Az RS-232 interfész leírása, a használt csatlakozók formátuma és a lábak rendeltetése, jelmegnevezések, adatcsere protokoll.

Általános leírása

Az RS-232 interfész, hivatalos nevén "EIA/TIA-232-E", de ismertebb nevén "COM port" interfész, egykor az egyik legelterjedtebb interfész volt a számítástechnikában. A gyorsabb és intelligensebb interfészek, például az USB és a FireWare megjelenése ellenére továbbra is megtalálható az asztali számítógépekben. A rádióamatőrök szempontjából előnyei közé tartozik az alacsony minimális sebesség és a protokoll egyszerű megvalósítása egy házi készítésű készülékben.

A fizikai interfészt kétféle csatlakozó valósítja meg: DB-9M vagy DB-25M, utóbbi gyakorlatilag soha nem található meg a jelenleg gyártott számítógépekben.

A 9 tűs csatlakozó tűkiosztása

9 tűs apa DB-9M típus Pin számozás a tű oldalán A jelek iránya a gazdagéphez (számítógéphez) viszonyítva

Kapcsolatba lépni Jel Irány Leírás 1 CD Bejárat Fuvarozó észlelve 2 RXD Bejárat Fogadott adatok 3 TXD Kijárat Átvitt adatok 4 DTR Kijárat Gazda készen áll 5 GND - közös vezeték 6 DSR Bejárat Készülék 7 RTS Kijárat A gazdagép készen áll az átvitelre 8 CTS Bejárat Az eszköz fogadásra kész 9 R.I. Bejárat Hívás észlelve

A 25 tűs csatlakozó tűkiosztása

Kapcsolatba lépni Jel Irány Leírás 1 PAJZS - Képernyő 2 TXD Kijárat Átvitt adatok 3 RXD Bejárat Fogadott adatok 4 RTS Kijárat A gazdagép készen áll az átvitelre 5 CTS Bejárat Az eszköz fogadásra kész 6 DSR Bejárat Készülék 7 GND - közös vezeték 8 CD Bejárat Fuvarozó észlelve 9 - - lefoglal 10 - - lefoglal 11 - - Nem használt 12 SCD Bejárat 2. szolgáltató észlelve 13 SCTS Bejárat Készülék fogadásra #2

Kapcsolatba lépni Jel Irány Leírás 14 STXD Kijárat Átvitt adatok #2 15 TRC Bejárat Adó időzítése 16 SRXD Bejárat 2. adat fogadása 17 RCC Bejárat Vevő időzítése 18 LLOOP Kijárat helyi hurok 19 SRTS Kijárat Gazda készen áll az átvitelre #2 20 DTR Kijárat Gazda készen áll 21 RLOOP Kijárat Külső hurok 22 R.I. Bejárat Hívás észlelve 23 DRD Bejárat Adatsebesség meghatározva 24 TRCO Kijárat Külső adó időzítése 25 TESZT Bejárat Teszt üzemmódban

A táblázatokból látható, hogy a 25 tűs interfészt egy teljes értékű második adó-vevő csatorna (a "#2" jelzésű jelek), valamint számos további vezérlő és vezérlőjel jelenléte különbözteti meg. Gyakran azonban annak ellenére, hogy a számítógépben van egy "széles" csatlakozó, további jelek egyszerűen nem csatlakoznak hozzá.

Elektromos jellemzők

Adó logikai szintjei:"0" - +5 és +15 volt között, "1" - -5 és -15 volt között.

Vevő logikai szintjei:"0" - +3 volt felett, "1" - -3 volt alatt.

a vevő bemeneti impedanciája legalább 3 kOhm.

Ezeket a jellemzőket a szabvány minimumként határozza meg, ami garantálja az eszközök kompatibilitását, azonban a valós jellemzők általában sokkal jobbak, ami egyrészt lehetővé teszi kis fogyasztású eszközök (pl. számos saját készítésű adatkábel) táplálását a portról. számára mobiltelefonok), másrészt a port bemenetére vonatkozik fordított TTL szint bipoláris jel helyett.

A fő interfész jeleinek leírása

CD- A készülék akkor állítja be ezt a jelet, amikor vivőt észlel a vett jelben. Általában ezt a jelet a modemek használják, amelyek ily módon tájékoztatják a gazdagépet, hogy működő modemet észleltek a vonal másik végén.

RXD- Vonal fogadja az adatokat a fogadó eszközről. Részletes leírása az „Adatcsere protokoll” részben található.

TXD- Host adatkapcsolat az eszközhöz. Részletes leírása az „Adatcsere protokoll” részben található.

DTR- A gazdagép állítja be ezt a jelet, amikor készen áll az adatcserére. Valójában a jel beállítása a port kinyitásakor történik kommunikációs programés ebben az állapotban marad mindaddig, amíg a port nyitva van.

DSR- Az eszköz beállítja ezt a jelet, amikor be van kapcsolva, és készen áll a gazdagéppel való kommunikációra. Ezt és az előző (DTR) jeleket be kell állítani a kommunikációhoz.

RTS- A gazdagép beállítja ezt a jelet, mielőtt elkezdené az adatátvitelt az eszközre, és azt is jelzi, hogy készen áll az adatok fogadására a készülékről. Hardveres kommunikáció vezérlésére szolgál.

CTS- A készülék ezt a jelet a gazdagép előző (RTS) beállítására válaszul adja meg, amikor készen áll az adatok fogadására (például amikor a gazdagép által küldött előző adatokat a modem továbbította a vonalon, vagy van szabad hely a közbenső puffer).

R.I.- Az eszköz (általában modem) akkor állítja be ezt a jelet, amikor hívás érkezik egy távoli rendszerről, például amikor telefon hívás ha a modem hívásfogadásra van beállítva.

Kommunikációs protokoll

Az RS-232 protokollban az adatcsere szabályozásának két módja van: hardver és szoftver, valamint két átviteli mód: szinkron és aszinkron. A protokoll lehetővé teszi, hogy bármelyik vezérlési módot bármely átviteli móddal együtt használjuk. Lehetővé teszi az áramlásvezérlés nélküli működést is, ami azt jelenti, hogy a gazdagép és az eszköz mindig készen áll az adatok fogadására, amikor a kapcsolat létrejön (DTR és DSR jelek be vannak állítva).

Hardveres vezérlési módszer RTS és CTS jelek segítségével valósítják meg. Az adatok továbbításához a gazdagép (számítógép) beállítja az RTS jelet, és megvárja, amíg az eszköz beállítja a CTS jelet, majd megkezdi az adatátvitelt, amíg a CTS jel be van állítva. A CTS jelet a gazdagép közvetlenül a következő bájt átvitelének megkezdése előtt ellenőrzi, így a már megkezdett bájt a CTS értékétől függetlenül teljes mértékben továbbításra kerül. Félduplex kommunikációs módban (az eszköz és a gazdagép felváltva továbbít adatokat, full-duplex módban egyszerre is megtehetik) az RTS jel eltávolítása a gazdagép által azt jelenti, hogy vételi módba kapcsol.

Szoftvervezérlési módszer az átvitel leállításához (0x13 karakterkód, XOFF) és folytatáshoz (0x11 karakterkód, XON-nak nevezett) speciális karakterek átviteléből áll. Ezen karakterek beérkezésekor az átvitelt le kell állítani, vagy ennek megfelelően folytatni kell (ha van továbbításra váró adat). Ez a módszer a hardveres megvalósítás szempontjából egyszerűbb, azonban lassabb választ ad, és ennek megfelelően előzetes értesítést igényel az adótól, ha a vételi puffer szabad helye egy bizonyos határig csökken.

Szinkron átviteli mód folyamatos adatcserét jelent, amikor a bitek adott sebességgel további szünetek nélkül követik egymást. Ez a mód COM porton keresztül Nem támogatott.

Aszinkron átviteli mód az, hogy minden adatbájt (és a paritásbit, ha van) egy nulla kezdőbitből és egy vagy több egy stopbitből álló órajelsorozattal van "csomagolva". Az aszinkron üzemmódban lévő adatfolyam diagram az ábrán látható.

Az egyik lehetséges vevőműveleti algoritmus következő:

1. Várja meg a vételi jel "0" szintjét (RXD host esetén, TXD eszköz esetén).
2. Számolja meg a bit időtartamának felét, és ellenőrizze, hogy a jelszint továbbra is "0"-e
3. Számolja meg a bit teljes időtartamát, és írja be az aktuális jelszintet a legkisebb jelentőségű adatbitbe (0. bit)
4. Ismételje meg az előző pontot az összes többi adatbitre
5. Számolja meg a teljes bitidőt és az aktuális jelszintet a helyes vétel ellenőrzéséhez a paritás segítségével (lásd alább)
6. Számolja meg a bit teljes időtartamát, és győződjön meg arról, hogy az aktuális jelszint "1".

A számítástechnikában a soros port egy soros kommunikációs interfész, amelyen keresztül információ továbbítása vagy kimenete történik egyszerre. A személyi számítógépek történetének nagy részében az adatokat soros portokon keresztül vitték át olyan eszközökre, mint a modemek, terminálok és különféle perifériák.

Bár az olyan interfészek, mint az Ethernet, a FireWire és az USB, mind soros adatfolyamként küldik az adatokat, a "soros port" kifejezés általában azonosítja Hardver, többé-kevésbé kompatibilis az RS-232 szabvánnyal, modemmel vagy hasonló eszközzel való kommunikációra tervezték.

A soros portok nélküli modern számítógépek soros átalakítókat igényelhetnek az RS-232 soros eszközökkel való kompatibilitás biztosítása érdekében. A soros portokat továbbra is használják olyan alkalmazásokban, mint az ipari automatizálási rendszerek, tudományos műszerek, értékesítési pontrendszerek, valamint egyes ipari és fogyasztói termékek. A kiszolgáló számítógépek a soros portot felügyeleti vagy diagnosztikai konzolként használhatják. A hálózati berendezések (például útválasztók és kapcsolók) gyakran a soros konzolt használják a konfigurációhoz. Ezeken a területeken továbbra is soros portokat használnak, mert egyszerűek, olcsók, és konzolszolgáltatásaik erősen szabványosítottak és elterjedtek.

COM port kivezetés (RS232)

2 fajta van com port a, egy 25 tűs régi csatlakozót és egy újabb, 9 tűs csatlakozót, amelyik felváltotta.

Az alábbiakban egy tipikus szabványos 9 tűs RS232 csatlakozó diagramja látható csatlakozókkal, ezt a típusú csatlakozót DB9 csatlakozónak is nevezik.

1. Carrier Detect (DCD).
2. Adatok fogadása (RXD).
3. Adatátvitel (TXD).
4. A vevő cserére kész (DTR).
5. Föld (GND).
6. Forrás készen áll a cserére (DSR).
7. Küldési kérés (RTS).
8. Átvitelre kész (CTS).
9. Hívójel (RI).

Az RJ-45–DB-9 soros port adapter tűjének információi a kapcsolóhoz

A konzolport egy RS-232 soros interfész, amely RJ-45 csatlakozót használ a vezérlőeszközhöz, például számítógéphez vagy laptophoz való csatlakozáshoz. Ha laptopja vagy számítógépe nem rendelkezik DB-9 csatlakozótűvel, és laptopját vagy számítógépét a kapcsolóhoz szeretné csatlakoztatni, használja az RJ-45 és a DB-9 adapter kombinációját.

	DB-9	RJ-45
Adatok beszerzése	2	3
Adatátvitel	3	6
Cserekészség	4	7
föld	5	5
föld	5	4
Cserekészség	6	2
Áthelyezési kérvény	7	8
Átvitel kész	8	1

Vezeték színei:

1 Fekete
2 Barna
3 Piros
4 Narancs
5 Sárga
6 Zöld
7 Kék
8 Szürke (vagy fehér)

Üdvözlet, barátok. Folytatjuk a rendszerblokk tanulmányozását. Ma a számítógépes portokról fogok beszélni. Ami? Az internetes technológiák gyors fejlődésével a „port”, „socket” fogalma széles körben elterjedt. Ez egy másik ág, és ma nem beszélünk róla. Ennek a cikknek a témája a tisztán "vas", "igazi" csatlakozókról (vagy portokról) tartalmaz információkat, amelyeket csatlakoztatásra terveztek. különféle eszközök a rendszeregységhez.

A hardver is fejlődik, és minden generációval új típusú csatlakozókat (vagy portokat) fedezünk fel a megvásárolt rendszeregységeken. Különféle, úgynevezett perifériás eszközök csatlakoznak hozzájuk. Rendszeregység + monitor = számítógép. Minden, ami hozzájuk kapcsolódik (nyomtatók, szkennerek, programozók, videokártyák, monitorok stb.), perifériák.

A számítógépen sok port található. Be vannak kapcsolva alaplap rendszerblokkés csatlakozók (legtöbbjük a hátoldalon). A csatlakozók egy része az előlapon is megjelenik, és az alaplapra is csatlakozik.

Kiegészítően is telepíthető további eszközök speciális bővítőnyílásokon keresztül. Ezek az eszközök közé tartoznak a különálló grafikus kártyák, hálózati kártyák, wifi adapterek, USB hubok, kártyaolvasók, elektronikus zárak, videokártyák és még sok más.

A bővítőhelyek jelenléte lehetővé teszi, hogy önállóan összeállítson egy számítógépet, mint egy tervező, az Ön preferenciái alapján, anélkül, hogy további napot kellene töltenie. Mivel a fejlesztők már régóta szabványosították a gyártott berendezéseket. Ha szükséges, frissítheti. Ez a fő oka annak, hogy az IBM-PC kompatibilis számítógépeket (ahogy egy ilyen platformot nevezik) egykor kiszorították az Apple Macintosh piacáról.

Rendszeregységeik eredetileg nem voltak szétválaszthatók, a berendezés nem volt cserélhető. Lehetetlen egy ilyen eszközt frissíteni, és az ilyen eszköz karbantarthatósága csökken.

A számítógépes portok rövid listája

Képesnek kell lennie vizuálisan megkülönböztetni a csatlakozókat egymástól. A gyártó nem mindig jelzi a nevüket. Mivel a csatlakozók a rendszeregység hátlapján vannak csoportosítva, ezzel kezdjük. Minden portnak angol neve van, nincs mit tenni. Röviden feloszthatók:

1. Soros portok;
2. Párhuzamos port;
3. Portok számítógéphez és egérhez;
4. USB portok;
5. SCSI portok;
6. Videó portok;
7. Hálózati kábel csatlakozók;
8. Audio csatlakozók;
9. Kártyaolvasók;

E fajták egy része már a feledés homályába merült, és már nem található meg a modern alaplapokon. Más fajták éppen ellenkezőleg, bővítik funkcionalitásukat, és vannak alaplapok az ínyencek számára - a jó minőségű hang vagy videó szerelmeseinek.

Az ilyen kártyák támogathatják a harmadik féltől származó audio- vagy videoformátumokat is (Sony, Philips), és ekkor egy ilyen számítógépen megtalálhatja a megfelelő csatlakozót. Az audio- és videoportok ma különleges változatossággal büszkélkedhetnek.

Számítógépes portok a perifériák csatlakoztatásához

Soros port— mára már elavult. De az elektronikai készülékeket javító szakemberek számára ezek értékesek. Kezdetben ezt a portot modem csatlakoztatására használták. Az adatátviteli sebesség tipikus - 110 és 115 200 bit / másodperc között. Általában kettő volt belőlük csatlakozóval. D.B. 9 apa típusa:

A sebesség elég ahhoz, hogy a programozó villogjon a mikrokontrolleren ill mobiltelefon. Vagy adatcseréhez szünetmentes tápegységgel. Ezeket a portokat hívják COM1és COM2.

Párhuzamos port- sokak számára ismerős, mert elsősorban nyomtató csatlakoztatására szolgált. Szintén majdnem kihalt faj. Hardveres biztonsági kulcsok csatlakoztatására is használták.

A csatlakozót a csatlakozáshoz használják. DB25 mint "anya". Az adatátviteli sebesség alacsony – de programozónak vagy egy régi lézernyomtatónak elég. A legtöbb régebbi számítógép mindig két soros és egy párhuzamos porttal rendelkezett.

Billentyűzet és egér portok minden felhasználó számára ismerős. NÁL NÉL modern számítógépek lilák és zöldek. Az egér és a billentyűzet csatlakozói azonos színűek. Nehéz összetéveszteni. A csatlakozók hat tűs (mini-Din) típusú "anya". Németországban találták fel, és ez lett a szabvány. Az IBM/PC2 másik neve

hiszen először a már említett IBM PC platformon használták őket. Ha a csatlakozók összekeverednek a csatlakozáskor, az eszközök nem működnek. Határozott plusz - kíméli az USB-portokat. Mínusz - ne felejtse el újraindítani a számítógépet, ha nem megfelelően van csatlakoztatva. Egyébként szintén eltűnő faj. Sok modern számítógépen ez a port csak egy maradt - és egyben lila-zöldre van festve. Csak egy eszközt csatlakoztathat hozzá, akár egeret, akár billentyűzetet.

USB portok. Univerzális soros busz, ( univerzális soros busz). 1998 óta kiszorítja a többi kikötőt; még az autórádiókon és a kamerákon is megtalálja ezt a csatlakozót ma. Az első generációkban az adatátviteli sebesség körülbelül 12 Mb / s volt. - észbontó azokra az időkre. Ma USB 3-at használunk, amelynek sebessége 5 Gbps

Ezek a portok kívülről nem változtak. A számítógép A típusú csatlakozókkal rendelkezik. Bármely csatlakoztatott eszköz csatlakozóját "B"-nek hívják. Négy érintkezővel rendelkezik, kettő az áramhoz, kettő az adatátvitelhez. Ennek megfelelően kétszer annyi érintkező van az USB 3.0 portokon.

SCSI portok(Kis számítógépes rendszerek interfésze) . Nálunk egészen konkrét és ritka dolog; Szerintem hétköznapi felhasználóval külföldön nem fogod megtalálni. Úgy gondolom, hogy az ilyen interfésszel rendelkező készülékek megrendelésre készültek - céges használatra. Ez- hálózati felület adatcseréhez, akár 160 Mbps sebességgel.

Egyszer találkoztam egy laptoppal, amelyet 1999-ben hozott Amerikából a Dell. Volt egy ilyen többtűs portja. Úgy volt elhelyezve, hogy csak a laptop asztalra helyezésével lehetett használni. Maga a csatlakozó rugókon lévő függönyökkel van lezárva. Ebből következően valahol Amerikában is voltak olyan asztalok, amelyekbe ez a csatlakozó be van építve... Elhozod, felteszed az asztalra, és rá van kötve a vállalati hálózatra.

A felület különféle változatai már ismerősek számunkra db-25, valamint 50 nagy sűrűségű, 68 tűs nagy sűrűségű, 80 tűs SCA, Centronics. Ehhez az interfészhez merevlemezeket is lehetett csatlakoztatni. A kapcsolatért egy speciális tábla - a fogadó adapter felelős.

Videó portok. Nem tévesztheted össze őket másokkal sem. A szabványos videoport egy kék színű, 15 tűs anya D-típusú VGA-csatlakozó. Monitor csatlakoztatására szolgál. Ez egy régi szabvány, amelyet 1987-ben fogadtak el. Nem minden alaplapon van ilyen. Ha nincs "fedélzetén", akkor a rendszeregység alján található. A bővítőhelybe videokártya van telepítve:

Ha úgy dönt, hogy a már meglévő ("fedélzeti") videokártyán kívül telepít egy videokártyát, akkor az utóbbi már nem fog működni. Ez jó. A monitor csak akkor működik, ha csatlakoztatva van a telepítetthez.

A modern videokártyákon a VGA portot már nehéz megtalálni; felváltják őket egy másik fajta - DVI. Átmeneti alaplapon ez valahogy így néz ki:

Nagyon gyakran vannak olyan esetek, amikor a VGA videokártya meghibásodik. Új vásárlása után kiderül, hogy csak DVI portok vannak benne, ilyenkor adaptert kell vásárolni és a DVI csatlakozóra szerelni:

Ügyeljen az adapter típusára. Az a tény, hogy a DVI csatlakozók is eltérőek - az új drága videokártyák DVI-D vagy DVI-I portokkal rendelkeznek. Az adapterek nem cserélhetők, ellenőrizze ezt a pontot az eladóval.

Ebben az esetben nem kell új monitort vásárolnia. Az eddig új monitorokhoz is kétféle – VGA és DVI – csatlakozó került.

HDMI port. Hol van most nélküle a 21. században? A multimédiás interfész nagyfelbontású videó és hang továbbítására szolgál másolásvédelemmel. Egyszerre cseréli a fenti videó és néhány audio portot (SCART, VGA, YPbPr, RCA, S-Video.). Valószínűleg ez a felület végül minden mást felvált. Bármilyen digitális berendezésen megtalálható - a fényképezőgéptől a számítógépig (vagy laptopig).

Mérete egy USB-porthoz hasonlítható, az adatátviteli sebesség pedig óriási a fentiekhez képest - akár 48 Gbps. Az adatátvitel jó interferenciavédelemmel ellátott kábelen keresztül történik. A kábel laptophoz és TV-hez csatlakoztatható, és videókat nézhet. A kábel hossza nem haladhatja meg a 10 métert, ellenkező esetben erősítő/jelismétlő szükséges.

Pro audio csatlakozók Nem beszélek részletesen. Minden úgy néz ki, mint egy otthoni DVD-lejátszón, ha valami különlegesről van szó. Példa erre az SPDiF csatlakozó, amely bővítőhelyre telepíthető:

A SONY és a PHILIPS audio szabványa, ez a kártya az alaplaphoz csatlakozik egy csatlakozóval a megfelelő csatlakozóhoz. A mikrofon, hangszóró, fejhallgató csatlakoztatására szolgáló szabványos jack csatlakozók így néznek ki:

Ha HD hangot szeretne, lehet, hogy ide kell csatlakoztatnia a megfelelő adaptert. Olvassa el az alaplap dokumentációját:

hálózati portok. A mi korunkban lehetetlen nélkülözni őket. Az internetet hálózati interfészen keresztül kapjuk kábelen, vagy rádión keresztül. Az alaplapok szabványos beépített csatlakozóval rendelkeznek RJ45 internetkábel csatlakoztatásához:

A régebbi számítógépeken a sebesség szabvány 100 Mbps volt, a modern hálózati kártyák 1000 Mbps-ot adnak ki. Ha egy hálózati kártya nem elég Önnek, vásárolhat egy továbbit, és helyezheti be a bővítőhelyre:

Ez a kártya alkalmas PCI foglalathoz. Vannak kisebb lehetőségek a PCI-expresshez:

Vásárláskor adja meg az adott kártya adatátviteli sebességét. A szerelmeseknek vezeték nélküli hálózatok Wi-Fi adapterek széles választéka is elérhető:

PCI bővítőhelyre vagy PCI Expressre is csatlakoztathatók. Ha azonban nem szeretne a rendszeregységben turkálni, vásárolhat USB-t is - egy ilyen kártya változatát:

Behelyezed a portba és beírod a WIFI jelszót. És van egy másik periféria is csatlakoztatva. Sok otthoni nyomtatómodell rendelkezik Wii-Fi adapterrel is, és ezzel a beállítással vezeték nélkül nyomtathat. Szerencsére ma már széles a választék és hálózati kártyákés nyomtatók.

Hogyan lehet letiltani az USB-portokat a számítógép kikapcsolásakor?

Végül elmondom, hogyan lehet megoldani egy problémát. Van egy mikrofonos fejhallgatóm videó rögzítéshez és skype chateléshez. A kínaiak szeretnek oda tolni, ahol kell, és nincs szükségük LED-ekre a szépségért. Ha a számítógépet kikapcsolják, a háttérvilágítás továbbra is égve marad, mivel az USB-port táplálja.

A billentyűzet is világít, ami éjszaka nem túl kényelmes, bár nem rossz (ha sötétben gépel). A portok áramellátásának végleges kikapcsolásához próbálja meg begépelni a billentyűkombinációt Win+Rés a "Futtatás" sorba illessze be a parancsot powercfg /h kikapcsolva.

Ezután ki kell kapcsolnia a számítógépet. A tünetek nagy valószínűséggel eltűnnek. Ez a parancs letiltja az alvó üzemmódot, és a számítógép teljesen leáll. A vezérlőpulton megtekintheti az energiagazdálkodási beállításokat az "Energiatervben", de vannak olyan kártyamodellek, ahol ez a beállítás a BIOS-on keresztül ki van kapcsolva. És a legfejlettebbeknél ez a funkció nincs letiltva, vagy nincs elrejtve nagyon mélyen. Feltételezhető, hogy nagyon kényelmes éjszaka tölteni a kütyüket.

Nehéz esetekben az alaplap dokumentációja segíthet. Keresse meg a kívánt jumpert (jumper), és manuálisan kapcsolja ki a tápfeszültséget. De túl nehéz. A legegyszerűbb pedig, ha veszünk egy USB-hubot kapcsolókkal, és csatlakoztatjuk hozzá a szükséges perifériákat. És ne szenvedj. Viszlát, amíg újra találkozunk!

A COM-port vagy soros port egy kétirányú soros interfész, amelyet bájtadatok cseréjére terveztek. Eleinte ezt a portot használták a terminál csatlakoztatására, majd a modem és az egér csatlakoztatására. Ma már bevett szokás a forrás összekapcsolására, valamint a beágyazott számítástechnikai rendszerek feldolgozásával való kommunikációra.

Használat

Tehát, mielőtt részletesebben beszélnénk a COM-portról, a múltba kell tekintenünk, hogy megértsük a jelentését. Szó szerint 15 évvel ezelőtt egy módszert alkalmaztak az eszközök számítógéphez való csatlakoztatására egy speciális szabványos csatlakozóval, amely a rendszeregység hátlapján található, speciális RS-232 soros kábel segítségével. Ennek a módszernek számos hátránya van. Egy ilyen kábel a modern szabványok szerint rendkívül alacsony adatátviteli sebességet biztosít - körülbelül száz kilobit másodpercenként. A csatlakozók fizikai csatlakoztatásának időpontja mellett a berendezéseket le kellett kapcsolni, és maguk is a megbízhatóságot biztosító csavarokkal voltak egymáshoz rögzítve, miközben méreteik jelentősen eltértek egymástól.

Egy kis történelem

Az akkori számítógépek COM-portja hagyományosan 1-es vagy 2-es számozású volt, mivel általában nem volt kettőnél több. Szükség esetén további portok telepíthetők. Amikor a felhasználó beállította szoftver, nem kellett összetéveszteni, és pontosan azt kellett telepíteni, amelyikhez a csatlakozás biztosított szükséges felszerelést. Mindegyik COM-porthoz szükség volt a megfelelő sebességbeállításokra, valamint számos más titokzatos paraméterre, amelyeket csak a szakemberek szűk köre tudott. Ahhoz, hogy a berendezés csatlakoztatása sikeres legyen, valahonnan minden szükséges paramétert ki kellett találni, vagy kísérletileg ki kellett választani, mivel ebben az esetben nem volt automatikus konfiguráció. Ezenkívül a COM-porton keresztüli kapcsolat lehetővé tette bármilyen szoftver csatlakoztatását tetszőleges külső eszközökhöz, még a teljesen inkompatibilisekhez is, amelyek hatalmas számú hibát okoztak a beállítási folyamat során.

Modernség

Most a COM-porton keresztüli kapcsolatot teljesen kiszorították többre modern módszer, melynek megvalósítása nem igényel speciális ismereteket, mégpedig USB porton keresztül. Ez a módszer mentes az összes korábban említett hátránytól. A mindenféle GPS-berendezés és a nagyon heterogén szoftverek csatlakoztatásának modern szabványai azonban már elég régen kialakultak a COM-portok koncepciója körül, amelyek mára archaikussá váltak.

Ennek oka az a tény, hogy kezdetben szinte minden berendezés, így a GPS is, külső volt, és a számítógéphez való csatlakozása az egyik hardverporthoz csatlakoztatott soros kábelen keresztül történt. A konfigurációs folyamat során a felhasználónak helyesen kellett kiválasztania a port számát és a rajta keresztüli adatátvitel sebességét. Ekkor jelent meg a fő szabvány a GPS-vevőről egy programra történő adatátvitelre, amelyet ma NMEA-0183-nak hívnak. Valójában ez a szabvány megköveteli a legmodernebb hardver- és szoftverfejlesztőktől is, hogy COM-portokon keresztül cseréljenek adatot. És mindez olyan körülmények között, hogy a modern számítógépeken, valamint a PDA-kon az USB szabvány régóta a fő. És még egy sajátosság, hogy az utóbbi időben egyre gyakrabban kerültek GPS-vevők közvetlenül a készülékházba, vagyis nincs összekötő kábel közte és a fő készülék között.

Virtuális COM portok

Feltalálták a kiutat, nevezetesen "virtuális" COM portokat fejlesztettek ki. Kiderült, hogy a PDA belső eszközét, például a GPS-vevőt szoftveresen szimulálják COM port formájában, miközben hardveres értelemben nem az. Ugyanakkor egy ilyen szabványon keresztüli interfészre tervezett programnak nincs különbsége a megvalósítás módjában. Itt a virtuális szimuláció jelenléte megengedett, és nem a hardveres megvalósítás kötelező jelenléte. Így biztosítható a régi stílusú GPS programok kompatibilitása a modern berendezésekkel.

Változások végrehajtva

Ugyanakkor a COM port kezelése nem változott jelentősen. A felhasználónak a régi módon bonyolult beállításokat szinte manuálisan kell elvégeznie. A modern COM-port azonban már nem az a terjedelmes eszköz, amely a rendszeregység hátlapján található, hanem egy teljesen más eszköz. És itt az egész az, hogy szoftveres szempontból minden implementációjuk arctalannak tűnik, vagyis nincs különbség a virtuális és a valós portok között. A szoftvereknél a portok csak a PDA-gyártók által hozzájuk rendelt számokban térnek el teljesen véletlenszerűen. Például az ASUS vevőegység általában a COM5-ön található, míg a PocketLOOX 560 a vevőt a COM8-on mutatja. Kiderült, hogy egy GPS-vevőről adatokat fogadni kívánó programnak kezdetben nincs megbízható információja arról, hogy a feltételes szám alatt melyik port jelenik meg, ami a vevő számára megfelelő ebben a PDA-ban.

Hogyan működik mindez?

Tekintettel arra, hogy az összes rendelkezésre álló COM-port közül megteheti automatikus keresés megfelelő, az ilyen felmérés eljárása meglehetősen megbízhatatlan és meglehetősen körülményes. Ez annak köszönhető, hogy a rendszerben COM portként megjelenített eszközök meglehetősen sokfélék lehetnek, és semmi közük a GPS-hez, teljesen kiszámíthatatlanul tudnak reagálni egy ilyen felmérésre. Például egy PDA-n vannak olyan portok, amelyek egy belső cellás modemhez, USB-porthoz, infravörös porthoz, valamint egyéb elemekhez vannak társítva. Ha egy adott eszközzel való működésre tervezett programmal hozzáférünk hozzájuk, az teljesen kiszámíthatatlan reakcióhoz, valamint különféle meghibásodásokhoz vezethet, amelyek gyakran a PDA lefagyását okozzák. Éppen ezért egy COM port nyitási kísérlete váratlan helyzetekhez vezethet, akár a Bluetooth bekapcsolásáig vagy És lehetnek még érthetetlenebb esetek.

COM port működése

A COM-portokhoz egy aszinkron univerzális adó-vevő chip szolgál alapul. Ez a mikroáramkör többféle változatban létezik: Intel 16550A, 16550, 16450, 8250. Minden COM porthoz adatvevő és adó regisztereket, valamint számos vezérlőregisztert tartalmaz, amelyek BIOS, Windows és MS DOS programokon keresztül érhetők el. Nál nél legújabb verziói A mikrochip pufferkészlettel rendelkezik az elküldött és fogadott adatok ideiglenes tárolására. Ennek a lehetőségnek köszönhetően lehetőség nyílik a központi processzor munkájának ritkábban történő megszakítására, valamint az adatátvitel sebességének összehangolására.

fő paraméterei

A COM port eszköz a következő jellemzőkkel rendelkezik:

Az információ bemeneti és kimeneti portjának alapcíme;

Hardveres megszakítási számok;

Egy információblokk mérete;

Az adatok továbbításának sebessége;

Őszinteség észlelési mód;

információáramlás-kezelési módszer;

A stop bitek száma.

Hogyan lehet ellenőrizni a számítógép COM portját? Mire kell figyelni?

Mint korábban említettük, ez a típusú port kétirányú interfész bitszintű soros úton. A párhuzamos porttal összehasonlítva itt az adatok bitenkénti átvitele a megkülönböztető jellemzője. A COM port anatómiája olyan, hogy nem ez az egyetlen a számítógépen, amely soros adatátviteli módszert használ. Például az olyan interfészek, mint az Ethernet vagy az USB, szintén hasonló elven működnek, de történelmileg megtörtént, hogy az RS232 szabványos soros portját szokás hívni.

Nagyon gyakran meg kell nyitni egy COM portot a számítógép javításához és diagnosztikájához, miközben ellenőrizni kell a működőképességét. Nagyon könnyű elégetni egy elemet. Ez leggyakrabban a felhasználó hibájából következik be, aki hibásan bontja le az eszközt, kihúzza a csatlakozót, miközben az interfész csatlakoztatva van. A legegyszerűbb módja annak, hogy ellenőrizze, működik-e az interfész, ha egeret csatlakoztat hozzá. Nagyon nehéz azonban teljes képet kapni, mivel a manipulátor a rendelkezésre álló nyolc jelvonalnak csak a felét használja. Csak egy speciális csatlakozó és program használata teszi lehetővé a teljesítmény ellenőrzését. Erre a célra már létezik egy speciálisan kifejlesztett szoftver.

Néha meg kell oldani a kommunikáció problémáját elektronikai eszköz számítógéppel, legyen szó csak adatcseréről vagy távirányítóról. Ez a cikk leírja, hogyan lehet ezt megtenni a soros port használatával. Fő előnye, hogy a szabványos szoftver Windows interfész(API) lehetővé teszi a kimeneti vonalak közvetlen vezérlését, közvetlen vezérlést biztosítva felettük, és az a funkciója, hogy várjon a COM-porthoz kapcsolódó eseményekre. Ezenkívül az RS-232 szabvány, amely szerint a COM portok készülnek, lehetővé teszi a kábelek csatlakoztatását és leválasztását az eszköz működése közben (hot plug).

Leírás

COM port (soros port)– kétirányú interfész, amely soros formában (bitenként) továbbítja az adatokat az RS-232 protokoll segítségével. Ez egy meglehetősen elterjedt protokoll, amellyel egy eszközt (például egy számítógépet) csatlakoztatnak másokhoz legfeljebb 30 m hosszú vezetékeken keresztül. A logikai jelek szintjei itt eltérnek a szabványosoktól: a logikai egység szintje +5 és +15 V, a logikai nulla szintje -5 és -15 V között van, ami további áramköri átalakításokat igényel, de jó zajt biztosít. immunitás.

Vegyünk egy 9 tűs csatlakozót (DB-9M). Alább látható a kivezetése:

Kimenet sz.	Név	Jel természet	Jel
1	DCD	Bemenet	adathordozó észlel
2	RxD	Szabadnap	adatokat továbbítani
3	TxD	Bemenet	Adatok fogadása
4	DTR	Szabadnap	adatterminál készen áll
5	GND	-	Talaj
6	DSR	Bemenet	adatkészlet készen áll
7	RTS	Szabadnap	Küldési kérés
8	CTS	Bemenet	Tiszta küldés
9	R.I.	Bemenet	gyűrű jelző

Leginkább a 2-es (adatátvitel), a 3-as (adatvétel) és az 5-ös (föld) érintkezőkre leszünk kíváncsiak. Ez a minimális érték az eszközök közötti kétirányú kommunikáció lehetőségéhez.

A protokoll leírására nem térek ki részletesen. Erre vannak GOST-ok stb. Ezért tovább megyünk, és arról beszélünk, hogyan irányíthatjuk ezt a fenevadat.

Alkalmazás

Mint már említettük, az RS-232 LAN szintek eltérnek a szabványos TTL szintektől. Ezért a feszültségértékeket valahogy át kell alakítanunk. Azok. +15V-ból 5V-ot, -15V-ból 0V-ot (és fordítva). Az egyik módszer (és valószínűleg a legegyszerűbb) egy speciális MAX232 chip használata. Könnyen érthető, és egyszerre két logikai jelet is képes átalakítani.

Az alábbiakban egy diagram a beépítéséről:

Szerintem semmi nehézségnek nem kell lennie. Ez az egyik lehetőség a chip használatára: adatok átvitele mikrokontrollerről számítógépre és fordítva. A továbbított jel a T lábakhoz kerül x IN az egyik oldalon és az R-en x IN a másikon. A bemeneti jeleket a T-től veszik x OUT és R x OUT ill.

Programozás

Először is beszéljünk a portok alacsony szintű programozásáról. Ez helyesebb lesz. Sok ideget töltöttem ezzel a felülettel, mígnem egy egyszerű karakterátadásnál alacsonyabb szinten kezdtem el ásni a működési elvét. Ha ez világos, akkor nyelvekkel magas szint nem lesz gond.

Az alábbiakban találjuk azoknak a COM-portoknak a címét, amelyekkel dolgoznunk kell:

Port neve	Cím	IRQ
COM 1	3F8h	4
COM 2	2F8h	3
COM 3	3E8h	4
COM 4	2E8h	3

Ezek különbözhetnek. Az értékeket a BIOS beállításokban állíthatja be. Ezek alapcímek. A kikötők működéséért felelős regiszterek címe is tőlük függ:

Cím	DLAB	Ír olvas	Rövidítés	Regisztrálja a nevet
+ 0	=0	Ír	–	Adó tartópuffer
	=0	olvas	–	Vevő puffer
	=1	Ír olvas	–	Osztóreteszelő alacsony bájt
+ 1	=0	Ír olvas	IER	Megszakítás engedélyezése Regisztráció
	=1	Ír olvas	–	Osztóreteszelő magas bájt
+ 2	-	olvas	IIR	Azonosítási nyilvántartás megszakítása
	-	Ír	FCR	FIFO vezérlőregiszter
+ 3	-	Ír olvas	LCR	Vonalvezérlő nyilvántartás
+ 4	-	Ír olvas	MCR	Modem vezérlőregiszter
+ 5	-	olvas	LSR	Vonalállapot-nyilvántartás
+ 6	-	olvas	MSR	Modem állapotnyilvántartás
+ 7	-	Ír olvas	–	Scratch Register

Az első oszlop a regiszter bázishoz viszonyított címe. Például COM1 esetén: az LCR regiszter címe 3F8h+3=3FB. A második oszlop egy DLAB (Divisor Latch Access Bit) bit, amely ugyanahhoz a regiszterhez más hozzárendelést határoz meg. lehetővé teszi 12 regiszter működtetését mindössze 8 cím használatával. Például, ha DLAB=1, akkor a 3F8h címet megcímezve beállítjuk az óraosztó alsó bájtjának értékét. Ha DLAB=0, akkor ugyanarra a címre hivatkozva az elküldött vagy fogadott bájt ebbe a regiszterbe kerül.

„Nulla” regiszter

Ez megfelel az adatok fogadásának / továbbításának és a generátor frekvenciaosztójának együtthatójának beállításának. Ahogy fentebb említettük, ha DLAB=0, akkor a regiszter a vett/átvitt adatok írására szolgál, ha 1-gyel egyenlő, akkor az órajelgenerátor frekvenciaosztójának alsó bájtjának értéke kerül beállításra. Az adatátviteli sebesség ennek a frekvenciának az értékétől függ. Az osztó magas bájtja a következő memóriahelyre kerül (azaz a COM1 portnál ez 3F9h lesz). Az alábbiakban látható az adatsebesség függősége az osztóaránytól:

Interrupt Enable Register (IER)

Ha DLAB=0, akkor egy aszinkron adapter megszakításvezérlő regisztereként használja, ha DLAB=1, akkor az órajelgenerátor frekvenciaosztójának magas bájtját állítja be.

Interrupt Identification Register (IIR)

A megszakítás olyan esemény, amely leállítja a főprogram végrehajtását és elindítja a megszakítási rutin végrehajtását. Ez a regiszter határozza meg a bekövetkezett megszakítás típusát.

Vonalvezérlő regiszter (LCR)

Ez a vezérlőregiszter.

7. bit	1	Divisor Latch Access Bit - az adatcsere sebességének beállítása
	0	Normál mód (megszakítás vezérlés, adatok fogadása / továbbítása)
6. bit	Sortörés szimulálása (több nullából álló sorozatot küld)
3-5. bitek	5. bit	4. bit	3. bit	Paritásválasztás
	x	x	0	nincs paritás
	0	0	1	Páratlan paritás
	0	1	1	Még a paritást is
	1	0	1	Magas paritás (ragadós)
	1	1	1	Alacsony paritás (ragadós)
2. bit	Stop bitek száma
	0	1 stop bit
	1	2 stop bit 6,7 vagy 8 adatbithez vagy 1,5 stop bit 5 adatbithez.
0 és 1 bitek	1. bit	bit 0	Adatbitek száma
	0	0	5 bites
	0	1	6 bites
	1	0	7 bites
	1	1	8 bites

A paritásellenőrzés egy további bit – a paritásbit – átvitelét jelenti. Értéke úgy van beállítva, hogy a port regisztereinek beállításától függően az 1-ek (vagy nullák) száma a bitben páros vagy páratlan legyen. Ez a bit olyan hibák észlelésére szolgál, amelyek az adatátvitel során a vonalon fellépő interferencia miatt előfordulhatnak. A fogadó készülék újraszámítja az adatok paritását, és összehasonlítja az eredményt a vett paritásbittel. Ha a paritás nem egyezik, akkor az adatátvitel hibásnak minősül.

A stop bit az adatátvitel végét jelenti.

Modem vezérlőregiszter (MCR)

Modemvezérlő regiszter.

Bit	Jelentése
0	DTR vonal
1	RTS vonal.
2	OUT1 sor (tartalék)
3	OUT2 sor (tartalék)
4	Futtasson diagnosztikát, ha egy aszinkron adapter bemenet rövidre zárva van a kimenetével.
5-7	Egyenlő 0

Vonalállapot-regiszter (LSR)

Egy regiszter, amely meghatározza a vonal állapotát.

Bit	Jelentése
0	Adatok fogadva és olvasásra készen, az adatok beolvasásakor automatikusan visszaállnak.
1	Túlcsordulási hiba. Új adatbájt érkezett, az előzőt pedig még nem olvasta be a program. Az előző bájt elveszett.
2	Paritáshiba, a sor állapotának beolvasása után törölve.
3	Szinkronizálási hiba.
4	Átvitel megszakítási kérelmet észlelt. A „BREAK” egy hosszú nullákból álló karakterlánc.
5	Az adó tárolóregisztere üres, átvitelhez új bájt írható bele.
6	Az adó eltolási regisztere üres. Ez a regiszter adatokat fogad a birtoknyilvántartástól, és sorba rendezi azokat továbbítás céljából.
7	Időtúllépés (az eszköz nincs csatlakoztatva a számítógéphez).

Modem állapotregiszter (MSR)

Modem állapotregiszter.

Rendben, most mindennek vége. Ezekkel a regiszterekkel közvetlenül kommunikálhat a COM porttal, vezérelheti az adatok átvitelét és fogadását. Ha nincs kedve a memóriával vacakolni, használhat kész komponenseket különféle programozási környezetekhez: C++, VB, Delphi, Pascal stb. Intuitívak, ezért szerintem itt nem érdemes rájuk koncentrálni.