Đề tài Máy tính giao tiếp teletype

LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP ÑEÀ TAØI: MAÙY TÍNH GIAO TIEÁP TELETYPE BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT TP HOÀ CHÍ MINH KHOA ÑIEÄN - ÑIEÄN TÖÛ SVTH : PHAÏM HUØNG PHONG TRÖÔNG VIEÄT NAM LÔÙP : 95 KÑÑ GVHD : QUAÙCH THANH HAÛI THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH 3 - 2000 Coäng Hoøa Xaõ Hoäi Chuû Nghóa Vieät Nam Ñoäc Laäp - Töï Do - Haïnh Phuùc BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN BOÄ MOÂN ÑIEÄN TÖÛ NHIEÄM VUÏ LUAÄN VAÊN TOÁT NGHIEÄP Sinh vieân thöïc hieän : PHAÏM HUØNG PHONG -TRÖÔNG VIEÄT NAM Ngaønh : ÑIEÄN - ÑIEÄN TÖÛ Lôùp : 95 KÑÑ TEÂN ÑEÀ TAØI : MAÙY TÍNH GIAO TIEÁP TELETYPE 1. CAÙC SOÁ LIEÄU BAN ÑAÀU: 2. NOÄI DUNG THUYEÁT MINH TÍNH TOAÙN: 3. CAÙC BAÛN VEÕ : 4. GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN : QUAÙCH THANH HAÛI 5. NGAØY GIAO NHIEÄM VUÏ : 13 -12 - 1999 6. NGAØY HOAØN THAØNH NHIEÄM VUÏ : 28 - 2 -2000 Thoâng qua boä moân Ngaøy.........thaùng........naêm....... Chuû nhieäm boä moân Giaùo vieân höôùng daãn NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN HÖÔÙNG DAÃN NHAÄN XEÙT CUÛA GIAÙO VIEÂN PHAÛN BIEÄN  LÔØI NOÙI ÑAÀU Thoâng tin lieân laïc laø moät vaán ñeà raát quan troïng trong giai ñoaïn hieän nay vaø cuõng ñang ñöôïc phaùt trieån moät caùch maïnh meõ. Hieän nay coù raát nhieàu hình thöùc thoâng tin lieân laïc nhö : voâ tuyeán, höõu tuyeán … Trong moãi hình thöùc laïi coù nhieàu daïng truyeàn nhö : truyeàn hình aûnh, truyeàn thoaïi, truyeàn maõ soá … Teletype laø moät trong nhöõng daïng truyeàn maõ soá ñöôïc phaùt trieån töø kieåu ñieän tín ngaøy xöa. Töø hai tín hieäu tích vaø te ñeå hieåu ñöôïc moät töø hay moät chöõ coù moät maõ rieâng bieät nhoùm caùc tín hieäu aáy laïi vôùi nhau. Sau ñoù vì löôïng thoâng tin ngaøy caøng nhieàu maø kieåu truyeàn tín hieäu coù toác ñoä quaù chaäm so vôùi nhu caàu ngöôøi ta môùi nghó ra vieäc truyeàn nhöõng choãi xung vôùi hai möùc: MARKING vaø SPACING trong moät khung töø goïi laø maõ BAUDOT. Nhöõng xung naøy ñöôïc truyeàn ñi vôùi taàn soá quy öôùc ñöôïc goïi laø toác ñoä BAURATE ñöôïc ñònh nghóa laø soá xung truyeàn ñi trong moät giaây. Ñaây chính laø phöông phaùp truyeàn cuûa Teletype. Maùy Teletype ñöôïc caûi tieán raát nhieàu töø loaïi Teletype ñaàu tieân baèng cô khí raát coàng keành, oàn aøo vaø khoù thao taùc ñeán nhöõng maùy Teletype goïn nheï, deã thao taùc. Vôùi söï buøng noå heä thoáng caùc maùy vi tính nhö hieän nay, chuùng em duøng maùy tính ñeå trao ñoåi döõ lieäu nhö maùy Teletype. Ñaây laø ñeà taøi ñeå chuùng em hoaøn thaønh luaän vaên toát nghieäp. Ñeà taøi neâu leân ñöôïc hình thöùc truyeàn soá lieäu giöõa hai maùy tính (giaû maùy Teletype), khoâng neâu baät heát öu dieåm cuûa maùy tính vì truyeàn theo daïng Teletype chæ truyeàn 5 bit kyù töï (trong khi ñoù maùy tính truyeàn ñöôïc toái ña tôùi 7 bit kyù töï). LÔØI CAÛM TAÏ Chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn Ban Giaùm Hieäu vaø caùc thaày coâ Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät ñaõ chæ daãn chuùng em trong nhöõng thaùng naêm hoïc taäp taïi tröôøng. Trong quaù trình thöïc hieän taäp luaän vaên toát nghieäp chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn thaày Quaùch Thanh Haûi, giaùo vieân höôùng daãn, caùc thaày coâ trong Khoa ñieän vaø caùc baïn trong vaø ngoaøi lôùp ñaõ ñoäng vieân giuùp ñôõ chuùng em hoaøn thaønh luaän vaên toát nghieäp. Tuy nhieân, do khaû naêng coøn haïn cheá vaø thôøi gian coù haïn, chaéc chaén trong taäp luaän vaên khoâng traùnh khoûi thieáu soùt, mong ñöôïc söï thoâng caûm vaø ñoùng goùp yù kieán cuûa quyù thaày coâ vaø caùc baïn ñeå taäp luaän vaên hoaøn chænh hôn. Chuùng em xin chaân thaønh caûm ôn. TP Hoà Chí Minh - Thaùng 2 naêm 2000 Nhoùm sinh vieân thöïc hieän Phaïm Huøng Phong Tröông Vieät Nam MUÏC LUÏC * PHAÀN GIÔÙI THIEÄU I.Töïa ñeà taøi II. Nhieäm vuï luaän vaên toát nghieäp III. Nhaän xeùt giaùo vieân höôùng daãn IV. Nhaän xeùt giaùo vieân phaûn bieän V. Lôøi caûm taï VI. Lôøi noùi ñaàu VII. Muïc luïc * PHAÀN NOÄI DUNG PHAÀN A : CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT 1 CHÖÔNG DAÃN NHAÄP 1 I. Ñaët vaán ñeà 1 II. Muïc ñích nghieân cöùu 1 III. Caùch thöïc hieän 1 IV .Nhieäm vuï thöïc hieän 2 CHÖÔNG II : CAÙC KHAÙI NIEÄM LIEÂN QUAN ÑEÁN VIEÄC TRUYEÀN THOÂNG 3 I. Truyeàn thoâng tuaàn töï 3 II. Truyeàn thoâng ñoàng boä baát ñoàng boä 3 1. Truyeàn thoâng ñoàngboä 3 2. Truyeàn thoâng baát ñoàng boä 3 III. Caùc khaùi nieäm lieân quan ñeán vieäc truyeàn thoâng 4 1. Ñaàu caém vaø oå caém 4 2. Tín hieäu baét tay 4 3. DTE vaø DCE 5 4. Caùc thoâng soá cuûa trao ñoåi tin noái tieáp 5 5. Maïch trao ñoåi tin noái tieáp cuûa PC 5 6. Thuû tuïc trao ñoåi tin noái tieáp 7 IV. Chuaån giao tieáp RS_232C 8 1. Vaøi neùt cô baûn veà coång noái tieáp 8 2. Ñaëc ñieåm kyõ thuaät veà ñieän cuûa RS_232C 9 3. Caùc IC kích phaùt vaø thu cuûa RS_232C 10 CHÖÔNG III : NGUYEÂN LYÙ TRUYEÀN DÖÕ LIEÄU CUÛA TELETYPE 11 I. Giaûn ñoà xung 11 II. Khung kyù töï Teletype 11 III. Maõ kyù töï Teletype 12 IV. Tieâu chuaån giao tieáp maùy Teletype 13 1. Nguyeân lyù keát noái giöõa 2 maùy Teletype 13 2. Giao tieáp duøng doøng ñieän voøng 20mA 14 CHÖÔNG IV : KHOÁI GHEÙP NOÁI SONG SONG - NOÁI TIEÁP VAØ NOÁI TIEÁP - SONG SONG 15 I. Giôùi thieäu veà vieäc truyeàn thoâng tin noái tieáp cuûa PC 15 II. Nhieäm vuï cuûa khoái gheùp noái song song - noái tieáp vaø noái tieáp - song song 15 III. Sô ñoà khoái cuûa khoái gheùp noái 16 IV. Vi maïch trao ñoåi tin song song - noái tieáp KÑB 8251A 17 CHÖÔNG V : GIÔÙI THIEÄU VEÀ NGAÉT CUÛA PC 28 I. Caùc loaïi ngaét cuûa PC 28 1. Ngaét cöùng 28 2. Ngaét meàm 28 II. Thuû tuïc xöû lyù ngaét chöông trình 29 III. Giôùi thieäu veà caùch söû duïng IRQ4 30 IV. Söû duïng ngaét cuûa ROM-BIOS 31 PHAÀN B : THIEÁT KEÁ PHAÀN CÖÙNG 37 I. Sô ñoà khoái 37 II. Sô ñoà nguyeân lyù 38 III. Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch 39 IV. Tính toaùn caùc linh kieän cuûa maïch 39 PHAÀN C : XAÂY DÖÏNG PHAÀN MEÀM 41 I. Löu ñoà 41 II. Chöông trình PHAÀN D : HÖÔÙNG THI COÂNG I. Toång quaùt II. Toå chöùc maïch III. Caùc böôùc thi coâng IV. Baùo caùo keát quaû thi coâng * Keát luaän * Phuï luïc * Taøi lieäu tham khaûo PHAÀN A CÔ SÔÛ LYÙ THUYEÁT CHÖÔNG DAÃN NHAÄP I. Ñaët vaán ñeà: Thoâng tin lieân laïc luoân laø vaán ñeà ñöôïc quan taâm ñeán trong xaõ hoäi. Ngay töø thôøi xa xöa, con ngöôøi cuõng ñaõ bieát vaän duïng nhöõng gì coù saün nhö ngoïn löûa, aùm hieäu . . . ñeå truyeàn tin. Ngaøy nay, vieäc thu nhaäp thoâng tin ñaày ñuû vaø kòp thôøi laø ñieàu kieän tieân quyeát cho söï thaønh baïi cuûa taát caû caùc quyeát ñònh trong moïi lónh vöïc. Thoâng tin phaûi ñöôïc truyeàn nhanh choùng töø khaép moïi ñôn vò thu thaäp thoâng tin veà trung taâm, ñeå töø ñaây xöû lyù vaø phaûn hoài caùc chæ thò hoaït ñoäng cho caùc cô sôû. Maùy vi tính ngaøy caøng giöõ moät vai troø quan troïng trong caùc lónh vöïc khoa hoïc kyõ thuaät vaø cuoäc soáng haøng ngaøy. Caùc öùng duïng cuûa noù phuïc vuï cho con ngöôøi ngaøy ña daïng. Vieäc duøng maùy tính ñeå truyeàn soá lieäu laø heát söùc thuaän lôïi, vì ngoaøi vieäc thieát keá phaàn cöùng, ta coù theå thay ñoåi phaàn meàm moät caùch deã daøng vaø nhanh choùng. II. Muïc ñích nghieân cöùu: Quaù trình löïa choïn vaø thöïc hieän ñeà taøi naøy laø nhieäm vuï chuùng em hoaøn taát khoùa hoïc ñaïi hoïc. Ngoaøi ra, vieäc nghieân cöùu ñeà taøi naøy ñeå phaùt huy vieäc öùng duïng maùy tính trong lónh vöïc truyeàn thoâng, taïo ra nhöõng saûn phaåm, thieát bò coù tính tieán boä vaø hieäu quaû giuùp ích cho con ngöôøi. III. Caùch thöùc thöïc hieän: Ñeà taøi naøy ñöôïc thöïc hieän nhö sau: Tìm hieåu nguyeân lyù hoaït ñoäng, caùch thöùc truyeàn soá lieäu giöõa hai maùy Teletype. Vaän duïng kieán thöùc ñaõ ñöôïc hoïc veà caáu truùc maùy tính ñeå thieát keá maïch truyeàn soá lieäu giöõa hai maùy tính qua coång COM1. Tìm hieåu caùc thanh ghi trong UART deå vieát phaàn meàm thöïc hieän vieäc truyeàn soá lieäu. IV. Nhieäm vuï thöïc hieän: Nhieäm vuï chính thöïc hieän laø truyeàn soá lieäu theo phöông thöùc truyeàn baát ñoàng boä qua coång COM1 cuûa hai maùy tính. Ñoàng thôøi, naâng ñieän aùp cuûa ñöôøng truyeàn leân ± 60V ñeå thöïc hieän vieäc truyeàn ñi xa. Ñeà taøi chia thaønh chia thaønh 4 phaàn chính: Phaàn A : Ñeà caäp ñeán caùc cô sôû lyù thuyeát, caùc thuaät ngöõ ñöôïc söû duïng trong quaù trình truyeàn thoâng tuaàn töï. Phaàn B : Thieát keá maïch phaàn cöùng ñeå caùch ly giöõa hai maùy tính vaø naâng cao ñieän aùp ñöôøng truyeàn. Phaàn C : Vieát löu ñoà ñieàu khieån maùy tính truyeàn soá lieäu qua coång COM1. Phaàn D : Höôùng thi coâng. CHÖÔNG II : CAÙC KHAÙI NIEÄM LIEÂN QUAN ÑEÁN VIEÄC TRUYEÀN THOÂNG I. Truyeàn thoâng tuaàn töï: Haàu heát caùc maùy vi tính löu tröõ vaø thao taùc döõ lieäu cuûa chuùng theo caùch song song. Nghóa laø khi truyeàn 1 Byte thì caùc Bit ñi cuøng moät luùc treân caùc maïch daây song song. Soá caùc Bit gôûi ñi cuøng moät luùc thay ñoåi tuøy thuoäc vaøo moãi loaïi maùy tính khaùc nhau nhöng thöôøng laø 8 hoaëc boäi soá cuûa 8. Tuy nhieân ngoaøi vieäc trao ñoåi tin song song vôùi moät maùy tính khaùc (hoaëc moät thieát bò ngoaøi) coù daïng tin vaøo - ra song song, maùy tính coøn trao ñoåi tin noái tieáp vôùi maùy tính khaùc hoaëc thieát bò ngoaøi) coù daïng tin vaøo ra töøng bit moät. Boä giao tieáp töøng töï phaûi nhaän nhöõng Byte ôû daïng song vaø gôûi ñi caùc bit moät caùch rieâng bieät. Döõ lieäu treân ñöôøng truyeàn trong truyeàn thoâng töøng töï chæ ôû hai traïng thaùi laø Mark vaø Space töông öùng vôùi traïng thaùi ñieän theá aâm vaø ñieän theá döông. Baát kyø döõ lieäu truyeàn naøo, tröôùc tieân ñeàu phaûi chuyeån thaønh moät daõy thöù töï caùc Mark vaø Space (Mark töông öùng vôùi soá 1, Space töông öùng vôùi soá 0). II. Truyeàn thoâng ñoàng boä - baát ñoàng boä: 1. Truyeàn thoâng ñoàng boä: (Synchronous Communication) Quaù trình truyeàn vaø nhaän xaûy ra gaàn nhö ñoàng thôøi (coù söï treã do vaän toác truyeàn treân ñöôøng daây) theo töøng bit hay nhoùm bit do moät maùy phaùt xung nhòp taïo ra. Khi nhöõng kyù töï ñöôïc gôûi theo moât khoái ôû toác ñoä cuûa maùy, chuùng döôïc ñöa ra ngoaøi moät caùch ñeàu ñaën. Nhö vaäy seõ khoâng caàn thieát theâm vaøo cho moãi kyù töï truyeàn nhöõng Start bit vaø Stop bit. Bôûi vì moät khi kyø töï ñaàu tieân ñöôïc nhaän thì thieát bò nhaän coù theå tieân ñoaùn moät caùch chính xaùc khi naøo thì nhöõng kyù töï tieáp theo seõ ñeán. Noùi caùch khaùc, thieát bò nhaän coù theå töï ñoàng boä hoùa vôùi maùy truyeàn. Phöông thöùc truyeàn nhö treân goïi laø truyeàn thoâng ñoàng boä. Phöông phaùp naøy coù ñaëc ñieåm sau: - Nhanh : vì phaùt vaø nhaän haàu nhö töùc thôøi. - Khoâng tin caäy : deã maát tin. - Luoân ñoøi hoûi nguoàn phaùt vaø nguoàn nhaän phaûi saün saøng trao ñoåi tin . 2. Truyeàn thoâng baát ñoàng boä : (Asynchronous Communication) Vieäc phaùt vaø nhaän xaûy ra khoâng ñoàng thôøi, khoâng cuøng moät nhòp do hai maùy phaùt nhòp thôøi gian khaùc nhau ñieàu khieån, daïng tin phaùt vaø tin thu khoâng gioáng nhau. Khi döõ lieäu ñöôïc truyeàn bôûi ngöôøi söû duïng nhaäp töø baøn phím, caùc kyù töï nhaäp luoân luoân ñöôïc gôûi ñi vaø nhaän vaøo moät caùch baát ñoàng boä, bôûi vì ngöôøi söû duïng khoâng theå nhaán phím moät caùch lieân tuïc vaø ñeàu ñaën. Do ñoù, khi moät maùy tính nhaän nhöõng kyù töï, thì giöõa nhöõng kyù töï nhaän ñoù seõ coù nhöõng thôøi gian ngöng khaùc nhau. Ñieàu naøy seõ gaây cho maùy tính veäc khoâng theå bieát chính xaùc ñöôïc khi naøo thì moät kyù töï keá tieáp seõ ñöôïc goûi ñeán. Vì thieáu tính lieân tuïc nhö vaäy, cho neân caàn phaûi theâm vaøo nhöõng bít phuï tröôùc vaø sau kyù töï ñöôïc truyeàn. Nhöõng bit theâm vaøo naøy goïi laø Start bit, Stop bit. Phöông thöùc truyeàn nhö treân goïi laø truyeàn thoâng baát ñoàng boä. Quaù trình phaùt vaø nhaän ñöôïc dieãn ra nhö sau: - Nguoàn phaùt vaø nguoàn nhaän ñöa tín hieäu yeâu caàu trao ñoåi tin (hay saün saøng trao ñoåi tin). - Nguoàn nhaän hoaëc ngoàn phaùt ñöa tín hieäu xaùc nhaän (chaáp nhaän yeâu çaàu). - Nguoàn phaùt ñöa tin vaøo ñöôøng daây soá lieäu ñeå ghi vaøo thanh ghi soá lieäu ñeäm cuûa khoái gheùp noái. - Nguoàn nhaän nhaän soá lieäu töø khoái gheùp noái. Ñaëc ñieåm cuûa pheùp truyeàn naøy laø: - tin caäy (theo phöông thöùc hoûi ñaùp hay baét tay hoaëc hoäi thoaïi). - chaäm, toán thieát bò vì coù cô cheá hoûi ñaùp vaø boä ñeäm soá lieäu. III. Caùc khaùi nieäm lieân quan ñeán vieäc truyeàn thoâng: 1. Ñaàu caém vaø oå caém: (Plug And Socket) Coù moät vaøi kieåu khaùc nhau veà ñaàu caèm vaø oå caém cho nhöõng caùp keát noái vôùi thieát bò tuaàn töï. Boä keát noái D_ type 25 chaân vaø 9 chaân ñöôïc söû duïng roäng raõi nhaát, ñoâi khi ngöôøi ta coøn goïi laø DB_25 vaø DB_9. Nhöõng boä keát noái goàm coù nhöõng chaân (Pins) hoaëc nhöõng loå caém (Sockets). Boä keát noái vôùi nhöõng chaân caém (pins) laø nhöõng boä keát noái "ñöïc" (male). Boä keát noái vôùi nhöõng loå caém (Sockets) laø nhöõng boä keát noái "caùi" (Female). Treân moãi chaân caém hoaëc loã caém cuûa boä keát noái (Connector) ñeàu ñöôïc ñaùnh soá. 2. Tín hieäu baét tay: (Handshaking) Trong nhieàu tröôøng hôïp, thieát bò truyeàn caàn bieát raèng thieát bò nhaän coù saün saøng nhaän tin hay khoâng. Thí duï ta coù theå gôûi döõ lieäu töø maùy naøy sang maùy khaùc vaø maùy thöù hai khoâng theå xöû lyù döõ lieäu nhanh baèng vôùi toác ñoä nhaän döõ lieäu. Trong tröôøng hôïp naøy, thoâng tin phaûi ñöôïc gôûi ngöôïc töø thieát bò nhaän tôùi thieát bò truyeàn ñeå chæ ra raèng noù saün saøng hoaëc khoâng saün saøng nhaän. Thoâng tin naøy goïi laø doøng kieåm tra (Flow Control) hoaëc tín hieäu baét tay (Handshaking). Coù hai loaïi Handshaking laø Handshaking phaàn cöùng vaø handskaking phaàn meàm. Caû hai loaïi naøy ñeàu bao goàm nhöõng tín hieäu gôûi ngöôïc töø thieát bò nhaän ñeán thieát bò truyeàn. Vôùi Handshaking phaàn cöùng: thieát bò nhaän gôûi moät ñieän theá döông treân ñöôøng daây baét tay khi noù saün saøng nhaän döõ lieäu. Khi maùy truyeàn nhaän moät ñieän theá aâm, noù bieát raèng phaûi ngöøng vieäc gôûi döõ lieäu. Vôùi handshaking phaàn meàm, tín hieäu baét tay chöùa ñöïng nhöõng kyù töï ñaëc bieät ñöôïc truyeàn theo ñöôøng daây döõ lieäu thay vì treân ñöôøng daây baét tay. 3. DTE (Data Terminal Equipment) vaø DCE (Data Communication Equipment) DTE : laø thieát bò ñaàu cuoái ñöôïc hieåu töông töï nhö maùy tính. DCE : ñöôïc hieåu töông töï nhö Modem. Caùc chuaån ñeå phaân bieät DTE vaø DCE: - Thieát bò naøo söû duïng chaân soá 2 ñeå xuaát döõ lieäu thì döôïc hieåu nhö thieát bò DTE. - Thieát bò naøo söû duïng chaân soá 2 ñeå nhaän döõ lieäu thì ñöôïc hieåu nhö thieát bò DCE. Tuy nhieân hai caùch phaân bieät treân chæ laø töông ñoái. 4. Caùc thoâng soá cuûa trao ñoåi tin noái tieáp: - Khoaûng caùch trao ñoåi tin: khoaûng caùch giöõa nguoàn phaùt vaø nguoàn thu tin. Neáu ôû khoaûng caùch gaàn (döôùi 300m) söï thu vaø phaùt khoâng caàn modem Neáu ôû khoaûng caùch xa (lôùn hôn 300m) caàn Modem cho tin caäy. - Toác ñoä trao ñoåi thoâng tin: ñôn vò ñöôïc tính laø bit trong moät giaây (bit per second,bps) coøn goïi laø Baud. Thöôøng coù toác ñoä 600, 1200, 2400, 4800, 9600 paud (hay bps). Trao ñoåi tin khoâng ñoàng boä thöôøng coù toác ñoä chaäm (döôùi 4800 bps) coøn trao ñoåi tin ñoàng boä vaø lai coù theå ñaït tôùi treân 9600 bps. Hieän nay toác ñoä trao ñoåi tin soá ñaõ ñaït tôùi côõ Mbps (106 bps). - Chieàu trao ñoåi tin : trao ñoåi tin coù theå + Treân moät ñöôøng daây duy nhaát, coù theå coù hai chieàu ñi vaø veà giöõa hai nguoàn phaùt vaø thu tin. ÔÛ moät thôøi ñieåm chæ truyeàn theo moät chieàu (baùn song coâng) + Treân hai ñöôøng daây rieâng reõ TxD (phaùt hay truyeàn) vaø RxD (nhaän hay thu) vôùi caùc chieàu xaùc ñònh (ñôn coâng) vaø taïi moät thôøi ñieåm coù theå truyeàn ñoàng thôøi theo caû hai chieàu (song coâng). Tuøy maïch khueách ñaïi ñöôøng daây vaø soá ñöôøng daây noái (moät hoaëc hai ñöôøng) ta coù chieàu trao ñoåi tin khaùc nhau (ñôn coâng, baùn song coâng hay song coâng). 5. Maïch trao ñoåi tin noái tieáp cuûa maùy vi tính: Tuøy loái ra, caùch noái maïch vaø thieát bò ngoaøi ta coù caùc loaïi maïch trao ñoåi tin noái tieáp giöõa maùy vi tính vaø thieát bò ngoaøi khaùc nhau. a. Maïch khoâng caàn khoái gheùp noái: Ñoù laø söï trao ñoåi tin vôùi thieát bò ngoaøi noái tieáp vaø loái ra hay vaøo cuûa vi xöû lyù cuõng laø noái tieáp (hình 1). Coù hai loaïi loái vaøo ra cuûa vi xöû lyù laø: - Loái vaøo ra noái tieáp rieâng bieät (SID, SOD) nhö cuûa vi xöû lyù 8085. - Moät chaân loái vaøo ra song song cuûa vi xöû lyù ñöôïc duøng cho loái vaøo ra noái tieáp. Caû hai tröôøng hôïp treân ñeàu ñoøi hoûi nhieàu thôøi gian trao ñoåi tin cuûa vi xöû lyù. D Thanh ghi dòch Vi xöû lyù D1 CK ù Thieát bò ngoaøi song song , ra song song SOD,SID C Hình 1: b. Maïch caàn khoái gheùp noái song song noái tieáp (Hình 2): Ngöôøi ta duøng khoái gheùp noái song song noái tieáp ñeå bieán ñoåi tin song song cuûa vi xöû lyù (ñöa ra moät laàn) thaønh tín hieäu noái tieáp truyeàn cho thieát bò ngoaøi noái tieáp. Vi Xöû lyù KGN song song noái tieáp TBN (VXL) noái tieáp Hình 2 c. Maïch caàn khoái gheùp noái song song noái tieáp vaø noái tieáp song song (Hình 3): Ñaây laø tröôøng hôïp trao ñoåi tin giöõa vi xöû lyù vôùi thieát bò ngoaøi trao ñoåi tin song song. Tröôøng hôïp naøy xaûy ra khi maùy vi tính ñaët caùch xa thieát bò ngoaøi vaø khoâng theå thöïc hieän trao ñoåi tin song song ñöôïc vì toán nhieàu ñöôøng daây. Coù hai tröôøng hôïp: - Neáu khoaûng caùch giöõa maùy vi tính vaø thieát bò ngoaøi gaàn (döôùi 300m) khoâng caàn Modem. - Neáu khoaûng caùch giöõa maùy vi tính vaø thieát bò ngoaøi xa (treân 300m) caàn coù Modem ñeå ñieàu cheá tín hieäu soá thaønh aâm taàn (traùnh nhieãu) vaø tín hieäu aâm taàn ñieàu cheá thaønh tín hieäu soá. Vi Xöû lyù KGN song song noái tieáp TBN (VXL) song song KGN song song noái tieáp Hình 3 d. Maïch caàn khoái gheùp noái, Modem vaø khoái gheùp noái RS_232C (Hình 4): Ñaây laø tröôøng hôïp toång quaùt vaø thoâng duïng cuûa trao ñoåi tin giöõa maùy tính (song song) vôùi thieát bò ngoaøi (song song) ñaët ôû khoaûng caùch xa (caàn modem) vaø söû duïng chính ñöôøng daây ñieän thoaïi ñeå trao ñoåi tin (KGN RS_232C) bieán ñoåi möùc tín hieäu TTL thaønh möùc tín hieäu treân ñöôøng daây ñieän thoaïi (± 12 V). Vi Xöû Lyù KGN song song noái tieáp RS 232C Mo dem Mo dem KGN song song noái tieáp RS 232C TBN (VXL) song song Hình 4 6. Thuû tuïc tao ñoåi tin noái tieáp: Thuû tuïc trao ñoåi tin giöõa moät maùy vi tính vaø moät thieát bò nhaän tin song song (thieát bò ñaàu cuoái, maùy in song song, ñuïc baêng, ...) thoâng qua caùc khoái gheùp noái song song - noái tieáp vaø noái tieáp - song song vaø Modem (Hình 4) theo trình töï sau: a. Thuû tuïc phaùt tin TxD: - Thieát bò ñaàu cuoái (hay maùy vi tính) gôûi tín hieäu DTR (Data Terminal Ready - Söï saün saøng cuûa thieát bò ñaàu cuoái coù soá lieäu) möùc thaáp cho Modem baùo noù saün saøng. - Modem gôûi traû lôøi thieát bò ñaàu cuoái (TBÑC) baèng tín hieäu DSR (Data Set Ready) möùc thaáp. Thoâng thöôøng, modem ñöôïc ñoùng maïch nguoàn nuoâi bôûi DTR vaø baùo hieäu ñaõ ñoùng maïch bôûi DSR. - Neáu thieát bò ñaàu cuoái coù moät kyù töï (Character) saün saøng gôûi ñi, noù gôûi RTS (Request To Send - yeâu caàu gôûi) möùc thaáp cho Modem. - Modem gôûi tín hieäu CD (Carrier Detect - phaùt hieän soùng mang) cho TBÑC ñeå baùo raèng noù ñaõ lieân laïc ñöôïc vôùi maùy vi tính. - Khi Modem ñaõ hoaøn toaøn saün saøng phaùt soá lieäu leân ñöôøng daây, noù phaùt xung nhòp (Modem Clock) vaø tín hieäu CTR (Clear To Send) tôùi thieát bò ñaàu cuoái. - TBÑC gôûi caùc kyù töï soá lieäu (SUD) TxD cho Modem. - Khi thieát bò ñaàu cuoái gôûi xong soá lieäu, noù naâng möùc RTS leân cao baùo cho Modem laø ñaõ phaùt xong . - Modem traû lôøi thieát bò ñaàu cuoái baèng caùch keát thuùc tín hieäu CTS veà möùc cao, baùo ñaõ hoaøn thaønh vieäc truyeàn tin TxD. b. Thuû tuïc nhaän tin RxD: Khi moät thieát bò ñaàu cuoái nhaän tin noái tieáp töø ñöôøng daây, trình töï dieãn ra nhö sau: - TBÑC thu gôûi DTR möùc thaáp cho modem baùo saün saøng. - Modem thu giöõ traû lôøi bôûi DSR. - Modem thu nhaän tín hieäu CD töø ñöôøng daây vaø kích thích phaùt tín hieäu nhòp modem (Modem Clock) cho tín hieäu thu. - TBÑC phaùt tín hieäu RTS möùc thaáp cho modem bieát laø saün saøng thu. - Modem nhaän tín hieäu RTS vaø phaùt CTS möùc thaáp cho thieát bò ñaàu cuoái thu bieát modem saün saøng nhaän tin. - Modem nhaän tín hieäu TxD ñaõ ñieàu cheá ôû treân ñöôøng daây ñöa vaøo boä giaûi ñieàu cheá vaø truyeàn chuoãi tín hieäu RxD cho thieát bò ñaàu cuoái thu. - Khi thu xong, TBÑC thu naâng RTS leân cao baùo cho modem bieát vieäc thu moät lôøi tin ñaõ xong. - Modem thu naâng möùc CTS leân cao ñeå baùo ñaõ keát thuùc vieäc thu caùc tín hieäu RxD. IV. Chuaån giao tieáp RS_232C: 1. Vaøi neùt cô baûn veà coång noái tieáp: Coång noái tieáp RS_232C laø giao dieän phoå bieán roäng raõi nhaát. Ngöôøi duøng maùy tính PC coøn goïi caùc coång naøy laø COM1, COM2. Gioáng nhö coång maùy in, coång noái tieáp RS_232C cuõng ñöôïc söû duïng moät caùch raát thuaän tieän cho muïc ñích ño löôøng vaø ñieàu khieån . Chuaån RS_232C duøng vôùi toác ñoä truyeàn döõ lieäu laø 20 Kbps vôùi khoaûng caùch truyeàn lôùn nhaát gaàn 15 m. Ñaây laø moät daïng giao tieáp daïng TTL vaø boä kích ñöôøng daây khoâng caân baèng. Vieäc truyeàn döõ lieäu qua coång RS_232C ñöôïc tieán haønh theo caùch noái tieáp, nghóa laø caùc bit döõ lieäu ñöôïc gôûi ñi noái tieáp nhau treân moät ñöôøng daãn. Treân hình 5 laø söï boá trí chaân cuûa phích caém RS_232C ôû maùy tính PC. 14 13 1 25 Hình 5a : Boä noái 25 chaân (DB_25) 6 9 1 5 Hình 5b : Boä noái 9 chaân (DB_9) Trong ñoù : AA : Protective Ground (noái ñaát baûo veä) TxD : Transmitter Data (truyeàn döõ lieäu) RxD : Received Data (nhaän döõ lieäu) RTS :Request To Send (yeâu caàu gôûi) CTS : Clear To Send (xoùa vieäc gôûi) DSR : Data Set Ready (döõ lieäu saün saøng) SG : Signal Ground (noái ñaát) CD : Carrier Detect (doø soùng mang) ST : Select Stanty SCF : Secondary Recived Line Signal Det SCB : Secondary Clear To Send SBA : Secondary Transmitter Data DB : Transmitter Signal Element Timing SBB :Secondary Received Data DD : Received Signal Element Timing SCA : Secondary Request To Send DTR : Data Terminal Ready ( traïm ñaàu cuoái thieát bò saün saøng) CG : Signal Quality Detector RI : Ring Indicator ( boä chæ thò voøng) CH : Data Signal Rate Selector CI : Data Signal Rate Selector DA : Transmitter Signal Element Timing 2. Ñaëc ñieåm kyõ thuaät veà ñieän cuûa RS_232C: Möùc ñieän aùp logic cuûa RS_232C laø hai khoaûng ñieän aùp giöõa +15 V vaø -15 V. 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 ñieàu khieån söû duïng möùc logic döông, giaù trò TRUE töø +5V ñeán +15V, giaù trò FALSE töø -5V ñeán -15V. 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 ñoái 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 phaûi coù giaù trò giöõa 7KW vaø 3KW. - CL (ñieän dung taûi) ñöôïc nhìn töø boä kích phaùt khoâng ñöôïc vöôït quaù 2500 pF. - Ñeå ngaên caûn söï dao ñoäng quaù möùc, toác ñoä thay ñoåi cuûa ñieän aùp khoâng ñöôïc vöôït quaù 30 V/us. - Ñoái vôùi caùc ñöôøng ñieàu khieån, thôøi gian chuyeån cuûa tín hieäu khoâng ñöôïc vöôït quaù 1ms. Ñoái vôùi caùc ñöôøng döõ lieäu, thôøi gian chuyeån phaûi khoâng vöôït quaù 4% thôøi gian cuûa 1 bit hoaëc 1 ms. 3. Caùc IC kích phaùt vaø thu cuûa RS_232C: Nhôø tính phoå bieán cuûa giao tieáp RS_232C, ngöôøi ta ñaõ cheá taïo caùc IC kích phaùt vaø thu. Hai vi maïch nhö vaäy ñöôïc Motorola saûn xuaát laø IC kích phaùt MC1488 vaø IC thu 1489 coù daïng voû vuoâng. Hình 6 cho thaáy 1port RS_232C ñöôïc keát noái vôùi ACIA 6850 söû duïng MC1488 vaø MC1489. 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 RS_232C, IC thu 1489 phaùt hieän caùc möùc vaøo cuûa RS_232C vaø chuyeån thaønh caùc ngoõ ra coù möùc TTL. CS0 CS1 CS2 RS D0 - D7 R/W IRQ SELACIA A0 DATA BUS R/W IRQ F2 +12V -12V 1488 +12V -12V 1488 Rx/Tx CLK TxCLK RxCLK TxD RxD CD RTS CTS +5V +5V Enable TTL LEVEL RS_232C LEVEL (±12V) RS_232C TxD RxD CD CTS RTS 1489 1489 1489 CHÖÔNG III : NGUYEÂN LYÙ TRUYEÀN DÖÕ LIEÄU CUÛA TELETYPE I. Giaûn ñoà xung cuûa Teletype: Teletype truyeàn döõ lieäu kieåu xung. Tröôùc ñaây ngöôøi ta truyeàn vôùi daïng xung MARK öùng vôùi ñieän aùp döông vaø xung SPACE öùng vôùi ñieän aùp aâm hoaëc 0V (vôùi caùc ñôøi maùy Teletype baèng cô khí). Tuy nhieân, sau naøy khi maùy Teletype ñieän töû ra ñôøi ngöôøi ta chuyeån sang truyeàn theo möùc logic, öùng vôùi m