5.10. Передавання інформації у послідовному коді.

Передавання інформації між достатньо віддаленими пристроями МПС вимагає надати інформації у вигляді послідовного потоку біт. Характеристики такого потоку залежать від особливостей конкретної системи.

Фізичною основою такої ситеми передачі є лінія зв’язку, яка як правило, виконується витою парою проводів, або кооксіальним кабелем або оптичним світловодом (рис.5.4). В залежності від відстані дані, що передаються по лінії, можеть бути ретрансльовані, з метою відновлення амплітудних та часових характеристик, що змінюються із-за впливу затухання сигналів в лінії, та

впливу ємності лінії на сигнал. Алгоритм роботи передавача, приймача та ретранслятора визначаються вибраним кодом, що використовується для передачі (його ще називають лінійним кодом).

Рис.5.4. Структурна схема системи передачі інформації по каналу ІРПС

Розглянемо декалька варіантів лінійних кодів (рис.5.5).

Простішим (варіант 1) лінійним кодом є уніполярний (одної полярності) код типу NRZ (non return to zero). В цьому коді “0” у передаваємому біті байту інформації надається відсутністю імпульсу, а “1”– його наявністю. Недоліки коду NRZ : а) завжди вміщує постійну складову сигналу і значну частину низько-частотних компонентів у спектрі при передачі великої кількості послідовних одиниць; б) Відсутність можливості оперативної реєстрації помилок, таких як пропадання або поява лишніх імпульсів.

Alternate mark inversion

варіант 2)

варіант 3)

варіант 4)

Рис. 5.5. Варіанти лінійних кодів при передачі інформації по каналу ІРПС

Варіант 2). Біополярний NRZ код: “1” подається позитивним рівнем напруги, “0” – від’ємним. Недоліки тіж, але без постійної складової в сигналі.

Варіант 3). Ліквідація недоліків кодів по варіантах 1 та 2 – виконується за рахунок введення надлишковості у коді Манчестер–ІІ. Форма сигналу біполярна, але “1” кодується від’ємним перепадом сигналу у середині бітового інтервалу, а “0” – позитивним.

Перевага коду Манчестер–ІІ: число позитивних та від’ємних імпульсів

на достатньо великому відрізку часу є одинаковим, постійна складова сигналу =0; немає ефекту “заморожування” сигналу на одному рівні, так як незалежно від коду, що передається, сигнал весь час коливається і вміщує тільки дві

частотні (F) складові спектру: F та 2F.

Варіант 4). В розвитку коду Манчестер ІІ є код АМІ– це введеня додаткового третього рівня (нульового), який кодує бітові нулі, а одиниці– кодуються почерзі від’мними та позитивними імпульсами.

Розрізняють також: дуплексну передачу інформації– дані передаються в послідовному коді одночасно в обох напрямках: від МПС до зовнішнього (периферійного) пристрію і навпаки та 2) напівдуплексну – передача даних спочатку в одному напрямку, а потім в зворотньому.

За способом обміну розділяють на синхронну і асинхронну передачі інформації.

При синхронній передачі кожний біт, що передається, супроводжується синхронізуючим імпульсом, в час наявності якого передаваючий біт є достовірним. При асинхронній передачі на передаючій та приймаючій сторонах послідовної лінії зв’язку використовується налаштовані на одну частоту, але фізично різні, генератори тактових імпульсів, загальна синхронізація між ними відсутня.

шина

даних

“И”

Стартовий біт

поділювач частоти на 16 або 12

Рис.5.6. Блок схема системи асинхронної передачі інформації по каналу ІРПС

Срощена схема асинхронної передачі приведена на рис.5.6. Схема вміщує:шину даних, регістр даних, буферний регістр даних, регістр зсуву, блок логіки керування, тригер Т та лінію затримки імпульсу з формувачем Ф, схему «И», генератор тактових імпульсів, поділювач частоти на 16 та лічильник кадрів.

Після закінчення передавання чергового байту даних тригер «Т» по сигналу лічильника кадру (він відраховує передачу байту інформації та стартового біту, біту парності і стопового біту) встановлюється в стан «1», який інформує МП про готовність передачі наступного байту. Цей же сигнал забороняє роботу поділювача на 16 і тим самим забороняє випрацьовування

імпульсів зсуву на регістр зсуву.

Процес передачі починається з виконання процесором команди “Вивід”, яка через схему «Логіка керування» одночасно записує через регістр даних у буферний регістр наступний байт інформації для її передачі. Схемою лінії затримки (ЛЗ) та формувачем (Ф) байт перезаписується у регістр зсуву. Біт «0» буферного регістру записується у біт «1» регістру зсуву, а біт «7»записується відповідно у біт «8» регістру зсуву. Схемою добавляються до передаваємого регістром зсуву байту ще три біти. Стартовий біт (біт «0») регістру зсуву і в ньому записується “логічна 1”. Одночасно встановлюється також в «1» і стоповий 10-й біт. 9-й біт парності встановлюється встан 1/0 взалежності від виконання умови парності байту, що передається.

Сигналом “Вивід” скидується у «0» також тригер «Т», який знімає сигнал “Готовність” (сигнал для МП, що почалась передача отриманого від нього байту) і дає дозвіл поділювачу 1/16 накопичувати імпульси. На час накопичення перших 16 імпульсів схема “И” пропускає в лінію зв’язку стартовий імпульс (“логічну 1”).

В момент 16-го імпульсу поділювача на 16 відбувається зсув регістру зсуву на один біт вправо. Стартовий біт “0”– втрачається (інформація виштовхується із регістра зсуву), а до схеми (& “И”) під’єднується біт «1» рігстру зсуву (молодший біт передаваємої інформації). Якщо в ньому 1, то вона утримується схемою “И” на час 16 тактів генератора, якщо 0 – то на виході схеми “И” також буде “0”, який передається у лінію зв’язку, і т.д..

При синхронній передачі поділювач на 16 додатково оснащений схемою (на схемі не показано), яка визначає одночасно восьмий, девятий та десятий імпульс генератора тактових імпульсів, які утворють окремий імпульс в середині кожного кадру із 16-ти імпульсів. Цей імпульс подається окремим дротом, як синхронізуючий імпульс в лінію зв’яку (імпульс достовірності інформації).