Программируемые связные адаптеры.

Программируемый связной интерфейс (pci)

При увеличении расстояний, на которые передаются данные, параллельные связи становятся неприемлемо сложными и дорогими. В этом случае применяют преобразование параллельных данных в последовательные для их передачи по одной сигнальной линии. Кроме того, многие ВУ оперируют с последовательными кодами и для взаимодействия с процессором нуждаются в преобразовании данных из параллельной формы в последовательную и наоборот. Последовательные передачи используются также при применении обычных телефонных сетей для связи удаленных объектов, что широко распространено в практике.

Тракт передачи последовательных данных в общем случае включает в себя источник и приемник данных, программируемые связные адаптеры (ПСА) и модемы (рис. 6.8, в). Такой тракт соответствует взаимодействию процессора с ВУ, оперирующими параллельными кодами, но находящимися на большом расстоянии от процессора.

ПСА преобразуют данные из параллельной формы в последовательную или наоборот и выполняют также некоторые другие функции.

 

Рис. 6.8. Структура трактов передачи данных (а), (б), (в)

 

Программируемый связной интерфейс или универсальный (синхронно-асинхронный) приемо-передатчик (У(С)АПП или U(S)ART) предназначен для организации обмена данными между МП и удаленными ВУ в последовательном формате. По этой причине УСАПП называют также последовательным интерфейсом (IOS).В качестве передатчика УСАПП преобразует параллельный код в последовательный и отправляет его в линию связи, а в качестве приемника осуществляет обратное преобразование. УСАПП может обмениваться данными с удаленными устройствами в симплексном (движение информации в одном направлении), полудуплексном (информация передается и принимается в обоих направлениях, но поочередно) и дуплексном режимах (обмен данными в обоих направлениях одновременно).

На рисунке приведено упрощенное условное обозначение УСАПП, схема его включения в микропроцессорную систему и типичная последовательность бит на входе приемника или выходе передатчика в асинхронном режиме работы. Микропроцессор на схеме не показан. Счетчик CT0 таймера (мог быть и другой) обеспечивает требуемую скорость обмена данными.

Назначение некоторых выводов: TxD - выход передатчика, RxD - вход приемника, CLK - вход частоты синхронизации, TxC - вход синхросигнала передатчика, RxC - вход синхросигнала приемника, ~CTS - инверсный вход готовности приемника терминала (удаленного устройства или модема). В простых системах связи вход ~CTS можно жестко связать с "землей", уведомляя передатчик, что приемник "всегда готов", а его действительная готовность к приему - это забота программиста! Если используется стандартный протокол связи, например RS-232C, то вход ~CTS должен быть отсоединен от нулевого провода. C/~D - функциональный вход "управление/данные". Если C/~D = 0, то МП и УСАПП обмениваются байтом данных, если C/~D = 1, то происходит запись байта управления или чтение байта состояния.

Из приведенного рисунка нетрудно вычислить адреса PCI. Для нулевого выхода дешифратора, подключенного к входу таймеру "выбор микросхемы"адреса уже найдены. Активизация инверсного входа ~CS УСАПП производится подачей сигналов A4,A3,A2 = 111(BIN) = 7(DEC) и разрешающих работу дешифратора сигналов A7,A6,A5 = 100(BIN). В таблице приведены два из четырех возможных адресов PCI (A1 = 0).

Одним из наиболее распространенных режимов работы УСАПП является асинхронный режим. В этом режиме каждый передаваемый символ (кадр) содержит следующие поля:

· обязательный стартовый бит, на рисунке обозначен ST, всегда равен нулю,

· 5..8 информационных бит,

· необязательный бит контроля четности/нечетности PB,

· 1..2 стоп-бита SP.

Кадры следуют непрерывно или отделяются паузами. Инфомационные биты передаются начиная со старших разрядов. На рисунке передается/принимается код 01011001, а не 10011010.

УСАПП программируется записью в него байта управления, который может быть двух типов:

· инструкция режима,

· команда управления.

Частотное и временное разделение каналов.

Разделение каналов.

В линии связи поступает составной сигнал (спектр гармонических составляющих сигналов), представляющий собой сумму сигналов отдельных каналов.

Процесс разделения можно рассматривать как фильтрацию осуществляющих выделение отдельных каналов

Фк – алгоритм выделения (оператор фильтрации).

В зависимости от вида Фк различают методы разделения каналов:

- пространственные;

- частотные;

- временные;

- фазовые;

- корреляционные;

… и т.д.

Временное разделение.

При временном разделении сигналы от источников передаются только в отведенные для них непересекающиеся отрезки времени.

При частотном разделении для переда­чи информации в каждом стволе используется определенная несущая частота — (рис. 4-31, а). Защитный промежу­ток по частоте между соседними стан­циями должен выбираться из условия ис­ключения взаимного перекрытия спектров. При использовании частотного разделения могут быть применены любые виды переда­чи— однополосная (ОБП), частотная (ЧМ), кодово-импульсная модуляция (КИМ) и др. Достоинства данного метода: возмож­ность асинхронной работы всей системы при различном числе каналов в земных станци­ях; простота сопряжения с существующими системами наземной связи, где широко ис­пользуется частотное уплотнение каналов. Недостатки: необходимость регулиров­ки мощности земных станций с целью ис­ключения подавления слабых сигналов силь­ными при воздействии их на нелинейный элемент ретранслятора; невысокая эффек­тивность использования мощности ретранс­лятора.

 

ДМ-демодулятор Ф-фильтр М-модулятор