Существует три основных способа соединения с компьютером для обмена информацией:
- непосредственная связь через асинхронный порт;
- связь с использованием модема;
- связь через локальные сети.
Далее рассматриваются первые два типа соединений непосредственное и соединение через модем.
Практически каждый компьютер оборудован хотя бы одним последовательным асинхронным адаптером. Обычно он представляет собой отдельную плату или же расположен прямо на материнской плате компьютера. Его полное название - RS-232-C. Каждый асинхронный адаптер обычно содержит несколько портов, через которые к компьютеру можно подключать внешние устройства. Каждому такому порту соответствует несколько регистров, через которые программа получает к нему доступ, и определенная линия IRQ (линия запроса прерывания) для сигнализации компьютеру об изменении состояния порта. Каждому порту присваивается логическое имя (COM1,COM2,и т.д.).
Компьютер IBM PC поддерживает интерфейс RS-232-C не в полной мере; скорее разъем, обозначенный на корпусе компьютера как порт последовательной передачи данных, содержит некоторые из сигналов, входящих в интерфейс RS-232-C и имеющих соответствующие этому стандарту уровни напряжения.
В настоящее время порт последовательной передачи данных используется очень широко. Вот далеко не полный список применений:
- подключение мыши;
- подключение графопостроителей, сканеров, принтеров, дигитайзеров;
- связь двух компьютеров через порты последовательной передачи данных с использованием специального кабеля и таких программ, как FastWire II или Norton Commander;
- подключение модемов для передачи данных по телефонным линиям;
- подключение к сети персональных компьютеров;
Последовательная передача данных означает, что данные передаются по единственной линии. При этом биты байта данных передаются по очереди с использованием одного провода. Для синхронизации группе битов данных обычно предшествует специальный стартовый бит, после группы битов следуют бит проверки на четность и один или два стоповых бита. Иногда бит проверки на четность может отсутствовать.
Компьютер может быть оснащен одним или двумя портами последовательной передачи данных. Эти порты расположены либо на материнской плате, либо на отдельной плате, вставляемой в слоты расширения материнской платы.
Бывают также платы, содержащие четыре или восемь портов последовательной передачи данных. Их часто используют для подключения нескольких компьютеров или терминалов к одному, центральному компьютеру. Эти платы имеют название "мультипорт".
В основе последовательного порта передачи данных лежит микросхема INTEL 8250 или ее современные аналоги - INTEL 16450,16550,16550A. Эта микросхема является универсальным асинхронным приемопередатчиком (UART - Universal Asynchronous Receiver Transmitter). Микросхема содержит несколько внутренних регистров, доступных через команды ввода/вывода.
Микросхема 8250 содержит регистры передатчика и приемника данных. При передаче байта он записывается в буферный регистр передатчика, откуда затем переписывается в сдвиговый регистр передатчика. Байт "выдвигается" из сдвигового регистра по битам.
Программа имеет доступ только к буферным регистрам, копирование информации в сдвиговые регистры и процесс сдвига выполняется микросхемой UART автоматически.
К внешним устройствам последовательный асинхронный порт подключается через специальный разъем. Существует два стандарта на разъемы интерфейса RS-232-C, это DB-25 и DB-9. Первый имеет 25, а второй 9 выводов. Для работы приемно-адаптерного прибора используется 25-штырьковый разъем.
ТАБЛИЦА 1.
Разводка разъема DB25
Номер Назначение контакта Вход или
контакта (со стороны компьютера) выход
1 Защитное заземление (Frame Ground,FG) -
2 Передаваемые данные (Transmitted Data,TD) Выход
3 Принимаемые данные (Received Data,RD) Вход
4 Запрос для передачи (Request to send,RTS) Выход
5 Сброс для передачи (Clear to Send,CTS) Вход
6 Готовность данных (Data Set Ready,DSR) Вход
7 Сигнальное заземление (Signal Ground,SG) -
8 Детектор принимаемого с линии сигнала
(Data Carrier Detect,DCD) Вход
9-19 Не используются
20 Готовность выходных данных
(Data Terminal Ready,DTR) Выход
21 Не используется
22 Индикатор вызова (Ring Indicator,RI) Вход
23-25 Не используются
ТАБЛИЦА 2.
Разводка разъема DB9
Номер Назначение контакта Вход или
контакта (со стороны компьютера) выход
1 Детектор принимаемого с линии сигнала
(Data Carrier Detect, DCD) Вход
2 Принимаемые данные (Received Data, RD) Вход
3 Передаваемые данные (Transmitted Data, TD) Выход
4 Готовность выходных данных
(Data Terminal Ready, DTR) Выход
5 Сигнальное заземление (Signal Ground, SG) -
6 Готовность данных (Data Set Ready, DSR) Вход
7 Запрос для передачи (Request to send, RTS) Выход
8 Сброс для передачи (Clear to Send, CTS) Вход
9 Индикатор вызова (Ring Indicator,RI) Вход
Компьютер является терминальным устройством. Модем (адаптер ПС) является устройством связи.
Стандарт RS-232-C определяет возможность управления потоком только для полудуплексного соединения, при котором в каждый момент времени данные могут передаваться только в одну сторону.
Технические параметры интерфейса RS-232-C
При передаче данных на большие расстояния без использования специальной аппаратуры из-за помех, наводимых электромагнитными полями, возможно возникновение ошибок. Вследствие этого накладываются ограничения на длину соединительного кабеля между устройствами DTR-DTR и DTR-DCE.
Официальное ограничение по длине для соединительного кабеля по стандарту RS-232-C составляет 15,24 метра. Однако на практике это расстояние может быть значительно больше. Оно непосредственно зависит от скорости передачи данных.