Последовательный интерфейс

Для соединения микропроцессорных контроллеров с цифровыми датчи­ками, удаленными на расстояние больше 50 метров, применение параллельного интерфейса невозможно из-за больших паразитных емкостей в ША, ШД и ШУ. В этих случаях используют последовательный интерфейс, при котором данные передаются по одной паре проводов последовательно бит за битом. Скорость передачи данных по одной паре определяется как число битов данных в 1 секунду. Обычно ско­рость передачи данных в разных государствах берется одинаковой от 50 до 64000 бит/с и подразделяется на низкую 50 – 200 бит/с, сред­нюю 600, 1200, 2400 бит/с и высокую 4800 – 64000 бит/с.

Данные передаются симметричными импульсами, длительность которых определяется скоростью передачи. Для последовательной передачи данных с выхода МП необходимо параллельный код преобразовать в последовательный, что возможно выполнить с помощью 8-разрядного сдвигового регистра. Сдвиг в регистре поданного на его параллель­ный вход 8-разрядного слова производят с выбранной скоростью пере­дачи, при этом на выводе последовательных данных у регистра будет появляться информация бит за битом. Первым передается бит D0, а последним D7 (рис. 3.6, а).

Приемное устройство должно определить начало передачи дан­ных, для этого к передаваемому 8-разрядному слову прибавляются стартовый и стоповый биты (рис. 3.6, б). Стартовые биты, выраба­тываемые передающим устройством, информируют принимающее устройст­во о начале передачи нового байта.

Рис. 3.6. Осциллограмма байта информации на входе КР580ВВ51(а) и на ее

выходе (б)

Когда нет передачи данных, последовательная линия связи должна нахо­диться в одном из логических состояний 0 или 1. Обыч­но в исходном состоянии в линии устанавливается высокое напряжение, т. е, логическая1.

Состояние стартового бита берется проти­воположным состоянию линии в режиме ожидания передачи, т. е. рав­ным логическому 0. Длительность старто­вого и стопового битов бе­рется не равной битам информационного слова, обычно 1,5 – 2 ра­за длиннее. Стоповый бит имеет уровень логической 1.

Кроме стартового и стоповых битов, к передаваемой кодовой комбинации добавляется еще один бит – бит паритета. Этот бит вырабатывается передающим устройством и используется приемником для контроля правильности приема кодовой комбинации. Передавае­мый байт может иметь четное или нечетное число логических 1. Например, в слове 1AH три логических 1, а в слове 3FH шесть логи­ческих 1. Приемное устройство не только принимает данные, но и настроено на прием нечетного или четного числа логических 1. Если приемник настроен на прием четного числа логических 1, то пере­дающее устройство добавляет к байту информацию 1 или 0, так к слову 1AH будет добавлена 1 для получения в кодовой комбинации четного числа 1, а к слову ЗАН будет добавлен 0.