Рефераты, курсовые работы, дипломы. Схемотехника. Канал последовательной связи на основе МС 8251



Страница:
1


Министерство образования Российской Федерации

Институт переподготовки кадров

Уральского государственного технического

университета

Кафедра микропроцессорной техники

Курсовой проект

ТЕМА: Канал последовательной связи на основе МС 8251

Пояснительная записка

Руководитель доц., к.т.н.                               И.Е. Мясников

Слушатель гр. СП-923                                    А.С.

2001г.

Содержание

1. Введение (постановка задачи)

2. Состав контроллера последовательного интерфейса

·    Регистр буфера передатчика (THR).

·    Регистр буфера приёмки (RBR).

·     Регистр буфера младшего байта делителя (Divisor Latch LSB).

·     Регистр буфера старшего байта делителя (Divisor Latch MSB).

·     Регистр разрешения прерываний (IER).

·     Регистр идентификации прерывания (IIR).

·     Регистр управления линией (LCR).

·     Регистр управления модемом (MCR).

·     Не используемый регистр (Scratch Register).

3.Последовательная передача данных

4. Протокол последовательной связи.

5. Общие сведения о интерфейсе RS-232С

6. Таблица 1.5 Функции сигнальных линий интерфейса RS-232C.

7. Таблица 1.6 Основные линии интерфейса RS-232C.

8. Виды сигналов

9. Усовершенствования

10. Тестирование канала RS-232C

11. Использованная литература

Введение

    Контроллер последовательного интерфейса предназначен для обеспечения связи по протоколу RS232C.

    В настоящее время известны и другие реализации этого контроллера, как совместимые с рассматриваемым адаптером, так и не совместимые.

Реализация контроллера RS-232C выполнена на основе МС 8251.

    Следует отметить, что основное внимание уделялось основным принципам управления самого контроллера и практически не рассматривались вопросы взаимодействия с модемом и другим периферийным  оборудованием использующим этот контроллер.Постановка задачи

 

 Составить структурную схему RS-232C; описать состав контроллера  последовательного интерфейса и протокол последовательной связи, устройства для тестирования RS-232C.

Состав контроллера

последовательного интерфейса.

          В состав контроллера последовательного интерфейса входят следующие регистры:

·     Регистры буферов приёмника и передатчика,

·     Регистры разрешения и идентификации прерываний,

·     Регистры управления и состояния линии,

·     Регистры управления и состояния модема,

·     Регистры буфера делителя генератора.

В таблице 1.1 приведены адреса всех программно доступных регистров. Адреса в этой таблице даны относительно базового адреса контроллера[1].

  Таблица 1.1

Адрес Операция Регистр DLAB 0 W Буфер передатчика(THR) 0 0 R Буфер приёмника (RBR) 0 0 R\W Младший байт буфера делителя (Division Latch MSB) 1 1 R\W Старший байт буфера делителя (Division Latch MSB) 1 1 R\W Регистр разрешения прерывания (IER) 0 2 R Регистр идентификации прерывания(IIR) X 3 R\W Регистр управления линией (LCR) X 4 R\W Регистр управления модемом (MCR) X 5 R Регистр состояния линии (LSR) X 6 R Регистр состояния модема (MSR) X 7 R\W Неиспользуемый регистр (Scratch Register) X           Базовый адрес контроллера в зависимости от номера контроллера располагается в сегменте данных BIOS и приведён в таблице 1.2

                                                                                                Таблица 1.2

Номер контроллера Адрес в сегменте BIOS Номер прерывания COM1 0040:0000 IRQ4 (INT 0Ch) COM2 0040:0002 IRQ3 (INT 0Bh) COM3 0040:0004 Не фиксирован COM4 0040:0006 Не фиксирован

          Таблица 1.2 содержит адреса полей в области данных BIOS, в которых расположены базовые адреса контроллеров последовательного интерфейса. Базовые адреса контроллеров заносятся в сегмент данных BIOS программой POST (Power On Self Testing) при проверке после включения электропитания. Программа POST  помещает базовые адреса контроллеров последовательно один за другим. Это означает, что между значащими полями не может быть нулевого поля.

          Рассмотрим подробно назначение и содержимое регистров контроллера последовательного интерфейса.

          Регистр буфера передатчика (THR). Имеет адрес 0 относительно базового адреса контроллера. Данный регистр доступен только по записи и при значении бита разрешения доступа к делителю (DLAB) в регистре управления линией (LCR), равном 0. Регистр THR содержит восемь битов данных (бит 0 является младшим значащим разрядом и посылается первым в канал передачи).

          Регистр буфера приёмки (RBR). Имеет адрес 0 относительно базового адреса контроллера. Этот регистр доступен по чтению(IN) и при значении бита разрешения доступа к делителю(DLAB) в регистре управления линией (LCR),равном 0. Регистр RBR содержит восемь битов данных (бит 0 является младшим значащим разрядом и принимается первым из канал передачи).

 

Регистр буфера младшего байта делителя (Divisor Latch LSB).

Регистр имеет адрес 0 относительно базового адреса контроллера. Этот регистр доступен по чтению и записи только при значении бита разрешения доступа к делителю (DLAB) в регистре управления линией (LCR), равном 1. При записи в этот регистр нового значения делитель перезагружается немедленно.

Регистр буфера старшего байта делителя (Divisor Latch MSB).

Регистр имеет адрес 1 относительно базового адреса контроллера. Этот регистр доступен по чтению и записи только при значении бита разрешения доступа к делителю (DLAB) в регистре управления линией (LCR), равном 1. При записи в этот регистр нового значения делитель перезагружается сразу.

          Регистр разрешения прерываний (IER). Имеет адрес 1 относительно базового адреса контроллера. Этот регистр доступен по чтению и записи, но только при значении бита разрешения доступа к делителю (DLAB) в регистре управления линией (LCR), равном 0. Этот регистр позволяет управлять четырьмя типами прерываний, порождаемыми контроллером последовательного интерфейса. Формат регистра приведён ниже.

7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 ICM ICL IFB IDA ICM  задаёт прерывание при изменении состояния модем:

          1 - прерывание вырабатывается;

          0 - прерывание запрещено;

ICL определяет прерывание при изменении состояния линии приёмника:

          1 - прерывание вырабатывается;

          0 - прерывание запрещено;

IFB  задаст прерывание при освобождении регистра буфера принимаемых данных:

          1 - прерывание вырабатывается;

          0 - прерывание запрещено;

IDA  определяет прерывание при доступности принимаемых данных:

          1 - прерывание вырабатывается;

          0 - прерывание запрещено;

Биты  7-4 не используются и должны принимать значение 0.

          Регистр идентификации прерывания (IIR). Регистр имеет адрес 2 относительно базового адреса контроллера. Этот регистр доступен только по чтению и позволяет получить информацию от контроллера о ждущем прерывании. Значение битов регистра приведено ниже.

7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 0 0 I Type II

          Биты  I Type определяют тип ждущего прерывания, если оно хранится контроллером (что определяется битом II):

          11 - изменилось состояние линии приёмника;

          10 - принимаемые данные доступны;

01 - освобождён регистр буфера;

00 - изменилось состояние модема.

Более подробная информация о приоритетах прерываний, условиях появления и условии сброса состояния прерывания приведена ниже в таблице 1.3

                 Информация о ждущем прерывании              Таблица 1.3

I Type Приоритет Тип Условие появления Условия сброса 11 1 Состояние линии приёмника Ошибка переполнения, чётности, посылки или пауза Операция чтения LSR 10 2 Доступность принимаемых данных Доступность принимаемых данных Операция чтения RBR 01 3 Освобождение регистра буфера передатчика Освобождение THR Операция чтения IIR или запись в THR 00 4 Состояние модема Clear To Send, Data Set Ready, Ring Indicator или Data Carrier Detect Операция чтения MSR Бит II является индикатором ждущего прерывания:

0 - контроллер последовательного интерфейса хранит прерывание;

          1 - нет прерываний, ожидающих обработки

Биты 7 - 3 регистра не используются и должны принимать

значение 0.

          Регистр управления линией (LCR). Регистр имеет адрес 3 относительно базового адреса контроллера. Этот регистр доступен по чтению и по записи.

          Значение данного регистра определяет формат передаваемых данных в линию передачи данных контроллером последовательного интерфейса. Описание битов регистра приводятся далее.

7 6 5 4 3 2 1 0 DLAB SB SP EPS PA NSB WLS           DLAB управляет доступом к регистрам буфера делителя. Если бит равен 1, операция чтение и запись по адресам - и1 относительно базового адреса выполняются с регистрами буфера делителя программируемого генератора. Для доступа к регистрам RBR, THR и IER бит должен иметь нулевое значение.

 

SB устанавливает состояние <<пауза>>, когда равен 1. В этом остоянии на выходе контроллера последовательного интерфейса устанавливается значение 0, которое не может быть изменино никакими другими действиями, кроме как переустановка бита в 0.

 

SP управляет установкой режима неизменимого бита контроля чётности. Значение бита 1 задаёт режим, а значение 0 - отменяет. При установки бита SP в 1 должен устанавливаться в 1 и бит PA, е.е. эти два бита связаны. Когда значение бита EPS равно 0, посылается и контролируется значение бита контроля чётности, равное 1 (Mark Parity). При единичном значении бита EPS посылается и контролируется значение бита контроля чётности, равное 0 (Space Parity).

EPS задаёт выбор режима контроля чётности. Если бит устанговлен в 0 и бит PA установлен в 1, генерируется и проверяется чётное количество единичных битов символа посылки и бита контроля чётности. Если бит установлен в 1 и бит PA установлен в 1, генерируется и проверяется нечётное количество единичных битов символа посылки и бита контроля чётности.

PA является битом разрешения контроля чётности. Если бит установлен в 1, то генерируется бит контроля четности между последним битом передаваемого символа и стоп-битом.

NSB определят количество стоп-битов в каждом символе, передаваемом контроллером последовательного интерфейса, и связан с длинной слова обмена (биты WLS). Если этот бит установлен в 0, то генерируется и проверяется один стоп-бит при любой длине слова обмена. Если этот бит установлен в 1, то при длине слова обмена в 5 бит генерируется и проверяется 1.5 стоп-бита, а при любой другой длине слова обмена генерируется и проверяется 2 стоп-бита[2].

          Биты WLS определяют длину слова обмена:

          00 - 5 битов;

          01 - 6 битов;

          10 - 7 битов;

          11 - 8 битов.

          Регистр управления модемом (MCR). Регистр управления модемом имеет адрес 4 относительно базового адреса контроллера. Этот регистр доступен по чтению и записи. С помощью регистра можно управлять работой модема.

7 6 5 4 3 2 1 0 0 0 0 LB Out2 Out1 RTS DTR LB задаёт режим <<шлейфа>> (Loopback) для диагностических целей. При единичной значении этого бита происходит следующее:

·     Выход передатчика (SOUT) устанавливается в активное состоние;

·     Вход приёмника (SIN)  отсоединяется;

·     Выход сдвигового регистра передатчика подсоединяется к сдвиговому регистру приёмника;

·     Четыре входных управляющих сигналов модема (CTS, DSR, DCD и RI) отсоединяется;

·     Черыре выходных управляющих сигнала модема (DTR, RTS, Out1 иOut2) подсоединяются к четырём управляющим вхолдам модема;

·     Управляющие цепи модема принудительно устанавливаются в неоктивное состояние.

В диагностическом режиме передаваемые данные сразу же принимаются. При этом полностью обеспечивается прерывание приёмника и передатчика. Управление прерываниями так же управляется регистром IER,



Страница:
1


Скачать одним файлом в текстовом формате
Ваши комментарии, уточнения:
нет