Paprastas RS-232 adapteris - dabartinė kilpa

Adapteris kompiuterio kompiuterio ir valdiklių sujungimui su dabartine kilpos sąsaja. Tam nereikia negausių dalių, jį galima gaminti net namuose.

1969 m. Amerikos elektronikos pramonės asociacija sukūrė RS-232C ryšio sąsają. Pradinis jo tikslas yra palaikyti ryšį tarp tolimo atstumo kompiuterių.

Šios sąsajos analogas Rusijoje vadinamas „Joint S2“. Ryšys tarp kompiuterių vyksta naudojant modemus, tačiau tuo pat metu tokie įrenginiai kaip „pelė“, dar vadinama „komovskaya“, taip pat skaitytuvai ir spausdintuvai buvo sujungti su kompiuteriais per RS-232C sąsają. Žinoma, visi jie turėjo turėti galimybę prisijungti per RS-232C sąsają.

Šiuo metu tokie įrenginiai visiškai nenaudojami, nors RS-232C vis dar yra paklausa: net kai kurie nauji nešiojamųjų kompiuterių modeliai turi šią sąsają. Tokio nešiojamojo kompiuterio pavyzdys yra pramoninio nešiojamojo kompiuterio modelis „TS Strong @ Master 7020T“ serija „Core2Duo“. Tokio nešiojamojo kompiuterio parduotuvėse „Namų kompiuteris“, žinoma, neparduoda.

Kai kurie pramoniniai valdikliai turi dabartinę kilpos sąsają. Norėdami prijungti kompiuterį su RS-232C sąsaja ir panašiu valdikliu, naudojami įvairūs adapteriai. Šiame straipsnyje aprašomas vienas iš jų.

RS-232 adapterį - srovės kilpą sukūrė mūsų įmonės specialistai ir eksploatavimo metu parodė aukštą patikimumą. Skiriamasis bruožas yra tas, kad jis suteikia visišką kompiuterio ir valdiklio galvaninę izoliaciją. Tokia grandinės konstrukcija labai sumažina abiejų prietaisų gedimo tikimybę. Be to, gamybos sąlygomis ją nesunku pasidaryti patiems: schema nėra didelės apimties, joje nėra mažai dalių ir, kaip taisyklė, jos nereikia koreguoti.

Norint paaiškinti šios grandinės veikimą, būtina bent jau iš esmės prisiminti RS-232C ir „Current Loop“ sąsajų veikimą. Vienintelis dalykas, kuris juos vienija, yra nuoseklus duomenų perdavimas.

Skirtumas tas, kad signalų fizinis lygis yra skirtingas. Be to, RS-232C sąsaja, be faktinių duomenų perdavimo linijų, turi keletą papildomų valdymo signalų, skirtų dirbti su modemu.

Duomenų perdavimo „TxD“ linijoje procesas yra parodytas 1 paveiksle („TxD“ yra siųstuvo linija. Duomenys iš jos iš eilės išvedami iš kompiuterio).

Visų pirma, reikia pažymėti, kad duomenys perduodami naudojant bipolinę įtampą: loginio nulio lygis lygyje atitinka + 3 ... + 12 V įtampą, o loginio vieneto lygis -3 ... 12 V. Remiantis terminologija, kilusia iš telegrafinės technologijos, loginio nulio būsena kartais vadinama SPASE arba „atleidimu“, tuo pačiu metu loginis vienetas vadinamas MARK - „paspaudimu“.

1 pav

VALDYMO grandinėse teigiama įtampa atitinka loginį vienetą (įjungta), o neigiama įtampa - loginį nulį (išjungta). Visi matavimai atliekami atsižvelgiant į SG kontaktą (informacijos pagrindą).

Faktinis duomenų perdavimas atliekamas paleidimo-sustabdymo režimu nuosekliu asinchroniniu metodu. Taikant šį metodą nereikia perduoti jokių papildomų sinchronizacijos signalų ir atitinkamai papildomų linijų jiems perduoti.

Informacija perduodama baitais (aštuonių bitų dvejetainiu skaičiumi), kuriuos papildo pridėtinė informacija. Pirma, tai yra pradžios bitas (bitas yra vienas dvejetainis bitas), po kurio seka aštuoni duomenų bitai. Tiesiai už jų eina pariteto bitai, o po viso to - stop bitai. Gali būti keli sustojimo taškai. (Šiek tiek yra santrumpa angliškas dvejetainis skaitmuo - dvejetainis skaitmuo).

Nesant duomenų perdavimo, linija yra loginio vieneto būsenoje (įtampa linijoje yra -3 ... 12V). Pradinis bitas pradeda perdavimą, nustatydamas liniją į loginį nulinį lygį. Prie šios linijos prijungtas imtuvas, gavęs pradžios bitą, pradeda skaitiklį, kuris skaičiuoja laiko intervalus, skirtus kiekvienam bitui perduoti. Tinkamu laiku, kaip taisyklė, intervalo viduryje, imtuvas nustato linijos būseną ir prisimena jos būseną. Šis metodas nuskaito informaciją iš eilutės.

Norint patikrinti gautos informacijos patikimumą, naudojamas pariteto tikrinimo bitas: jei perduotame baite esančių vienetų skaičius yra nelyginis, tada prie jų pridedamas dar vienas vienetas - pariteto tikrinimo bitas. (Tačiau šis blokas gali pridėti baitus, priešingai, kol bus nelyginis. Viskas priklauso nuo priimto duomenų perdavimo protokolo).

Imtuvo pusėje tikrinamas paritetas ir, jei aptinkamas nelyginis vienetų skaičius, programa pašalins klaidą ir imsis priemonių jai pašalinti. Pvz., Ji gali paprašyti pakartotinai perduoti nepavykusį baitą. Tiesa, pariteto tikrinimas ne visada suaktyvinamas, šį režimą galima tiesiog išjungti, o patikrinimo bitas šiuo atveju nėra perduodamas.

Kiekvieno baito perdavimas baigiasi stop bitais. Jų tikslas yra sustabdyti imtuvo veikimą, kuris, pasak pirmojo, eina laukti, kol bus gautas kitas baitas, tiksliau, jo pradžios bitas. „Stop bit“ lygis visada yra logiškas 1, lygiai kaip ir pauzėse tarp žodžių perkėlimo. Todėl, pakeisdami sustojimo bitų skaičių, galite pakoreguoti šių pauzių trukmę, o tai leidžia pasiekti patikimą, minimalią trukmę palaikantį ryšį.

Visą serijinės sąsajos algoritmą kompiuteryje vykdo specialūs valdikliai, nedalyvaujant centriniam procesoriui. Pastarasis šiuos valdiklius sukonfigūruoja tik tam tikram režimui ir įkelia duomenis į jį perdavimui arba gauna gautus duomenis.

Dirbant su modemu, RS-232C sąsaja teikia ne tik duomenų linijas, bet ir papildomus valdymo signalus. Šiame straipsnyje išsamiai juos apsvarstyti tiesiog nėra prasmės, nes tik du iš jų naudojami siūlomoje adapterio grandinėje. Tai bus aptarta toliau grandinės schemos aprašyme.

Be RS-232C, labai plačiai paplitusi nuosekli sąsaja IRPS (radialinė sąsaja su serijiniu ryšiu). Antrasis jo vardas yra „Current Loop“. Ši sąsaja logiškai atitinka RS-232C: tas pats nuosekliųjų duomenų perdavimo principas ir tas pats formatas: pradžios bitas, duomenų baitas, pariteto bitas ir stop bitas.

Skirtumas nuo RS-232C yra tik fiziniame ryšių kanalo įgyvendinime. Loginius lygius perduoda ne įtampa, o srovės. Panaši schema leidžia organizuoti ryšį tarp įrenginių, esančių pusantro kilometro atstumu.

Be to, „srovės kilpa“, skirtingai nei RS-232C, neturi valdymo signalų: pagal numatytuosius nustatymus manoma, kad jie visi yra aktyvios būklės.

Kad ilgų ryšių linijų pasipriešinimas nepaveiktų signalo lygio, linijos maitinamos per srovės stabilizatorius.

Žemiau pateiktame paveikslėlyje parodyta labai supaprastinta dabartinės kilpos sąsajos schema. Kaip jau minėta, linija maitinama iš srovės šaltinio, kurį galima įrengti tiek siųstuve, tiek imtuve, nesvarbu.

2 pav

Loginis vienetas eilutėje atitinka 12 ... 20 mA srovę, o loginis nulis atitinka srovės trūkumą, tiksliau, ne daugiau kaip 2 mA. Todėl siųstuvo "srovės kilpa" išėjimo stadija yra paprastas tranzistoriaus jungiklis.

Kaip imtuvas naudojamas tranzistorinis optronas, užtikrinantis galvaninę izoliaciją nuo ryšių linijos. Norint, kad ryšys būtų dvipusis, būtina dar viena ta pati kilpa (dvi ryšio linijos), nors perdavimo būdai dviem kryptimis ir viena vytos poros yra žinomi.

Ryšio kanalo aptarnavimas yra labai paprastas, jei norite patikrinti, ar į bet kurio iš dviejų laidų tarpą įeinate miliamperis, geriausia - skaitiklis. Nesant duomenų perdavimo, jame turėtų būti rodoma artima 20 mA srovė, o perduodant duomenis galima pastebėti nedidelį rodyklės trūkčiojimą. (Jei perdavimo greitis nėra didelis, bet pati perdavimo dalis yra paketuose).

RS-232C adapterio - „Dabartinė kilpa“ - schema parodyta 3 paveiksle.

3 pav. RS-232C adapterio schema - „Dabartinė kilpa“ (spustelėjus paveikslėlį, diagrama bus atidaryta didesnio formato)

Pradinėje būsenoje signalas Rxd yra loginio mazgo būsenoje (žr. 1 paveikslą), tai yra, įtampa ant jo yra –12 V, kuris veda į tranzistoriaus optinio jungiklio DA2 atidarymą, o kartu su juo yra tranzistorius VT1, per kurį per srovės stabilizatorių ir optinio jungiklio LED teka 20 mA srovė. valdiklio imtuvas, kaip parodyta 4 paveiksle. „Dabartinės kilpos“ atveju tai yra loginio mazgo būsena.

Kai signalas Rxd įgauna loginio nulio reikšmę (įtampa + 12 V), optoelektrinis jungiklis DA2 užsidaro ir tranzistorius VT1 yra prijungtas prie jo, taigi srovė tampa lygi nuliui, o tai visiškai atitinka sąsajos „Dabartinė kilpa“ reikalavimus. Tokiu būdu nuoseklieji duomenys bus perduoti iš kompiuterio į valdiklį.

Duomenys iš valdiklio į kompiuterį perduodami per optinį jungiklį DA1 ir tranzistorių VT2: kai dabartinė kilpos linija yra loginio vieneto būsenoje (dabartinė 20 mA), optiniame jungiklyje atidaromas tranzistorius VT2, o RS-232C imtuvo įėjime atsiranda –12 V įtampa, kuri pagal 1 paveikslą yra loginis lygis. vienetų. Tai atitinka pertrauką tarp duomenų perdavimo.

Kai srovės kilpa yra lygi nuliui (loginis nulis) dabartinės kilpos komunikacijos linijoje, optooupuliatorius DA1 ir tranzistorius VT2 yra uždaryti įvestyje RxD, bus įtampa + 12V - atitinka loginio nulio lygį.

Norint gauti bipolinę įtampą RxD įvestyje, naudojami signalai DTR duomenų terminalas parengtas ir RTS užklausa siųsti.

Šie signalai skirti dirbti su modemu, tačiau tokiu atveju jie naudojami kaip „RxD“ linijos energijos šaltinis, todėl papildomo šaltinio nereikia. Programiškai šie signalai nustatomi tokiu būdu: DTR = + 12 V, RTS = -12 V. Šios įtampos yra izoliuotos viena nuo kitos diodais VD1 ir VD2.

Norint savarankiškai gaminti adapterį, jums reikės šios informacijos.

Prekių sąrašas.

DA, DA = 2xAOT128

R1 = 1x4,7K

R2, R4 = 2x100K

R3 = 1x200

R6, R7 = 2x680

R8, R9, R10 = 3x1M

VD1, VD2, VD3, VD4, VD5 = 5xKD522

VT1, VT2 = 2xKT814G

Jei vietoj vietinių optinių jungčių AOT128 naudojami importiniai 4N35, o tai greičiausiai dabartinėje radijo ryšio rinkoje, rezistoriai R2, R4 turėtų būti nustatyti 820K ... 1M.

Valdiklio prijungimas prie kompiuterio parodytas 4 paveiksle (srovės stabilizatoriai yra valdiklyje).

4 pav

5 paveiksle parodyta paruošta adapterio plokštė.

5 pav Gpagrindinės plokštės adapteris

Prijungimas prie kompiuterio atliekamas naudojant standartinę DB-9 tipo jungtį (moteriškoji dalis), naudojant standartinį nuosekliojo prievado kabelį.

Kartais UPS kabeliai išlieka panašūs (nepertraukiami). Jie turi specifinę laidą ir nėra tinkami adapteriui prijungti.

Dabartinės kilpos sąsajos linijos yra sujungtos naudojant gnybtų spaustukus.

Borisas Aladyshkinas