Agar siz klaviaturani ulab, unga uart orqali ko'rsatsangiz, router kompyuterga aylanadi

Agar siz klaviaturani ulab, unga UART orqali ko'rsatsangiz, router kompyuterga aylanadi


Telegrafdan COM portiga
UART protokoli (Universal asinxronous qabul qiluvchi/uzatuvchi) yoki rus tilida UART (universal asynchronous transceiver) bugungi kunda eng qadimgi va eng keng tarqalgan jismoniy ma'lumotlarni uzatish protokoli hisoblanadi. UART oilasining eng mashhuri bu RS-232 protokoli (xalq orasida kompyuteringizda joylashgan COM porti sifatida tanilgan). Bu, ehtimol, eng qadimgi kompyuter interfeysi. U bugungi kungacha saqlanib qolgan va o'z ahamiyatini yo'qotmagan.

Aytishim kerakki, dastlab UART interfeysi AQShda telegraf xabarlarini uzatish vositasi sifatida paydo bo'lgan va beshta ishchi bit mavjud edi (Morze kodidagi kabi). Transmissiya uchun mexanik qurilmalar ishlatilgan. Keyin kompyuterlar va etti bitni talab qiladigan ASCII kodlari paydo bo'ldi. 60-yillarning boshlarida taniqli 8-bitli ASCII jadvali uning o'rnini egalladi va keyin uzatish formati to'liq baytni, shuningdek uchta nazorat bitini egallay boshladi.

1971 yilda, chip bumi boshlanganda, Gordon Bell Western Digital PDP kompyuterlari uchun WD1402A UART chipini yaratdi. Taxminan 80-yillarning boshlarida National Semiconductor 8520 chipini yaratdi.90-yillarda interfeys uchun bufer ixtiro qilindi, bu esa ma'lumotlarni yuqori tezlikda uzatish imkonini berdi. Ushbu interfeys deyarli o'zgarmagan holda bizning kunlarimizga qadar etib keldi.

Interfeys fizikasi
Turli UART interfeyslarini nima bilan bog'liq va farqli qilishini tushunish uchun keling, eng mashhur va sevimli RS-232 protokolining ishlash printsipini tahlil qilaylik.
Bizning asosiy ishchi liniyalarimiz RXD va TXD yoki oddiygina RX va TX. Etkazish liniyasi TXD (Transmitted Data) va RXD (Qabul qilingan ma'lumotlar) porti qabul qilmoqda.
Ushbu COM port liniyalari apparat oqimini nazorat qilmasdan uzatish uchun ishlatiladi. Uskuna oqimi bilan qo'shimcha interfeys liniyalari (DTS, RTS va boshqalar) ishtirok etadi. TX transmitterining chiqishi RX qabul qiluvchining kirishiga ulanadi va aksincha. RS-232 ning ishlash elektr printsipi standart 5V TTL mantig'idan farq qiladi. Ushbu protokolda mantiqiy nol mos ravishda +3 dan +12 voltgacha, birlik esa -3 dan -12 gacha. -3 dan +3 voltsgacha bo'lgan oraliq noaniqlik zonasi hisoblanadi. Shuni esda tutingki, barcha kuchlanishlar kompyuter korpusiga yoki erga nisbatan. Endi, menimcha, nima uchun kompyuter quvvat manbaida bir vaqtning o'zida ikkita kuchlanish borligini tushunasiz: -12 va +12 volts. Ular COM portining ishlashi uchun maxsus kiritilgan.

RS-232 orqali signalni qabul qilish (M. Hukning "Kompyuterning apparat interfeyslari" kitobidan olingan)
24 voltgacha bo'lgan bunday katta kuchlanish amplitudasi, birinchi navbatda, aloqa liniyalarining shovqinga chidamliligi uchun kerak. Standartga ko'ra, biz ma'lumot o'tkazadigan kabelning uzunligi 15 m bo'lishi mumkin.Garchi amalda odamlar uni hatto 25 m da ishlashga muvaffaq bo'lishgan.RS-232 ning elektr parametrlari uni boshqalaridan ajratib turadigan asosiy xususiyatdir. UART oilasining protokollari.

Quyidagi xususiyatlar - paket formati va uzatish tezligi - barcha turdagi UARTlarga to'liq mos keladi va ularning oddiy interfeys sxemalari orqali mosligini ta'minlaydi.

Standart xabar 10 bitni oladi. Lekin bu qoida faqat standart COM port sozlamalari uchun amal qiladi. Printsipial jihatdan, uni hatto bitta simli interfeysni ham tushunadigan tarzda qayta sozlash mumkin. Bo'sh rejimda, liniyada hech narsa uzatilmasa, u mantiqiy holatda yoki -12 volt bo'ladi. Etkazishning boshlanishi har doim nolga teng bo'lgan boshlang'ich bitning uzatilishi bilan ko'rsatiladi. Keyin sakkiz bitli ma'lumotlarni uzatish keladi. Parite bit va stop bitni yuborishni tugatadi. Parite biti uzatilgan ma'lumotlarni tekshiradi. To'xtash biti ma'lumotlarni uzatish tugallanganligini bildiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, STOP biti 1, 1,5 va 2 bitni olishi mumkin. Bu fraksiyonel bitlar deb o'ylamang, bu raqam faqat uning davomiyligi haqida gapiradi. To'xtash biti, xuddi boshlang'ich bit kabi, nolga teng.

Osiloskop ekranidagi UART signali. Siz boshlang'ich bit, ma'lumot va to'xtash bitini ko'rishingiz mumkin.