.
DTR- Der Host setzt dieses Signal, wenn er zum Datenaustausch bereit ist. Tatsächlich wird das Signal gesetzt, wenn der Port geöffnet wird Kommunikationsprogramm und bleibt in diesem Zustand, solange der Port geöffnet ist.
DSR- Das Gerät setzt dieses Signal, wenn es eingeschaltet und bereit ist, mit dem Host zu kommunizieren. Dieses und die vorherigen (DTR)-Signale müssen für die Kommunikation gesetzt werden.
RTS- Der Host setzt dieses Signal, bevor er mit der Übertragung von Daten an das Gerät beginnt, und signalisiert außerdem, dass er bereit ist, Daten vom Gerät zu empfangen. Wird für die Steuerung der Hardwarekommunikation verwendet.
CTS- Das Gerät aktiviert dieses Signal als Antwort auf das vorherige Setzen (RTS) durch den Host, wenn es bereit ist, Daten zu empfangen (z. B. wenn die vorherigen vom Host gesendeten Daten vom Modem auf der Leitung übertragen wurden oder vorhanden sind freier Speicherplatz im Zwischenpuffer).
RI- Das Gerät (normalerweise ein Modem) setzt dieses Signal, wenn es einen Anruf von einem entfernten System empfängt, z. B. beim Empfang Anruf wenn das Modem für den Empfang von Anrufen konfiguriert ist.
Kommunikationsprotokoll
Im RS-232-Protokoll gibt es zwei Methoden der Datenaustauschsteuerung: Hardware und Software, sowie zwei Übertragungsmodi: synchron und asynchron. Das Protokoll erlaubt es, jedes der Steuerverfahren in Verbindung mit jedem Übertragungsmodus zu verwenden. Es ermöglicht auch einen Betrieb ohne Flusskontrolle, was bedeutet, dass Host und Gerät immer bereit sind, Daten zu empfangen, wenn die Verbindung hergestellt ist (DTR- und DSR-Signale sind gesetzt).
Hardware-Steuerungsverfahren implementiert unter Verwendung der RTS- und CTS-Signale. Um Daten zu übertragen, setzt der Host (Computer) das RTS-Signal und wartet darauf, dass das Gerät das CTS-Signal setzt, und beginnt dann mit der Datenübertragung, solange das CTS-Signal gesetzt ist. Das CTS-Signal wird vom Host kurz vor Beginn der Übertragung des nächsten Bytes überprüft, sodass ein Byte, dessen Übertragung bereits begonnen hat, unabhängig vom Wert von CTS vollständig übertragen wird. Im Halbduplex-Modus des Datenaustauschs (das Gerät und der Host übertragen ihrerseits Daten, im Vollduplex-Modus können sie dies gleichzeitig tun) bedeutet das Entfernen des RTS-Signals durch den Host, dass er in den Empfangsmodus eintritt.
Software-Steuerungsverfahren besteht in der Übertragung der Sonderzeichen für das Stoppen (Zeichencode 0x13, XOFF genannt) und das Wiederaufnehmen (Zeichencode 0x11, XON genannt) durch die Empfangsseite. Beim Empfang dieser Zeichen muss die Sendeseite die Übertragung stoppen oder entsprechend fortsetzen (falls Daten auf die Übertragung warten). Dieses Verfahren ist im Hinblick auf die Hardwareimplementierung einfacher, liefert jedoch eine langsamere Antwort und erfordert dementsprechend eine vorherige Benachrichtigung des Senders, wenn der freie Platz in dem Empfangspuffer auf eine bestimmte Grenze abnimmt.
Synchroner Übertragungsmodus impliziert einen kontinuierlichen Datenaustausch, wenn Bits ohne zusätzliche Pausen mit einer bestimmten Rate aufeinander folgen. Dieser Modus per COM-Port nicht unterstützt.
Asynchroner Übertragungsmodus besteht darin, dass jedes Datenbyte (und das Paritätsbit, falls vorhanden) mit einer Taktsequenz aus einem Null-Startbit und einem oder mehreren Eins-Stopbits "verpackt" wird. Das Datenflussdiagramm im asynchronen Modus ist in der Abbildung dargestellt.
Einer der möglichen Empfängerbetriebsalgorithmen nächste:
- Warten Sie auf den Pegel "0" des Empfangssignals (RXD bei einem Host, TXD bei einem Gerät).
- Zählen Sie die halbe Bitdauer und überprüfen Sie, ob der Signalpegel immer noch "0" ist
- Zählen Sie die Gesamtdauer des Bits und schreiben Sie den aktuellen Signalpegel in das niedrigstwertige Datenbit (Bit 0)
- Wiederholen Sie den vorherigen Punkt für alle anderen Datenbits
- Zählen Sie die Gesamtbitdauer und den aktuellen Signalpegel, um den korrekten Empfang mit Parität zu überprüfen (siehe unten).
- Zählen Sie die Gesamtdauer des Bits und vergewissern Sie sich, dass der aktuelle Signalpegel "1" ist.
Beim Rechnen ist ein serieller Port eine serielle Kommunikationsschnittstelle, über die Informationen gleichzeitig übertragen oder ausgegeben werden. Während des größten Teils der Geschichte von Personalcomputern wurden Daten über serielle Anschlüsse an Geräte wie Modems, Terminals und andere übertragen Peripheriegeräte.
Obwohl Schnittstellen wie Ethernet, FireWire und USB alle Daten als seriellen Stream senden, wird der Begriff „serielle Schnittstelle“ normalerweise identifiziert Hardware, mehr oder weniger kompatibel mit dem RS-232-Standard, entwickelt, um mit einem Modem oder einer ähnlichen Gerätekommunikation zu interagieren.
Moderne Computer ohne serielle Anschlüsse benötigen möglicherweise serielle Konverter, um die Kompatibilität mit seriellen RS-232-Geräten sicherzustellen. Serielle Ports werden immer noch in Anwendungen wie industriellen Automatisierungssystemen, wissenschaftlichen Instrumenten, Point-of-Sale-Systemen und einigen Industrie- und Verbraucherprodukten verwendet. Servercomputer können den seriellen Anschluss als Verwaltungs- oder Diagnosekonsole verwenden. Netzwerkgeräte (wie Router und Switches) verwenden häufig die serielle Konsole zur Konfiguration. In diesen Bereichen werden weiterhin serielle Ports verwendet, weil sie einfach und billig sind und ihre Konsolenfunktionalität hochgradig standardisiert und weit verbreitet ist.
Pinbelegung des COM-Anschlusses (RS232)
Es gibt 2 Sorten COM-Port a, ein 25-poliger alter Stecker und ein neuerer 9-poliger Stecker, der ihn ersetzte.
Unten ist ein Diagramm eines typischen 9-poligen RS232-Standardsteckers mit Anschlüssen, dieser Steckertyp wird auch als DB9-Stecker bezeichnet.
- Trägererkennung (DCD).
- Daten empfangen (RXD).
- Datenübertragung (TXD).
- Austauschbereiter Empfänger (DTR).
- Masse (GND).
- Quelle bereit zum Austausch (DSR).
- Anfrage zum Senden (RTS).
- Bereit zur Übertragung (CTS).
- Rufsignal (RI).
RJ-45 zu DB-9 Serial Port Adapter Pin-Informationen für Switch
Der Konsolenanschluss ist eine serielle RS-232-Schnittstelle, die einen RJ-45-Anschluss verwendet, um eine Verbindung zu einem Steuergerät wie einem PC oder Laptop herzustellen. Wenn Ihr Laptop oder PC keinen DB-9-Anschlussstift hat und Sie Ihren Laptop oder PC an den Switch anschließen möchten, verwenden Sie eine Kombination aus RJ-45- und DB-9-Adapter.
| DB-9 | RJ-45 | ||
|---|---|---|---|
| Daten abrufen | 2 | 3 | |
| Datentransfer | 3 | 6 | |
| Bereitschaft zum Austausch | 4 | 7 | |
| Erde | 5 | 5 | |
| Erde | 5 | 4 | |
| Bereitschaft zum Austausch | 6 | 2 | |
| Transferanforderung | 7 | 8 | |
| Übertragung bereit | 8 | 1 |
Kabelfarben:
1 Schwarz
2 Braun
3 Rot
4 Orange
5 Gelb
6 Grün
7 Blau
8 Grau (oder Weiß)
Grüße Freunde. Wir untersuchen weiterhin den Systemblock. Heute werde ich über Computerports sprechen. Was ist das? Mit der rasanten Entwicklung der Internettechnologien ist das Konzept von "Port", "Socket" weit verbreitet. Dies ist ein weiterer Zweig, und wir werden heute nicht darüber sprechen. Das Thema dieses Artikels enthält Informationen zu rein "eisernen", "echten" Anschlüssen (oder Anschlüssen), die zum Verbinden bestimmt sind verschiedene Geräte zur Systemeinheit.
Auch die Hardware verbessert sich und mit jeder Generation entdecken wir neue Arten von Anschlüssen (oder Anschlüssen) an gekauften Systemeinheiten. Daran sind verschiedene sogenannte Peripheriegeräte angeschlossen. Systemeinheit + Monitor = Computer. Alles, was mit ihnen verbunden ist (Drucker, Scanner, Programmierer, Grafikkarten, Monitore usw.), ist Peripherie.
Es gibt viele Ports auf dem Computer. Sie sind eingeschaltet Hauptplatine Systemblock und sind Anschlüsse (die meisten davon auf der Rückseite). Einige der Anschlüsse werden auch auf der Vorderseite angezeigt und sind auch mit dem Motherboard verbunden.
Es kann auch zusätzlich installiert werden zusätzliche Geräte durch spezielle Erweiterungssteckplätze. Zu diesen Geräten gehören diskrete Grafikkarten, Netzwerkkarten, Wi-Fi-Adapter, USB-Hubs, Kartenleser, elektronische Schlösser, Videokarten und vieles mehr.
Das Vorhandensein von Erweiterungssteckplätzen ermöglicht es Ihnen, einen Computer wie ein Designer nach Ihren Wünschen unabhängig zusammenzubauen, ohne einen zusätzlichen Tag zu verbringen. Denn die Entwickler haben die gefertigten Geräte längst standardisiert. Bei Bedarf können Sie es aktualisieren. Dies ist der Hauptgrund dafür, dass IBM-PC-kompatible Computer (wie eine solche Plattform genannt wird) einst aus dem Apple-Macintosh-Markt verdrängt wurden.
Ihre Systemeinheiten waren ursprünglich nicht trennbar, und die Ausrüstung war nicht austauschbar. Es ist unmöglich, ein solches Gerät aufzurüsten, und die Wartbarkeit eines solchen Geräts ist eingeschränkt.
Kurze Liste von Computeranschlüssen
Sie müssen die Stecker optisch voneinander unterscheiden können. Der Hersteller gibt nicht immer ihre Namen an. Da die Anschlüsse auf der Rückseite der Systemeinheit gruppiert sind, beginnen wir damit. Alle Ports haben einen englischen Namen, da ist nichts zu machen. Kurz gesagt können sie unterteilt werden:
- Serielle Ports;
- Parallelanschluss;
- Anschlüsse für Computer und Maus;
- USB-Anschlüsse;
- SCSI-Ports;
- Videoanschlüsse;
- Netzwerkkabel-Anschlüsse;
- Audio-Anschlüsse;
- Kartenleser;
Einige dieser Sorten sind bereits in Vergessenheit geraten und auf modernen Mainboards nicht mehr zu finden. Andere Sorten hingegen erweitern ihre Funktionalität und es gibt Motherboards für Feinschmecker - Liebhaber von Audio oder Video in guter Qualität.
Solche Boards können auch Audio- oder Videoformate von Drittanbietern (Sony, Philips) unterstützen, und dann finden Sie an einem solchen Computer den entsprechenden Anschluss. Audio- und Videoports können heute mit einer besonderen Vielfalt aufwarten.
Computeranschlüsse zum Anschließen von Peripheriegeräten
Serielle Schnittstelle– ist heute schon überholt. Aber für Spezialisten, die elektronische Geräte reparieren, sind sie wertvoll. Ursprünglich wurde dieser Port zum Anschluss eines Modems verwendet. Die Datenübertragungsrate ist typisch - von 110 bis 115200 Bit pro Sekunde. Es gab normalerweise zwei davon mit Anschlüssen. DB 9 Papa Typ:
Die Geschwindigkeit reicht für den Programmierer aus, um den Mikrocontroller zu flashen bzw Handy. Oder für den Datenaustausch mit einer unterbrechungsfreien Stromversorgung. Diese Ports werden aufgerufen COM1 und COM2.
Parallelanschluss- vielen bekannt, da es hauptsächlich zum Anschluss eines Druckers gedacht war. Auch eine fast ausgestorbene Art. Es wurde auch verwendet, um Hardware-Sicherheitsschlüssel zu verbinden.
Stecker wird für die Verbindung verwendet. DB25 wie „Mama“. Die Datenübertragungsrate ist gering - reicht aber für einen Programmierer oder einen alten Laserdrucker. Die meisten älteren Computer hatten immer zwei serielle und eine parallele Schnittstelle.
Tastatur- und Mausanschlüsse allen Benutzern bekannt. BEI moderne Computer sie sind lila und grün. Die Stecker von Maus und Tastatur haben die gleiche Farbe. Es ist schwer zu verwirren. Die Anschlüsse sind sechspolig (Mini-Din) Typ "Mutter". Sie wurden in Deutschland erfunden und wurden zum Standard. Ein anderer Name für IBM/PC2
da sie zum ersten Mal auf der bereits erwähnten IBM PC-Plattform verwendet wurden. Werden die Stecker beim Anschließen vertauscht, funktionieren die Geräte nicht. Ein klares Plus - sparen Sie USB-Anschlüsse. Minus - Stellen Sie sicher, dass Sie den Computer neu starten, wenn er falsch angeschlossen ist. Übrigens auch eine verschwindende Spezies. Auf vielen modernen Computern ist dieser Port nur noch einer übrig - und er ist gleichzeitig lila-grün gestrichen. Sie können nur ein Gerät daran anschließen, entweder eine Maus oder eine Tastatur.
USB-Anschlüsse. Universal Serial Bus, ( Universal Serial Bus). Seit 1998 verdrängt er andere Häfen; Auch an Autoradios und Camcordern findet man diesen Stecker heute. Bei den ersten Generationen lag die Datenübertragungsrate bei etwa 12 Mb/s. - für damalige Zeiten überwältigend. Heute verwenden wir USB 3, das eine Geschwindigkeit von 5 Gbps hat 
Diese Ports wurden extern nicht geändert. Der Computer verfügt über Typ-A-Anschlüsse. Der Anschluss an jedem angeschlossenen Gerät heißt „B“. Es hat vier Kontakte, zwei für Strom, zwei für die Datenübertragung. Entsprechend gibt es bei USB 3.0 Ports doppelt so viele Pins.
SCSI-Ports(Schnittstelle für kleine Computersysteme) . Eine ganz besondere und seltene Sache bei uns; Ich denke, dass Sie es im Ausland bei einem normalen Benutzer nicht finden werden. Ich glaube, dass Geräte mit solchen Schnittstellen auf Bestellung gefertigt wurden - für den Einsatz in Unternehmen. Das - Netzwerkschnittstelle für den Datenaustausch mit Geschwindigkeiten von bis zu 160 Mbit/s.
Ich bin einmal auf einen Laptop gestoßen, der 1999 von Dell aus Amerika mitgebracht wurde. Er hatte einen dieser Multi-Pin-Ports. Es war so angeordnet, dass es nur benutzt werden konnte, indem man den Laptop auf den Tisch stellte. Der Verbinder selbst ist mit Vorhängen an Federn verschlossen. Folglich gab es irgendwo in Amerika auch Tische, in denen dieser Connector eingebaut ist ... Sie bringen ihn, legen ihn auf den Tisch, und er wird mit dem Unternehmensnetzwerk verbunden.
Varianten der Oberfläche sind uns bereits bekannt db-25, sowie 50-High-Density, 68-Pin-High-Density, 80-Pin SCA, Centronics. An diese Schnittstelle konnten auch Festplatten angeschlossen werden. Für die Verbindung ist eine spezielle Platine zuständig – der Host-Adapter.
Videoanschlüsse. Sie können sie auch nicht mit anderen verwechseln. Der Standard-Videoanschluss ist eine blaue 15-polige VGA-Buchse vom Typ D. Wird verwendet, um einen Monitor anzuschließen. Dies ist ein alter Standard, der 1987 angenommen wurde. Nicht alle Mainboards haben es. Wenn Sie es nicht "an Bord" haben, finden Sie es an der Unterseite der Systemeinheit. Im Erweiterungssteckplatz ist eine Grafikkarte installiert:
Wenn Sie sich entscheiden, eine Grafikkarte zusätzlich zu der bereits vorhandenen ("on board") zu installieren, funktioniert letztere nicht mehr. Es ist in Ordnung. Der Monitor funktioniert nur, wenn er mit dem installierten verbunden ist.
Bei modernen Grafikkarten ist der VGA-Anschluss bereits schwer zu finden; Sie werden durch eine andere Sorte ersetzt - DVI. Auf einem Übergangs-Motherboard sieht es ungefähr so aus:
Sehr oft gibt es Fälle, in denen eine VGA-Grafikkarte ausfällt. Nach dem Kauf eines neuen stellt sich heraus, dass es nur DVI-Anschlüsse hat.In diesem Fall müssen Sie einen Adapter kaufen und ihn am DVI-Anschluss installieren:
Achten Sie auf die Art des Adapters. Tatsache ist, dass DVI-Anschlüsse auch anders sind - neue teure Grafikkarten haben DVI-D- oder DVI-I-Anschlüsse. Adapter sind nicht austauschbar, überprüfen Sie diesen Punkt mit dem Verkäufer.
In diesem Fall müssen Sie keinen neuen Monitor kaufen. Neue Monitore sind bisher auch mit zwei Arten von Anschlüssen ausgestattet - VGA und DVI.
HDMI-Anschluss. Wohin im 21. Jahrhundert ohne ihn? Die Multimedia-Schnittstelle ist darauf ausgelegt, hochauflösendes Video und Audio mit Kopierschutz zu übertragen. Ersetzt gleichzeitig sowohl die oben genannten Video- als auch einige Audioanschlüsse (SCART, VGA, YPbPr, RCA, S-Video.). Wahrscheinlich wird diese Schnittstelle irgendwann alles andere ersetzen. Es kann auf jedem digitalen Gerät gefunden werden - von einer Kamera bis zu einem Computer (oder Laptop).
Die Größe ist vergleichbar mit einem USB-Anschluss, und die Datenübertragungsrate ist im Vergleich zu den oben genannten enorm – bis zu 48 Gbit/s. Die Datenübertragung erfolgt über ein Kabel mit gutem Störschutz. Das Kabel kann an einen Laptop und an einen Fernseher angeschlossen und Videos angesehen werden. Die Kabellänge sollte 10 Meter nicht überschreiten, da sonst ein Verstärker / Signalverstärker benötigt wird.
Profi Audio-Buchsen Ich werde nicht im Detail sprechen. Alles sieht in etwa so aus wie auf einem heimischen DVD-Player, wenn es um etwas Besonderes geht. Ein Beispiel hierfür ist der SPDiF-Anschluss, der auf einem Erweiterungssteckplatz installiert werden könnte:
Audiostandard von SONY und PHILIPS, diese Karte wird mit dem Motherboard über einen Stecker mit dem entsprechenden Stecker verbunden. Standardbuchsen zum Anschließen eines Mikrofons, Lautsprechers und Kopfhörers sehen folgendermaßen aus:
Wenn Sie HD-Audio wünschen, müssen Sie hier möglicherweise den entsprechenden Adapter anschließen. Lesen Sie die Dokumentation für Ihr Motherboard:
Netzwerkports. Ohne sie geht es in unserer Zeit nicht. Wir bekommen das Internet über eine Netzwerkschnittstelle per Kabel oder per Funk. Motherboards haben einen standardmäßig eingebauten Anschluss RJ45 So schließen Sie ein Internetkabel an:
Auf älteren Rechnern lag der Geschwindigkeitsstandard bei 100 Mbit/s, moderne Netzwerkkarten geben 1000 Mbit/s aus. Wenn Ihnen eine Netzwerkkarte nicht ausreicht, können Sie eine weitere kaufen und in den Erweiterungssteckplatz stecken:
Diese Karte ist für den PCI-Steckplatz geeignet. Es gibt kleinere Optionen für PCI-Express:
Geben Sie beim Kauf die Datenübertragungsrate einer bestimmten Karte an. Für Liebhaber drahtlose Netzwerke Es gibt auch eine große Auswahl an Wi-Fi-Adaptern:
Sie können auch in PCI-Erweiterungssteckplätze oder PCI Express eingesteckt werden. Wenn Sie jedoch nicht in der Systemeinheit herumstochern möchten, können Sie auch einen USB kaufen - eine Variante einer solchen Karte:
Sie stecken es in den Port und geben das WLAN-Passwort ein. Und Sie haben ein anderes Peripheriegerät angeschlossen. Viele Heimdruckermodelle haben auch einen WIi-Fi-Adapter, und mit dieser Einrichtung können Sie drahtlos drucken. Glücklicherweise gibt es heute eine große Auswahl und Netzwerkkarten und Drucker.
Wie deaktiviere ich USB-Anschlüsse beim Ausschalten des Computers?
Abschließend werde ich Ihnen sagen, wie Sie ein Problem lösen können. Ich habe ein Headset mit Mikrofon für Videoaufnahmen und Skype-Chats. Die Chinesen lieben es, wo nötig zu schieben und brauchen keine LEDs für die Schönheit. Wenn der Computer ausgeschaltet wird, bleibt die Hintergrundbeleuchtung weiterhin eingeschaltet, da sie über den USB-Anschluss mit Strom versorgt wird.
Die Tastatur leuchtet auch, was nachts nicht sehr praktisch ist, wenn auch nicht schlimm (wenn man im Dunkeln tippt). Um die Stromversorgung der Ports dauerhaft auszuschalten, versuchen Sie, die Tastenkombination einzugeben Win+R und fügen Sie in der Zeile "Ausführen" den Befehl ein powercfg /h aus.
Dann müssen Sie den Computer ausschalten. Die Symptome werden höchstwahrscheinlich verschwinden. Dieser Befehl deaktiviert den Schlafmodus und der Computer wird vollständig heruntergefahren. Sie können in der Systemsteuerung nach den Energieeinstellungen im "Energieplan" suchen, aber es gibt Modelle von Boards, bei denen diese Einstellung über das BIOS deaktiviert ist. Und bei den fortschrittlichsten ist diese Funktion nicht deaktiviert oder sehr tief verborgen. Es wird angenommen, dass es so bequem ist, Geräte nachts aufzuladen.
In schwierigen Fällen kann die Motherboard-Dokumentation weiterhelfen. Suchen Sie den gewünschten Jumper (Jumper) und schalten Sie die Stromversorgung manuell aus. Aber es ist zu schwierig. Am einfachsten ist es, einen USB-Hub mit Schaltern zu kaufen und die erforderlichen Peripheriegeräte daran anzuschließen. Und leide nicht. Tschüss, bis wir uns wiedersehen!
Ein COM-Port oder serieller Port ist eine bidirektionale serielle Schnittstelle, die für den Austausch von Byte-Daten ausgelegt ist. Dieser Port wurde zunächst für den Anschluss des Terminals und dann für Modem und Maus verwendet. Heutzutage ist es üblich, es sowohl zur Verbindung der Quelle als auch zur Kommunikation mit der Verarbeitung eingebetteter Computersysteme zu verwenden.
Verwendungszweck
Bevor wir also ausführlicher darüber sprechen, was ein COM-Port ist, müssen wir in die Vergangenheit blicken, um seine Bedeutung zu verstehen. Buchstäblich vor 15 Jahren wurde eine Methode verwendet, um Geräte über einen speziellen Standardanschluss an der Rückseite der Systemeinheit mit einem speziellen seriellen RS-232-Kabel an einen Computer anzuschließen. Dieses Verfahren hat viele Nachteile. Ein solches Kabel bietet nach modernen Maßstäben eine extrem niedrige Datenübertragungsrate - etwa hundert Kilobit pro Sekunde. Zusätzlich zum Herstellen der physischen Verbindung der Steckverbinder mussten die Geräte ausgeschaltet werden, und sie selbst wurden mit Schrauben aneinander befestigt, die die Zuverlässigkeit gewährleisteten, während sich ihre Abmessungen in beträchtlicher Größe unterschieden.
Ein bisschen Geschichte
Der COM-Port auf Computern dieser Zeit wurde traditionell mit 1 oder 2 nummeriert, da es normalerweise nicht mehr als zwei davon gab. Zusätzliche Ports können bei Bedarf installiert werden. Wenn der Benutzer konfiguriert hat Software, war es erforderlich, genau denjenigen, zu dem die Verbindung bereitgestellt wurde, nicht zu verwechseln und korrekt zu installieren notwendige Ausrüstung. Jeder COM-Port erforderte die richtigen Geschwindigkeitseinstellungen sowie eine Reihe anderer mysteriöser Parameter, die nur einem engen Kreis von Spezialisten bekannt waren. Damit die Verbindung der Geräte erfolgreich war, mussten alle notwendigen Parameter irgendwo herausgefunden oder experimentell ausgewählt werden, da es in diesem Fall keine automatische Konfiguration gab. Darüber hinaus erlaubte die Verbindung über den COM-Port die Verbindung beliebiger Software mit beliebigen externen Geräten, sogar völlig inkompatiblen, was zu einer Vielzahl von Fehlern während des Einstellungsprozesses führte.
Modernität
Jetzt wird die Verbindung über den COM-Port komplett durch mehr ersetzt moderne Methode, für dessen Implementierung keine besonderen Kenntnisse erforderlich sind, nämlich über einen USB-Anschluss. Dieses Verfahren ist frei von allen zuvor erwähnten Nachteilen. Moderne Standards für die Kompatibilität zum Anschluss aller Arten von GPS-Geräten und sehr heterogener Software haben sich jedoch schon vor langer Zeit um das derzeit archaisch gewordene Konzept der COM-Ports gebildet.
Dies liegt daran, dass anfangs fast alle Geräte, einschließlich GPS, extern waren und ihre Verbindung zum Computer über ein serielles Kabel hergestellt wurde, das an einen der Hardwareanschlüsse angeschlossen war. Während des Konfigurationsprozesses musste der Benutzer die Portnummer und die Geschwindigkeit der Datenübertragung darüber korrekt auswählen. Damals entstand der Hauptstandard für die Übertragung von Daten von einem GPS-Empfänger zu einem Programm, das heute NMEA-0183 heißt. Tatsächlich verlangt dieser Standard von allen Entwicklern selbst modernster Hard- und Software den Datenaustausch über COM-Ports. Und das alles unter den Bedingungen, dass sowohl auf modernen Computern als auch auf PDAs der USB-Standard seit langem der wichtigste ist. Hinzu kommt, dass neuerdings vermehrt GPS-Empfänger direkt im Gerätegehäuse verbaut werden, also kein Verbindungskabel zwischen diesem und dem Hauptgerät liegt.
Virtuelle COM-Ports
Ein Ausweg wurde erfunden, nämlich "virtuelle" COM-Ports wurden entwickelt. Es stellt sich heraus, dass das interne Gerät des PDAs, beispielsweise ein GPS-Empfänger, softwaremäßig in Form eines COM-Ports simuliert wird, während es hardwareseitig keines ist. Gleichzeitig macht es für ein Programm, das für eine Schnittstelle über einen solchen Standard ausgelegt ist, keinen Unterschied, wie es implementiert wird. Hier ist das Vorhandensein einer virtuellen Simulation erlaubt und nicht das obligatorische Vorhandensein einer Hardwareimplementierung. So ist es möglich, die Kompatibilität von GPS-Programmen alten Stils mit modernen Geräten sicherzustellen.
Änderungen vorgenommen
Gleichzeitig hat sich die Verwaltung des COM-Ports nicht wesentlich geändert. Der Benutzer muss in der alten Manier komplexe Einstellungen fast manuell vornehmen. Ein moderner COM-Port ist jedoch nicht mehr das sperrige Gerät, das sich auf der Rückseite der Systemeinheit befand, sondern ein völlig anderes Gerät. Und hier ist der springende Punkt, dass aus Software-Sicht alle ihre Implementierungen gesichtslos aussehen, das heißt, es gibt keinen Unterschied zwischen virtuellen und realen Ports. Bei Software unterscheiden sich die Ports nur durch die von den PDA-Herstellern völlig willkürlich vergebenen Nummern. Beispielsweise befindet sich der ASUS-Empfänger normalerweise auf COM5, während PocketLOOX 560 den Empfänger auf COM8 anzeigt. Es stellt sich heraus, dass ein Programm, das Daten von einem GPS-Empfänger empfangen möchte, zunächst keine verlässliche Information über die Bedingungsnummer hat, unter der der Port erscheint, der passend für den Empfänger auf diesem PDA vorgeschrieben ist.
Wie funktioniert das alles?
Da dies unter allen verfügbaren COM-Ports möglich ist automatische Suche geeignet, das Verfahren für eine solche Erhebung ist eher unzuverlässig und ziemlich umständlich. Dies liegt daran, dass die im System als COM-Ports angezeigten Geräte sehr unterschiedlich sein können und nichts mit GPS zu tun haben, sie können völlig unvorhersehbar auf eine solche Umfrage reagieren. Beispielsweise gibt es auf einem PDA Ports, die mit einem internen Mobilfunkmodem, mit USB, mit einem Infrarotport sowie mit anderen Elementen verbunden sind. Der Zugriff auf sie durch ein Programm, das für die Arbeit mit einem bestimmten Gerät ausgelegt ist, kann zu einer völlig unvorhersehbaren Reaktion sowie zu verschiedenen Fehlfunktionen führen, die häufig zum Einfrieren des PDA führen. Deshalb kann der Versuch, einen COM-Port zu öffnen, zu unerwarteten Situationen führen, bis hin zum Einschalten von Bluetooth oder Und es kann noch unverständlichere Fälle geben.
COM-Port-Betrieb
Für COM-Ports wird als Basis ein asynchroner Universal-Transceiver-Chip verwendet. Diese Mikroschaltung existiert in mehreren Varianten: Intel 16550A, 16550, 16450, 8250. Für jeden COM-Port enthält sie Datenempfänger- und Senderregister sowie eine Reihe von Steuerregistern, auf die über BIOS-, Windows- und MS-DOS-Programme zugegriffen werden kann. Bei letzte Version Microchip verfügt über eine Reihe von Puffern zur temporären Speicherung von gesendeten und empfangenen Daten. Dank dieser Möglichkeit ist es möglich, die Arbeit des Zentralprozessors seltener zu unterbrechen und die Geschwindigkeit der Datenübertragung zu koordinieren.
Hauptparameter
Das COM-Port-Gerät nimmt die folgenden charakteristischen Merkmale an:
Die Basisadresse des Ports für die Eingabe und Ausgabe von Informationen;
Hardware-Interrupt-Nummern;
Die Größe eines Informationsblocks;
Die Geschwindigkeit, mit der Daten übertragen werden;
Ehrlichkeitserkennungsmodus;
Verfahren zur Verwaltung des Informationsflusses;
Die Anzahl der Stoppbits.
Wie überprüfe ich den COM-Port des Computers? Was ist zu beachten?
Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei diesem Porttyp um eine bidirektionale Schnittstelle für einen seriellen Weg auf Bitebene. Eine Besonderheit gegenüber dem Parallelport ist hier die bitweise Übertragung der Daten. Die Anatomie eines COM-Anschlusses ist so, dass er nicht der einzige an einem Computer ist, der eine serielle Datenübertragungsmethode verwendet. Ein ähnliches Prinzip verwenden beispielsweise auch Schnittstellen wie Ethernet oder USB, allerdings ist es historisch so üblich, den Port des RS232-Standards seriell zu nennen.
Sehr oft ist es erforderlich, einen COM-Port zur Reparatur und Diagnose eines Computers zu öffnen und gleichzeitig auf Funktionsfähigkeit zu prüfen. Es ist sehr einfach, ein Element zu verbrennen. Meistens geschieht dies aufgrund des Verschuldens des Benutzers, der das Gerät falsch trennt und den Stecker herauszieht, während die Schnittstelle angeschlossen ist. Der einfachste Weg, um zu überprüfen, ob die Schnittstelle funktioniert, besteht darin, eine Maus daran anzuschließen. Es ist jedoch so schwierig, sich ein vollständiges Bild zu machen, da der Manipulator nur die Hälfte der von acht verfügbaren Signalleitungen verwendet. Nur die Verwendung eines speziellen Steckers und Programms ermöglicht eine Funktionsprüfung. Für diese Zwecke gibt es bereits eine speziell entwickelte Software.
Manchmal muss man das Problem der Kommunikation lösen elektronisches Gerät mit einem Computer, sei es nur Datenaustausch oder Fernsteuerung. Dieser Artikel beschreibt, wie dies über die serielle Schnittstelle erfolgen kann. Sein Hauptvorteil ist, dass die Standardsoftware Windows-Oberfläche(API) ermöglicht es Ihnen, die Ausgangsleitungen direkt zu steuern, indem Sie sie direkt steuern, und hat die Funktion, auf ein Ereignis zu warten, das mit dem COM-Port verbunden ist. Außerdem ermöglicht der RS-232-Standard, nach dem COM-Ports hergestellt werden, das Anschließen und Trennen von Kabeln während des Gerätebetriebs (Hot-Plug).
Beschreibung
COM-Port (serielle Schnittstelle)– eine bidirektionale Schnittstelle, die Daten in serieller Form (Bit für Bit) über das RS-232-Protokoll überträgt. Dies ist ein ziemlich verbreitetes Protokoll, das verwendet wird, um ein Gerät (z. B. einen Computer) mit anderen über Kabel mit einer Länge von bis zu 30 m zu verbinden. Die Pegel der logischen Signale unterscheiden sich hier von den Standardsignalen: Der Pegel einer logischen Einheit liegt zwischen +5 und +15 V, der Pegel einer logischen Null zwischen -5 und -15 V, was zusätzliche Schaltungsumwandlungen erfordert, aber gutes Rauschen liefert Immunität.
Betrachten Sie einen 9-poligen Stecker (DB-9M). Unten ist die Pinbelegung:
| Ausgang Nr. | Name | Signalnatur | Signal |
| 1 | DCD | Eingang | Datenträger erkennen |
| 2 | RxD | Freier Tag | Daten übertragen |
| 3 | TxD | Eingang | Empfange Daten |
| 4 | DTR | Freier Tag | Datenterminal bereit |
| 5 | Masse | - | Boden |
| 6 | DSR | Eingang | Datensatz bereit |
| 7 | RTS | Freier Tag | Anfrage zu senden |
| 8 | CTS | Eingang | Klar zum Senden |
| 9 | RI | Eingang | Ringanzeige |
Uns interessieren vor allem die Pins 2 (Datenübertragung), 3 (Datenempfang) und 5 (Masse). Dies ist die Mindesteinstellung für die Möglichkeit der bidirektionalen Kommunikation zwischen Geräten.
Ich werde nicht auf die Beschreibung des Protokolls im Detail eingehen. Dafür gibt es GOSTs usw. Deshalb werden wir weiter gehen und darüber sprechen, wie man dieses Biest kontrolliert.
Anwendung
Wie bereits erwähnt, unterscheiden sich RS-232-LAN-Pegel von Standard-TTL-Pegeln. Daher müssen wir die Spannungswerte irgendwie umwandeln. Diese. aus +15V 5V und aus -15V 0V machen (und umgekehrt). Eine Möglichkeit (und wahrscheinlich die einfachste) ist die Verwendung eines speziellen MAX232-Chips. Es ist leicht verständlich und kann zwei logische Signale gleichzeitig umwandeln.
Unten ist ein Diagramm seiner Einbeziehung:
Ich denke nicht, dass es irgendwelche Schwierigkeiten geben sollte. Dies ist eine der Möglichkeiten, diesen Chip zu verwenden: Daten von einem Mikrocontroller auf einen Computer zu übertragen und umgekehrt. Das übertragene Signal geht zu den Zweigen T x IN auf einer Seite und auf R x IN auf der anderen Seite. Eingangssignale werden von T abgenommen x AUS und R x AUS bzw.
Programmierung
Lassen Sie uns zunächst über das Programmieren von Ports auf niedriger Ebene sprechen. Das wird richtiger sein. Ich habe viel Nerven darauf verwendet, mich mit dieser Schnittstelle zu beschäftigen, bis ich begann, mich mit dem Funktionsprinzip auf einer niedrigeren Ebene als einer einfachen Übertragung von Zeichen zu befassen. Wenn das klar ist, dann mit Sprachen hohes Level es wird keine probleme geben.
Unten sind die Adressen der COM-Ports, mit denen wir arbeiten müssen:
| Portname | Adresse | IRQ |
| COM 1 | 3F8h | 4 |
| COM2 | 2F8h | 3 |
| COM 3 | 3E8h | 4 |
| COM4 | 2E8h | 3 |
Sie können sich unterscheiden. Sie können die Werte in den BIOS-Einstellungen festlegen. Dies sind Basisadressen. Die Adressen der für den Betrieb der Häfen zuständigen Register hängen ebenfalls von ihnen ab:
| Adresse | DLAB | Lesen Schreiben | Abkürzung | Namen registrieren |
| + 0 | =0 | Schreiben | – | Senderhaltepuffer |
| =0 | lesen | – | Empfängerpuffer | |
| =1 | Lesen Schreiben | – | Divisor-Latch Low-Byte | |
| + 1 | =0 | Lesen Schreiben | IHR | Interrupt-Enable-Register |
| =1 | Lesen Schreiben | – | Divisor Latch High Byte | |
| + 2 | - | lesen | IIR | Interrupt-Identifikationsregister |
| - | Schreiben | FCR | FIFO-Steuerregister | |
| + 3 | - | Lesen Schreiben | LCR | Leitungssteuerregister |
| + 4 | - | Lesen Schreiben | MCR | Modemsteuerregister |
| + 5 | - | lesen | LSR | Leitungsstatusregister |
| + 6 | - | lesen | MSR | Modemstatusregister |
| + 7 | - | Lesen Schreiben | – | Scratch-Register |
Die erste Spalte ist die Adresse des Registers relativ zur Basis. Zum Beispiel für COM1: Die LCR-Registeradresse lautet 3F8h+3=3FB. Die zweite Spalte ist ein DLAB-Bit (Divisor Latch Access Bit), das eine andere Zuweisung für dasselbe Register definiert. Es ermöglicht Ihnen, 12 Register mit nur 8 Adressen zu betreiben. Wenn beispielsweise DLAB = 1 ist und die Adresse 3F8h adressiert wird, setzen wir den Wert des niedrigen Bytes des Taktteilers. Ist DLAB=0, so wird das gesendete bzw. empfangene Byte unter Bezugnahme auf die gleiche Adresse in dieses Register geschrieben.
Register „Null“.
Es entspricht den Registern zum Empfangen / Senden von Daten und zum Einstellen des Koeffizienten des Generatorfrequenzteilers. Wie oben erwähnt, wenn DLAB=0, dann wird das Register verwendet, um empfangene/gesendete Daten zu schreiben, wenn es gleich 1 ist, dann wird der Wert des niederwertigen Bytes des Taktgenerator-Frequenzteilers gesetzt. Die Datenübertragungsrate hängt vom Wert dieser Frequenz ab. Das High-Byte des Divisors wird auf den nächsten Speicherplatz geschrieben (d. h. für den COM1-Port wird es 3F9h sein). Nachfolgend die Abhängigkeit der Datenrate vom Teilerverhältnis:
Un(IER)
Wenn DLAB=0, dann wird es als Interrupt-Steuerregister von einem asynchronen Adapter verwendet, wenn DLAB=1, dann setzt es das High-Byte des Taktgenerator-Frequenzteilers.
Interrupt-Identifikationsregister (IIR)
Eine Unterbrechung ist ein Ereignis, das die Ausführung des Hauptprogramms stoppt und die Ausführung der Unterbrechungsroutine startet. Dieses Register bestimmt die Art des aufgetretenen Interrupts.
Leitungssteuerregister (LCR)
Dies ist das Steuerregister.
| Bit 7 | 1 | Divisor Latch Access Bit - Einstellung der Datenaustauschrate | ||
| 0 | Normalmodus (Unterbrechungssteuerung, Daten empfangen / senden) | |||
| Bit 6 | Zeilenumbruch simulieren (sendet eine Folge von mehreren Nullen) | |||
| Bits 3 - 5 | Bit 5 | Bit 4 | Bit 3 | Paritätsauswahl |
| X | X | 0 | keine Parität | |
| 0 | 0 | 1 | Ungerade Parität | |
| 0 | 1 | 1 | Gleichmäßige Parität | |
| 1 | 0 | 1 | Hohe Parität (Sticky) | |
| 1 | 1 | 1 | Niedrige Parität (Sticky) | |
| Bit 2 | Anzahl der Stoppbits | |||
| 0 | 1 Stoppbit | |||
| 1 | 2 Stoppbits für 6,7 oder 8 Datenbits oder 1,5 Stoppbits für 5 Datenbits. | |||
| Bit 0 und 1 | Bit 1 | Bit 0 | Anzahl der Datenbits | |
| 0 | 0 | 5 Bit | ||
| 0 | 1 | 6 Bit | ||
| 1 | 0 | 7 Bit | ||
| 1 | 1 | 8 Bit | ||
Die Paritätsprüfung impliziert die Übertragung eines weiteren Bits - des Paritätsbits. Sein Wert wird so eingestellt, dass die Gesamtzahl der Einsen (oder Nullen) im Bit-Burst gerade oder ungerade ist, abhängig von der Einstellung der Register des Ports. Dieses Bit wird verwendet, um Fehler zu erkennen, die während der Datenübertragung aufgrund von Störungen auf der Leitung auftreten können. Das empfangende Gerät berechnet die Parität der Daten neu und vergleicht das Ergebnis mit dem empfangenen Paritätsbit. Wenn die Parität nicht übereinstimmt, dann wird davon ausgegangen, dass die Daten mit einem Fehler übertragen wurden.
Das Stoppbit bedeutet das Ende der Datenübertragung.
Modemsteuerregister (MCR)
Modemsteuerregister.
| Bisschen | Bedeutung |
|---|---|
| 0 | Leitung DTR |
| 1 | RTS-Linie. |
| 2 | OUT1-Leitung (Ersatz) |
| 3 | Leitung OUT2 (frei) |
| 4 | Führen Sie eine Diagnose durch, wenn ein asynchroner Adaptereingang mit seinem Ausgang kurzgeschlossen ist. |
| 5-7 | Gleich 0 |
Leitungsstatusregister (LSR)
Ein Register, das den Zustand der Leitung bestimmt.
| Bisschen | Bedeutung |
|---|---|
| 0 | Daten empfangen und zum Lesen bereit, werden automatisch zurückgesetzt, wenn Daten gelesen werden. |
| 1 | Überlauffehler. Ein neues Datenbyte wurde empfangen und das vorherige wurde noch nicht vom Programm gelesen. Das vorherige Byte geht verloren. |
| 2 | Paritätsfehler, gelöscht nach Lesen des Leitungsstatus. |
| 3 | Synchronisierungsfehler. |
| 4 | Überterkannt "BREAK" ist eine lange Folge von Nullen. |
| 5 | Das Speicherregister des Senders ist leer und es kann ein neues Byte zur Übertragung geschrieben werden. |
| 6 | Das Senderschieberegister ist leer. Dieses Register empfängt Daten vom Halteregister und serialisiert sie zur Übertragung. |
| 7 | Timeout (Gerät nicht mit Computer verbunden). |
Modemstatusregister (MSR)
Modem-Statusregister.
OK, jetzt ist alles vorbei. Mithilfe dieser Register können Sie direkt mit dem COM-Port kommunizieren und die Übertragung und den Empfang von Daten steuern. Wenn Sie keine Lust haben, mit Speicher herumzuspielen, können Sie fertige Komponenten für verschiedene Programmierumgebungen verwenden: C++, VB, Delphi, Pascal usw. Sie sind intuitiv, daher denke ich, dass es sich nicht lohnt, sich hier auf sie zu konzentrieren.
