kết hợp máy tính với kit và vi xử lý, chương 12 potx

Chương 12: GIAO TIẾP NỐI TIẾP DÙNG VI MẠCH 8251
I. TRUYỀN THÔNG TIN NỐI TIẾP
Việc truyền thông tin giữa các bộ phận nằm gần nhau trong
hệ vi xử lý có thể được thực hiện thông qua bus song song mở
rộng hoặc các mạch phối ghép song song. Trong đó các byte
hoặc các từ được chuyển từ bộ phận này sang bộ phận khác trên
một tập các đường mạch in hoặc dây cáp. Trong trường hợp cần
phải truyền thông tin ở các thiết bò cách xa nhau làm sao tiết
kiệm được số đường dây dẫn cần thiết cho việc truyền. Từ yêu
cầu trên đã ra đời phương pháp truyền thông tin nối tiếp. Ở đầu
phát dữ liệu song song đầu tiên được chuyển thành dữ liêu dạng
nối tiếp sau đó được truyền đi liên tiếp trên một đường dây. Ở
đầu thu, tín hiệu nối tiếp sẽ được biến đổi ngược lại để tái tạo
tín hiệu dạng song song thích hợp cho việc xử lý tiếp theo.
Trong thực tế có 2 phương pháp truyền thông tin kiểu nối
tiếp: truyền đồng bộ và truyền không đồng bộ.
Trong phương pháp truyền đồng bộ, dữ liệu được truyền
theo từng mảng với tốc độ xác đònh. Mảng dữ liệu trước khi
được truyền đi sẽ được gắn thêm ở đầu và ở cuối mảng các byte
hoặc một nhóm bit đònh dấu đặc biệt.
Ở hình 5.1 biểu diễn một bản tin để truyền đồng bộ theo
giao thức BISYNC (giao thức truyền thông tin hệ 2 đồng bộ,
binary synchronous communication protocal) đây thực chất là
SYN
SYN
SOH
STX TEXT ETX hay ETB BCC
HEADER
SYN : Ký tự đồng bộ
SOH : Ký tự bắt đầu phần mào đầu
HEADER : Phần mào đầu

STX : Ký tự bắt đầu văn bản
TEXT :Thân văn băn
ETX : Ký tự kết thúc văn bản
ETB : Ký tự kết thúc văn bản
BCC : Ký tự kiểm tra khối

HÌNH 5.1
giao thức điều khiển theo byte, vì các byte (ký tự) đặc biệt được
dùng để đánh dấu các phần khác nhau của bản tin.
Trong cách truyền không đồng bộ, dữ liệu được truyền đi
theo từng ký tư. Ký tự cần truyền đi được gắn thêm một bit
đánh dấu ở đầu để báo bắt đấu ký tự (start) và 1 hoặc 2 bit đánh
dấu cuối để báo kết thúc ký tự (stop)ï. Vì cuối ký tự được nhận
dạng riêng biệt nên nó có thể được truyền đi theo phương pháp
không đồng bộ, được thể hiện trên hình 5.1.

Tuỳ theo loại mã được chọn dùng trong khi truyền (Baudot,
Ascii,… ) độ dài cho mã ký tự có thể là 5 , 6 , 7, 8 bit. Tuỳ theo
hệ thống truyền tin, bên cạnh các bit dữ liệu còn có thể tuỳ chọn
có hay không có 1 bit parity để kiểm tra lỗi khi truyền có thể tuỳ
chọn 1 hoăc 2 bit stop, nhưng bắt buộc phải có một bit start. Như
vậy để truyền một ký tự theo phương pháp không đồng bộ,
ngoài ký tự mang tin ta buộc phải truyền thêm ít nhất 2 và nhiều
nhất là 4 bit phụ để tạo ra khung cho ký tự đó, vì thế phương
pháp nầy tuy đơn giản nhưng có hiệu suất không cao.
Tốc độ truyền dữ liệu theo phương pháp nối tiếp được đo
bằng bit/s. Ngoài ra người ta cũng hay dùng đơn vò baud, đó là
giá trò ngòch đảo của thời gian giữa các lần thay đổi mức tín
hiệu, với dữ liệu chỉ có hai mức (0 và 1)ø và mỗi thay đổi mức tín
hiệu chỉ mã hóa một bit thì có thể hiểu baud = bit/s, các tốc độ

truyền thường gặp trong thực tế là 11, 300, 600, 1200, 2400,
4800, 9600, 19200 baud.
Để tạo điều kiện dể dàng cho việc phối ghép đường truyền
nối tiếp với hệ vi xử lý và để giảm tối đa các mạch phụ thêm ở
Chiều của dòng ký tự
Luôn ở mức cao
Luôn ở mức thấp
Start D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 Parity Stop Stop

Mã của ký tự cần truyền
HÌNH 5.2 : Khung của một ký tự để truyền không đồng bộ
bên ngoài người ta đã chế tạo ra các vi mạch tổ hợp cỡ lớn lập
trình được có khả năng hoàn thành phần lớn các công việc cần
thiết trong khi phối ghép. Đó là các mạch thu phát di bộ vạn
năng IN8250/16450 của National và mạch thu phát đồng bộ –
dò bộ vạn năng 8251 của Intel.
II. VI MẠCH USART 8251:
Trong phần này ta sẽ giới thiệu mạch 8251A đó là vi
mạch USART có thể dùng cho cả hai kiểu truyền thông tin nối
tiếp đồng bộ, dò bộ. Sơ đồ chân và sơ đồ thanh ghi được trình
bày ở hình 5.3
1. Sơ đồ chân và sơ đồ khối
a. nhóm tín hiệu ghép nối với vi xử lý gồm:
- /CS nối với bộ giải mã đòa chỉ A1 An để chọn 2 thanh
ghi.
(A0 = 1điều khiển trạng thái, A0 = 0 đệm số liệu).
- C/D nối với đường dây đòa chỉ A0 để một trong 2 cặp
thanh ghi trên.
- /WR nối với chân /WR của vi xử lý.
- /RD nối với chân /RD của vi xử lý.

- CLK nối với đường dây CLK của vi xử lý.
- Reset nối với đường dây reset của vi xử lý.
- D0 … D7 nối với các đường dẫn D0…D7 của VXL.
b. Nhóm tín hiệu ghép nối vối Modem
- /DTR
- /DSR
- /RTS
- /CTS
c. Nhóm tín hiệu gép nối với đường dây truyền – nhận và
KGN:
- TxEMTY thanh ghi đệm truyền rỗng.
- TxR cho số liệu truyền.
- TxRDy báo số liệu truyền đã sẵn sàng.
- RxRDy báo số liệu nhận đã sẵn sàng.
- Syn det/Break : chỉ đồng bộ/đứt dòng tin.
d. Nhóm tín hiệu ghép nối với máy phát xung nhòp.
- TxD : nhòp truyền.
- RxC : nhòp nhận.