• ×

    • Com port как выглядит. Последовательный порт компьютера. Описание основных сигналов интерфейса

    01.07.2020

    Для связи микроконтроллера с компьютером чаще всего применяют COM-порт. В этой статье мы покажем, как передать команды управления из компьютера и передать данные с контроллера.

    Подготовка к работе

    Большинство микроконтроллеров обладают множеством портов ввода-вывода. Для связи с ПК наиболее пригоден из них протокол UART. Это протокол последовательной асинхронной передачи данных. Для его преобразования в интерфейс USB на плате есть конвертор USB-RS232 – FT232RL.
    Для выполнения примеров их этой статьи вам будет достаточно только Arduino-совместимая плата. Мы используем . Убедитесь, что на вашей плате установлен светодиод, подключенный к 13му выводу и есть кнопка для перезагрузки.

    Для примера загрузим на плату код, выводящий таблицу ASCII. ASCII представляет собой кодировку для представления десятичных цифр, латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов.

    int symbol = 33 ; void setup() { Serial. begin(9600 ) ; Serial. println(" ASCII Table ~ Character Map " ) ; } void loop() { Serial. write(symbol) ; Serial. print(" , dec: " ) ; Serial. print(symbol) ; Serial. print(" , hex: " ) ; Serial. print(symbol, HEX) ; Serial. print(" , oct: " ) ; Serial. print(symbol, OCT) ; Serial. print(" , bin: " ) ; Serial. println(symbol, BIN) ; if (symbol = = 126 ) { while (true) { continue ; } } symbol+ + ; }

    Переменная symbol хранит код символа. Таблица начинается со значения 33 и заканчивается на 126, поэтому изначально переменной symbol присваивается значение 33.
    Для запуска работа порта UART служит функция Serial.begin() . Единственный ее параметр – это скорость. О скорости необходимо договариваться на передающей и приемной стороне заранее, так как протокол передачи асинхронный. В рассматриваемом примере скорость 9600бит/с.
    Для записи значения в порт используются три функции:

    1. Serial.write() – записывает в порт данные в двоичном виде.
    2. Serial.print() может иметь много значений, но все они служат для вывода информации в удобной для человека форме. Например, если информация, указанная как параметр для передачи, выделена кавычками – терминальная программа выведет ее без изменения. Если вы хотите вывести какое-либо значение в определенной системе исчисления, то необходимо добавить служебное слово: BIN-двоичная, OCT – восьмеричная, DEC – десятичная, HEX – шестнадцатеричная. Например, Serial.print(25,HEX) .
    3. Serial.println() делает то же, что и Serial.print() , но еще переводит строку после вывода информации.

    Для проверки работы программы необходимо, чтобы на компьютере была терминальная программа, принимающая данные из COM-порта. В Arduino IDE уже встроена такая. Для ее вызова выберите в меню Сервис->Монитор порта. Окно этой утилиты очень просто:

    Теперь нажмите кнопку перезагрузки. МК перезагрузится и выведет таблицу ASCII:

    Обратите внимание на вот эту часть кода:

    if (symbol = = 126 ) { while (true) { continue ; } }

    Она останавливает выполнение программы. Если вы ее исключите – таблица будет выводиться бесконечно.
    Для закрепления полученных знаний попробуйте написать бесконечный цикл, который будет раз в секунду отправлять в последовательный порт ваше имя. В вывод добавьте номера шагов и не забудьте переводить строку после имени.

    Отправка команд с ПК

    Прежде чем этим заниматься, необходимо получить представление относительного того, как работает COM-порт.
    В первую очередь весь обмен происходит через буфер памяти. То есть когда вы отправляете что-то с ПК устройству, данные помещаются в некоторый специальный раздел памяти. Как только устройство готово – оно вычитывает данные из буфера. Проверить состояние буфера позволяет функция Serial.avaliable() . Эта функция возвращает количество байт в буфере. Чтобы вычитать эти байты необходимо воспользоваться функцией Serial.read() . Рассмотрим работу этих функций на примере:

    int val = 0 ; void setup() { Serial. begin(9600 ) ; } void loop() { if (Serial. available() > 0 ) { val = Serial. read() ; Serial. print(" I received: " ) ; Serial. write(val) ; Serial. println() ; } }

    После того, как код будет загружен в память микроконтроллера, откройте монитор COM-порта. Введите один символ и нажмите Enter. В поле полученных данных вы увидите: “I received: X” , где вместо X будет введенный вами символ.
    Программа бесконечно крутится в основном цикле. В тот момент, когда в порт записывается байт функция Serial.available() принимает значение 1, то есть выполняется условие Serial.available() > 0 . Далее функция Serial.read() вычитывает этот байт, тем самым очищая буфер. После чего при помощи уже известных вам функций происходит вывод.
    Использование встроенного в Arduino IDE монитора COM-порта имеет некоторые ограничения. При отправке данных из платы в COM-порт вывод можно организовать в произвольном формате. А при отправке из ПК к плате передача символов происходит в соответствии с таблицей ASCII. Это означает, что когда вы вводите, например символ “1”, через COM-порт отправляется в двоичном виде “00110001” (то есть “49” в десятичном виде).
    Немного изменим код и проверим это утверждение:

    int val = 0 ; void setup() { Serial. begin(9600 ) ; } void loop() { if (Serial. available() > 0 ) { val = Serial. read() ; Serial. print(" I received: " ) ; Serial. println(val, BIN) ; } }

    После загрузки, в мониторе порта при отправке “1” вы увидите в ответ: “I received: 110001”. Можете изменить формат вывода и просмотреть, что принимает плата при других символах.

    Управление устройством через COM-порт

    Очевидно, что по командам с ПК можно управлять любыми функциями микроконтроллера. Загрузите программу, управляющую работой светодиода:

    int val = 0 ; void setup() { Serial. begin(9600 ) ; } void loop() { if (Serial. available() > 0 ) { val = Serial. read() ; if (val= = "H" ) digitalWrite(13 , HIGH) ; if (val= = "L" ) digitalWrite(13 , LOW) ; } }

    При отправке в COM-порт символа “H” происходит зажигание светодиода на 13ом выводе, а при отправке “L” светодиод будет гаснуть.
    Если по результатам приема данных из COM-порта вы хотите, чтобы программа в основном цикле выполняла разные действия, можно выполнять проверку условий в основном цикле. Например.

    Компьютер + мобильник: эффективное взаимодействие Гольцман Виктор Иосифович

    Порты COM и USB

    Порты COM и USB

    Порты – устройства, через которые компьютер может обмениваться информацией с внешним оборудованием. Строго говоря, сами порты – это микросхемы, находящиеся внутри компьютера, а на заднюю стенку системного блока выведены подключенные к ним разъемы (рис. 1.3).

    Рис. 1.3. Разъемы портов.

    Сначала в компьютерах появился последовательный (serial) порт. Иначе он называется COM-порт или RS-232. К COM-порту подключают кабель, состоящий из нескольких проводов, оканчивающийся 9-штырьковым разъемом. Информация через этот порт передается в виде последовательности электрических импульсов. По одному проводу (Tx) компьютер передает информацию внешнему устройству, а по другому (Rx) – принимает.

    Стандарт RS-232 остается неизменным уже более десяти лет. На материнской плате компьютера предусмотрено два последовательных порта – COM1 и COM2. На задней стенке любого системного блока присутствует хотя бы один разъем последовательного порта (COM1). Второй порт (COM2) в современных компьютерах обычно просто не выведен на заднюю стенку, хотя на материнской плате соединительная колодка для него сделана.

    Подключать устройства к последовательному порту рекомендуется, пока компьютер выключен. На практике это требование обычно игнорируют, что иногда приводит к выходу из строя или подключаемого устройства, или самого порта.

    Параметры COM-портов можно настроить следующим образом.

    1. Запустите Диспетчер устройств . Для этого нажмите кнопку Пуск и выберите пункт Панель управления. Дважды щелкните кнопкой мыши на значке Система . На вкладке Оборудование нажмите кнопку Диспетчер устройств.

    2. Дважды щелкните на пункте Порты COM и LPT.

    3. Выберите порт, параметры которого нужно изменить, и выполните команду Свойства . Откроется окно (рис. 1.4).

    Рис. 1.4. Параметры порта.

    На вкладке Параметры порта окна Свойства: Последовательный порт (СОМ2) доступно несколько параметров. Из них нам может понадобиться первый параметр Скорость (бит/с) , определяющий, с какой скоростью порт способен передавать и принимать данные. По умолчанию задано значение 9600 бит/с. Предполагается, что с такой скоростью способно работать любое устройство, подключаемое к порту. Однако многие современные устройства, в том числе модемы и data-кабели для сотовых телефонов, могут обмениваться данными с компьютером с гораздо большей скоростью. Поэтому, если при низкой скорости передачи подключенное устройство работает устойчиво, можно попробовать увеличить значение до 57 600 или 115 200 бит/с – данные будут передаваться гораздо быстрее.

    4. Выберите из списка нужное значение скорости порта и нажмите кнопку OK .

    Остальные настройки последовательных портов обычно изменять не нужно. Вернуть все настройки порта к первоначальным значениям можно, нажав кнопку Восстановить умолчания.

    Порты шины USB (universal serial bus – универсальная последовательная шина) обязательно присутствуют в любом современном компьютере (см. рис. 1.2). Этот стандарт подключения внешних устройств постепенно пришел на смену последовательному порту. Данные здесь, как и через COM-порт, передаются по двум проводам. По третьему проводу на подключаемые устройства подается напряжение питания +5 В.

    Максимальная скорость обмена данными через порт USB почти в 1000 раз выше, чем через последовательный порт. Правда, при подключении телефона, который является большим «тугодумом», это несущественно. Важнее то, что стандартом гарантирована возможность «горячего», во время работы компьютера, подключения устройств к портам USB. Кроме того, USB-порты не требуют настройки. В Диспетчере устройств отображаются сведения о токе, который потребляет каждое устройство, подключенное к USB-портам.

    Существует три типа разъемов USB, различающиеся только формой и размером (рис. 1.5).

    «Обычный», плоский разъем типа A служит для подключения кабеля к компьютеру. Таким же разъемом оснащены миниатюрные адаптеры, которые вставляются непосредственно в порт USB на системном блоке. Особенно удобно подключать такой адаптер, когда дополнительные порты выведены на переднюю панель системного блока. Если на передней панели разъемов USB нет, а подбираться к задней стенке компьютера каждый раз затруднительно, поможет кабель-удлинитель с разъемами типа А на обоих концах.

    Рис. 1.5. Разъемы USB.

    Разъем типа B используют для соединения кабеля с периферийными устройствами: принтерами и модемами.

    Для подключения к портативным устройствам (телефонам, камерам) применяют разъем мини-USB или мини-B.

    Из книги Компьютер + мобильник: эффективное взаимодействие автора Гольцман Виктор Иосифович

    Порты COM и USB Порты – устройства, через которые компьютер может обмениваться информацией с внешним оборудованием. Строго говоря, сами порты – это микросхемы, находящиеся внутри компьютера, а на заднюю стенку системного блока выведены подключенные к ним разъемы (рис.

    Из книги Железо ПК [Популярный самоучитель] автора Пташинский Владимир

    Глава 10 Шины расширения: слоты и порты Шина-шина опа, шина-шина най… Некогда популярная песенка о компьютерах В предыдущих главах мы познакомились с различными внутренними и внешними компонентами компьютера. Теперь рассмотрим то, с помощью чего все эти компоненты

    Из книги Linux-сервер своими руками автора

    1.7.6. Порты и демоны Дальнейшее изложение материала построено, исходя из того, что вы уже знаете, что такое сервер и какие службы вам придется настраивать. В пункте Как устроена книга (п. 1.5) было подробно описано, в каких главах описана настройка той или иной службы. Здесь же

    Из книги Самоучитель работы на компьютере автора Колисниченко Денис Николаевич

    2.2.8. Дополнительные USB-порты USB (Universal Serial Bus) - универсальная последовательная шина. К USB подключаются многие устройства: USB-диски, цифровые фотокамеры, цифровые видеокамеры, принтеры, сканеры, модемы, даже есть USB-клавиатуры и USB-мыши.Понятно, что при таком разнообразии

    Из книги Asterisk™: будущее телефонии Второе издание автора Меггелен Джим Ван

    Как найти порты FXO и FXS на плате TDM400P На рис. 4.1 представлена плата TDM400P с модулями FXS и FXO. Фото черно-белое, поэтому невозможно различить цвета, но под номером 1 -FXS-модуль зеленого цвета, а под номером 2 - FXO-модуль, оранжево- красный. В нижнем правом углу рисунка можно увидеть

    Из книги Тайны и секреты компьютера автора Орлов Антон А

    Глава 10. Порты. Прокси. Файерволл Когда большинство пользователей компьютерных технологий видят слово «порт», то обычно с ним ассоциируются такие аббревиатуры, как COM, LPT, PS/2. То есть - попросту названия «гнезд», куда можно присоединить какие - либо периферийные

    Из книги Системное программирование в среде Windows автора Харт Джонсон М

    Порты завершения ввода/вывода В главе 14 описываются порты завершения ввода/вывода, которые предоставляют другой механизм, позволяющий избежать состязательности между потоками путем ограничения их количества. Порты завершения ввода/вывода дают возможность небольшому

    Из книги TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security) автора Фейт Сидни М

    ГЛАВА 14 Асинхронный ввод/вывод и порты завершения Операциям ввода и вывода присуща более медленная скорость выполнения по сравнению с другими видами обработки. Причиной такого замедления являются следующие факторы: Задержки, обусловленные затратами времени на поиск

    Из книги Технологии программирования автора Камаев В А

    Порты завершения ввода/вывода Порты завершения ввода/вывода, поддерживаемые лишь на NT-платформах, объединяют в себе возможности перекрывающегося ввода/вывода и независимых потоков и используются чаще всего в серверных программах. Чтобы выяснить, какими требованиями

    Из книги Язык Си - руководство для начинающих автора Прата Стивен

    Пример: сервер, использующий порты завершения ввода/вывода Программа 14.4 представляет видоизмененный вариант программы serverNP (программа 11.3), в котором используются порты завершения ввода/вывода. Этот сервер создает небольшой пул серверных потоков и больший пул

    Из книги Программирование для Linux. Профессиональный подход автора Митчелл Марк

    Из книги Ноутбук [секреты эффективного использования] автора Пташинский Владимир

    10.2.5 Порты приложения Клиент должен идентифицировать службу, к которой он хочет получить доступ. Это выполняется через спецификацию IP-адреса службы хоста и его номера порта TCP. Как и для UDP, номера портов TCP находятся в диапазоне от 0 до 65 535. Порты в диапазоне от 0 до 1023

    Из книги автора

    6.4. СИСТЕМЫ ИЗ ПРОГРАММ, ОБМЕНИВАЮЩИХСЯ ДАННЫМИ ЧЕРЕЗ ПОРТЫ Такой обмен обычно реализуется при многопроцессорной (многомашинной) обработке. Порт каждой из программ представляет программу накопления и верификации как входных, так и выходных данных в соответствующих

    Из книги автора

    СИСТЕМНО-ЗАВИСИМЫЕ СРЕДСТВА: ПОРТЫ ВВОДА-ВЫВОДА МИКРОПРОЦЕССОРОВ INTEL 8086/8088 Рассмотрим различные устройства ввода-вывода, поскольку теперь мы хотим обсудить вопрос о том, как приспособить реализацию компилятора с языка Си к требованиям конкретной вычислительной

    Из книги автора

    7.3.4. Последовательные порты Файл /proc/tty/driver/serial содержит конфигурационную и статистическую информацию о последовательных портах. Эти порты нумеруются начиная с нуля. Работать с настройками порта позволяет также команда setserial, но файл /proc/tty/driver/serial, помимо всего прочего,

    Из книги автора

    Разъемы и порты Все современные ноутбуки оснащены USB-портами, к которым можно подключить практически все современные периферийные устройства. Интерфейс USB 2.0 обеспечивает передачу данных со скоростью до 60 Мбит/c и обладает обратной совместимостью с USB 1.1. Этот мудреный

    Serial port (серийный порт, последовательный порт или COM-порт -, communications port) — это последовательный интерфейс с двойной направленностью.

    Почему порт назвается последовательным? Потому, что вся информация по этому порту передается шагом равным одному биту. В нем данные передаются бит за битом, в отличие от параллельного порта.

    Несмотря на то, что в некоторых других интерфейсах как, например, в Ethernet , FireWire и USB , применяется последовательный обмен данными, название «последовательный порт» закрепилось за портом, обладающим стандартом RS-232C .

    Данный порт, в сравнении с другими "последовательными" технологиями, обладает отличительной особенностью: в нем отсутствует какое-либо временное требование между 2 байтами. Временные требования существуют только между битами одного байта. Величина, обратная временной паузе между битами одного байта, носит название «baud rate» (скорость передачи). Кроме того, в данной технологии нет такого понятия, как "пакет". Другие технологии "последовательной" передачи данных (X.25, USB или Ethernet), используют "пакеты", также в них существуют и жесткие временные требования между битами одного пакета.

    В части протоколов связи с индустриальным оборудованием имеются жесткие временные требования между байтами последовательного порта. Реализация в многозадачных операционных системах со слабой поддержкой реального времени этих протоколов очень сложна. К этим системам относятся и Windows. Вот почему для работы с этими протоколами зачастую применяют MS-DOS или более устаревшее программное обеспечение.

    Самый распространенный для последовательного порта стандарт - RS-232C. Ранее последовательный порт применялся для подключения терминала, позднее его использовали для подключения модема или мыши. В настоящее время его применяют в качестве средства соединения с источниками бесперебойного питания, а также в качестве средства связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем, спутниковыми ресиверами, кассовыми аппаратами и приборами систем безопасности.

    Благодаря COM-порту появляется возможность подключить друг к другу два ПК, применяя так называемый «нуль-модемный кабель». Данный метод использовался со времен MS-DOS в целях перекачки файлов с одного компьютера на другой. В UNIX-системах он использовался для терминального доступа к другой машине, а в операционных системах Windows - для отладчика уровня ядра.

    Довольно популярный в свое время в IBM-совместимых ПК последовательный порт, сегодня уже морально устарел. Однако, следует отметить, что он еще нередко используется в промышленном и узкоспециальном оборудовании, а также на некоторых современных компьютерах. Последовательный порт активно вытесняется интерфейсом USB и FireWire.

    Однако имеются специальные стандарты эмуляции последовательного порта над USB и над Bluetooth . Кстати, любопытно, но именно Bluetooth-технология проектировалась разработчиками в качестве беспроводной версии последовательного порта. Программная эмуляция порта широко используется и по сей день. Так, практически все мобильные телефоны сегодня эмулируют внутри себя COM-порт и модем, с целью реализации тетеринга (доступа компьютера к сети Интернет через GPRS/EGDE/3G). А вот непосредственно для физического подключения к компьютеру применяется USB, Bluetooth или Wi-Fi технологии.

    Кроме того, программная эмуляция последовательного порта возможна для гостевых пользователей виртуальных машин VMWare и Microsoft Hyper-V. Основной целью данной процедуры является подключение отладчика уровня ядра Windows к гостевому клиенту.

    Достоинства COM-порта

    Главное преимущество данной технологии состоит в простоте подключения.

    Недостатки COM-порта

    Главными недостатками данного порта являются его низкая скорость, большие размеры разъемов, а также высокие требования к времени отклика операционной системы. Также, в данном стандарте наблюдается высокое количество прерываний (одно прерывание на каждые 8 байт).

    Разъемы

    Самыми распространенными разъемами стандарта являются 9-ти и 25-ти контактные (DB-9 и DB-25, соответственно), которые были стандартизированы в 1969 году. Это D-образные разъемы. Помимо них использовались и другие, но из этого же семейства: DB-31 и круглые восьмиконтактные DIN-8.

    Максимальная скорость передачи (в обычном исполнении) достигает 115 200 бод.

    Аппаратура

    Разъем обладает следующими контактами:

    • DTR (Data Terminal Ready) - выход на ПК, вход - на модеме. Отвечает за готовность компьютера к работе с модемом. Сброс вызывает почти полную перезагрузку модема. В случае с мышью, данный провод используется для осуществления питания.
    • DSR (Data Set Ready) - вход на ПК, выход - на модеме. Отвечает за готовность модема. Если линия в нуле, то в некоторых операционных системах невозможно открыть порт в качестве файла.
    • RxD (Receive Data) - вход на ПК, выход - на модеме. Обозначает поток входящих в ПК данных.
    • TxD (Transmit Data) - выход на ПК, вход - на модеме. Обозначает поток исходящих от ПК данных.
    • CTS (Clear to Send) - вход на ПК, выход - на модеме. Компьютер должен приостановить процесс передачи данных, пока данный провод не будет выставлен в единицу. Применяется в аппаратном протоколе управления потоком в целях недопущения переполнения на модеме.
    • RTS (Request to Send) - выход на ПК, вход - на модеме. Модем должен приостановить процесс передачи данных, до тех пор, пока провод не будет выставлен в единицу. Применяется в аппаратном протоколе управления потоком в целях недопущения переполнения в оборудовании/драйвере.
    • DCD (Carrier Detect) - вход на ПК, выход - на модеме. После установления связи с модемом с той стороны возводится в единицу, сбрасывается в ноль, в случае разрыва связи. Аппаратура ПК может производить прерывание, в случае наступления подобного события.
    • RI (Ring Indicator) - вход на ПК, выход - на модеме. После детерминации вызывного сигнала телефонного звонка, возводится модемом в единицу. Аппаратная часть ПК может производить прерывание, в случае наступления подобного события.
    • SG (Signal Ground) - общий сигнальный провод порта. Важно: земля - не общая . Обычно провод имеет изоляцию от корпуса ПК или модема.

    В нуль-модемном кабеле применяются две перекрещенные пары: TXD/RXD и RTS/CTS.

    UART 16550 - стандартная аппаратура порта. Сегодня включена в SuperIO микросхему на материнской плате. Со времен IBM PC, она оснащена аппаратной очередью байтов. Она существенно снижает число возникающих прерываний.

    При вычислении последовательный порт представляет собой последовательный интерфейс связи, через который информация передается или выдается за раз. На протяжении большей части истории персональных компьютеров данные передавались через последовательные порты на устройства, такие как модемы, терминалы и различные периферийные устройства.

    Хотя такие интерфейсы, как Ethernet, FireWire и USB, все отправляют данные в виде последовательного потока, термин «последовательный порт» обычно идентифицирует аппаратное обеспечение, более или менее совместимое со стандартом RS-232, предназначенное для взаимодействия с модемом или с аналогичной связью Устройства.

    Современные компьютеры без последовательных портов могут потребовать конвертеры с последовательным интерфейсом, чтобы обеспечить совместимость с последовательными устройствами RS-232. Серийные порты все еще используются в таких приложениях, как системы промышленной автоматизации, научные приборы, системы продаж и некоторые промышленные и потребительские товары. Серверные компьютеры могут использовать последовательный порт в качестве консоли управления или диагностики. Сетевое оборудование (например, маршрутизаторы и коммутаторы) часто используют последовательную консоль для конфигурации. Серийные порты по-прежнему используются в этих областях, поскольку они просты, дешевы, а их консольные функции высоко стандартизированы и широко распространены.

    Распиновка COM порта(RS232)

    Существует 2-е разновидности com порта, 25-и пиновый старый разъем и сменившей его более новый 9-и пиновый разъем.

    Ниже приведена схема типового стандартного 9-контактного разъема RS232 с разъемами, этот тип разъема также называется разъемом DB9.

    1. Обнаружение несущей(DCD).
    2. Получение данных(RXD).
    3. Передача данных(TXD).
    4. Готовность к обмену со стороны приемника(DTR).
    5. Земля(GND).
    6. Готовность к обмену со стороны источника(DSR).
    7. Запрос на передачу(RTS).
    8. Готовность к передаче(CTS).
    9. Сигнал вызова(RI).

    RJ-45 к DB-9 Информация о выводе адаптера последовательного порта для коммутатора

    Консольный порт представляет собой последовательный интерфейс RS-232, который использует разъём RJ-45 для подключения к управляющему устройству, например ПК или ноутбуку. Если на вашем ноутбуке или ПК нет штыря разъема DB-9, и вы хотите подключить ноутбук или ПК к коммутатору, используйте комбинацию адаптера RJ-45 и DB-9.

    DB-9 RJ-45
    Получение Данных 2 3
    Передача данных 3 6
    Готовность обмену 4 7
    Земля 5 5
    Земля 5 4
    Готовность обмену 6 2
    Запрос на передачу 7 8
    Готовность к передаче 8 1

    Цвета проводов:

    1 Черный
    2 Коричневый
    3 Красный
    4 Оранжевый
    5 Желтый
    6 Зеленый
    7 Синий
    8 Серый (или белый)

    THR - промежуточный регистр данных передатчика (только для записи) Данные, записанные в регистр, будут пересланы в выходной сдвигающий регистр (когда он будет свободен), из которого поступят на выход при наличии разрешающего сигнала CTS . Бит 0 передается (и принимается) первым. При длине посылки менее 8 бит старшие биты игнорируются.
    RBR - буферный регистр принимаемых данных (только для чтения) Данные, принятые входным сдвигающим регистром помещаются в регистр RBR , откуда они могут быть считаны процессором. Если к моменту окончания приема очередного символа предыдущий не был считан из регистра, фиксируется ошибка переполнения. При длине посылки менее 8 бит старшие биты в регистре имеют нулевое значение.
    DLL - регистр младшего байта делителя частоты .
    DLM - регистр старшего байта делителя частоты . Делитель определяется по формуле D=115200/V, где V - скорость передачи, бит/с. Входная частота синхронизации 1 8432 МГц делится на заданный коэффициент, после чего получается 16-кратная частота передачи данных.
    IЕR - регистр разрешения прерываний . Единичное значение бита разрешает прерывание от соответствующего источника.
    Назначение бит регистра IER :
    * биты =0 - не используются;
    * бит 3 - Mod_IЕ - по изменению состояния модема (любой из линий CTS, DSR, RI, DCD );
    * бит 2 - RxL_IЕ - по обрыву/ошибке линии;
    * бит 1 - TxD_IE - по завершении передачи;
    * бит 0 - RxD_IЕ - по приему символа (в режиме FIFO - прерывание по тайм-ауту).
    IIR - регистр идентификации прерываний и признака режима FIFO (только для чтения). Для упрощения программного анализа UART выстраивает внутренние запросы прерывания по четырехуровневой системе приоритетов. Порядок приоритетов (по убыванию): состояние линии, прием символа, освобождение регистра передатчика, состояние модема. При возникновении условий прерывания UART указывает на источник с высшим приоритетом до тех пор, пока он не будет сброшен соответствующей операцией. Только после этого будет выставлен запрос с указанием следующего источника. Ниже описано назначение бит регистра IIR .
    * Биты - признак режима FIFO:
    11-режим FIFO 16550A;
    10 - режим FIFO 16550;
    00 - обычный.
    * Биты - не используются.
    * Бит 3 - прерывание по тайм-ауту приема в режиме FIFO (в буфере есть символы для считывания).
    * Биты - причина прерывания с наивысшим приоритетом (в обычном, не FIFO-режиме):
    11 - ошибка/обрыв линии, сброс выполняется чтением регистра состояния линии;
    10 - принят символ, сброс выполняется чтением данных;
    01 - передан символ (регистр THR пуст), сброс выполняется записью данных;
    00 - изменение состояния модема; сброс выполняется чтением регистра состояния модема.
    * Бит 0 - признак необслуженного запроса прерывания (1 - нет запроса, 0 - есть запрос).
    В режиме FIFO причину прерывания идентифицируют биты .
    * О11 - ошибка/обрыв линии. Сброс выполняется чтением регистра состояния линии.
    * 010 - принят символ. Сброс выполняется чтением регистра данных приемника
    * 110 - индикатор тайм-аута (за 4-кратный интервал времени символа не передано и не принято ни одного символа, хотя в буфере имеется, по крайней мере, один). Сброс выполняется чтением регистра данных приемника.
    * 001 - регистр THR пуст. Сброс выполняется записью данных.
    * 000 - изменение состояния модема (CIS, DSR, RI или DCD ). Сброс выполняется чтением регистра MSR .
    FCR - регистр управления FIFO (только для записи). Ниже описано назначение бит регистра FCR :
    * Биты - ITL (Interrupt Trigger Level) - уровень заполнения FIFO-буфера, при котором вырабатывается прерывание:
    00 - 1 байт (по умолчанию);
    01 - 4 байта;
    10 - 8 байт;
    11 - 14 байт.
    * Биты зарезервированы.
    * Бит 3 - разрешение операций DMA.
    * Бит 2 - RESETTF (Reset Transmitter FIFO) - сброс счетчика FIFO-передатчика (записью единицы; сдвигающий регистр не сбрасывается).
    * Бит 1 - RESETRF (Reset Receiver FIFO) - сброс счетчика FIFO-приемника (записью единицы; сдвигающий регистр не сбрасывается).
    * Бит 0 - TRFIFOE (Transmit And Receive FIFO Enable) - разрешение (единицей) режима FIFO для передатчика и приемника. При смене режима FIFO-буферы автоматически очищаются.
    LCR - регистр управления линией (настройки параметров канала). Ниже описано назначение бит регистра LCR .
    * Бит 7 - DLAB (Divisor Latch Access Bit) - управление доступом к делителю частоты.
    * Бит 6 - BRCON (Break Control) - формирование обрыва линии (посылка нулей) при BRCON=1.
    * Бит 5 - STICPAR (Sticky Parity) - принудительное формирование бита паритета:
    0 - контрольный бит генерируется в соответствии с паритетом выводимого символа;
    1 - постоянное значение контрольного бита: при EVENPAR =1 - нулевое, при EVENPAR =0 - единичное.
    * Бит 4 - EVENPAR (Even Parity Select) - выбор типа контроля: 0 - нечетность, 1 - четность.
    * Бит 3 - PAREN (Parity Enable) - разрешение контрольного бита:
    1 - контрольный бит (паритет или постоянный) разрешен;
    0 - контрольный бит запрещен.
    * Бит 2 - STOPB (Stop Bits) - количество стоп-бит:
    0 - 1 стоп-бит;
    1 - 2 стоп-бита (для 5-битного кода стоп-бит будет иметь длину 1,5 бит).
    * Биты - SERIALDB (Serial Data Bits) - количество бит данных:
    00 - 5 бит;
    01-6 бит;
    10 - 7 бит;
    11 - 8 бит.
    MCR - регистр управления модемом . Ниже описано назначение бит регистра MCR .
    * Биты =0 - зарезервированы.
    * Бит 4 - LME (Loopback Mode Enable) - разрешение режима диагностики:
    0 - нормальный режим;
    1 - режим диагностики (см. ниже).
    * Бит 3 - IE (Interrupt Enable) - разрешение прерываний с помощью внешнего выхода OUT2 MSR.7 :
    0 - прерывания запрещены;
    1 - прерывания разрешены.
    * Бит 2 - OUT1C (OUT1 Bit Control) - управление выходным сигналом 1 (не используется); в режиме диагностики поступает на вход MSR.6 .
    * Бит 1 - RTSC (Request To Send Control) - управление выходом RTS ; в режиме диагностики поступает на вход MSR.4 :
    0 - активен (-V);
    1 - пассивен (+V).
    * Бит 0 - DTRC (Data Terminal Ready Control) - управление выходом DTR ; в режиме диагностики поступает на вход MSR.5 :
    0 - активен (-V);
    1 - пассивен (+V).
    LSR - регистр состояния линии (точнее, состояния приемопередатчика). Ниже описано назначение бит регистра LSR.
    * Бит 7 - FIFOE (FIFO Error Status) - ошибка принятых данных в режиме FIFO (буфер содержит хотя бы один символ, принятый с ошибкой формата, паритета или обрывом). В не FIFO-режиме всегда 0.
    * Бит 6 - TEMPT (Transmitter Empty Status) - регистр передатчика пуст (нет данных для передачи ни в сдвиговом регистре, ни в буферных регистрах THR или FIFO).
    * Бит 5 - THRE (Transmitter Holding Register Empty) - регистр передатчика готов принять байт для передачи. В режиме FIFO указывает на отсутствие символов в FIFO-буфере передачи. Может являться источником прерывания.
    * Бит 4 - BD (Break Detected) - индикатор обрыва линии (вход приемника находится в состоянии 0 не менее, чем время посылки символа).
    * Бит 3 - FE (Framing Error) - ошибка кадра (неверный стоп-бит).
    * Бит 2 - РЕ (Parity Error) - ошибка контрольного бита (паритета или фиксированного).
    * Бит 1 - ОЕ (Overrun Error) - переполнение (потеря символа). Если прием очередного символа начинается до того, как предыдущий выгружен из сдвигающего регистра в буферный регистр или в регистр FIFO, прежний символ в сдвигающем регистре теряется.
    * Бит 0 - DR (Receiver Data Ready) - принятые данные готовы (в DHR или FIFO-буфере). Сброс - чтением приемника.
    Индикаторы ошибок - биты - сбрасываются после чтения регистра LSR . В режиме FIFO признаки ошибок хранятся в FIFO-буфере вместе с каждым символом. В регистре они устанавливаются (и вызывают прерывание) в тот момент, когда символ, принятый с ошибкой, находится на вершине FIFO (первый в очереди на считывание). В случае обрыва линии в FIFO заносится только один «обрывной» символ, и UART ждет восстановления и последующего старт-бита. MSR - регистр состояния модема. Ниже описано назначение бит регистра MSR :
    * Бит 7 - DCD (Data Carrier Detect) - состояние линии DCD :
    0 - активна (-V);
    1 - пассивна (+V).
    * Бит 6 - RI (Ring Indicator) - состояние линии RI :
    0 - активна (-V);
    1 - пассивна (+V).
    * Бит 5 - DSR (Data Set Ready) - состояние линии DSR :
    0 - активна (-V);
    1 - пассивна (+V).
    * Бит 4 - CTS (Clear To Send) - состояние линии CTS :
    0 - активна (-V);
    1 - пассивна (+V).
    * Бит 3 - DDCD (Delta Data Carrier Detect) - изменение состояния DCD .
    * Бит 2 - TERI (Trailing Edge Of Ring Indicator) - спад огибающей RI (окончание звонка).
    * Бит 1 - DDSR (Delta Data Set Ready) - изменение состояния DSR .
    * Бит 0 - DCTS (Delta Clear To Send) - изменение состояния CTS .
    Признаки изменения (биты ) сбрасываются по чтению регистра.
    SRC - рабочий регистр (8 бит), на работу UART не влияет, предназначен для временного хранения данных (в 8250 отсутствует).
    В диагностическом режиме (при LМЕ=1 ) внутри UART организуется внутренняя «заглушка»:
    * выход передатчика переводится в состояние логической единицы;
    * вход приемника отключается; * входы DSR, CTS, RI и DCD отключаются от входных линий и внутренне управляются битами DTRC, RTSC, OUT1C, IE ;
    * выходы управления модемом переводятся в пассивное состояние (логический ноль).
    Переданные данные в последовательном виде немедленно принимаются, что позволяет проверять внутренний канал данных порта (включая сдвигающие регистры) и отработку прерываний, а также определять скорость работы UART.

    Похожие статьи
     
    Категории
    Видеоматериалы
    Популярное
    Новое