Tài liệu Luận văn tốt nghiệp giao tiếp máy tính

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH CHÖÔNG MÔÛ ÑAÀU I _ KHAÙI QUAÙT VAÁN ÑEÀ Heä thoáng ñieàu khieån maùy khoan baèng maùy tính ñieän töû laø moät taäp hôïp caùc thieát bò vaø phuï kieän lieân quan. Ñeå naém ñöôïc heát caùc nguyeân lyù hoaït ñoäng vaø caáu taïo cuûa chuùng roõ raøng laø moät veäc khoâng ñôn giaûn. Thaäm chí ngay caû teân goïi cuûa moät soá boä phaän trong heä thoáng cuõng gaây phieàn haø cho ngöôøi söû duïng. Tröôùc nhöõng tieán boä nhö vuõ baûo cuûa ngaønh coâng nghieäp ngaøy nay vaø nhu caàu öùng duïng maùy tính vaøo moïi lónh vöïc, heä thoáng ñieàu khieån töï ñoäng ngaøy caøng ñöôïc phaùt trieån moät caùch hoaøn haûo vaø coù ñoä chính xaùc cao. Hoaït ñoäng cô baûn cuûa heä thoáng ñieàu khieån maùy khoan baèng maùy tính ñöôïc thöïc hieän cuõng gioáng nhö caùc loaïi giao tieáp khaùc. Döõ lieäu ñöôïc chöùa trong boä nhôù cuûa maùy tính, sau ñoù ñöôïc xuaát ra qua coång giao tieáp noái tieáp ñöa ñeán maùy khoan ñeå ñieàu khieån ñoäng cô ñònh vò ñuùng vò trí caàn khoan, vaø cöù theá heát vò trí naøy ñeán vò trí khaùc ñeán khi naøo maø maùy tính gôûi leänh döøng thì ñoäng cô khoâng hoaït ñoäng nöõa. Khi aáy heä thoáng khoan maïch in hoaøn thaønh. II_ GIÔÙI HAÏN ÑEÀ TAØI Do thôøi gian nghieân cöùu vaø thöïc hieän ñeà taøi chæ giôùi haïn trong voøng 6 tuaàn, vôùi voán kieán thöùc vaø vieäc tìm hieåu veà heä thoáng ñieàu khieån vaø cô caáu caáu taïo, cuõng nhö caùc boä phaän chi tieát trong heä thoáng ñieàu khieån coøn haïn cheá, luaän vaên naøy chæ thöïc hieän trong phaïm vi öùng duïng phaàn meàm Pal-El ñeå khoan maïch in bao goàm caùc phaàn sau: Phaàn I Phaàn II Phaàn III : Cô sôû lyù thuyeát veà giao tieáp Giao tieáp vôùi maùy tính Giôùi thieäu veà chuaån RS-232 : Caùc khaùi nieäm veà maùy ñieàu khieån theo chöông trình soá Ñaïi cöông veà ñieàu khieån theo chöông trình soá Truyeàn ñoäng baèng ñoäng cô böôùc : Phaàn meàm ÖÙng duïng phaàn meàm PAL-El ñeå khoan maïch in LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH III _ MUÏC TIEÂU NGHIEÂN CÖÙU Döïa treân taøi lieäu vaø thieát bò ñieàu khieån, ñaët bieät maùy khoan coù saün, cuõng nhö phaàn meàn ñieàu khieån ñöôïc dòch töø taøi lieäu PAL_EP ….. ñeå vieát moät chöông trình öùng duïng thöïc teá ñôn giaûn nhaèm goùp phaàn phong phuù theâm cho vieäc hieåu bieát veà lónh vöïc naøy ñoàng thôøi coù theå môû roäng vaø ñònh höôùng cho nhöõng ñeà taøi sau LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH CHÖÔNG I GIAO TIEÁP MAÙY TÍNH I _ CAÙC VAÁN ÑEÀ CÔ BAÛN VEÀ MAÙY TÍNH Traûi qua moät thôøi gian daøi töø phaùt minh ñaàu tieân ra maùy tính cho ñeán nay, maùy tính ñaõ khoâng ngöøng naâng cao vaø phaùt trieån qua nhieàu theá heä. Tuy nhieân haàu heát maùy tính ñang phoå bieán hieän nay ñeàu coù nguoàn goác xuaát phaùt töø hoï PC (Personal Computer). Ñaàu tieân laø kieåu maùy PCXT do haõng IBM cheá taïo vôùi boä xöû lyù (CPU) 8088 cuûa haõng Intel. Ñaây laø heä thoáng xöû lyù döõ lieäu 16 bit nhöng duøng bus döõ lieäu 8 bit. Tieáp theo ñoù laø maùy AT ra ñôøi vôùi boä xöû lyù 80286 coù tính naêng hôn haún chip 8088 cuûa maùy PC XT. Noù coù khaû naêng taïo ra boä nhôù aûo, ña nhieäm vuï, toác ñoä nhanh, ñoä tin caäy cao vaø duøng bus döõ lieäu 16 bit. Ña nhieäm (Multitasking) laø khaû naêng thöïc hieän moät luùc nhieàu nhieäm vuï: - Vöøa in moät taøi lieäu - Vöøa tính toaùn moät pheùp tính Coâng vieäc naøy thöïc hieän ñöôïc nhôø hoaùn chuyeån nhanh theo söï theo doõi cuûa CPU ñeán caùc chöông trình maø noù ñang naém quyeàn ñieàu khieån .Vieäc naøy ñöôïc thöïc hieän ngay beân trong CPU coäng vôùi moät vaøi giuùp ñôõ cuûa heä ñieàu haønh.Boä nhôù aûo (Virtull Memory) cho pheùp maùy tính laøm vieäc vôùi moät boä nhôù döôøng nhö lôùn hôn nhieàu so vôùi boä nhôù vaät lyù hieän coù: Coâ ng vieäc naøy thöïc hieän ñöôïc nhôø moät phaàn meàm vaø söï thieát keá phaàn cöùng cöïc kyø tinh xaûo. Ngaøy nay caùc maùy AT 386, 486, Pentium duøng chip CPU laàn löôït laø 80386, 80486, P5 laø keát quaû cuûa trình ñoä kyõ thuaät vaø coâng ngheä hieän ñaïi. Chöông trình moät boä nhôù lôùn hôn toå tieân laø : 8088 hay 80286 cuøng vôùi nhieàu chöùc naêng môùi, theâm nöõa laø toác ñoä vi xöû lyù khoâng ngöøng ñöôïc naâng cao ñoä roäng cuûa data bus cuõng môû roäng leân 32bit roài 64 bit vôùi Pentium. II _ CAÙC PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU KHIEÅN VAØO RA: 1. Vaøo ra ñieàu khieån baèng chöông trình: Thieát bò ngoai vi ñieàu gheùp vôùi Bus heä thoáng vi xöû lyù thoâng qua caùc phaàn thích öùng veà coâng ngheä cheá taïo vaø logic. Thích öùng veà coâng ngheä cheá taïo laø ñieàu chænh möùc coâng ngheä saûn xuaát thieát bò ngoaïi vi vaø coâng ngheä saûn xuaát cuûa maïch trong heä vi xöû lyù. Thích öùng veà Logic laø nhieäm vuï taïo tín hieäu ñieàu khieån ngoaïi vi tín hieäu treân bus heä thoáng. LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH Trong heä vi xöû lyù moät vuøng nhôù duøng laøm nôi chöùa ñòa chæ coång vaøo ra vaø CPU xuaát hoaëc nhaäp döõ lieäu töø caùc coång vaøo ra naøy caùc leänh xuaát nhaäp In/Out Luùc naøy coång vaøo ra ñöôïc xem nhö thanh ghi ngoaøi, chuùng ñöôïc vieát vaøo hoaëc ñoïc ra nhö oâ nhôù Ram qua hai leänh treân. Ñeå phaân bieät höôùng xuaát hoaëc nhaäp döõ lieäu töø coång vaøo ra CPU phaùt ra tín hieäu ñieàu khieån ñoïc hoaëc vieát. Ñeå phaân bieät vuøng nhôù vôùi thieát bò vaøo ra CPU phaùt ra tín hieäu ñieàu khieån IO/M. Khi coù caùc leänh naøy thì caùc leänh In/Out môùi coù taùc duïng. Ngoaøi caùc leänh qui chieáu boä nhôù, cuõng nhö khaû naêng trao ñoåi döõ lieäu giöõa thieát bò ngoaïi vi vaø heä vi xöû lyù. Luùc ñoù vaøo ra ñöôïc gaùn nhö moät ñòa chæ oâ nhôù cuûa boä nhôù. Caùc thanh ghi lieân quan tôùi coång vaøo ra ñöôïc xem nhö ngaên nhôù. Khi boä vi xöû lyù goïi ñòa chæ vaø xung ñieàu khieån ñoïc hay vieát boä nhôù khoâng caàn xaùc ñònh nôi gôûi laø boä nhôù hay thieát bò vaøo ra. Noù chæ hoûi nôi gôûi döõ lieäu vaøo trong khoaûng thôøi gian cho pheùp. Boä logic beân ngoaøi seõ giaûi maõ ñòa chæ keát hôïp vôùi xung MR, MW, ñeå choïn thieát bò maø khoâng phaân bieät ngaên nhôù hay thieát bò vaøo ra. 2. Vaøo ra ñieàu khieån baèng ngaét: Vôùi phöông phaùp ñieàu khieån vaøo ra baèng chöông trình, CPU phaûi lieân tuïc kieåm tra traïng thaùi cuûa thieát bò ngoaïi vi ñeán khi saün saøng, ñoù laø söï laõng phí thôøi gian cuûa CPU vaø chöông trình daøi vaø phöùc taïp. Khi boä vi xöû lyù coù nhieàu thieát bò ngoaïi vi CPU khoâng ñaùp öùng yeâu caàu cuûa chuùng. Coù theå ñaùp öùng yeâu caàu ngoaïi vi nhanh choùng vaø khoâng theo trình töï nhö ñònh tröôùc nhôø cô caáu ngaét CPU. Nhôø tính chaát ñaùp öùng töùc thôøi cuûa vi xöû lyù khi coù yeâu caàu ngaét töø thieát bò ngoaïi vi do ñoù caùc ngaét thöôøng ñöôïc duøng ôû nhöõng tröôøng hôïp yeâu caàu ñap öùng nhanh, thôøi gian traû lôøi ngaén, thöïc hieän ôû baát kyø thôøi ñieåm naøo. Khi ñoù CPU phaûi chuyeån ñeán chöông trình con, yeâu caàu ngaét ôû cuoái baát kyø leänh naøo trong chöông trình chính. Caùc chöông trình con phuïc vuï ngaét coù theå löu tröõ noäi dung caùc thanh ghi vaø khoâi phuïc laïi khi thöïc hieän xong chöông trình phuïc vuï ngaét vaø tröôùc khi trôû laïi chöông trình chính. Giao tieáp vôùi mayù tính laø trao ñoåi döõ kieän giöõa moät maùy tính vôùi moät hay nhieàu thieát bò ngoaïi vi. Theo tieâu chuaån saûn xuaát, maùy tính giao tieáp vôùi ngöôøi söû duïng baèng hai thieát bò: - Baøn phím ñeå nhaäp döõ lieäu - Maøn hình ñeå hieån thò LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH Ngoaøi ra nhaø saûn xuaát cho ta nhieàu caùch giao tieáp khaùc thoâng qua caùc port nhö laø caùc ngoõ giao tieáp: - Giao tieáp qua port com (noái tieáp) - Giao tieáp qua port Parallel(song song) Tuøy theo tröôøng hôïp öùng duïng cuï theå maø choïn caùch giao tieáp thích hôïp. III _ PHÖÔNG PHAÙP GIAO TIEÁP 1. Giao tieáp vôùi maùy tính thoâng qua slot card: Beân trong maùy tính, ngoaøi nhöõng khe caém duøng cho card vaøo - ra, card maøn hình, vaãn coøn nhöõng raõnh caém ñeå troáng. Ñeå giao tieáp vôùi maùy tính, ta coù theå thieát keá card môû roäng ñeå gaén vaøo khe caém môû roäng naøy. ÔÛ maùy tính PC/XT raõnh caém chæ coù 1 loaïi vôùi ñoä roäng 8 bit vaø tuaân theo tieâu chuaån ISA (Industry Standard Architecture). Raõnh caém theo tieâu chuaån IS coù 62 ñöôøng tín hieäu, qua caùc ñöôøng tín hieäu naøy maùy tính coù theå giao tieáp deã daøng vôùi thieát bò beân ngoaøi thoâng qua card môû roäng. Treân raõnh caém môû roäng, ngoaøi 20 ñöôøng ñòa chæ, 8 ñöôøng döõ lieäu, coøn coù moät soá ñöôøng ñieàu khieån nhö: RESET , IOR , IOW, AEN, CLK, ... Do ñoù card giao tieáp vôùi maùy tính qua slot card ñôn giaûn, soá bit coù theå taêng deã daøng, giaûm ñöôïc nhieàu linh kieän, toác ñoä truyeàn döõ lieäu nhanh (truyeàn song song). Tuy nhieân, do khe caém naèm beân trong maùy tính neân khi muoán gaén card giao tieáp vaøo thì phaûi môû naép ra, ñieàu naøy gaây baát tieän cho ngöôøi söû duïng. 2. Giao tieáp qua Serial Port (Port COM) : IBM PC cung caáp 2 coång noái tieáp: COM1 vaø COM2. Caùc coång naøy giao tieáp theo tieâu chuaån RS232. Chuùng coù theå ñöôïc noái vôùi moät Modem ñeå duøng cho maïng ñieän thoaïi, hay noái tröïc tieáp vôùi moät maùy tính khaùc. Döõ lieäu ñöôïc truyeàn qua coång naøy theo caùch noái tieáp, nghóa laø döõ lieäu ñöôïc gôûi ñi noái tieáp nhau treân 1 ñöôøng daây. Do caùc döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi töøng bit moät neân toác ñoä truyeàn chaäm, caùc toác ñoä truyeàn coù theå laø 300, 600, 1200, 2400, 4800bps, 9600bps, chieàu daøi döõ lieäu coù theå laø 5, 6, 7 hoaëc 8 bit vaø keát hôïp vôùi caùc bit Start, Stop, Parity taïo thaønh moät khung (frame). Ngoaøi ra coång naøy coøn coù caùc ñieàu khieån thu (Receive), phaùt (Trans), kieåm tra. Caùch giao tieáp naøy cho pheùp khoaûng caùch truyeàn döõ lieäu xa, tuy nhieân toác ñoä truyeàn raát chaäm toác ñoä toái ña laø 20kbps. 3. Giao tieáp qua coång PRINT (Coång maùy in): LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH IBM PC cho pheùp söû duïng ñeán 3 coång song song coù teân laø LP1, LP2 vaø LP3. Kieåu giao tieáp song song ñöôïc duøng ñeå truyeàn döõ lieäu giöõa maùy tính vaø maùy in. Khaùc vôùi caùch giao tieáp qua Port Com, ôû caùch giao tieáp naøy döõ lieäu ñöôïc truyeàn song song cuøng moät luùc 8 bit. Vì theá noù coù theå ñaït toác ñoä cao. Connector cuûa Port naøy coù 25 chaân bao goàm 8 chaân döõ lieäu vaø caùc ñöôøng tín hieäu baét tay (Handshaking ). Taát caû caùc ñöôøng Data vaø tín hieäu ñieàu khieån ñeàu ôû möùc logic hoaøn toaøn töông thích vôùi möùc TTL. Hôn nöõa, ngöôøi laäp trình coù theå ñieàu khieån cho pheùp hoaëc khoâng cho pheùp caùc tín hieäu taïo Interrupt töø ngoõ vaøo neân vieäc giao tieáp ñôn giaûn vaø deã daøng. Tuy nhieân, giao tieáp vôùi möùc logic TTL neân khoaûng caùch truyeàn bò haïn cheá so vôùi caùch truyeàn qua Port Com, ñoàng thôøi caùp truyeàn cuõng phöùc taïp hôn. Ñoù laø nhöôïc ñieåm cuûa caùch giao tieáp naøy. LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH CHÖÔNG II GIÔÙI THIEÄU CHUAÅN RS-232C Vaøo naêm 1960, cuøng vôùi söï phaùt trieån maïnh cuûa caùc thieát bò ñaàu cuoái maùy tính chia seû thôøi gian, caùc Modem ñaõ ñöôïc tung ra ngaøy caøng nhieàu nhaèm ñaûm baûo cho caùc thieát bò ñaàu cuoái coù theå duøng caùc ñöôøng ñieän thoaïi ñeå thoâng tin giöõa caùc maùy tính vôùi nhau ôû nhöõng khoaûng caùch xa. Modem vaø caùc thieât bò ñöôïc duøng ñeå göûi soá lieäu noái tieáp thöôøng ñöôïc goïi laø thieát bò thoâng tin soá lieäu DCE (Datommunication Equipment). Caùc thieát bò ñaàu cuoái hoaëc maùy tính ñang göûi hay nhaän soá lieäu ñöôïc goïi laø caùc thieát bò ñaàu soá lieäu DTE (Data Terminal Equipment). Nhaèm ñaùp öùng vôùi nhu caàu veà tín hieäu vaø caùc chuaån baét tay (handshake standards) giöõa DTE vaø DCE, hieäp hoäi kyõ thuaät ñieän töû EIA ñaõ ñöa ra chuaån RS-232C. Chuaån naøy moâ taû chöùc naêng 25 chaân tín hieäu vaø baét tay cho vieäc chuyeån döõ lieäu noái tieáp. Noù cuõng moâ taû caùc möùc ñieän aùp, trôû khaùng, toác ñoä truyeàn cöïc ñaïi vaø ñieän dung cöïc ñaïi cho caùc ñöôøng tín hieäu naøy. RS-232 aán ñònh 25 chaân tín hieäu, vaø quy ñònh caùc ñaàu noái DTE phaûi laø male (ñöïc) vaø caùc ñaàu noái DCE phaûi laø female (caùi). Moät loaïi ñaàu noái ñaëc bieät khoâng ñöôïc cho, nhöng thöôøng duøng nhieàu nhaát laø ñaàu noái mele DB-25P (hình 2-1). Ngoaøi ra, ñoái vôùi nhieàu heä thoáng coøn duøng loaïi 9 chaân nhö loaïi DE-9P mele (hình 2-2). Hình 2-1 Hình 2-2 Ñöôïc EIA ñöa vaøo naêm 1969 ñeå truyeàn döõ lieäu noái tieáp vaø tín hieäu ñieàu khieån giöõa Modem vaø thieát bò ñaàu cuoái (hoaëc maùy tính) vôùi toác ñoä truyeàn toái ña laø 20kbps ôû cöï ly khoaûng 15m. ñaây laø moät daïng giao tieáp loaïi TTL + boä kích ñöôøng daây khoâng caân baèng. Vieäc moâ taû chuaån naøy ñöôïc chia laøm ba phaàn: Caùc ñaëc ñieåm kyõ thuaät veà ñieän, moâ taû caùc ñöôøng döõ lieäu ñieàu khieån vaø söû duïng boä keát noái chaân ra. LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH I _ ÑAËC ÑIEÅM KYÕ THUAÄT VEÀ ÑIEÄN CUÛA RS232C IN NUMBER S FOR 9 PINS 3 2 7 8 6 5 1 4 9 PIN COMMON NUMBERS NAME FOR 25 PINS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 TxD RxD RTS CTS DSR GND CD RS232C NAME AA BA BB CA CB CC AB CF SCF SCB SBA ÑB SBB DTR SCA CD CG CE CH/CI DA Hình 2-3 Qui ñònh veà chaân cuûa RS232C SIGNAL DIRECTIO N ON DCE IN OUT IN OUT OUT OUT OUT OUT IN OUT OUT OUT IN IN OUT OUT IN/OUT IN - LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH Möùc ñieän aùp logic cuûa RS-232C laø khoaûng ñieän aùp giöõa +15V vaø – 15V. Caùc ñöôøng döõ lieäu söû duïng möùc logic aâm: logic 1 coù ñieän theá giöõa – 5V vaø –15V, logic 0 coù ñieän theá giöõa +5V vaø +15V. tuy nhieân caùc ñöôøng ñieàn khieån (ngoaïi tröø ñöôøng TDATA vaø RDATA) söû duïng logic döông: gía trò TRUE = +5V ñeán +15V vaø FALSE =-5V ñeán –15. ÔÛ chuaån giao tieáp naøy, giöõa ngoõ ra boä kích phaùt vaø ngoõ vaøo boä thu coù möùc nhieãu ñöôïc giôùi haïn laø 2V. Do vaäy ngöôõng lôùn nhaát cuûa ngoõ vaøo laø ±3V traùi laïi möùc ± 5V laø ngöôõng nhoû nhaát vôùi ngoõ ra. Ngoõ ra boä kích phaùt khi khoâng taûi coù ñieän aùp laø ± 25V.  Caùc ñaëc ñieåm veà ñieän khaùc bao goàm  RL (ñieän trôû taûi) ñöôïc nhìn töø boä kích phaùt coù giaù trò töø 3 ÷ 7kΩ.  CL (ñieän dung taûi) ñöôïc nhìn töø boä kích phaùt khoâng ñöôïc vöôït quaù 2500pF.  Ñeå ngaên caûn söï dao ñoäng quaù möùc, toác ñoä thay ñoåi (Slew rate ) cuûa ñieän aùp khoâng ñöôïc vöôït quùa 30V/µs. Ñoái vôùi caùc ñöôøng ñieàu khieån, thôøi gian chuyeån cuûa tín hieäu (töø TRUE sang FALSE, hoaëc töø FALSE sang TRUE ) khoâng ñöôïc vöôït quùa 1ms. Ñoái vôùi caùc ñöôøng döõ lieäu, thôøi gian chuyeån (töø 1 sang 0 hoaëc töø 0 sang 1) phaûi khoâng vöôït quùa 4% thôøi gian cuûa 1 bit hoaëc 1ms. II _ CAÙC ÑÖÔØNG DÖÕ LIEÄU VAØ ÑIEÀU KHIEÅN CUÛA RS232 - TxD: Döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi töø Modem treân maïng ñieän thoaïi. - RxD: Döõ lieäu ñöôïc thu bôûi Modem treân maïng ñieän thoaïi.  Caùc ñöôøng baùo thieát bò saün saøng: - DSR : Ñeå baùo raèng Modem ñaõ saün saøng. - DTR : Ñeå baùo raèng thieát bò ñaàu cuoái ñaõ saün saøng - Caùc ñöôøng baét tay baùn song coâng. - RTS : Ñeå baùo raèng thieát bò ñaàu cuoái yeâu caàu phaùt döõ lieäu. - CTS : Modem ñaùp öùng nhu caàu caàn göûi döõ lieäu cuûa thieát bò ñaàu cuoái cho thieát bò ñaàu cuoái coù theå söû duïng keânh truyeàn döõ lieäu. Caùc ñöôøng traïng thaùi soùng mang vaø tín hieäu ñieän thoaïi: LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH - CD : Modem baùo cho thieát bò ñaàu cuoái bieát raèng ñaõ nhaän ñöôïc moät soùng mang hôïp leä töø maïng ñieän thoaïi. - RI : Caùc Modem töï ñoäng traû lôøi baùo raèng ñaõ phaùt hieän chuoâng töø maïng ñieän thoaïïi ñòa chæ ñaàu tieân coù theå tôùi ñöôïc cuûa coång noái tieáp ñöôïc goïi laø ñòa chæ cô baûn (Basic Address). Caùc ñòa chæ ghi tieáp theo ñöôïc ñaët tôùi baèng vieäc coäng theâm soá thanh ghi ñaõ gaëp cuûa boä UART vaøo ñòa chæ cô baûn. - Möùc tín hieäu treân chaân ra RxD tuøy thuoäc vaøo ñöôøng daãn TxD vaø thoâng thöôøng naèm trong khoaûng –12 ñeán +12. Caùc bit döõ lieäu ñöôïc göûi ñaûo ngöôïc laïi. Möùc ñieän aùp ñoái vôùi möùc High naèm giöõa –3V vaø –12V vaø möùc Low naèm giöõa +3V vaø +12V. Treân hình 2-4 moâ taû moät doøng döõ lieäu ñieån hình cuûa moät byte döõ lieäu treân coång noái tieáp RS-232C. - ÔÛ traïng thaùi tónh treân ñöôøng daãn coù ñieän aùp –12V. Moät bit khôûi ñoäng (Starbit) seõ môû ñaàu vieäc truyeàn döõ lieäu. Tieáp ñoù laø caùc bit döõ lieäu rieâng leû seõ ñeán, trong ñoù caùc bit giaù trò thaáp seõ ñöôïc göûi tröôùc tieân. Coøn soá cuûa caùc bit thay ñoåi giöõa 5 vaø 8. ÔÛ cuoái cuûa doøng döõ lieäu coøn coù moät bit döøng (Stopbit) ñeå ñaët trôû laïi traïng thaùi ngoõ ra (-12V). Starbit LOW Stopbit +12V D0 D1 -12V 1 1 10 4µS 0 D3 D5 1 0 D4 D5 0 1 D6 D5 D7 D5 HIGHT 0 T =1/fBaud 1.04ms Hình 2-4: Doøng döõ lieäu treân coång RS 232 vôùi toác ñoä 9.600 baud Ñòa chæ cô baûn cuûa coång noái tieáp cuûa maùy tính PC coù theå toùm taét trong baûng caùc ñòa chæ sau: COM 1 (coång noái tieáp thöù nhaát) Ñòa chæ cô baûn = 3F8(Hex) COM 2 (coång noái tieáp thöù hai) Ñòa chæ cô baûn = 2F8(Hex) LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH COM 3 (coång noái tieáp thöù ba) Ñòa chæ cô baûn = 3E8(Hex) COM 4 (coång noái tieáp thöù tö) Ñòa chæ cô baûn = 2E8(Hex) Cuõng nhö ôû coång maùy in, caùc ñöôøng daãn tín hieäu rieâng bieät cuõng cho pheùp trao ñoåi qua caùc ñòa chæ trong maùy tính PC. Trong tröôøng hôïp naøy, ngöôøi ta thöôøng söû duïng nhöõng vi maïch coù möùc ñoä tích hôïp cao ñeå coù theå hôïp nhaát nhieàu chöùc naêng treân moät chip. ÔÛ maùy tính PC thöôøng coù moät boä phaùt/nhaän khoâng ñoàng boä vaïn naêng (goïi taét laø UART: Universal Asnchronous Receiver/ Transmitter) ñeå ñieàu khieån söï trao ñoåi thoâng tin giöõa maùy tính vaø caùc thieát bò ngoaïi vi. Phoå bieán nhaát laø vi maïch 8250 cuû a haõng NSC hoaëc caùc theá heä tieáp theo. Thoâng thöôøng vôùi caùc yeâu caàu öùng duïng toác ñoä thaáp ngöôøi ta giao tieáp qua ngoõ noái tieáp, noù giao tieáp theo tieâu chuaån RS232C vaø duøng ñeå giao tieáp giöõa maùy tính vôùi Modem hoaëc Mouse. Ngoaøi ra cuõng coù theå duøng giao tieáp vôùi printer hay plotter nhöng khoâng thoâng duïng laém bôûi toác ñoä truyeàn quaù chaäm. Ñoái vôùi maùy AT cho ta hai ngoõ giao tieáp COM1 vaø COM2. Trong moät soá card I/O ta coù theå coù ñeán 4 coång COM. Ñeå giao tieáp noái tieáp vôùi 2 ngoõ COM naøy Bus heä thoáng cuûa CPU (Data Bus vaø Address Bus) haõng IBM söû duïng hai Chip laäp trình cuûa Intel laø 8250 UART (Universal Asynchronus Receiver Transmitter). Ñòa chæ theo boä nhôù cuûa hai Chip naøy laø 0040:0000 cho UART cuûa ngoõ COM1 vaø 0040:0002 cho UART cuûa ngoõ COM2 (Ñòa chæ logic do heä ñieàu haønh chæ ñònh) vaø ñòa chæ theo Port ñeå truy xuaát khi söû duïng laø 3F8-3FF cho COM1 vaø 2F8-2FF cho COM2. Döõ lieäu truyeàn qua cho Port COM döôùi daïng noái tieáp töøng Bit moät, ñôn vò döõ lieäu coù theå laø 5 Bit, 6 Bit hay 1 byte tuøy theo söï caøi ñaët luùc khôûi taïo Port COM. Ngoaøi ra ñeå truyeàn döõ lieäu qua Port COM coøn caàn nhöõng tham soá sau: Bit môû ñaàu cho moät ñôn vò döõ lieäu START Bit. STOP Bit (Bit keát thuùc). Parity (Kieåm tra chaün leû). Baud Rate (Toác ñoä truyeàn) taïo thaønh moät Frame (Khung truyeàn). Port COM laø moät theå khôûi taïo baèng BIOS thoâng qua chöùc naêng 0 cuûa Interrupt 14, naïp vaøo thanh ghi DX1 chæ soá choïn keânh (COM1 = 0, COM2 = 1). Thanh ghi AL ñöôïc naïp vaøo caùc tham soá cuûa vieäc truyeàn döõ lieäu. A L D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0  Bit D0 D1 : Cho bieát ñoä roäng cuûa döõ lieäu 0 0 : Döõ lieäu coù ñoä roäng 5 Bit LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP 0 1 1 0 1 1 SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH : Döõ lieäu coù ñoä roäng 6 Bit : Döõ lieäu coù ñoä roäng 7 Bit : Döõ lieäu coù ñoä roäng 8 Bit.  Bit D2 0 1 : Cho bieát soá Stop Bit. : Söû duïng moät bit Stop : Söû duïng hai bit Stop  Bit D3 D4 0 0 1 1 0 1 1 0 : : : : : Caùc Bit parity (chaün leû) Khoâng kieåm tra tính Parity Khoâng kieåm tra tính Parity Odd (leû) Even (chaün)  Bit D5D6D7 : Cho bieát toác ñoä truyeàn (Baud Rate) 0 0 0 : Toác ñoä truyeàn 110bps (bit per second) 0 0 1 : Toác ñoä truyeàn 150bps (bit per second) 0 1 0 : Toác ñoä truyeàn 300bps (bit per second) 0 1 1 : Toác ñoä truyeàn 600bps (bit per second) 1 0 0 : Toác ñoä truyeàn 1200bps (bit per second) 1 0 1 : Toác ñoä truyeàn 2400bps (bit per second) 1 1 0 : Toác ñoä truyeàn 4800bps (bit per second) 1 1 1 : Toác ñoä truyeàn 9600bps (bit per second) III _ MODEM ROÃNG CUÛA RS232C Maëc duø chuaån RS_232C cuûa EIA ñöôïc daønh rieâng ñeå aùp duïng keát noái giöõa Modem vôùi thieát bò ñaàu cuoái, nhöng moät thueâ bao cuûa RS_232C cuõng thöôøng ñöôïc söû duïng khi hai thieát bò ñaàu cuoái ñöôïc noái vôùi nhau, hoaëc moät maùy tính vaø moät maùy in maø khoâng söû duïng caùc Modem. Trong nhöõng tröôøng hôïp nhö vaäy, caùc ñöôøng TxD vaø RxD phaûi ñöôïc ñaët cheùo nhau vaø caùc ñöôøng ñieàu khieån caàn thieát phaûi ñöôïc ñaët ôû TRUE hoaëc phaûi ñöôïc traùo ñoåi thích hôïp beân trong caùp keát noái. Söï noái laép caùp cuûa RS232C maø coù söï traùo ñoåi ñöôøng daây ñöôïc goïi laø Modem roãng (null Modem). Caùp nhö vaäy thích hôïp ñeå noái tröïc tieáp 2 thieát bò DTE qua caùc port RS232C. Hai sô ñoà coù theå keát noái laãn nhau ñöôïc trình baøy trong hính 2-5 vaø hình 2-6 chuù yù raèng trong tröôøng hôïp ñôn giaûn nhaát chæ caàn keát noái 4 daây LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH laãn nhau, trong thöïc teá 2 ñöôøng daây ñaát (SIG GND 0 vaø CHAS GND) thöôøng ñöôïc keát hôïp laïi, maëc duø ñieàu naøy khoâng ñöôïc ñeà caäp tôùi. IV _ CAÙC IC KÍCH PHAÙT VAØ THU CUÛA RS232C Nhôø tính phoå bieán cuûa giao tieáp, ngöôøi ta ñaõ cheá taïo caùc IC kích phaùt vaø thu. Hai vi maïch nhö vaäy ñöôïc Motorola saûn xuaát laø IC kích phaùt MC 1488 coù daïng voû vuoâng. Vaø MC 1489.Moãi IC kích phaùt 1488 nhaän moät tín hieäu möùc TTL vaø chuyeån thaønh tín hieäu ôû ngoõ ra töông thích vôùi möùc ñieän aùp cuûa RS232C. IC 1489 phaùt hieän caùc möùc vaøo cuûa RS232C vaø chuyeån chuùng thaønh caùc ngoõ ra coù möùc TTL. V _ MINH HOÏA THOÂNG TIN NOÁI TIEÁP BAÁT ÑOÀNG BOÄ Ñoái vôùi caùc maùy PC, caùc coång lieân laïc noái tieáp (serial port) coøn ñöôïc goïi laø caùc coång COM. Hoaøn toaøn coù theå söû duïng caùc coång naøy ñeå keát noái maùy PC vôùi caùc maùy tính khaùc, vôùi caùc Modem, caùc maùy in, maùy veõ, caùc thieát bò ñieàu khieån, mouse, maïng … Taát caû caùc maùy tính PC coù khaû naêng laøm vieäc toái ña laø 4 coång noái tieáp khi söû duïng caùc card giao tieáp I/O chuaån. Caùc coång noái tieáp thöôøng ñöôïc thieát keá theo caùc qui ñònh RS-232 theo caùc yeâu caàu veà ñieän vaø veà tín hieäu. BIOS chæ hoã trôï caùc coång noái tieáp RS-232C. Coøn caùc chuaån khaùc nhö: RS-422, BiSync, SDLC, IEEE-488 (GPIB),… caàn phaûi coù caùc trình ñieàu khieån thieát bò boå sung ñeå hoã trôï. 2 3 20 DTE A 6 4 5 8 1 7 TxD TxD RxD 2 RxD DTR DTR DSR DSR RTS RTS CTS CTS CD CD SIGNAL GND CHAS GND HÌNH 2-5 3 20 6 4 DTE B 5 8 7 1 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH Toác ñoä toái ñoä cuûa coång noái tieáp tuøy thuoäc vaøo boä phaùt toác ñoä Baud trong card giao tieáp coång noái tieáp, phaàn meàm BIOS, vaø heä thoáng coù theå thöïc hieän chöông trình BIOS noái tieáp nhanh ñeán möùc naøo. Ngoaøi ra, neáu heä thoáng ñang xöû lyù chöông trình khaùc coù ñoä öu tieân cao hôn thì toác ñoä tin caäy coù theå bò suy giaûm ñaùng keå. Hoaït ñoäng cuûa coång noái tieáp chuû yeáu cuõng ñöôïc xöû lyù bôûi 1 chip UART. Caùc thieát keá ban ñaàu ñaõ söû duïng moät chip NS-8250. Caùc thieát bò sau naøy chuyeån sang moät phieân baûn CMOS, chip 1650, coù chöùc naêng hoaït ñoäng gioáng nhö 8250. Moät soá thieát bò môùi söû duïng chip 16550 hay caùc bieán theå khaùc nhaèm boå sung theâm vieäc ñeäm döõ lieäu ñeå giaûm bôùt gaùnh naëng cho CPU. Moät phaàn cuûa BIOS heä thoáng (ngaét 14 h) cung caáp caùc dòch vuï ñeå lieân laïc vôùi caùc card giao tieáp noái tieáp. Gioáng nhö caùc coång song song, POST (Power on Self Test- chöông trình cuûa BIOS töï kieåm tra caáu hình heä thoáng khi baät maùy) kieåm tra xem lieäu moät coång noái tieáp coù ñöôïc gaén vaøo heä thoáng khoâng, vaø ghi laïi caùc ñòa chæ I/O cuûa caùc coång hoaït ñoäng trong vuøng döõ lieäu cuûa BIOS. Taát caû caùc heä thoáng ñeán 4 coång noái tieáp, BIOS khoâng hoã trôï caùc coång boå sung theâm khaùc. Ñeå truy suaát phaàn cöùng cuûa moät coång noái tieáp, caàn ñoïc moät trong 4 töø (word) trong vuøng döõ lieäu BIOS chöùa ñòa chæ I/O cô sôû ñoái vôùi 4 coång noái tieáp coù theå coù. Ví duï: Ñeå truy suaát coång noái tieáp soá 2, tröôùc tieân phaûi ñoïc ñòa chæ coång I/O cô sôû töø vuøng döõ lieäu BIOS. Ñieàu naøy coù nghóa laø moät coâûng noái tieáp khoâng coù ñòa chæ coång I/O coá ñònh. 2 3 TxD TxD RxD RxD DTR 20 DTR DSR DSR 6 DTE A RTS 4 CTS 5 CTS 8 1 7 RTS CTS CD CD SIGNAL GND CHAS GND (o ptio nal) HÌNH 2-6 2 3 20 6 4 DTE B 5 8 7 1 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH a. Löaï choïn coång COM Moãi coång noái tieáp söû duïng 8 byte cuûa boä nhôù maùy PC vaø moät ngaét phaàn cöùng ñaëc bieät. Vieäc söû duïng caùc ñòa chæ boä nhôù vaø ngaêùt phaàn cöùng naøy laø ñieàu quan troïng ñoái vôùi ngöôøi laäp caùc chöông trình lieân laïc vaø caùc chöông trình ñieàu khieån thieát bò ñoái vôùi caùc thieát bò noái tieáp. Baûng sau moâ taû caùc ñòa chæ boä nhôù vaø caùc ngaét phaàn cöùng ñoái vôùi 4 coång noái tieáp chuaån cho caùc maùy tính töông thích vôùi maùy tính PC. Thoâng tin quan troïng nhaát ôû ñaây laø ñòa chæ cô sôû, laø ñòa chæ boä nhôù ñaàu tieân trong moãi coång COM (vuøng ñeäm phaùt/thu – Transmit/ Receive Buffer) ñòa chæ cuûa ñöôøng yeâu caàu ngaét (IRQ) ñoái vôùi moãi coång. Moät thieát bò noái tieáp chæ coù theå söû duïng moät ñòa chæ coång COM. Khi caøi ñaët moät Modem noäi trong maùy PC, hay baát kyø thieát bò naøo khaùc söû duïng coång noái tieáp cho giao dieän cuûa noù, tröôùc tieân phaûi ñaûm baûo raèng ñaõ xaùc laäp noù ñoái vôùi moät coång COM (bao goàm ñòa chæ vaø soá IRQ). COM 1 IRQ4 3F8 COM 2 IRQ3 2F8 COM 3 IRQ4 3E8 COM 4 IRQ3 2E8 3F9 2F9 3E9 2E9 3FA 3FB 3FC 3FD 3FE 2FA 2FB 2FC 2FD 2FE 3EA 3EB 3EC 3ED 3EE 2EA 2EB 2EC 2ED 2EE Moâ taû Interrupt Request Line Transmit/Receive Buffer vaø LSB of the Divisor Latch Interrupt Enable Register vaø MSB of the Divisor Latch Interrupt Identification Registers Line Control Register Modem Control Register Line Status Register Modem Status Register b. Hoaït ñoäng cuûa coång noái tieáp.  Söï khôûi ñoäng cuûa BIOS. Sau khi baät maùy (hay Reset maùy), chöông trình POST kieåm tra xem lieäu coù baát kyø coång noái tieáp naøo ñöôïc caøi ñaët hay khoâng. POST khaûo saùt nhoùm coång I/O: 3F8 3FEh. Ñeå phaùt hieän moät coång hoaït ñoäng, thanh ghi IIR (Interrupt Identification Register) ñöôïc ñoïc töø coång 3FAh hay 2FAh. Neáu taát caû caùc bit töø 37 cuûa thanh ghi IIR ñeàu laø 0, thì POST xem nhö coång noái tieáp coù hoaït ñoäng. LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH Moät khi ñaõ xaùc ñònh ñöôïc nhoùm coång I/O noái tieáp coù hoaït ñoäng, ñòa chæ coång I/O cô sôû ñöôïc löu tröõ trong vò trí BIOS RAM coång noái tieáp chöa söû duïng thaáp nhaát. Coù 4 töø ñöôïc daønh trong RAM baét ñaàu taïi ñòa chæ 40:0h ñeå chöùa ñòa chæ I/O cuûa coång noái tieáp coù hoaït ñoäng. Nhieàu POST cuûa caùc haõng cung caáp maùy seõ khoâng bao giôø kieåm tra caùc coång COM3 vaø COM4, vì IPM khoâng ñònh nghóa moät ñòa chæ coång chuaån cho caùc coång naøy. Noùi chung, haàu heát caùc heä thoáng chæ kieåm tra coù 2 coång. Tuy nhieân, caùc heä thoáng cuøng hoï môùi hôn thöôøng kieåm tra 4 ñòa chæ coång coù theå coù. Caùc heä thoáng MCA kieåm tra 8 ñòa chæ coång noái tieáp khaùc nhau coù theå coù trong moät laàn thöû ñeå tìm ra 4 coång noái tieáp coù hoaït ñoäng. Thöù töï kieåm tra Thöù 1 Thöù 2 Thöù 3 Thöù 4 Thöù 5 Thöù 6 Thöù 7 Thöù 8 Haàu heát heä thoáng 3F8 2F8 Khoâng Khoâng Khoâng Khoâng Khoâng Khoâng Moät soá heä thoáng AT vaø EISA 3F8 2F8 Khoâng Khoâng Khoâng Khoâng Khoâng Khoâng Caùc heä thoáng MCA 3F8 2F8 3220h 3228h 4220h 4228h 5220h 5228h Baûng treân moâ taû thöù töï theo ñoù caùc BIOS seõ tìm kieám caùc coång hoaït ñoäng. Chæ coång I/O cô sôû ñoái vôùi moãi nhoùm ñöôïc hieån thò trong baûng naøy. Treân heä thoáng MCA, moät khi 4 coång ñaõ ñöôïc tìm thaáy, caùc coång khaùc khoâng ñöôïc kieåm tra nöõa. Khi hoaøn taát caùc coâng vieäc kieåm tra POST noái tieáp, caùc ñòa chæ coång noái tieáp ñöôïc caát giöõ. Ñieàu naøy thöôøng taïo ra moät trong 4 tröôøng hôïp ñöôïc moâ taû trong baûng sau: Ñòa chæ RAM 40:0h 40:2h 40:4h Coång noái tieáp 1 2 3 Tröôøng hôïp Tröôøng hôïp Tröôøng hôïp Tröôøng hôïp 1 Ñòa chæ 2 Ñòa chæ 3 Ñòa chæ 4 Ñòa chæ I/O I/O I/O I/O 3F8 3F8 2F8 0 2F8 0 0 0 0 0 0 0 LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP 40:6h  4 SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH 0 0 0 0 Caùc keát quaû POST coù theå coù veà vieäc phaùt hieän coång noái tieáp. - Tröôøng hôïp 1 : Moâ taû POST phaùt hieän 2 coång noái tieáp. - Tröôøng hôïp 2 vaø 3 : Cho thaáy chæ coù moät coång noái tieáp ñöôïc phaùt hieän. - Tröôøng hôïp 4 : Cho thaáy khoâng phaùt hieän ñöôïc coång noái tieáp naøo. Caùc pheùp thöû naøy khoâng khaúng ñònh lieäu coù moät thieát bò noái tieáp thöïc söï ñöôïc noái vôùi coång I/O hay khoâng. Pheùp thöû chæ kieåm tra xem lieäu phaàn cöùng coång noái tieáp coù toàn taïi hay khoâng taïi moät ñòa chæ I/O cuï theå. Toång soá coång noái tieáp hoaït ñoäng ñöôïc phaùt hieän thaáy (0  4) ñöôïc caát giöõ trong byte thieát bò taïi ñòa chæ BIOS RAM 40:10h töø caùc bit 9  11. Quaù trình phaùt noái tieáp Ñeå phaùt moät byte treân ñöôøng daây keát noái noái tieáp, coång ñöôïc giaû ñònh laø ñaõ ñöôïc khôûi söï vôùi toác ñoä baud vaø caùc phaàn choïn khung (Frame) noái tieáp thích hôïp. Chuùng ta cuõng giaû ñònh raèng caùc byte seõ ñöôïc phaùt ñi treân coång noái tieáp soá 1 (COM1).  1. Tröôùc tieân, xaùc ñònh ñòa chæ cô sôû coång I/O baèng caùch ñoïc moät töø (Word) töø vuøng döõ leäu BIOS taïi 40:OH ñoái vôùi coång noái tieáp COM1. Neáu trò = 0: Khoâng coù coång noái tieáp hoaït ñoäng naøo ñöôïc gaén ôû ñaây vaø dó nhieân khoâng coù döõ lieäu naøo ñöôïc göûi ñi. 2. Hai ñöôøng ñieàu khieån MODEM laø DTR (DATA Terminal Ready) vaø RTS (Request to Send) ñöôïc xaùc laäp leân möùc cao (DTR = 1, RTS = 1). - DTR thoâng baùo cho thieát bò keát noái bieát raèng maùy tính ñang hoaït ñoäng vaø saün saøng ñeå lieân laïc. - RTS baùo cho thieát bò keát noái bieát raèng maùy tính muoán göûi döõ lieäu. - Hai ñöôøng naøy ñöôïc kích khôûi baèng caùch ghi trò 3 thanh ghi MCR (MODEM control Regester) cuûa UART. 3. Keá ñoù, kieåm tra hai ñöôøng traïng thaùi CTS (Clear To Send). Nhöõng ñöôøng naøy naèm trong caùc bit 4 vaø 5 cuûa thanh ghi MSR (MODEM Status Regester). LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH - DSR baùo cho maùy tính bieát thieát bò keát noái ñaõ ñöôïc baät leân vaø saün saøng. - CTS baùo cho maùy tính bieát raèng thieát bò keát noái ñaõ saün saøng ñoái vôùi döõ lieäu. - Caùc ñöôøng traïng thaùi naøy neân ñöôïc kieåm tra trong 2ms hay cho ñeán khi caû hai ñeàu chuyeån sang möùc cao. Khi caû hai ñöôøng naøy ñeàu ôû möùc cao, thieát bò ñöôïc keát noái vôùi coång noái tieáp ñaõ baùo hieäu cho bieát noù ñaõ saün saøng cho moät byte. Moät loãi ñaùo haïn (timeout error) ñöôïc baùo hieäu bôûi phaàn meàm neáu moät trong hai ñöôøng daãn coøn ôû möùc thaáp laâu hôn khoaûng 2ms. 4. Ñeán ñaây thieát bò keát noái ñaõ saün saøng tieáp nhaän moät byte, UART phaûi ñöôïc kieåm tra xem lieäu thanh ghi chöùa döõ lieäu phaùt THR (Transmit Holding Regester) ñaõ saün saøng coù moät byte chöa. Thanh ghi LSR (Line Status Regester), bit 5, ñöôïc xaùc laäp leân möùc cao khi thanh ghi chöùa döõ lieäu naøy troáng roãng vaø saün saøng cho moät byte. Moät laàn nöõa, gioáng ôû böôùc 3 neáu thanh ghi THR khoâng theå trôû neân höõu duïng trong 2ms, thì phaàn meàm seõ baùo moät loãi ñaùo haïn, vaø boû qua vieäc phaùt ñi. 5. Neáu cho ñeán baây giôø chöa xaûy ra vieäc ñaùo haïn, byte coù theå ñöôïc göûi ñeán thanh ghi chöùa döõ lieäu phaùt cuûa UART. 6. Sau ñoù, UART phaùt byte töø thanh ghi chöùa döõ lieäu phaùt vaøo thanh ghi dòch TSR (töø ñaây caùc bit döõ lieäu ñöôïc dòch ra vaø göûi ñi), vaø taïo daïng khung noái tieáp. Quaù trình nhaïân noái tieáp. Ñeå nhaän 1 byte töø ñöôøng daây keát noái noái tieáp, coång ñöôïc giaû ñònh nhö treân (cho coång COM3): 1. Tröôùc tieân, xaùc ñònh ñòa chæ cô sôû coång I/O baèng caùch ñoïc moät töø (Word) töø vuøng döõ lieäu BIOS taïi 40:4H ñoái vôùi coång noái tieáp COM3. Neáu trò = 0: Khoâng coù coång noái tieáp hoaït ñoäng naøo ñöôïc gaén ôû ñaây vaø dó nhieân khoâng coù döõ lieäu naøo ñöôïc göûi ñi. 2. Hai ñöôøng ñieàu khieån MODEM laø DTR (DATA Terminal Ready) vaø RTS (Request to Send) ñöôïc xaùc laäp leân möùc cao (DTR = 1, RTS = 1). - Ñieàu naøy thoâng baùo cho thieát bò keát noái bieát raèng maùy tính ñang hoaït ñoäng vaø saün saøng lieân laïc. Ñieàu naøy ñöôïc thöïc hieän baèng caùch ghi trò 1 caùc thanh ghi MMC cuûa UART. 3. Keá ñoù kieåm tra tín hieäu treân ñöôøng traïng thaùi DSR. Tín hieäu naøy xuaát hieän trong bit 5 cuûa thanh ghi MSR. DSR baùo cho maùy tính bieát raèng  LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH thieát bò keát noái ñaõ ñöôïc baät leân vaø saün saøng. DSR seõ ñöôïc kieåm tra cho ñeán khi noù leân möùc cao hay cho ñeán khi heát 2ms tröôùc khi moät loãi ñaùo haïn ñöôïc baùo hieäu. 4. Keá ñoù, vuøng ñeâïm nhaän ñöôïc kieåm tra ñeå xem döõ lieäu ñaõ nhaän ñöôïc döõ lieäu naøo chöa. Bit 0 cuûa thanh ghi LSR chöùa moät côø hieäu baùo döõ lieäu ñaõ saün saøng. Noù ñöôïc xeùt leân 1 khi vuøng ñeäm coù döõ lieäu. Neáu côø baùo döõ lieäu saün saøng khoâng ñöôïc xeùt sau 2ms, thì phaàn meàm seõ khai baùo moät loãi ñaùo haïn, vaø taùc vuï bò boû qua. 5. Neáu cho ñeán baây giôø chöa xaûy ra vieäc ñaùo haïn, byte coù theå ñöôïc ñoïc töø vuøng ñeäm nhaän cuûa UART. - Trong cheá ñoä baát ñoàng boä, 8251 A dòch soá lieäu treân daây RxD töø bit moät. Sau moãi bit, thanh ghi thu ñöôïc so saùnh vôùi thanh ghi chöùa kyù töï SYN. Neáu hai thanh ghi chöa baèng nhau thì 8251 A dòch bit khaùc vaø tieáp tuïc so saùnh cho ñeán khi hai thanh ghi baèng nhau. 8251 A keát thuùc cheá ñoä baát ñoàng boä vaø ñöa tín hieäu SYNDET (Synch Detect) ñeå baùo ñoàng boä ñaõ hoaøn taát. - Neáu USART ñöôïc naïp töø ñieàu khieån ñeå laøm vieäc vôùi hai kyù töï SYNC, quaù trình baát ñoàng boä cuõng nhö treân. Nhöng hai kyù töï keá tieáp nhau seõ ñöôïc so saùnh vôùi hai kyù töï SYNC tröôùc khi ñaït ñöôïc söï ñoàng boä. ÔÛ cheá ñoä baát ñoàng boä bit chaün/leû seõ khoâng phaûi kieåm tra. USART ôû cheá ñoä ñuoåi baét ñoàng boä vôùi hai ñieàu kieän: - USART ñöôïc khôûi ñoäng ôû cheá ñoä ñoàng boä. - USART ñaõ nhaän leänh ôû cheá ñoä baát ñoàng boä.  Khoái phaùt Khoái naøy nhaän soá lieäu song song töø ñôn vò trung taâm, cheøn theâm caùc thoâng tin roài chuyeån sang noái tieáp vaø göûi ra thaân TxD (Transmiter DATA). - ÔÛ cheá ñoä baát ñoàng boä, khoái phaùt cheøn theâm bit START, bit kieåm tra chaün leû paraty vaø moät hay hai bit STOP. - Trong cheá ñoä ñoàng boä, khoái phaùt cheøn theâm caùc kyù töï SYNC. Nhöõng kyù töï ñoàng boä naøy phaûi ñöôïc phaùt tröôùc khi baûn tin baét ñaàu. Neáu trong khi phaùt coù khoaûng troáng giöõa hai kyù töï thì USART töï ñoäng cheøn caùc kyù töï ñoàng boä vaøo. - Trong caû hai cheá ñoä ñoàng boä vaø baát ñoàng boä, quaù trình phaùt chæ ñöôïc cho pheùp khi tín hieäu TxE (Transmiter Enable) vaø tín hieäu CTS, ôû LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP SVTH : NGUYEÃN THÒ CHÍNH traïng thaùi tích cöïc. Neáu USART ñöôïc ñaët ôû cheá ñoä ñoàng boä töø ngoaøi, chaân SYNDET seõ laø cöûa vaøo vaø nhaän tín hieäu ñeå ñoàng boä khi thu. - Khoái phaùt coù theå göûi tín hieäu caét (BREAK). Ñoù laø moät chu kyø lieân tuïc caùc bit SPACE treân ñöôøng daây lieân tuïc vaø ñöoïc duøng ôû cheá ñoä truyeàn song coâng ñeå caét quaù trình göûi thoâng tin ôû ñaàu cuoái. - USART seõ göûi tín hieäu caét lieân tuïc neáu bit D3 cuûa byte leänh ñöôïc thieát laäp Khoái ñieàu khieån Modem Khoái naøy taïo vaø nhaän tín hieäu RTS (Request to Send).  Ngoaøi ra, coøn coù caùc tín hieäu ra DTR (Data Terminel Ready) vaø tín hieäu vaøo DSR (Data Set Ready). Ñoù laø nhöõng tín hieäu vaïn naêng.  Tín hieäu DTR ñieàu khieån bôûi bit D2 bôûi byte leänh.  Tín hieäu DSR theå hieän ôû bit D7 cuûa thanh ghi traïng thaùi.  USART khoâng ñònh nghóa caùc tín hieäu naøy moät caùch cöùng ngaéc. Thoâng thöôøng: - Tín hieäu DTR qua Modem ñeå chæ raèng thieát bò ñaàu cuoái saün saøng truyeàn. - DSR laø tín hieäu töø Modem ñeå chæ traïng thaùi saün saøng lieân laïc.   Khoái ñieàu khieån vaøo/ra Logic ñieàu khieån ñoïc/ghi giaûi maõ caùc tín hieäu ñieàu khieån töø Bus ñieàu khieån cuûa ñôn vò trung taâm thaønh nhöõng tín hieäu ñeàu khieån caùc coång daãn soá lieäu ñeán Bus noäi cuûa USART. Baûng sau cho bieát söï lieân quan giöõ caùc tín hieäu CE, C/D\ RD\ CE 0 0 0 0 1  C/D\ 0 1 0 1 x RD\ 0 0 1 1 x WR\ 1 1 0 0 x YÙ Nghóa CPU ñoïc soá lieäu töø USART CPU ñoïc traïng thaùi töø USART CPU ghi soá lieäu vaøo USART CPU ghi leänh vaøo USART Bus cuûa USART ôû traïng thaùi trôû khaùng cao Khoái thu Khoái thu nhaän döõ lieäu noái tieáp ôû chaân RxD vaø chuyeån thaønh soá lieäu song song (P/PC). Tröôùc khi boä thu laøm vieäc, bit D2 trong Command