МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра САПР
ЗВІТ
До виконання лабораторної роботи №6
На тему: “ Передача даних з використанням послідовного комунікаційного порта ”
З курсу “ Системне програмування та операційні системи ”
Львів – 2012
1. МЕТА РОБОТИ
Мета роботи – створення програмного забезпечення для передачі даних з використанням послідовного порту RS-232.
2. КОРОТКІ ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ
При асинхронному зв'язку машина посилає або приймає байти інформації порціями по одному біту. Тимчасові інтервали між байтами при цьому несуттєві, але дуже важливі є інтервали між окремими бітами байта. Сигнал на лінії може бути високого або низького рівня, що відповідає логічним нулю і одиниці, і кажуть, що лінія відмічена (marking), коли рівень високий, і пуста (spacing), коли рівень низький. Лінія підтримується у відміченому стані, коли по ній не передають даних. На початку передачі байта даних сигнал падає у 0, відмічаючи стартовий біт. Потім слідують вісім бітів даних (іноді менше) у вигляді набору високих і низьких рівнів. Останній біт даних може супроводжуватися бітом парності, що використовується для виявлення помилок, а потім у послідовність включаються 1 або більше стоп-біти, яким відповідає високий рівень. Ці стоп-біти починають відмічений стан, який буде зберігатися до тих пір, поки не почнеться передача наступного байта даних; число стоп-бітів суттєве, оскільки вони встановлюють мінімальний час, який повинен пройти перед наступним стартовим бітом. На рис. 1 представлена ця послідовність. Звичайно, передаюча і приймальна станції повинні застосовувати один і той же протокол для ланцюжків бітів і працювати з однією і тією ж швидкістю обміну (що вимірюється у бітах за секунду, які також називаються бодами). Під час обміну можуть легко виникати помилки, тому комунікаційне обладнання надає різносторонню інформацію про статус як самого порту, так і про приєднаного до нього модему. Задачею модему є перетворення сигналу, що генерується портом комунікації, в акустичний сигнал, який може потім бути переданий по телефонному каналу. Більшість модемів надає також додаткові комунікаційні можливості, такі, як автоматичний виклик і відповідь, які не підтримуються самим портом комунікації.
Рис.1. Передача одного байта послідовних даних.
2.1. Програмування мікросхеми UART 8250
Послідовний зв'язок настільки складний, що були розроблені спеціальні мікросхеми. Вони виконують роботу з формування і синхронізації рядків бітів, що складають послідовні дані. Такі мікросхеми називають універсальним асинхронним приймачем-передавачем (universal asynchronous receiver transmitter або UART). IBM PC використовує UART 8250 фірми Intel. Так як операційна система підтримує 2 порти комунікації, то в машині є 2 мікросхеми. Їх базові адреси зберігаються в комірках 0040:0000 для СОМ1 і 0040:0002 для COM2. (Базова адреса - це двобайтова адреса порту, яка є молодша із групи адрес портів, що дають доступ до UART.) На всіх машинах, крім PCjr, COM1 має базову адресу 3F8H, а COM2 - 2F8H; PCjr має свій внутрішній модем за адресою 3F8H, а COM1 - за адресою 2F8H. Для зручності ми надалі будемо завжди нумерувати регістри 3FxH, але все сказане в рівній мірі можна застосовувати і до регістрів 2FxH. Мікросхема 8250 має 10 програмованих однобайтових регістрів, за допомогою яких керується і контролюється порт комунікації. Більшість з них займається ініціалізацією порту, процесом, в якому виникає багато ускладнень. Доступ до цих 10 регістрів здійснюється через сім адрес портів з номерами 3F8H - 3FEH (або 2F8H - 2FEH). У п'яти випадках регістр, до якого отримуємо доступ через даний порт, залежить від того, як встановлений біт 7 в регістрі контролю лінії, який є єдиним регістром з адресою порту 3FBH. Ось ці регістри:
3F8H (OUT, біт 7 = 0 в 3FBH)
Регістр зберігання передавача
3F8H (IN, біт 7 = 0 в 3FBH)
Регістр даних приймача
3F8H (OUT, біт 7 = 1 в 3FBH)
Дільник швидкості обміну (молодший)
3F9H (IN, б...
