Применение последовательного интерфейса RS232

Связь цифровых приборов, поддерживающих протокол RS232 между собой, может производиться без применения каких-либо дополнительных устройств согласования, если расстояние между ними не превышает 10 метров. При передаче данных с одного цифрового измерительного устройства до другого при больших удалениях (до одного километра) можно использовать, например, оптронную развязку с токовой петлей (рис. 9.1).

Для связи ЦИУ с персональным компьютером следует использовать специализированные микросхемы преобразователя уровня сигнала из ТТЛ в уровни СОМ-порта и из уровней СОМ-порта в уровни ТТЛ.

Если ЦИУ содержит микроконтроллер, поддерживающий аппаратно или программно протокол RS232, то подключение этого ЦИУ к персональному компьютеру для режимов 0 и 1 можно выполнить по схеме, приведенной на рис. 9.2.

Назначение контактов разъема СОМ-порта персонального компьютера представлено в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Номер контакта	Имя сигнала	Назначение
	TxD RxD RTS CTS DSR SG DCR DTR RI	передаваемые данные принимаемые данные запрос на передачу разрешение приемника на передачу готовность передатчика сигнальное заземление контроль приема готовность приемника кольцевой индикатор вызова

 

Существуют три типа подключения интерфейса.

1. Без анализа состояний приемника и передатчика (режим 0 последовательного порта микроконтроллера или СОМ-порта ЭВМ). Данный режим не может использоваться в режиме работы по прерыванию (рис. 9.1).

Рис. 9.1. Подключение интерфейса без анализа состояний приемника
и передатчика (режим 0)

 

2. С частичным квитированием приема/передачи (рис. 9.2). Может использоваться в работе по прерыванию (сигнал RTS).

Рис. 9.2. Подключение интерфейса с частичным квитированием
приема/передачи (режим 1)

 

3. С полным квитированием приема/передачи (рис.9.3).

Рис. 9.3. Подключение интерфейса с полным квитированием
приема/передачи (режим 2)

Общие требования к программам работы с последовательным портом при работе на передачу данных:

1) получить из порта 3FDн (2FDн) байт статуса. Здесь разряды, установленные в "1", означают:

0 – получены данные,

1 – полученные данные перезаписаны, то есть предыдущая порция вовремя не считана,

2 – ошибка при контроле на четность,

3 – ошибка из-за нарушения синхронизации,

4 – получен сигнал, указывающий, что приемник запрашивает конец передачи,

5 – регистр выходного слова для передачи свободен,

6 – регистр сдвига данных для передачи пуст,

7 – нет связи с приемником;

2) проверить байт статуса на наличие ошибок (биты 1, 2, 3, 4);

3) проверить бит 5 регистра статуса на возможность передачи данных;

4) если бит 5 равен 1, то перейти к пункту 5, иначе повторять операции
пп.1-3;

5) создать и записать данные в порт 3F8н (2F8н), например, путем пересылки очередного символа из буфера обмена.

Общие требования к программам работы с последовательным портом при работе на прием данных:

1) получить из порта 3FDн (2FDн) байт статуса;

2) проверить байт статуса на наличие ошибок и при необходимости обработать их;

3) проверить бит 0 регистра статуса на возможность приема данных;

4) если данные могут быть приняты, то перейти к п. 5, иначе повторять операции пп.1-3;

5) читать данные из порта 3F8н (2F8н) и обрабатывать их, например, записывать в определенные ячейки ОЗУ.

Пример схемы связи персонального компьютера и микроконтроллера через интерфейс RS232 с использованием микросхемы преобразователя уровней ADM202EARN приведен на рис. 9.4.

Рис. 9.4. Схема связи персонального компьютера
и микроконтроллера через интерфейс RS232