Файл: 1. 1 Негізгі терминдер мен анытамалар.doc

ЭЕМ





УСР

ГШКҚ







УСР

ГШКҚ









УСР

РЕЛЕ

Р1





АМ



ГШКҚ






1Р1
1.10 сурет - Дискретті сигналдардың шығару модулдері

УСР – уақытша сақтау регистрлері аралық деректерді сақтауға арналады.

ГШКҚ – гальвандық шешілу мен келісу құрылғысы. Тізбектердің гальвандық шешілуі – сыртқы тізбектердегі ақауларды, келеңсіз жағдайларды (қысқаша тұйықталу, щоқтар, үлестіру потенциалдары) болдырмау мақсатында, ЭЕМ мен контроллердің шығыс модулдерінен сыртқы тізбектер мен сыртқы құрылғыларды басқару тізбектерінің гальвандық бөлінуі.

Дискретті шығару каналының құрамында кілттердің (релелік, жартылай өткізгіш)әр түрлері қолданылуы мүмкін.

Аналогты сигналдың енгізу модульдері

ЭЕМ

---

Датчик

НТ




Датчик

НТ



Датчик

НТ


1.11 сурет - Аналогты сигналдың енгізу модульдері

ТП АБЖ-гі тәжірибеде тұрақты тоқтың аналогты сигналдары 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА және тұрақты тоқтың кернеу сигналдары ±0-10 мВ, ±0-50 мВ, ±0-100 мВ, ±0-1В, ±0-1,25В, ±0-5В, ±0-10В, бір және екіполярлы, соның ішінде ЭЕМ және PCL-карт модульдері тек айнымалы токтың кернеуімен ғана жұмыс атқара алады.

Анологты сигналдардың шығару модулдері


ЭЕМ






ГШКҚ






ГШКҚ
АМ

ГШКҚ



1.12 сурет - Анологты сигналдардың шығару модулдері

Іс-тәжірибеде енгізу-шығару каналдарының көптеген құрылғылары бір құрылғы құрамына біріктірілген.

Мысалға, Analog Devices фирмасының термопараларымен жұмыс істеуге арналған 5В сериялы модулі сигналдың түрленуін, гальвандық шешілуін және нормалануын қамтамасыз етеді.
2 АБЖ ТП ҚОЛДАНЫЛАТЫН

---

СТАНДАРТТЫ ИНТЕРФЕЙСТЕР
Интерфейс – әр түрлі құрылғылардың берілген ережелер мен стандарттарға сәйкес қарым-қатынасы үшін, бірыңғайлы аппарттық, бағдарламалық және құрылымдылық элементтерінің жиынтығы.

Кейбір арнайы әдебиеттерде итерфейс деп ЭЕМ-дың порттарын атайды.

Интерфейстің стандарттары болып келесілер анықталады – сигналдар деңгейі (логикалық нөл мен логикалық бірліктің кернеуі); беру құрылғылырының (передатчиктер), қабылдағыштардың, байланыс каналдарының параметрлері; мәліметтерді жіберудің физикалық ортасы (сымдардың түрі мен саны, ауыстырып қосқыш пен айырмалы бөлігінің өлшемі, сымдардың ұзындығына шектеулер, егер олар болса.

Адамдық-машиналық интерфейс (HMI) дегеніміз адам мен ЭЕМ арасындағы байланыс құралдары жатады: енгізу-шығару құрылғылары («тышқан», пернетақта, джойстик, дисплей), сонымен қатар экрандық кескіндер (сурет, мнемосхема, экрандық пернелер, және реттегіштер және тағы басқалары).

Алмасу мәжіліс хаты – алмасу шарттарын қоятын, алмасу жүргізілетін құрылғылар арасындағы келісім (жіберу жылдамдығы, ақпараттық және қызметтік биттер, жұптықты бақылау).

Драйвер – сыртқы құрылғылар мен ЭЕМ процессорының жұмысыныің келісімін іске асыратын қызмет бағдарламасы (қабылдау, жіберу, мәліметтерді өңдеу және басқару).

Ақпаратты жіберуіне байланысты интерфейстер параллелді және тізбектей болып екіге бөлінеді.

Параллелді интерфейсте барлық жіберілетін биттер параллелді сымдар бойымен бір уақытта көрсетіледі.

Тізбектей интерфейсте биттер бірінен соң бірі көрсетіледі.

Екі құрылғыны байланыстыратын интерфейс үшін алмасу режимінің 3 түрі үсынылады:

Дуплексті режим – алмасу екі бағыта және бір уақытта да жүзеге асады.

Жартылай дуплексті режим – ақпарат анда және мында кезекпен жүреді.

Симплексті режим – мәліметтер тек бір бағытта жүреді, ал кері тек басқарушы сигналдар ғана келеді.

2.1 RS-232С Тізбекті интерфейс

Тізбекті интерфейс әдетте көптеген перифериялық құрылғылар: плоттер, алысталған принтер, тышқан, сыртқы модем, ПЗУ-дың программаторы, басқарудың және алыстатылған ақпаратты жинақтау модульдері үшін, бағдарламаланатын контроллер және автоматтандырудың басқа да құрылғылары үшін қолданылады. Қазіргі кезге дейін тізбектелген байланысқа IBM PC-ге үйлесімді компьютерге RS-232С (жаңа болжама — ЕIА-232D) интерфейсі қолданылады.

---

Заманға сай IBM PC-ге үйлесімді компьютерде төртке дейін тізбекті порт қолдануға болады, логикалық аттары сәйкесінше СОМ1, СОМ2, СОМЗ және СОМ4 болуы тиіс.

Жіберудің және қабылдаудың стандарты бойынша сигналдардың жоғарғы деңгейлері қолданылады +/-15 В немесе +/-12 Вольтқа дейін. Логикалық нөл деңгейі +12В кернеуге сәйкес, ал логикалық бір -12В-қа тең.

Тізбектей жіберудің артықшылығы ретінде мәліметтерді алыс қашықтықтарға жіберу мүмкіндігі бар, 30 метрден асатын қашықтықтарда. Ең қарапайым жағдайда тізбектей порт арқылы қабылдау және жіберу үшін тек үш сигнал жеткілікті: TxD (Transmit Data - Мәліметтерді жіберу), RxD (Receive Data - Мәліметтерді қабылдау) және GND (Ground -Жер).

IBM PC-ге үйлесімді компьютерлерде RS-232 стандартымен қарастырылған 25 сигнал ЕIА-ға сәйкес 9-тоғызы ғана қолданылады: жоғарыда аталған үшеуі және алтауы handshake (квитирлейтін) жалпы атауымен аталған сигналдар қолданылады.

Мәліметтерді жіберудің физикалық ортасы болып тоғызсымды кабель RS-232 қолданылады, ЭЕМ-ның жинағында болатын немесе RS-232 интерфейсінің арнайы өндірістік кабелі (2-ден 25ке дейін өрілген жұп 100% экранда).

Тізбектей интерфейсті қолданған жағдайда бір құрылғы DTE (Data Terminal Equipment - аяқтаушы құрылғы) ретінде, ал біреуі DCE (Data Communication Equipment - мәліметтерлі жіберуге арналған құрылғы) ретніде қолданылады, бірақ олардың айырмашылығы қолданатын сигналдардың бағытында. Егер DTE-ге сигнал кіруші болса, онда DCE-ге ол шығушы болады және керісінше.

Мәліметтер алмасу кезінде әр түрлі мәжіліс хаттар қолданылуы мүмкні - алмасу ережелері: 3 сигналды қолданатын жоғарыда аталған ең қарапайымнан бастап қиындатылған, мысалы, RTS және СTS кватирлейтін жұп сигналдарды қолдануға дейін барады. Әр түрлі коммутациялық бағдарламалар және құрылғылар әр түрлі алмасу мәжіліс хаттарына ие, түсініспеушілікті болдырмау үшін құрылғының техникалық сипаттамаларымен толық танысқан жөн.

Мәліметтерді тізбектей жіберу жылдамдығы бір секундтағы жағымды ақпараттар биттері бойынша есептеледі. RS-232 стандарты бойынша жұмыс істейтін құрылғылар ең көп дегенде 115-200 бит/с жылдамдыққа есептеліп жасалған. Мәліметтерді жіберу жалпы әр түрлі дискретті жылдамдықтарды жүзеге асады: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600,19 200, 38 400, 57 600 бит/с.

Тізбектей интерфейс сигналды байланыс сызықтар санын және байланыс сызықтарының алыстығын қысқартуға мүмкіндік береді. Қатардағы интерфейстер тізбегінде сыртқы тізбектің гальваникалық шешілісі қарастырылады.

Тізбектегі жіберу прцессі синхронды және асинхронды режимде жүзеге асады.

---

Асинхронды жіберу кезінде әрбір битке бастама биті сәйкес келеді, ол жіберудің басталғаны туралы хабар береді, одан кейін мәліметтер биті жүреді, мүмкін паритет-бит. Жіберуді аяқтаушы стоп – бит.

Старт – бит Стоп – бит

Л ог 0 паритет-бит


4


Пауза

Следующие посылки

Лог 1
Внутренние

Стробы
2.1 сурет - Асинхронды жіберу

Келесі биттің старт-биті стоп-биттен кейін кез келген уақыт мезетінде жіберіледі, ол дегеніміз аралықта кез келген ұзақтықтағы үзіліс тууы мүмкін.

Тек анықталған мәнге (лог 0) ие старт – бит жіберуші құрылғыдан келген сигналды қабылдағыштың синхронизациясының механизмінің тоқтатылуын қамтамассыз етеді. Қабылдағыш пен жіберуші құрылғы бір алмасу жиілігінде жұмыс істеуі қажет, ол дегеніміз ішкі стробтар генераторлары жиілік боынша синхрондалған, 2,5%-дан жаман емес.

Синхронизация қабылдағышының ішкі генераторы санауышты қолданады - тіреу жиілігінің бөлгіші, старт-биттің келуі кезінде 0-ге теңестіріледі. Бұл санауыш строб-импульстерді генерирлейді. Ең саналы оқиғада стробтар биттік интервалдардың ортасында орналасады, жіберуші құрылғы мен қабылдағыштың жылдамдықтарының әртүрлілігі кезінде мәліметтерді қабылдауға мүмкіндік береді, ол дегеніміз, мысалы, бір бақылау биті мен стоп-битінің 8 биттік мәліметтерін жіберу кезінде рұқсат етілген түсінбеушіліктің шегі 5%-дан аспауы керек.

Асинхронды жіберудің форматы келесі мүмкін болатын қателіктерді шығара алады:

- Егер жұптылықты бақылау жүргізілсе, онда әрбір жіберден кейін бақылау биті жіберіледі. Бұл бит жіберілген биттердің санын келісім бойынша тақ болуға немесе жұп болуға толықтырып отырады. Бақылау битінің мәні қате байтты қабылдауы қате болып саналады.

- Стоп-битке берілген уақытта логикалық 0 табылса, ол да қате болып саналады.

- Жіберудің басталғанын айтушы құламадан кейін старт-биттің стробында логикалық 1 табылса, ол қате болып саналады және қабылдағыш күту режимінде болады.

- Форматты бақылау байланыстағы үзілісті табуға мүмкіндік береді, старт-бит және мәліметтердің нөлдік биті болып трактіленетін логикалық 0 алынады.

Мәліметтер биті негізінде 7-8 (5-6 аз жағдайларда). Стоп-биттер саны – 1-2 бит.

RS-232C интерфейсі Centronics-ке қарағанда бөгетке тұрақты байланысты қамтамассыз ететіндіктен және байланыс сызықтарына қатал шек қоятындықтан (1,5 км-ге дейін), өндірістік АБЖ ТП-де оның қолданылуы да шектелген.

---