Последовательные интерфейсы. UART

Асинхронный последовательный интерфейс UART (универсальный асинхронный приемопередатчик) обеспечивает полудуплексный режим обмена по трем линиям. В обмене всегда участвуют только два устройства, одно из которых является передатчиком, второе – приемником.

В режиме асинхронной передачи каждое слово данных передается автономно и

передача может быть начата в любой момент времени.

Передача начинается со стартового (нулевого) бита. Затем передается от 5 до 8

бит данных. Передача заканчивается необязательным битом четного (или нечетного) паритета и одним (полутора или двумя) единичными стоповыми битами. После этого в любой момент времени может быть начат цикл передачи следующего слова.

В простейшем случае асинхронный приемопередатчик имеет две сигнальные

линии:

TxD (Transmit Data)- выход,

RxD (Receive Data) – вход,

При этом два устройства-приемопередатчика должны быть соединены между

собой тремя линями, или так называемым нуль-модемным кабелем (рис.13.2).

RS-232 или EIA-232

RS-232 – это стандарт последовательной синхронной и асинхронной передачи двоичных данных между терминалом и коммуникационным устройством.

RS-232 был введён в 1962 году.

RS-232 представляет собой простой интерфейс для передачи данных между двумя объектами на расстояние до 15 метров (на практике может не достигаться). Устойчивость к помехам обеспечивается отказом от стандартного уровня сигналов 5В. От отправителя поступает последовательность 1 и 0 получателю, который их запоминает и «осознает» полученную информацию.

Существует понятие стартового бита, получив который получатель понимает, что сеанс передачи информации открыт. Далее через равные промежутки времени отправляются информационные биты. Передача пакетная, длина пакета равна одному байту.

Разъем RS-232 представляет собой 9- или 25-штырьковый трапецеидальный разъем. Изначально применялись 25 контактов, но со временем большинство устройств стало обходиться меньшим их числом и разъем «урезали».

RS-422 (Recommended Standard 422) или EIA-422

RS-422 – это стандарт, обеспечивающий сбалансированную (дифференциальную) однонаправленную нереверсируемую передачу данных по терминированным или нетерминированным линиям, с возможностью соединения «точка-точка», а также многоабонентскую доставку сообщений.

Учитывая полный дуплекс RS-422, его чаще используют в ведущем устройстве, а на ведомых устанавливают драйвер RS-485.

Кабель RS-422 представляет собой двойную витую пару.

Интерфейс RS-422 часто используется для подключения периферийных устройств (например, принтеров).

47. RS-485 (RS485 — англ. Recommended Standard 485, EIA-485 — англ. Electronic Industries Alliance-485) — стандарт передачи данных по двухпроводному полудуплексному многоточечному последовательному каналу связи.

Стандарт RS-485 совместно разработан двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA — Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA — Telecommunications Industry Association). Ранее EIA маркировала все свои стандарты префиксом «RS» (англ. Recommended Standard — Рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил «RS» на «EIA/TIA» с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов. На сегодняшний день, различные расширения стандарта RS-485 охватывают широкое разнообразие приложений, этот стандарт стал основой для создания целого семейства промышленных сетей широко используемых в промышленной автоматизации.

В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных часто используется единственная витая пара проводов. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности — ноль.

Достоинства стандарта RS-485:

1. Хорошая помехоустойчивость.

2. Большая дальность связи.

3. Однополярное питание +5 В.

4. Простая реализация драйверов.

5. Возможность широковещательной передачи.

6. Многоточечность соединения.

Поиск по сайту: