Вибір та опис структурної схеми контролера послідовного синхронного приймання даних

 

В дипломному проекті проведений огляд інтерфейсів та контролерів передачі даних та технічні особливості реалізації контролера послідовної та паралельної передачі даних. Проведений огляд способів синхронізації передачі і приймання інформації.

Здійснено проектування контролера, який відповідає за послідовне синхронне передавання даних. Також здійснена розробка програми керування  контролером. 

Проведений відповідний розрахований економічний ефект розробленого пристрою.

 

 

In the this project i took a review of different interfaces and controllers of data transferring and technical features of controllers serial and parallel data transfering. I took a review of ways to synchronize the transmission and reception of information.

I have designingned a controller, responsible for synchronous serial data transmission. Also have created a softvare for controlling my device of data transmission.

Besides I have calculated economic benefit of the developed device.

 

 

1.1 Обмін даними

1.2 Паралельна передача даних

1.3 Огляд послідовної передачі даних

1.3.1 Асинхронний послідовний інтерфейс

1.3.2 Синхронний послідовний інтерфейс

2.1 Опис елементної бази контролера

2.2 Дешифратор К555ИД7

2.3 Буферний реєстр КР580ИР82

2.4 Реєстр зсуву К155ИР13

2.5 D-тригер К155ТМ2 і RS-тригер К555ТР2

2.6 Логічні елементи

2.7 Мікросхема К555АГЗ

3.1 Економічна характеристика проектного виробу

3.2 Визначення комплексного показника якості

3.3 Визначення показників економічної ефективності проектних рішень

3.3.1 Умови економічної ефективності

3.3.2 Визначення собівартості і ціни спроектованого пристрою

3.3.3 Визначення економічного ефекту в сфері експлуатації

3.4 Висновки

 

 

Підключення зовнішніх пристроїв до системної шини здійснюється за допомогою електронних схем, що називаються контролерами вводу/виводу (інтерфейсами вводу/виводу). Вони узгоджують рівні електричних сигналів, а також перетворюють машинні дані в формат, потрібний пристрою, і навпаки. Зазвичай контролери вводу/виводу конструктивно оформляються разом з процесором у вигляді інтерфейсних плат .

Розглянемо деякі загальні питання, пов'язані з обміном даними між ЗП і мікроЕОМ. Існують два способи передачі слів інформації по лініях даних: паралельний, коли одночасно пересилаються всі біти слова, і послідовний, коли біти слова пересилаються по черзі, починаючи, наприклад, з його молодшого розряду.

Так як між окремими провідниками шини для паралельної передачі даних існує електрична ємність, то при зміні сигналу, переданого по одному з провідників, виникає перешкода (короткий викид напруги) на інших провідниках. Зі збільшенням довжини шини (збільшенням ємності провідників) перешкоди зростають і можуть сприйматися приймачем як сигнали. Тому робоча відстань для шини паралельної передачі даних обмежується довжиною 1-2 м, і лише за рахунок істотного подорожчання шини або зниження швидкості передачі довжину шини можна збільшити до 10-20 м.

Вказана обставина і бажання використовувати для дистанційної передачі інформації телеграфні і телефонні лінії зумовили широке поширення способу послідовного обміну даними між ЗП і мікроЕОМ і між декількома мікроЕОМ. Можливі два режими послідовної передачі даних: синхронний і асинхронний.

Під послідовною передачею даних розуміють процес передачі даних по одному біту за один проміжок часу, послідовно один за одним по одному комунікаційному каналу або комп'ютерній шині, на відміну від паралельної передачі даних, при якій кілька біт пересилаються одночасно по лінії зв'язку з декількох паралельних каналів.

Послідовна передача завжди використовується при зв'язку на далекі відстані і в більшості комп'ютерних мереж, так як вартість кабелю і труднощі синхронізації роблять паралельну передачу даних неефективною. При передачі даних на короткі відстані послідовні комп'ютерні шини також використоЗПються все частіше, так як і тут недоліки паралельних шин переважують їх переваги в простоті. Розвиток технології для забезпечення цілісності сигналу від передавача до приймача і досить висока швидкість передачі даних роблять послідовні шини конкурентоспроможними.

 

 

 

Введенням/виведенням (ВВ) називається передача даних між ядром ЕОМ, що включає в себе мікропроцесор і основну пам'ять, і зовнішніми пристроями (ЗП). Це єдиний засіб взаємодії ЕОМ з "зовнішнім світом", і архітектура ВВ, 

а саме режими роботи, формати команд, особливості переривань, швидкість обміну тощо, безпосередньо впливає на ефективність всієї системи. За час еволюції ЕОМ підсистема ВВ зазнала найбільших змін завдяки розширенню сфери застосування ЕОМ і появі нових зовнішніх пристроїв. Особливо важливу роль засобу ВВ грають в керуючих ЕОМ. Розробка апаратних засобів і програмного забезпечення ВВ є найбільш складним етапом проектування нових систем на базі ЕОМ, а можливості ВВ серійних машин представляють собою один з важливих параметрів, що визначають вибір машини для конкретного застосування.

В процесі введення/виводу передається інформація двох видів: керуючі дані (слова) і власне дані, або дані-повідомлення. Керуючі дані від процесора, звані також командними словами або наказами, ініціюють дії, не пов'язані безпосередньо з передачею даних, наприклад запуск пристрою, заборона переривань і т.п. Керуючі дані від зовнішніх пристроїв називаються словами стану, вони містять інформацію про певні ознаки, наприклад про готовність пристрою