Интерфейс - набор от обмен на алгоритми и технически средства за осигуряване на обмена на информация между устройства.
Излъчва различни нива на интерфейса А - междусистемна интерфейс - позволява взаимодействие ядро компонент (много
висока скорост, се реализира не стандарт); Б - система интерфейс - конюгиране елементи и основните елементи на подсистемата I / O;
С - входно / изходен интерфейс осигурява последователност между входно / изходен контролер и I / O процесор;
D - периферен интерфейс взаимодействие I / O контролер с външни устройства.
I / O процесор изпълнява обработка и комуникация с I / O контролери.
Вход / изход управление управлява отделните блокове (външни устройства).
Физическото изпълнение - Съединител брой контакти - 36
Брой на свързаните устройства - 1 (ако няма сложни декодиране вериги) Броят на битовете данни - 8 - терминал, 4 - въвеждане на изходящата скорост на данни - 80-120 килобайта / и (в зависимост от изпълнението на приемник и предавател)
темп на въвеждане на данни - 40-60 KB / и дължина на кабела - до 2 метра.
Недостатъци на този интерфейс го прави неудобен за използване в професионални системи за измерване, изключения са прости единици с нисък процент на обмен, които са специално проектирани за лесна връзка с всеки стандартен компютър.
Това е стандартен интерфейс принтер в персоналните компютри и е разработен специално за тази цел. Ето защо, за да се свържете измерване и контрол на устройства, този интерфейс е неудобно поради спецификата (вж.
Има модификации на този интерфейс, по-удобни за свързване на различни периферни устройства:
1. двупосочен "Bitronics" за въвеждане на осем битови числа, а оттам повишена въвеждане на данни половин процент
2. Advanced Interface - "ЕНП" (Enhanced Parallel Port) и интерфейс с разширени функции "ПЕС" (разширени възможности порт), включително и на възможностите на ЕНП плюс поддръжка на директен достъп до паметта, и двата варианта имат паралелна скоростта на порта на обмен на информация е теоретично се увеличава до 2 MB / сек, но се нуждаят от специално окабеляване
1. синхронна работа (предаване и приемане на времето малко синхронизация импулси). Информацията се предава и получава чрез вход RxD. След предавател изход TxD издаден часовника, гейт бита, получени или издадени. изпращане формат - 8 бита. Скоростта на приемане и предаване на определения брой часовник честоти.
2. Режим на асинхронно. Информацията се предава чрез изход TxD и приета през RxD. размер на парцела - 11 бита (начало - "0", 8 бита данни, програмируем 9-то малко и стоп бит - "1"). На 9-ти бит се използва като информационен бит паритет / странност или в многопроцесорни системи за
Физическото изпълнение - конектор
Брой на контакти - 9 или 25
Брой свързани устройства - 1 стандарт, но има протоколни разширения, които ви позволяват да се свържат до 256 устройства
Брой на битовете на данни - от 5 до 9
Скоростта на данните - 110. 115 200 бита / сек
Разстояние - стандартна до 15 т, в повечето случаи с намаляване на скоростта на предаване може да бъде увеличена.
Характеристики на интерфейса - много ниско ниво (около 10-14 KB / сек), относителното разстояние на обекта от обмена на информация за компютъра, използването на стандартен интерфейс за свързване към компютър без да го отваряте.
асинхронен сериен комуникационен протокол
При липса на предаването линия се поддържа високо (единично) логическо ниво. Предаването започва с начало бит с нулева стойност, след това се предават информационни бита - бита предава двоично число.
Предадени първи LSB, последно - старши. Броят на данни битове 5 до 8 (по-често - 8).
Следваща предава 1, 1.5 или 2 стоп бита с едно ниво.
В това предаване на информацията част (думи) и завършва на линията е настроен на високо равнище, продължителността на този период не се ограничава.
Ако приемникът не е открила се предоставя стоп бит сигнал - рамкиране грешка. Ако приемникът е намерил несъответствие и броят получени битове за четност, а след това се издава сигнал - грешка паритет.
Електрическите характеристики на сигнали
Има две изпълнения на серийния интерфейс
RS-232C - стандартизиран напрежение на сигнала, при логика предавател 1-5 V и 15 V, логиката 0 - -5 V до -15 V, на приемника страна логика 1 - 3 от V до 25 V, логическа 0 - 3, V до -25 V. Това изпълнение е най-честата интерфейс.
токов кръг - логическо ниво предава включен ток 20 mA, стандартното натоварване след това се равнява на 680 ома. При този метод обикновено се използва вход изолация приемник. Тази версия на интерфейса има по-голям обхват на предаване на информация.
Автобус USB (Universal Serial Bus)
Универсалната серийна шина за свързване на различни устройства към компютър. За дизайн, USB шината, компютърът ви трябва да бъде, както следва (Фигура 1):
Фиг.1 - Сложни периферни устройства чрез USB автобус
USB автобус архитектура:
Фиг. 2 - USB Bus Архитектура
Топологията на USB шината е много подобен на дървото (Фигура 2). В неговата основа е главното устройство - домакин, който осъществява контрол на автобуса. Задачата гостоприемник включва: детектиране на свързване / изключване на устройството за контрол на потока данни, контрол
състоянието на устройството, информация за профилите, вътрешното разпределение на мощността между свързаните устройства. На автобуса винаги има само един хост, така че потока от данни взети за да се определи позицията си. Ако предаването е от хост на устройството, посоката на потока е OUT и се нарича надолу. При предаване от устройството в приемащата поток има посока и се нарича нагоре.
Устройства, свързани към шината, и подчинените са разделени на два типа: главина и устройство, което изпълнява функция. Центърът служи като сплитер автобус и предоставя портове за свързване с други устройства, както и центрове, както и. Приемащата периодично анкети статут на главината и да се промени тя определя връзката на ново устройство или изключване от мрежата работи. Концентратор, комбиниран с гостоприемника, наречен корена. Функциите, изпълнявани от главния концентратор и необичайно, едни и същи.
Клон, образува център, свързан край устройство, което изпълнява специфична функция. Част от пристанище главината остава свободен, забранено им е да се свърже новото устройство и автобус до работа не е засегната.
Подчинена устройство поотделно, не могат спонтанно да се изпращат данни над автобуса, всички операции се извършват само по искане на страната домакин. Въпреки това, ако приемащата устройство се премества за спиране на режим намалява консумацията на енергия, се събужда от външно устройство ефекти сигнализира за смяна на статута си, а не чакат покана от домакина.
Устройствата могат да използват помощта на собствен източник на енергия или вътрешен източник на USB шината. Общият текущата съставен от USB устройства източник на гумите не трябва да надвишава 1 А. може да бъде свързан към шината 127 до подчинен устройството и до седем нива (виж фиг.).
USB автобус три настройки за скорост на устройствата: ниска скорост - до 1.5 Mbit / сек, максимална скорост - до 12 мегабита / сек и високоскоростни - до 480 Mbit / сек. Първата скорост определя автобуса домакин, и само когато е свързано устройство се регулира до максималната скорост на разположение. Най-високата скорост на предаване се постига чрез работа с устройството, при висока скорост автобус.
USB устройство са свързани към обща четири-тел автобус, както е показано на фиг. 3 - 2 проводници за захранване и сигнални проводници 2 усукани в усукана двойка за намаляване на смущенията. USB-устройства могат да бъдат свързани и откъснати от автобуса без изключване на захранването (така наречените "горещи запушването"). Максимална дължина на кабела - 10 м.
GND земя Vbus тяга, данни D + D- -Трансфер.
Фигура 3 - Свързване на USB кабелна линия
Конекторите на USB-кабел завършва както е посочено и са както следва
Фиг. 4 - USB кабел конектори
Структурата на информационния поток
Цялата информация се предава чрез USB, могат да бъдат разделени в следните типове:
искане пакет (знак);
пакети данни (данни);
маркери потвърждават (ръкостискане);
Исканията на разположение на хоста, има следните функции (посочена в полето PID):
OUT - домакин започва предаване на устройство за данни точка ENDP ADDR;
ПО - домакин чака данни от устройството с точка за ENDP ADDR;
SETUP - домакин започва трансферна точка за контрол на ENDP ADDR устройство;
PING - домакин проверява готовността точка ENDP ADDR устройство. това искане
достъпно на автобуса високоскоростната за предаване BULK (тип предаване гарантирана доставка на данни без грешки) и се превръща в точки с посоката
пакети данни (данни), винаги се предава след искането. Пакетът включва идентификатора PID (означение на данни), полезния товар и контролна CRC16. ограничения размер на пакет данни налагат тип пренос на данни и работа USB автобус.
Следните маркери за данни (тип маркер е определен в полето PID):
ПРОИЗВЕДЕНА - още пакети данни;
Данни1 - нечетен пакети данни;
Данни2, MDATA - допълнителни маркери, използвани в изохронна (еднопосочно) борса за високоскоростен автобус.
тези маркери могат не само идентифицират опаковката, но също така да наблюдава целостта на потока, поради тяхната специфична последователност.
Маркери потвърждение (ръкостискане) се използват, за да докладва за резултатите от събиране на данни и точка състоянието на устройството.
Маркерите носят следната информация (маркер за тип, определен в полето PID):
ACK - данни, получени без грешка и ще бъдат обработвани;
NAK - да се посочи - данни, получени без грешка, но не можете да ги обработи, и по този начин се изисква повторно предаване на данни. За точка в - данните да не е готов, хостът може да повтори искането по-късно;
Сергия - точка е в състояние на спирането и не може да функционира без намеса домакин. Домакинът не трябва да се повтаря искането;
Nyet - данни, получени без грешка и ще бъдат обработени. На следващия пакет не е готов да приеме най-важното. Active маркер се извършва на висока скорост за предаване на автобус и се използва BULK посочва.
Между другото пакети са SOF, PRE, ERR, Сплит. За програмисти представлява интерес SOF пакет. Този пакет се използва за синхронизиране и предава на приемащата с определен интервал от време.
Типове данни
На USB шината, има четири типа данни. Те се характеризират с обема на предаваните данни, приоритет на показване и мониторинг на системата и отстраняване на неизправности.
Най-често използваният тип - насипно състояние. За такъв трансфер е гарантирана доставка на данни, без грешки, а времето за доставка не е гарантирана и зависи от натовареността на автобуса. контрол на данните се извършва на ниво пакет - сума CRC16 - и на ниво нишка, където дори и странен пакет са подходящи маркери - DATA0, данни1. В случай на грешка приемащата страна не се връща маркер потвърждение, а след това в предаващата страна започва автоматичен механизъм препредаване.
размер на пакет данни може да бъде произволно, включително нула, но не трябва да превишава максимално допустимата стойност. За високоскоростен USB максимално гума стойност е 512 байта, за пълен курс - 8, 16, 32 или 64 байта.
Насипно прехвърляне на данни за пълна автобус е показано на Фигура 5. домакин в два цикъла устройство предава данни и получава потвърждение. В третия цикъл, след получаване на данните, устройството отчита невъзможността да обработва данните. Този пример показва слабост автобус пълна скорост, където третият пакет данни се губи и трябва да бъде предаден отново, което увеличава натоварването на гумата.
Вторият тип на прехвърляне - INTERRUPT (прекъсване). Този вид се използва в необходимостта да обменят данни чрез предварително определен интервал от време. Водещ осигурява обмен с предварително определен интервал от време, и взема това предвид при отпускането на автобус натоварване.
данни размера на пакета за високоскоростен автобус има стойност от 1 до 1024 байта, а за пълен курс - от 1 до 64 байта. Точка избирателната интервал зависи и от начина на работа и гумата е в диапазона 0.125. 4 MS за режим на висока скорост и 1 MS за 255 пълен курс.
обмен цикли подобни на вида на предаване насипно състояние, показано на фиг. 5 и 6 по-горе. Липсата на данни за предаване от точката, в обикновена ситуация, хостът изпраща следващата заявка след определено време.
размер на пакет данни по шина с висока скорост достига 1024 байта на пълни обороти - 1023.
Типични приемане изохронна тип информация е показано на фиг. 7. Както се вижда от графиката, в обменни цикли не са маркери потвърждават.
Фиг. 7 - Изохронна приемане на данни
Последният вид пренос на данни - CONTROL (контрол, управление). този тип
предаване се използва само от достъп до устройството за контролна точка. общо
прехвърляне контрол на операциите (фиг. 8) се състои от три фази.
Фиг. 8 - контрол Формат сделка
Първата фаза, показана в горната част на фигурата, се нарича SETUP, по време на тази фаза, приемащата предава размер на пакет данни от 8 байта. Този пакет съдържа изискване, което трябва да изпълнява устройство. Втората фаза, показана в средната част на фигурата, - фаза на данни - не е задължително. Тя е налице, когато са необходими на изискването за повече информация. Структурата в потока от данни е напълно идентичен фаза групово транзакция. Последната фаза се нарича фаза на състоянието. Домакин, в очакване на потвърждение, че изискванията на устройството изпраща искания. изисква обратна посока на тези, използвани в етапа на данни. Когато искане за трансфер OUT домакин изпраща пакет от данни с нулева дължина. Докато устройството е зает с изискванията представящите се, че отговаря на НАК знак, след успешното приключване - маркер на ACS. Ако устройството не е в състояние да отговарят на изискванията или не го подкрепят, фазата на данни или статут трябва да се върне сергия знак. размер на пакет данни по шина с висока скорост е 64 байта с пълна скорост - 64, 32, 16 или 8 байта.
Стандартни изисквания се използват за контрол на устройството, се предават чрез този тип предаване. Програмист в развитието на USB-устройства трябва да гарантират, че всички изисквания на стандарта, както и да добавяте свои собствени изисквания, ако е необходимо.
• добавете 2 чифта на проводници - ekranir.dif.pary (приемане и предаване - изпълнена
За да продължите с изтеглянето, което трябва да се съберат на снимка: