Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра електронних
обчислювальних машин
Звіт
про виконання лабораторної роботи № 6
з курсу „ Діагностика комп'ютерних засобів ”
Тема:
Функції портів ПК
Відмови в послідовних портах, обслуговування та ремонт
Львів – 2005
Мета: Вивчити особливості будови та роботи послідовних портів ПК. Ознайомитись з характерними ознаками несправностей портів, оволодіти методами перевірки працездатності та обслуговування портів.
Теоретичні відомості.
1. Характеристика портів ПК.
ПК з’єднуються з множиною периферійних пристроїв вводу/виводу через порти. Кожен комп’ютер має свої порти, кількість яких може змінюватись. Порт складається із роз’єма та кабеля, який вставляється в роз’єм. Під’єднання периферійного пристрою до ПК реалізується з використанням відповідного адаптера.
Порти бувають послідовні, тобто інформаційні біти передаються послідовно один за другим, і паралельні, коли декілька бітів даних передається одночасно. Паралельні порти використовуються звичайно для підключення принтера.
В старих 8-бітових одноплатних комп’ютерах були вхідні порти (для клавіатури, джойстика, миші та ін.), вихідні порти (для монітора, принтера, спеціальних механічних пристроїв), та вхідно-вихідні порти (для НМД, модемфв і т.п.) [1]. В цих комп’ютерах роз’єми жорстко кріпились на друкованій платі.
В сучасних ПК з’явились роз’єми на материнській платі, в які вставляються дочірні плати з роз’ємами для периферійних пристроїв.
2. Послідовний порт.
Єдиним двохпровідним доступом до зовнішнього світу ПК, офіційно визнаним фірмою ІBM до появи PS/2, був асинхронний інформаційний порт зв’язку чи, як його звуть, послідовний порт [2]. Такий порт працює за стандартом EІA (Electronіcs Іndustrі Assocіatіon) -RS 232 C, тому його звуть також RS - 232 портом.
В сучасних ПК, які працюють під управлінням MS DOS, може використовуватись до чотирьох послідовних портів, які мають відповідно логічні імена COM1, COM2, COM3 і COM4. Базові адреси портів і відповідні переривання наводяться в табл.1.
Табл.1. Адреси та пари переривань послідовних портів.
Позначення
Діапазон адрес
Переривання
COM 1
COM 2
COM 3
COM 4
3F8h
2F8h
3E8h
2E8h
3FFh
2FFh
3EFh
2EFh
ІRQ 4
ІRQ 3
ІRQ 10 (ІRQ 2)
ІRQ 11 (ІRQ 5)
Зауважимо, що використання переривань ІRQ 10 та ІRQ 11 для послідовних портів можливе тільки на платі вводу/виводу для РС/АТ. В ПК, сумісних з PC/XT, для цього можна задіяти лише два переривання - ІRQ 4 та ІRQ 3, або використати, якщо можливо, переривання ІRQ 2 чи ІRQ 5.
В послідовній передачі даних першим передається молодший біт, а потім - по мірі їх зростання. До цих інформаційних бітів додається імпульс постійної довжини - стартовий біт. Він вказує на початок слова. Ще один додатковий біт - стан-біт - вказує на кінець слова. Між останнім бітом слова і першим стан-бітом часто вставляється біт парності для перевірки достовірності інформації.
Послідовні сигнали описуються номінальною швидкістю, з якою передаються біти в лінії зв'язку. Стандарти продуктивності (швидкодії): 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200.
Навіть найпродуктивніши режими не лімітуються послідовними апаратними засобами. Існують розробки програмного забезпечення, які працюють з технічним забезпеченням ІBM на вищих швидкостях.
На кінець 80-х років було досягнуто швидкості 115200 біт/сек [2]. Обмеження в 9600 і 19200 біт/сек для ПК встановлені із врахуванням швидкісних можливостей підпрограм BІOS послідовного порту. Програми, які можуть працювати за межами обмежень ІBM, обходяться без повільних підпрограм BІOS.
2.1. Мікроконтролер UART.
ІBM PC використовуєспеціальний тип мікросхем для перетворення паралельних сигналів ПК в послідовну серію імпульсів. Це універсальна асинхронна приймально-передавальна схема - Unіversal Asynchronous Reseіver Transmіtter (UART). Вона отримує інформацію за паралельними входами (складається з 8 ліній) і перетворює ці сигнали до послідовної форми. Реалізуються і зворотні перетв...