Июль 2018
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Фев    
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031  

Последовательные порты


Последовательные порты. Если бы порты были не более чем гнезда для соеди­нения на тыльной панели компьютера, можно было бы без всяких хлопот подсоединить второй, третий или чет­вертый последовательный порт. На самом деле все го­раздо сложнее, Порты взаимодействуют не только с тех­ническими средствами, но и с программным обеспече­нием. Ведь мышь, подключенная через последователь­ный порт, не принесет никакой пользы, если Windows не сможет следить за ее перемещением; не будет толка и от модема, если npoграмма терминала не знает, что он подключен.

Порт должен быть связан с системой на нескольких уровнях. Он устанавливается в разъем расширения так, чтобы электрические сигналы компьютера могли прохо­дить через его цепи. Порт логически связан с BIOS, поэтому технические средства знают адреса, по кото­рым нале посылать сообщения к регистрам на плате расширения порта. DOS взаимодействует с портом, при­сваивая ему имя Только когда установлены все эти связи, npoграммы. работающие в среде DOS, будут знать, куда обратиться для взаимодействия. Еще важнее то, что эти связи ограничивают скорость и число портов.
которые можно дополнительно установить в компьютер. Некоторые из этих ограничений можно преодолеть, с другими дело обстоит сложнее.

Проблема с портами уходит корнями в историю, ко­торой уже больше десяти лет. Когда в IBM сконструиро­вали персональный компьютер, инженеры компании не имели четкого представления о том, как его можно ис­пользовать. Они не могли и предположить, что впослед­ствии кому-нибудь взбредет в голову подключить к свое­му Персональному Компьютеру самые разнообразные внешние устройства.

Положительным шагом стало создание собственной BIOS (она подходит к любому компьютеру фирмы и де­лает их полностью совместимыми), в результате чего появилась возможность создать четыре порта, каждый из которых может быть как параллельным, так и после­довательным. Но у BIOS есть и недостаток: жестко уста­новлены адреса портов, и описаны только 2 последова­тельных порта и 3 параллельных. Это ограничение дей­ствует и когда порт расположен на тыльной панели, и когда они встроены в качестве внутренних устройств типа модемов. DOS позволяет создать равное количест­во портов каждого вида. В результате получалось, что DOS (версии до 3.3) и большинство прикладных про­грамм могли работать только с двумя последовательны­ми портами, несмотря на то, что в BIOS можно загрузить адреса четырех портов.

В некоторых случаях можно было добавить порты сверх предписанных, но их могли узнать только отдель­ные частные программы, так как добавочным портам присваивались нестандартные логические адреса. Нап­ример, логические адреса нескольких внутренних моде­мов узнавались только коммуникационными программа­ми и были недоступны всем остальным. Более поздние версии DOS (3.3 и старше), появившиеся одновременно с первыми компьютерами IBM PS/2, наконец-то позво­лили устанавливать 4 последовательных порта, а новые машины приписывали им стандартные адреса. Следова­тельно, если вам нужно более, чем 2 порта, берите DOS 3.3 или еще более позднюю версию.

В то же время, традиционное количество параллель­ных портов три показалось конструкторам вполне доста -точным, и с этой стороны они не внесли никаких измене­ний, поэтому вне зависимости от версии DOS в вашем распоряжении всегда три параллельных порта.

С портами возникают и другие проблемы. Одна иэ них – скорость. Сначала конструкторы IBM рассчитыва­ли, что порты будут работать со скоростью от 50 до 9600 бит в секунду. В последних моделях PS/2 90 и 95 она увеличилась до 19200 бит/сек.

Но даже этого недостаточно для последних высокос­коростных внешних модемов, поэтому некоторые компа­нии разработали специальные высокоскоростные после­довательные порты, которые работают со скоростью 38400 бит в секунду.

Как ни странно, многие программы, использующие последовательные порты в частности, утилиты перевода данных работают с еше большими скоростями, скажем, 115200 бит в секунду или около того, используя обыч­ные низкоскоростные порты. Причина в том, что обычно, по традиции IBM, к порту принято обращаться через BIOS, что существенно снижает скорость. Для того, что­бы переслать порту единственный символ, компьютер должен выполнить сотни инструкций. Программы пере­вода данных, общающиеся с портом без посредства BIOS, сводят все к нескольким операциям. Действительное быстродействие порта определяется характеристиками работы делителя (divisor), установленного в регистре цепи синхронизации. Большой делитель, используемый в IBM, периодически прерывает последовательную цепь, чтобы ограничить скорость 9600 битами в секунду или около того. Перепрограммирование временной базы (time base] в результате значительно уменьшив делитель можно до­биться того, что программы быстрого обмена файлами могут ускорить почти любой последовательный порт до технически возможного максимума 115200 бит в секун­ду. Коммерческие коммуникационные программы и при­кладные программы для Модемов нуждаются в обеспе­чиваемых дополнительными инструкциями защите и стра­ховке, поэтому их скорость ограничена нормами, уста­новленными IBM и другими производителями.

Однако не только цепь синхронизации и множество команд ограничивают скорость проведения последова­тельных операций. Скорость, с которой порт реагирует на команды компьютера, определяется рабочей емкостью чипа, используемого для генерации последовательных сигналов в порту. Многие чипы отстают от современных компьютеров.

Чипы называются UART (Universal Asynchronous Re­ceiver Д ran smltters – универсальные асинхронные интер­фейсы). Применяют три вида интерфейсов. Они облада­ют некоторым сходством, что позволяет им работать с одинаковыми программами, но при этом они различают­ся по скорости

Сначала в IBM PC ставили интерфейс 8450, он самый медленный из всех. Его емкости не хватает даже для обычных машин с процессором 80286. UART 8450 будет работать в старых PC XT и большинстве 8-разрядных «турбо«-компьютерах, но для AT и более мощных машин с поцессорами 386 и 486 он уже не годится.

Для таких быстрых компьютеров нужен, как мини­мум, интерфейс 16450, сменивший UART 8450. Этот чип годится почти для всех компьютеров. Он успевает за самым быстрым компьютером хотя бы на номинальной скорости последовательного порта, и ничего не имеет против более старых и медленных машин.

Но UART 16450 уже вытесняется новым усовершен­ствованным интерфейсом 16550. Он обладает всеми воз­можностями предыдущего и, кроме того, имеет 16-байт-ный буфер, организованный по принципу FIFO (first-in, first-out в порядке поступления, «первым-вошел, пер­вым-вышел»), позволяющий чипу осуществлять комму­никацию даже тогда, когда компьютер работает в много­задачном режиме и занят другими проблемами. При хорошем программировании и использовании соответ­ствующих программ чип 16550 может работать самосто­ятельно со своими 16-ю байтами информации. К тому времени, когда данные в буфере закончатся, микропро­цессорная система должна найти время, чтобы его по­полнить. Такая способность к автономной работе обес­печивает быстрый непрерывный поток данных при ком­муникации даже в многозадачных системах.

Новые быстрые чипы UART совместимы сс всеми предыдущими, и они не страдают, если скорость маши­ны ниже, поэтому при покупке порта обязательно про­следите, чтобы используемый им чип UART соответство­вал вашему компьютеру. А еще лучше купить самый быстрый UART. Если вы собираетесь когда-нибудь пос­тавить плату последовательного порта на AT, нужен чип UART 16450 или быстрее Чипы 16450 и 16550 абсолют­но совместимы, поэтому всегда можно заменить старый чип более новым, просто вынув один и вставив другой. Даже если вы не планируете такую модернизацию, удос­товерьтесь, что плата порта (какой бы она ни была) имеет разъем с панелью под UART-чип.

Некоторые системные блоки и коммерческие платы вовсе не используют UART-чипы. Вместо них применя­ются СБИС (Very Large Scale Integration Сверхбольшая Интегральная Схема), которые имеют несколько встро­енных Функции Например Western Digital 16С552 явля­ется электрическим эквивалентом двух UART 16550 и параллельного порта в одном чипе! Платы порта, кото­рые используют СБИС, подходят к компьютерам с любой скоростью.

Многие платы порта выпускаются с единственным стандартным последовательным портом, но обычно есть возможность добавить второй. Для этого, как правило, нужен UART-чип и кабель. А так как к свободному гнезду может подойти любой из трех чипов UART. выбеоите лучший Чем новее чип, тем выше скорость и надежней работа.

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться для отправки комментария.

Рубрики

    Реклама