WWW.ABSTRACT.XLIBX.INFO
FREE ELECTRONIC LIBRARY - Abstract, dissertation, book
 
<< HOME
CONTACTS



Pages:   || 2 | 3 | 4 |

«Soros adatátvitel Dr. Madarász László A digitális adatok továbbításának két alapvető módja a párhuzamos és a soros jelátvitel. Ha a ...»

-- [ Page 1 ] --

A GAMF Közleményei, Kecskemét, XIII. évfolyam (1996–97)

Soros adatátvitel

Dr. Madarász László

A digitális adatok továbbításának két alapvető módja a párhuzamos és a soros

jelátvitel. Ha a biteket egymás után, sorosan mozgatják, egyetlen jelvezeték,

egyetlen jelátviteli út elegendő a jeltovábbításhoz. A szerző a digitális

elektronika különböző területeinek áttekintése segítségével igazolja, hogy a

soros jeltovábbítás egyre általánosabbá válik, olyan területeken is, ahol hagyományosan a párhuzamost alkalmazták. Az egyes megoldások legfontosabb jellemzőinek bemutatása mellett néhány ipari szabvány részletesebb leírása is szerepel a tanulmányban.

Bevezető Bevezetésképpen vizsgálódjunk az IC-k egymás közötti jelkapcsolatai területén.

A digitális technika fejlődését áttekintve a párhuzamos, a multiplexelt és a soros adatkezelés különféle megoldásaival találkozunk. A korszerű mikroelektronika nyitó eseményeként szoktuk megjelölni az első mikroprocesszor előállítását. Ez az Intel 4004 típusjelű áramköre volt, 1971-ben. 4 bites processzor volt, az adatok kiküldésére és fogadására a D0... D3 négybites adatBUSZ szolgált.

Ugyanezeken a vezetékeken küldte azonban ki a címértékeket is; a 12 bites cím három egymást követő lépésben, 4 bites szeletekben lépett ki. A későbbiekben az Intel és a többi mikroprocesszor-gyártó arra törekedett, hogy teljesen párhuzamos legyen a mikroproceszor és környezete adatkapcsolata. Az 1974ben megjelent Intel 8080 ipari szabvánnyá vált, különválasztott 8 bites adatBUSZ és 16 bites címBUSZ jellemzi.

A mikroszámítógép – a mikroprocesszor alapú elektronika – működésének alapegysége a gépi ciklus. Egy gépi ciklus egy adatmozgatásra ad lehetőséget a mikroprocesszor és környezete között. A cím a gépi ciklus elején jelenik meg a címBUSZ vezetékeken, a gépi ciklus második felében történik meg az adatmozgás az adatBUSZ-on. A mikroszámítógépben a cím és az adat kezelése párhuzamosan valósul meg, a BUSZ-ok vezetékszáma megegyezik a bitek számával.

A mikroprocesszor kiegészítő áramkörei – a memóriák, az I/O elemek, a programozható kiegészítő IC-k – az egyszerű illesztés érdekében természetesen szintén párhuzamos jelkezeléssel működnek. A szóhosszúság és az egy IC-ben kialakított memóriakapacitás növekedésével, a BUSZ-ok szélesedésével drámaian megnőtt a mikroszámítógép-elemek kivezetésszáma (a már említett Dr. Madarász László: A soros adatkezelés előretörése a digitális elektronikában első mikroprocesszor, a 4004 14 kivezetéssel készült, a Pentium Pro 387 kivezetéses IC).

Az általános célú, informatikai alkalmazású számítógépekben, a munkaállomásokban a párhuzamos jelkezelés igen előnyös megoldás, hiszen ez biztosítja a leggyorsabb működést. Mivel a számítógéppiacon az egyik legfontosabbnak ítélt paraméter éppen a működési sebesség, a fejlesztők nem is gondolnak a párhuzamos építési mód felhagyására. A Pentium Pro 32 bites címBUSZ-ára és 64 bites adatBUSZ-ára ezért az alaplapon minden elem párhuzamosan kapcsolódik. A párhuzamos adatkezelés nagy kivezetésszámot, nagyméretű IC tokot, nagyméretű és bonyolult huzalozású NYÁK panelt is jelent azonban. Az asztali gépeknél ez az építési megoldás nem okoz nagy gondot, de a hordozható, kisméretű eszközöknél igen. Ez is arra kényszeríti a gyártókat, hogy egy note-book vagy palm-top számítógép elektronikáját lehetőleg 2-3 IC-be begyömöszöljék.

Ha a korszerű mikroelektronikai eszközökkel egy berendezés beépített (embedded) mikrogépét kell kialakítani, akkor a sebesség már másodlagos szempont lehet s a méretek, a fogyasztás és a költségek csökkentése érdekében a fejlesztők szívesen fordulnak a soros adatkezeléshez. A mikroáramköröknek van egy olyan csoportja, amelyik igen erőteljesen igényli a soros jelkezelés alkalmazását – ezek a mikrovezérlők. A mikrovezérlő, kissé leegyszerűsítve, egy teljes mikroszámítógép (CPU-val, memóriákkal, I/O egységekkel) – egyetlen chipen kialakítva. Az alkalmazások jelentős részében több-kevesebb kiegészítő áramkört kell a mikrovezérlőhöz illeszteni (programmemóriát, A/D konvertert stb.). A mikrovezérlőknél nincsenek meg a mikroprocesszorokra jellemző adatBUSZ, címBUSZ kivezetések – ezek az áramkörök a párhuzamos Portjaik felhasználásával tudnak csak külső áramkörökkel együttműködni. Egy 1K x 8 bit kapacitású, szokásos kialakítású párhuzamos adatkezelésű memória áramkörnek 8 adatpontja és 10 címvezetéke van. A mikrovezérlők többnyire multiplexelt cím/adat kezeléssel csatlakoznak a külső elemekhez, de így is 10 pontot köt le a fenti esetben a címek és adatok csatlakoztatása. Ha a külső elem soros adatkezelésű – a lekötött I/O pontok száma mindössze 2-3.

Nem szabad azonban már itt a bevezetőben sem elhallgatni, hogy a soros adatkezelés jelentős sebességcsökkenést jelent a párhuzamoshoz képest. A mikrovezérlők azonban általában olyan feladatokat látnak el, ahol ez a kisebb sebesség is elegendő. A soros jelkezelés alkalmazása mellett szól az a tény is, hogy a mikroelektronikai elemek működési sebessége rohamosan nő, s ma már a soros jelátvitel adatsebessége is akár több MByte/s is lehet.





Az előnyök között meg kell említeni, hogy ha egy kisebb kapacitású soros jelkezelésű elemmel (pl. 1K x 8 bit soros EEPROM memóriával) elkészül az áramkör és később a memóriakapacitást növelni kell, egyszerűen kicserélhető a Dr. Madarász László: A soros adatkezelés előretörése a digitális elektronikában memória IC egy nagyobb kapacitású (pl. 8K x 8 bit) változatra. A gyártók ugyanis a különféle kapacitású soros jelkezelésű elemeiket azonos tokozással, azonos lábkiosztással készítik. Párhuzamos jelkezelésű memória IC esetén ilyenkor a teljes panelt kell áttervezni.

A soros adatkezelésű áramköröket a fentiek miatt elsősorban a mikrovezérlők kiegészítő áramkörei között találjuk meg. Sok félvezetőgyártó ajánl ilyen IC-ket, sokféle adatátviteli megoldással, bár szerencsére már megkezdődött ezen a területen is a szabványosodás. A gyártók többnyire egyszerűen soros elemnek nevezik ezeket az áramköröket (serial EEPROM, serial SRAM stb.), bár ez félrevezető, mert hagyományosan a soros hozzáférésű elemeket szokás röviden sorosaknak nevezni; márpedig a soros adatkezelésű memóriák továbbra sem soros, hanem véletlen hozzáférésűek.

A készülékek közötti nagytávolságú adatátvitelt hagyományosan is soros jelátvitellel oldották meg, hiszen éppen elég költséget jelentett egyetlen vezeték, egyetlen jelút kiépítése és üzemeltetése is. A távíró volt az első nagytávolságú digitális kapcsolat, majd a telefonhálózaton kialakított digitális jelátvitel következett – a telex, illetve mára a telefax. A számítógéphálózatok (akár helyi a hálózat; akár világméretű, mint pl. az Internet) minden esetben soros jelátvitellel működnek. Az adatátvitel korszerű univerzális megoldása az ISDN (Integrated Services Digital Network) rendszer, ezen a kiterjesztett távbeszélőhálózaton beszélgetések, telefax és számítógép-kapcsolatok egyaránt megoldhatók.

A vezeték nélküli hírközlésben a soros adatkezelés természetes és kizárólagos megoldás. A rádió és a tv ma még többnyire analóg jeleket továbbít, de már megkezdődtek a kísérleti digitális adások, nemsokára a hagyományos távközlés is a soros digitális rendszerek egyik elemévé válik. A közismert távirányítók is soros adatkezeléssel küldik a készülékhez infravörös jelsorozatukat.

A mikroszámítógépek világában a soros jelkezelés nemcsak az LSI áramkörök összekapcsolásánál jelenik meg, hanem a mikroszámítógép és a hozzá csatlakozó külső egységek vonatkozásában is. Egyre nő a soros Port csatlakozóra köthető egységek választéka. Az ipari folyamatirányításban, annak minden szintjén is egyre nagyobb a soros adatkezelés aránya.

1. A soros kommunikáció néhány szabványos megoldási lehetősége Dr. Madarász László: A soros adatkezelés előretörése a digitális elektronikában A digitális technikával egyidős soros kommunikációs jelátviteli megoldás az RS232 aszinkron soros átvitel. Ezt az EIA szabványt többször átdolgozták, kiegészítették, ma az RS232C az érvényes változat. A CCITT nemzetközi szabványként is elfogadta (V.24). Az RS232C esetében az átvitt bit időtartama nem lehet tetszőleges, egy szabványos sorból kell választani a bitidő értékét. A bitidő reciproka a Baud rate. A közepes sebességű átvitelek megengedett Baud rate értékei pl.: 1200, 2400, 4800, 9600. A Baud rate értéket a kapcsolatfelvétel előtt ki kell kötni s azt az adónak is és a vevőnek is ismernie kell.

Adásszünetben az adatvezetéken logikai 1 szint van, az adatot Start bit vezeti be (0 szint). A lefutó él után minden bitidő közepén mintát vesz a vevő a jelvezeték logikai szintjből – így fogadja az adatot. Az adat végén paritásbit állhat, az átvitelt Stop bit (1 szint) zárja le. A Stop bit után azonnal következhet egy újabb átvitel Start bitje, de tetszőlegesen hosszú ideig is logikai 1 értéken maradhat a vonal (szünet). Mivel a kerettel (Start bit, Stop bit) kiegészített adatok közvetlenül egymás után is küldhetők vagy rövidebb-hosszabb szünetek közbeiktatásával, ezt az átviteli megoldást aszinkron soros átvitelnek szokás nevezni. Az aszinkron soros csatlakozó az IBM PC szabványos illesztő felülete, de igen sok mikrovezérlőben is megtaláljuk az aszinkron soros Portot (esetenként kommunikációs Port a neve).

A szinkron soros átvitel fogalma megváltozott az idők folyamán. A digitális technika hajnalán a szinkron soros átvitel olyan soros adatkapcsolatot jelentett, ahol a keretet az adatblokk elején lévő egy vagy több ún. szinkronszó jelentette, amit szünetek nélkül követett az adatok bitjeinek sorozata. A mai szinkron soros átviteli megoldásokban az adatbiteket egy további vezetéken kiküldött órajel sorozat segítségével lehet precízen kezelni (a későbbiekben néhány ilyen megoldás is terítékre kerül).

Az RS232C pont-pont összeköttetésre alkalmas. Eredetileg a nagytávolságú összeköttetésben a számítógép és a modem közötti kapcsolatra dolgozták ki, de később modem nélküli nagytávolságú átviteleket is létrehoztak a felhasználásával, sőt, a számítógép és a perifériák közötti jelkapcsolatra is felhasználták. Az egér pl. többnyire a számítógép RS232C soros csatlakozóján keresztül működik.

Bár a legegyszerűbb esetben egy kétirányú RS232C kapcsolathoz egy adó és egy vevő jelvezeték valamint egy GND (0V) vezeték szükséges, tehát három érrel a kapcsolat kialakítható, a szabványos megoldásban további jelek átvitelét is előírják. Sodrott érpár segítségével az RS232C 15 m távolságot hidal át (a szabvány szerint), legnagyobb adatsebessége 20 Kbit/s. A gyakorlatban azonban jóval nagyobb sebességek mellett is használják, így pl. a Maxim cég MAX 3237 RS232C adója 1 Mbit/s adatátviteli sebességet teljesít.

Dr. Madarász László: A soros adatkezelés előretörése a digitális elektronikában Az RS449 újabb soros aszinkron adatátviteli szabvány, mely két átviteli lehetőséget is tartalmaz, az RS422-t és az RS423A-t. Mindkettőnél szimmetrikus kimenő fokozatú az adó és differenciál erősítő bemenetű a vevő. Mindkettő multidrop jellegű, azaz egyidejűleg a vezetékpáron egy adó van, de több vevő is lehet. Az RS422 1200 m-es távolságig ajánlott, az adatátvitel legnagyobb sebessége 2 Mbit/s. Az RS423A esetében minden egység egyik pontja a GND pont, itt a legnagyobb távolság 600 m, a jelátvitel sebességének felső határa 300 Kbit/s.

2. Soros adatkezelésű IC-k BUSZ megoldásai A legegyszerűbb soros adatátviteli megoldás a két IC között egyetlen adatvonalat és egy GND vezetéket használ, ilyen megoldásúak pl. a Dallas áramkörei (ld. 4. fejezet); ennél az adatkapcsolatnál nincsenek órajelek (aszinkron jelkapcsolat).

A szinkron jelátviteli megoldásokban önálló vezetéken órajelek is haladnak, melyeket a rendszer irányító egysége, a Master küld ki (akkor is, ha az adatokat éppen egy másik elem, egy Slave adja és a Master veszi). A következőkben olyan szinkron jelátviteli megoldásokkal ismerkedünk meg, melyek mára nemzetközileg alkalmazott ipari szabvánnyá váltak.

–  –  –

2.1. A Microwire és a General Instruments soros jelátvitel Dr. Madarász László: A soros adatkezelés előretörése a digitális elektronikában A Microwire soros átviteli rendszert a National Semiconductor fejlesztette ki, de ma már igen sok IC gyártó alkalmazza.

A megoldás egyszerű, az adattranszfer formátuma lehetővé teszi, hogy speciális interfész nélkül is kezelhetőek legyenek az áramkörök. Háromvezetékes, szinkron soros rendszer, a három jelcsatlakozás: DI (adatbemenet), DO (adatkimenet) és CLK (órajel). Opcionálisan egy CS engedélyező, aktivizáló jel is megengedett.

A Microwire rendszerben a Master és a Slave szerep hardver módon rögzített, eleve beépített (pl. sok memória IC készül ezzel a megoldással, mind Slave jellegű). A Master küldi ki az órajeleket, s az adattranszfert is ez indítja, parancskiküldéssel – a parancsban cím is szerepel. A Microwire rendszert használó gyártók megegyeztek, hogy melyik áramkörtípushoz melyik címet használják – a Slave-nél a cím is rögzített, beépített. Az órajel és a DI, DO jelek kapcsolata a

2.1. ábrán látható. A General Instruments szinkron soros átvitele alapvetően megegyezik a Microwire rendszerrel, de egy további vonalat is alkalmaz ( RDY / BUSY ), a Slave ezen jelzi, ha belső működés miatt nem tud utasítást fogadni a Mastertől (pl. ha egy EEPROM írási folyamata zajlik). (Az eredeti Microwire szabvány is megengedi egy ilyen foglaltsági jel kiküldését, de nem ad újabb csatlakozó pontot, a DO használható fel ilyen célra.)

–  –  –



Pages:   || 2 | 3 | 4 |


Similar works:

«Thomas Petermann Februar 2002 Arnold Sauter 6)* Biometrische Identifikationssysteme Sachstandsbericht TAB Arbeitsbericht Nr. 76 TAB Das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) berät das Parlament und seine Ausschüsse in Fragen des gesellschaftlich-technischen Wandels. Das TAB ist eine organisatorische Einheit des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des Forschungszentrums Karlsruhe und arbeitet seit 1990 auf der Grundlage eines...»

«Final Conference: Abstracts Session 1: Textual Communities Kate Koppy (Purdue University) A Community of Copyists and Writers: Collaborative Composition in Findern (Cambridge Ms Ff.1.6) The Findern Manuscript, Cambridge University Library Ms Ff.1.6, is a fascinating Middle-English miscellany whose contents include such a variety of texts as excerpts from works by Chaucer, Gower, and Lydgate; lyric poetry attested only in this manuscript; and notes on the heraldry of European kings. Building on...»

«Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education Volume 2, Number 3, December 2006 www.ejmste.com A COMPARISON OF A COMPUTER-BASED AND A LECTURE-BASED COMPUTER LITERACY COURSE: A TURKISH CASE İlhan Varank ABSTRACT. Computer-based instructional applications are considered an effective alternative to traditional teaching methods and today in numerous educational and training settings, interactive computer programs are used to teach young students and adults computer literacy...»

«mongolia-travel-advice.com West Mongolia Visiting Tavan Bogd, Altai Mountains
 Disclaimer: The information in this guide is subject to the Tavan Bogd, Page 1 full disclaimer as detailed in the policies and terms of use Copyright mongolia-travel-advice.com at mongolia-travel-advice.com mongolia-travel-advice.com About West Mongolia Overview Lying some 1,600 kilometres from Ulan Bator, Mongolia’s beautiful Western region is a land unto itself. Wild, rugged, and stunningly beautiful, the West...»

«Initial appraisal of a European Commission Impact Assessment European Commission proposal on Package travel and assisted travel arrangements Impact Assessment (SWD (2013) 263, SWD (2013) 264 (summary)) for a Commission Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council on package travel and on assisted travel arrangements, amending Regulation (EC) No 2006/2004 of the European Parliament and of the Council and Directive 2011/83/EU and repealing Council Directive 90/314/EEC...»

«Anleitung: Vielleicht hilft dies ja dem ein oder anderen, der sich lange, komplexe Schachtelsätze besser merken kann als Stichpunkte. Ist letztlich eine ausführliche schriftliche Zusammenfassung aller Folien und teilweise Tutoratsunterlagen der Sternchen-Philosophen, die von Fehlern sicher nicht verschont ist. Viel Spaß!Epistemologie: verschiedenste Strömungen der Wissenschaftsphilosophie wie: (naiver/kritischer) Realismus, (naiver/kritischer) Rationalismus, (Radikaler) Konstruktivismus und...»

«Data Mining Deployment Guide Version 7.7.1 Rev A July 2004 Siebel Systems, Inc., 2207 Bridgepointe Parkway, San Mateo, CA 94404 Copyright © 2004 Siebel Systems, Inc. All rights reserved. Printed in the United States of America No part of this publication may be stored in a retrieval system, transmitted, or reproduced in any way, including but not limited to photocopy, photographic, magnetic, or other record, without the prior agreement and written permission of Siebel Systems, Inc. Siebel, the...»

«Berendes, Karin; Weinert, Sabine; Zimmermann, Stefan; Artelt, Cordula Assessing language indicators across the lifespan within the German National Educational Panel Study (NEPS) Journal for educational research online 5 (2013) 2, S. 15-49 urn:nbn:de:0111-opus-84233 in Kooperation mit / in cooperation with: http://www.waxmann.com Nutzungsbedingungen / conditions of use Gewährt wird ein nicht exklusives, nicht übertragbares, persönliches und beschränktes Recht auf Nutzung dieses Dokuments....»

«517 Victoria Street Brunswick West 3055 Phone: (03) 9387 2051 FAX: (03) 9387 3470 Email: info@aiet.com.au RTO number: 121314 Student handbook CHC42608 Certificate IV in Celebrancy ©AIET 2009 AB301109v3 Student handbook ©AIET 2009 AB301109v3 Student handbook This work is copyright. Apart from the use as permitted under the Copyright Act 1968, no part may be reproduced without prior written permission. However, permission is given to claimants to make copies by photocopying or other duplicating...»

«Read and Download PDF Ebook DELAYED DETONATION at Online Ebook Library. Get DELAYED DETONATION PDF file for free from our online library DELAYED DETONATION PDF Are you looking for DELAYED DETONATION PDF?. If you are a reader who likes to download DELAYED DETONATION PDF to any kind of device, whether its your laptop, Kindle or iPhone, there are more options now than ever before. Perhaps because of the growing popularity of Kindle, or competitors like The Nook, or maybe just because people want...»

«Columbi a College Online Campus P a ge |1 MATH 150 F College Algebra Late Fall Session 15/52 October 26, 2015 to December 19, 2015 Course Description Fundamental algebraic concepts are examined in the context of real world applications. Linear, quadratic, polynomial, exponential, and logarithmic functions are explored with emphasis on their numerical, graphical, and algebraic properties. Prerequisite: Grade of C or higher in MATH 106 OR a score of 21 or higher on the math portion of the ACT (or...»

«AUFSTIEG U N D KRISE DER VERNUNFT Komparatistische Studien zur Literatur der Aufklärung und des Fin-de-siècle Herausgegeben von Michael Rössner und Birgit Wagner • 1984 HERMANN BÖHLAUS NACHF. WIEN • KÖLN • GRAZ Uri* (* Ar (?in Universitäts« Bibliothek München Gedruckt mit Unterstützung des Bundesministeriums für Wissenschaft und Forschung, Wien CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Aufstieg und Krise der Vernunft: komparatist. Studien zur Literatur d. Aufklärung; [Hans...»





 
<<  HOME   |    CONTACTS
2016 www.abstract.xlibx.info - Free e-library - Abstract, dissertation, book

Materials of this site are available for review, all rights belong to their respective owners.
If you do not agree with the fact that your material is placed on this site, please, email us, we will within 1-2 business days delete him.