MS-DOS. ÐÓÊÎÂÎÄÑÒÂÎ ÐÀÇÐÀÁÎÒ×ÈÊÀ



Íà ãëàâíóþ

Ïîäïèñêà

Íîâîñòè

Ãëàâíàÿ / MS-DOS / MS-DOS. ÐÓÊÎÂÎÄÑÒÂÎ ÐÀÇÐÀÁÎÒ×ÈÊÀ / Ãëàâà 8 / Îñíîâû àñèíõðîííîé ïîñëåäîâàòåëüíîé ñâÿçè

Îñíîâû àñèíõðîííîé ïîñëåäîâàòåëüíîé ñâÿçè

Ïîñëåäîâàòåëüíûé ïîðò â ñèñòåìå MS-DOS îáåñïå÷èâàåò âõîä âî âíåøíèé ìèð. Îñíîâíîé çàäà÷åé ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïîðòà ÿâëÿåòñÿ íàïðàâëåíèå è ïîëó÷åíèå äàííûõ ïî øèíå â âèäå ïîòîêà áèòîâ. (Â ïðîòèâîïîëîæíîñòü ïàðàëëåëüíîìó ïîðòó, â êîòîðîì âíóòðåííèé áàéò ïåðåäàåòñÿ öåëèêîì). Âû ìîæåòå èñïîëüçîâàòü ïîñëåäîâàòåëüíûé ïîðò äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê ñèñòåìå "ìûøè", íàïðàâëåíèÿ äàííûõ íà ïðèíòåð èëè äëÿ óñòàíîâëåíèÿ àâòîìàòè÷åñêîé òåëåôîííîé ñâÿçè ñ èñïîëüçîâàíèåì ìîäåìà. Õîòÿ ñèñòåìû MS-DOS íå íóæäàþòñÿ äëÿ ðàáîòû â ïîñëåäîâàòåëüíîì ïîðòå, ýòè ïîðòû ñòàëè ñòàíäàðòíîé ïåðèôåðèåé ñèñòåìû.

Ïîñëåäîâàòåëüíûé ïîðò â ñèñòåìàõ MS-DOS ñïîñîáåí ïîääåðæèâàòü ñòàíäàðò àñèíõðîííîé ïåðåäà÷à äàííûõ RS-232C. Õîòÿ äàæå ïîñðåäñòâîì ROM-BIOS, ñòàíäàðòíîé ÷àñòè âñåõ ñèñòåì MS-DOS, MS -DOS ñàìà ïî ñåáå âêëþ÷àåò íåêîòîðóþ ïîääåðæêó ïðîãðàììèðîâàíèÿ ïîðòîâ RS-232C (íàïðèìåð, ïðåðûâàíèå íîìåð 14h), ýòà ïîääåðæêà íå îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì âûñîêîñêîðîñòíîé ñâÿçè. Åñëè Âû õîòèòå âêëþ÷èòü â ñâîþ ïðèêëàäíóþ ïðîãðàììó ýôôåêòèâíûå âîçìîæíîñòè ïîñëåäîâàòåëüíîé ñâÿçè, Âû äîëæíû îñóùåñòâëÿòü äîñòóï ê ïîñëåäîâàòåëüíîìó ïîðòó íà àïïàðàòíîì óðîâíå. Â ýòîé ãëàâå ïîêàçàíî, êàê ýòî äåëàåòñÿ.

Ãîâîðÿ î ïåðåäà÷å äàííûõ, ìû èíòåðåñóåìñÿ ïåðåäà÷åé áàéòîâ äàííûõ îò îäíîãî óñòðîéñòâà ê äðóãîìó, íàïðèìåð, îò ïåðñîíàëüíîãî êîìïüþòåðà ê ìîäåìó èëè ê ïîñëåäîâàòåëüíîìó ïðèíòåðó. Åñëè ìû èìååì âîñåìü ëèíèé ìåæäó äâóìÿ óñòðîéñòâàìè, òî ìû ìîæåì íàçíà÷èòü êàæäîé ëèíèè áèò è ïîñëàòü ñðàçó îäèí áàéò äàííûõ. Ýòî áóäåò ïàðàëëåëüíàÿ ïåðåäà÷à. Òàêèì îáðàçîì ðàáîòàåò ïàðàëëåëüíûé ïîðò ïåðñîíàëüíîãî êîìïüþòåðà, êðîìå òîãî, â äîïîëíåíèå ê âîñüìè ëèíèÿì äàííûõ èìåþòñÿ äðóãèå ñèãíàëüíûå ëèíèè, îêàçûâàþùèå ïîìîùü â ïåðåäà÷å äàííûõ.

Ñ äðóãîé ñòîðîíû, åñëè ìû èìååì îäíó ëèíèþ äëÿ ïåðåäà÷è ñèãíàëîâ, òî íåîáõîäèìî ïîñûëàòü êàæäûé áàéò äàííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî, ïî îäíîìó áèòó. Áîëåå òîãî, ìû ìîæåò ïîñûëàòü äàííûå ñèíõðîííî, òàêèì îáðàçîì, ÷òî êàæäûé áàéò ïîñûëàåòñÿ â ðàíåå îïðåäåëåííîå âðåìÿ (ñêàæåì, îäèí áàéò êàæäûå õ ñåêóíä), èëè àñèíõðîííî ñî ñêîðîñòüþ, êîòîðóþ ïðåäâàðèòåëüíî îïðåäåëÿòü íåîáÿçàòåëüíî.

Ïîñëåäîâàòåëüíàÿ ñâÿçü äåøåâëå, ÷åì ïàðàëëåëüíàÿ, òàê êàê òðåáóåò ìåíüøå ëèíèé ïåðåäà÷è äàííûõ - ìèíèìóì äâå äëÿ äâóñòîðîííåé ñâÿçè. Êðîìå òîãî ðåæèì àñèíõðîííîé ïåðåäà÷è îêàçûâàåò çíà÷èòåëüíî ìåíüøåå âîçäåéñòâèå íà àïïàðàòóðó ââèäó òîãî, ÷òî íå òðåáóåòñÿ äîïîëíèòåëüíîå ñïåöèàëüíîå îáîðóäîâàíèå äëÿ ïîääåðæêè ñèíõðîíèçàöèè ìåæäó ïåðåäàò÷èêîì è ïðèåìíèêîì.

Òàêèì îáðàçîì, àñèíõðîííàÿ ïîñëåäîâàòåëüíàÿ ñâÿçü ÿâëÿåòñÿ ïðåäïî÷òèòåëüíûì ðåøåíèåì ââèäó íèçêîé ñòîèìîñòè è ïðîñòîòû èñïîëüçóåìûõ àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ. Êîíå÷íî, â ýòîì ðåæèìå ïåðåäà÷è ìû äîëæíû ïðåîáðàçîâûâàòü êàæäûé áàéò äàííûõ â ñåðèþ áèòîâ è óêàçûâàòü ïðèåìíèêó íà÷àëî è êîíåö êàæäîãî áàéòà. Íà ðèñóíêå 8-1 ïðîèëëþñòðèðîâàíà êîíöåïöèÿ àñèíõðîííîé ïîñëåäîâàòåëüíîé ñâÿçè.

    ² œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ  —
                                    Âîññòàíàâëèâàåòñÿ îäèí áàéò
    ‹                               ˜  7  6  5  4  3  2  2  1 ±˜œœœœ—
      ²œœœÏðèíèìàåòñÿ îäèí ñèìâîëœœœœ—˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ± ²œœœ—‹
    ‹  ‹A‹‹B‹‹7‹‹6‹‹5‹‹4‹‹3‹‹1‹‹0‹‹C‹                      ‹‹
   --> ˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ± ²œœœœœšœœœœœœœœœšœœœœœ—  ‹ ²œ±˜œ—
   ²œœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœŒ  D  ‹         ‹     ‹    ‹    ‹
   ‹‹    îò ìîäåìà                    ˜œœœœœ™œœœœœœœœœ™œœœœœ±  ‹ œœœœŒ
   ‹  UART íà ïðèåìíîì êîíöå             ñêîðîñòü â áîäàõ        ‹    ‹
   ‹˜ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ± ‹    ‹
   ‹                                                             œœœœŒ
   ‹  ²œœœœœœœ—                                                  ‹    ‹
   ˜œœŒ       œœ—                                               ˜œœœœ±
      ˜œœœœœœœ±  ‹                                           Ïðèíèìàþùèé
                 ‹        Òåëåôîííàÿ ëèíèÿ                    êîìïüþòåð
                ²—___________________________²œ—
                ˜œ±      <--                  ˜±
                                               ‹
                                            6  ‹
                                               ‹
                                               ‹       ²œœœœœœœ—
                                               ˜œœœœœœœŒ ìîäåì œœœœœœœœ—
         ²œœœœœœœœ—                                    ˜œœœœœœœ±        ‹
         ‹        ‹                                                     ‹
         ‹   PC   ‹                                                     ‹
      ²œœ™œœœœœœœœ™œœ—                                                  ‹
      ‹              ‹                                                  ‹
      ˜—²œœœœœœœœœœœœ±                                                  ‹
       ‹‹  ² œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ  — ‹
      ‹‹  ‹ ²œœœœœœœœ Áàéòœœœœœœœœœœœ—                                 ‹
       ‹‹      7  6  5  4  3  2  2  1                                 ‹ ‹
       ‹˜œœ±  ˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±²œœœÏîñûëàåìûé  îäèí ñèìâîëœœœœ—  ‹
       ˜œœœ—                   ‹A‹‹B‹‹7‹‹6‹‹5‹‹4‹‹3‹‹1‹‹0‹‹C‹ ‹ ‹
              ²œœœœœšœœœœœœœœœšœœœœœ—  ˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±˜œ±   ‹
           ‹  ‹     ‹         ‹  D  œœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœœ±
              ˜œœœœœ™œœœœœœœœœ™œœœœœ±         ê ìîäåìó -->            ‹
           ‹  ñêîðîñòü â áîäàõ     UART â ïîñëåäîâàòåëüíîì àäàïòåðå PC
           ˜ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œœ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ œ ±

                   Ðèñ.8-1. Àñèíõðîííàÿ ïîñëåäîâàòåëüíàÿ ñâÿçü.
                 A-ñòîï; B-÷åòíîñòü; C-íà÷àëî; D-ñäâèãîâûé ðåãèñòð

Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ìû óìååì ïðåîáðàçîâûâàòü êàæäûé áàéò â ïîòîê åäèíèö è íóëåé, òî åñòü áèòû, êîòîðûå ìîãóò áûòü ïåðåäàíû ÷åðåç ñðåäó ñâÿçè (íàïðèìåð, òåëåôîííóþ ëèíèþ). Â ñàìîì äåëå, óíèâåðñàëüíûé àñèíõðîííûé ïðèåìîïåðåäàò÷èê (UART), êàê ìû óâèäèì â ñëåäóþùåì ðàçäåëå, âûïîëíÿåò òî÷íî òàêóþ æå ôóíêöèþ. Îáû÷íî, â òî âðåìÿ êàê ëèíèÿ íàõîäèòñÿ â ðåæèìå îæèäàíèÿ, äëÿ äåìîíñòðàöèè òîãî, ÷òî ëèíèÿ â ïîðÿäêå, ïî íåé ïåðåäàåòñÿ åäèíèöà, îáîçíà÷àÿ íåçàíÿòîñòü ëèíèè. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, êîãäà ëèíèÿ íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè ëîãè÷åñêîãî íóëÿ, ãîâîðèòñÿ, ÷òî îíà ñòîèò â ðåæèìå âûäåðæèâàíèÿ èíòåðâàëîâ. Òàêèì îáðàçîì, ëîãè÷åñêèå åäèíèöà è íîëü ðàññìàòðèâàþòñÿ, ñîîòâåòñòâåííî, êàê MARK è SPACE.

Â àñèíõðîííîé ñâÿçè èçìåíåíèå óñëîâèÿ ñîñòîÿíèÿ ëèíèè ñ MARK íà SPACE îçíà÷àåò íà÷àëî ñèìâîëà (ñìîòðè ðèñóíîê 8-2). Ýòî íàçûâàåòñÿ ñòàðòîâûì áèòîì. Çà ñòàðòîâûì áèòîì ñëåäóåò êîìáèíàöèÿ áèòîâ, ïðåäñòàâëÿþùàÿ ñèìâîë, è çàòåì áèò êîíòðîëÿ ÷åòíîñòè. Íàêîíåö, ëèíèÿ ïåðåõîäèò â ñîñòîÿíèå îæèäàíèÿ MARK, êîòîðàÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñòîïîâûé áèò è îçíà÷àåò êîíåö òåêóùåãî ñèìâîëà. ×èñëî áèòîâ, èñïîëüçóåìûõ äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ ñèìâîëà, íàçûâàåòñÿ äëèíîé ñëîâà è îáû÷íî áûâàåò ðàâíî ñåìè èëè âîñüìè. Êîíòðîëüíûé áèò èñïîëüçóåòñÿ äëÿ âûïîëíåíèÿ ýëåìåíòàðíîé ïðîâåðêè íà íàëè÷èå îøèáêè.

                  <---------     Íàïðàâëåíèå ïåðåäà÷è
      Ëèíèÿ                                     Ëèíèÿ âîçâðàùàåòñÿ â
      ñâîáîäíà                                   ñâîáîäíîå ñîñòîÿíèå
             A                                          
      B œœœœ— ² œ š œ š œ š œ š œ š œ š œ š œ š œ šœœœšœœœœœœœ—  ² œ œ
            ‹  ‹ 0   1   2   3   4   5   6   7     ‹           ‹
      C œ œ ˜œœ± œ ™ œ ™ œ ™ œ ™ œ ™ œ ™ œ ™ œ ™ œ ™ œ ™ œ œ œ ˜œœ± œ œ
              ˜œœœœœœœœ 7 èëè 8 áèò äàííûõ œœœ±               
         Ñòàðòîâûé                       áèò ÷åòíîñòè‹    Íà÷àëî äðóãîãî
           áèò                                       ‹      ñèìâîëà
                                              áèò ñòîïîâûé
                      Âðåìÿ ----->

              Ðèñ.8-2. Ïðåäñòàâëåíèå â àñèíõðîííîé  ïîñëåäîâàòåëüíîé
                         ñâÿçè ôîðìàòà îäèíî÷íîãî ñèìâîëà
                A-äëèòåëüíîñòü 1 áèòà; B-MARK èëè 1; C-SPACE èëè 0

Êàê ïåðåäàò÷èê (èëè ïðèåìíèê) óçíàþò î äëèòåëüíîñòè êàæäîãî áèòà? Äåéñòâèòåëüíî, è ïåðåäàò÷èê, è ïðèåìíèê äîëæíû çíàòü åãî äëèòåëüíîñòü èëè äåòåêòèðîâàíèå áèòîâ áóäåò íåâîçìîæíî. Äëèòåëüíîñòü êàæäîãî áèòà îïðåäåëÿåòñÿ ãåíåðàòîðàìè òàêòîâûõ èìïóëüñîâ ïðèåìíèêà è ïåðåäàò÷èêà. Îòìåòèì, îäíàêî, ÷òî ãåíåðàòîðû â ïðèåìíèêå è ïåðåäàò÷èêå äîëæíû èìåòü îäíó è òó æå ÷àñòîòó, íî íå òðåáóåòñÿ, ÷òîáû îíè áûëè ñèíõðîíèçèðîâàíû. Âûáîð ÷àñòîòû ãåíåðàòîðà çàâèñèò îò ñêîðîñòè ïåðåäà÷è â áîäàõ, êîòîðàÿ îçíà÷àåò ÷èñëî èçìåíåíèé ñîñòîÿíèÿ ëèíèè êàæäóþ ñåêóíäó. Íîìèíàëüíî òàêòîâàÿ ÷àñòîòà "16-êðàòíàÿ ñêîðîñòü ïåðåäà÷è â áîäàõ" îçíà÷àåò, ÷òî ëèíèÿ ïðîâåðÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ÷àñòî äëÿ íàäåæíîãî ðàñïîçíàâàíèÿ ñòàðòîâîãî áèòà.

Ñóùåñòâóåò îäíî îáû÷íîå ñîñòîÿíèå ëèíèè, êîòîðîå èíîãäà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïðèâëå÷åíèÿ âíèìàíèÿ ïðèåìíèêà. Íîðìàëüíûì ñîñòîÿíèåì ëèíèè ÿâëÿåòñÿ MARK (èëè 1) è íà÷àëî ñèìâîëà îïðåäåëÿåòñÿ ïåðåõîäîì SPACE (0). Åñëè ëèíèÿ íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè SPACE â òå÷åíèå ïåðèîäà âðåìåíè áîëüøåì, ÷åì âðåìÿ, êîòîðîå îíà çàòðàòèëà áû íà ïîëó÷åíèå âñåõ áèòîâ ñèìâîëà, òîãäà ìû ãîâîðèì, ÷òî íàñòóïèëî ñîñòîÿíèå BREAK. Â êîäàõ ASCII îòñóòñòâóåò ïðåäñòàâëåíèå BREAK - ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ëèíèÿ "óìåðëà" íà íåïðîäîëæèòåëüíûé ïðîìåæóòîê âðåìåíè, êîòîðûé ñîñòàâëÿåò BREAK.