Електроний посібник з
дисципліни "Мікропроцесорні системи"
 
Дипломный проект
                                    8.1.Принципи передачі інформації з послідовного каналу зв'язку

  Обмін даними між пристроями у мікроконтролері відбувається по паралельній шині. Вона складається із провідників, які з'єднують пристрої. При цьому по кожному провідникові передається окремий біт, у такий спосіб шина даних являє собою вісім провідників, на кожний з яких подається від пристроїв значення бітів від D0 до D7.
  Такий спосіб обміну виправдовує себе, коли обмін відбувається на невеликі відстані, наприклад, усередині одного пристрою або мікросхеми. Якщо є необхідність передавати інформацію між пристроями на значні відстані, такий спосіб неефективний через значну вартість багатопровідних шин. Тому обмін з вилученими пристроями, як правило, проводиться за дво- або трипровідною схемою. При цьому використовується так званий спосіб тимчасового ущільнення каналу. Його суть показано на рис. 8.1.
 
  У цьому випадку інформація передається по двох проводах - по сигнальному відповідно до загального.
  На сигнальний провід подається послідовно в часі стан розрядів шини даних,  починаючи  з  D0  по  D7.  Значення  кожного  розряду  втримується  на сигнальному проводі протягом часу tu . Таким чином, відбувається перетворення даних з паралельного формату в послідовний, яке здійснюється за допомогою зсувного регістру й тактового генератора. Структурна схема цього пристрою показана на рис. 8.2.
Рис. 8.2. Схема зсувного регістру з паралельним занесенням даних
  Він складається зі зсувного регістру, виконаного на D-Тригерах, схем занесення інформації в тригери (D0-D7) (паралельний формат) й генератора синхроімпульсів G .
  Після занесення інформації в тригери запускається генератор. На останньому тригері послідовно в часі формується значення D0, за другим імпульсом генератора - D1 і т.п.
  Час утримання значень бітів на виході визначається періодом генератора. Під час такого способу передачівиникають наступні проблеми: синхронізація прийнятих даних за тактами, байтами і повідомленнями. Синхронізація за тактами передбачає, що фіксація інформації на приймальній стороні відбувається в моменти часу, коли на виході лінії зв'язку встановлюється значення переданого біта (після закінчення перехідного процесу). Найбільш простим способом такої синхронізації є використання ще одного сигнального  провідника  для  синхронізації  приймального  пристрою.
Структуру такої передачі зображено на рис. 8.3.
Рис. 8.3. Передача інформації з додатковим сигналом синхронізації
  Такий спосіб дозволяє передавати інформацію з максимальними швидкостями передачі. Однак наявність додаткового провідника обмежує область застосування цього способу передачі. Він використовується частіше для обміну інформацією з периферійними пристроями в межах одного апарата, наприклад, для зв'язку з АЦП, ЦАП, ЖК індикаторами, флеш-пам'яттю і т.п.
  Осцилограма цього способу передачі зображена на рис. 8.4.
  Інвертування тактового сигналу приймача приводить до того, що підтвердження значення в ЛС проводиться у середині бітового інтервалу, при значенні сигналу, що вже встановилось.
Рис. 8.4. Осцилограма обміну інформацією при використанні
додаткового тактового сигналу
  У більш досконалих системах приймач синхронізується від власного генератора, але, тому що генератори розділені, їх необхідно синхронізувати. Для цього в схему вводиться додатковий пристрій, який синхронізує фазу приймального генератора за фронтами і зрізами, які виділяються із приймального сигналу. Структурна схема такої системи передачі наведена на рис. 8.5.
Рис. 8.5. Обмін інформацією з незалежним тактуванням
Рис. 8.1. Тимчасове ущільнення каналу зв'язку