Chuong 2(chuan Truyen)

Truyeàn thoâng ñoàng boä: (synchronous communication) Quaù trình truyeàn vaø nhaän xaûy ra gaàn nhö ñoàng thôøi (coù söï treã do vaän toác truyeàn treân ñöôøng daây) theo töøng bit hay nhoùm bit do moät maùy phaùt xung nhòp taïo ra. Khi nhöõng kyù töï ñöôïc gôûi theo moât khoái ôû toác ñoä cuûa maùy, chuùng döôïc ñöa ra ngoaøi moät caùch ñeàu ñaën. Bôûi vì moät khi kyø töï ñaàu tieân ñöôïc nhaän thì thieát bò nhaän coù theå tieân ñoaùn moät caùch chính xaùc khi naøo thì nhöõng kyù töï tieáp theo seõ ñeán. Noùi caùch khaùc, thieát bò nhaän coù theå töï ñoàng boä hoùa vôùi maùy truyeàn. Ñieàu naøy ñoøi hoûi ta phaûi truyeàn keøm vôùi ñöôøng döõ lieäu moät ñöôøng xung nhòp ñeå giöû söï ñoàng boä cho caû hai ñaàu. Phöông thöùc truyeàn nhö treân goïi laø truyeàn thoâng ñoàng boä. Moâi tröôøng truyeàn daãn

Truyeàn döõ lieäu noái tieáp

0 1 1 0

Ñöôøng döõ lieäu

Ñöôøng xung nhòp

Phöông phaùp naøy coù ñaëc ñieåm sau: - Nhanh : vì phaùt vaø nhaän haàu nhö töùc thôøi. - Khoâng tin caäy : deã maát tin. - Luoân ñoøi hoûi nguoàn phaùt vaø nguoàn nhaän phaûi saün saøng trao

Truyeàn thoâng baát ñoàng boä (asychronous communication). - Caáu truùc (Frame) khi gôûi moät kyù töï: Ngoøai nhöõng bit döõ lieäu coøn theâm vaøo nhöõng bit khaùc, bit theâm vaøo naøy goïi TxD laø Start bit, Stop bit, Parity bit (coù theå coù). RxD

Start bit (bit baét ñaàu)

Data bit (bit döõ lieäu)

-Caùc ñöôøng truyeàn daãn.

TxD RxD

Parity Stop bit bit (bit (bit Kieåm Keát tra) thuùc) Moâi tröôøng truyeàn daãn

TxD RxD

Ñöôøng döõ lieäu TxD RxD Ñöôøng tín hieäu baét tay

Trong nhieàu tröôøng hôïp, thieát bò truyeàn caàn bieát raèng thieát bò nhaän coù saün saøng nhaän tin hay khoâng. Thí duï ta coù theå gôûi döõ lieäu töø maùy naøy sang maùy khaùc vaø maùy thöù hai khoâng theå xöû lyù döõ lieäu nhanh baèng vôùi toác ñoä nhaän döõ lieäu. Trong tröôøng hôïp naøy, thoâng tin phaûi ñöôïc gôûi ngöôïc töø thieát bò nhaän tôùi thieát bò truyeàn ñeå chæ ra raèng noù saün saøng hoaëc khoâng saün saøng nhaän. Thoâng tin naøy goïi laø doøng kieåm tra (Flow Control) hoaëc tín hieäu baét tay (Handshaking). Coù hai loaïi Handshaking laø Handshaking phaàn cöùng vaø handskaking phaàn meàm. Caû hai loaïi naøy ñeàu bao goàm nhöõng tín hieäu gôûi ngöôïc töø thieát bò nhaän ñeán thieát bò truyeàn. Vôùi Handshaking phaàn cöùng: thieát bò nhaän gôûi moät ñieän theá döông treân ñöôøng daây baét tay khi noù saün saøng nhaän döõ lieäu. Khi maùy truyeàn nhaän moät ñieän theá aâm, noù bieát raèng phaûi ngöøng vieäc gôûi döõ lieäu. Vôùi Handshaking phaàn meàm, tín hieäu baét tay chöùa ñöïng nhöõng kyù töï ñaëc bieät ñöôïc truyeàn theo ñöôøng daây döõ lieäu thay vì treân ñöôøng daây baét tay.

-Caùc thoâng soá cuûa trao ñoåi tin noái tieáp: •Toác ñoä trao ñoåi thoâng tin: ñôn vò ñöôïc tính laø bit trong moät giaây (bit per second,bps) coøn goïi laø Baud. Thöôøng coù toác ñoä 600, 1200, 2400, 4800, 9600 paud (hay bps)... • Khoaûng caùch trao ñoåi tin: khoaûng caùch giöõa nguoàn phaùt vaø nguoàn thu tin. Khoûang caùch vaø toác ñoä truyeàn tin maø döõ lieäu truyeàn ít bò sai nhaát phuï thuoäc vaøo chuaån ñieän töû vaø caùc nghi thöùc truyeàn • Chieàu trao ñoåi tin : trao ñoåi tin coù theå + Treân moät ñöôøng daây duy nhaát, coù theå coù hai chieàu ñi vaø veà giöõa hai nguoàn phaùt vaø thu tin. ÔÛ moät thôøi ñieåm chæ truyeàn theo moät chieàu (baùn song coâng) + Treân hai ñöôøng daây rieâng reõ TxD (phaùt hay truyeàn) vaø RxD (nhaän hay thu) vôùi caùc chieàu xaùc ñònh (ñôn coâng) vaø taïi moät thôøi ñieåm coù theå truyeàn ñoàng thôøi theo caû hai chieàu (song coâng). Tuøy maïch khueách ñaïi ñöôøng daây vaø soá ñöôøng daây noái (moät hoaëc hai ñöôøng) ta coù chieàu trao ñoåi tin khaùc nhau (ñôn coâng, baùn song coâng hay song coâng).

duï caáu truùc khi truyeàn döõ lieäu ôû coång COM cuûa maùy tính

- Caùc chuaån trong moâi tröôøng truyeàn daãn Gheùp noái tröïc tieáp vôùi TTL: Ñaây laø phöông phaùp ñôn giaûn nhaát. Nay laø caùch gheùp noái khoâng can baèng(hai nay coù trôû khaùng ñoái vôùi ñaát khaùc nhau). Trôû khaùng ñoái vôùi ñaát moät nay laø khoaûng vaøi K coøn nay kia noái tröïc tieáp vôùi ñaát. Ta coù theå gheùp noái nhö sau:

Ñaëc ñieåm: Ñaây laø loaïi keát noái ñôn giaûn nhaát, töông thích vôùi haàu heát caùc IC thoâng thöôøng. Vì coù moät daây coù trôû khaùng cao neân seõ deã daøng hình thaønh moät anten vaø gaây ra giao thoa khoâng mong muoán. Aûnh höôûng cuûa ñieän dung seõ giôùi haïn toác ñoä ñöôøng truyeàn. Khoaûng aùch cuûa caùch gheùp noái laø raát ngaén. Coù theå gaây ra doøng giao thoa vôùi tín hieäu ñieän do söï khaùc nhau giöõa ñieän theá cuûa ñaát thieát bò vaø ñaát ñieän löôùi.

Gheùp noái TTL vôùi boä kích ñöôøng truyeàn khoâng caân baèng: Haàu heát caùc gheùp noái ñeå truyeàn döõ lieäu ñeàu söû duïng boä kích phaùt/thu hoaëc maïch ñeäm. Boä kích coù theå laøm thay ñoåi möùc tín hieäu vaø giaûm trôû khaùng ñaâu ra cuûa maïch phaùt. Caùc möùc logic coù aùp hay doøng cao hôn ñeå coù ñaëc tính choáng nhieåu toát hôn. Giaûm trôû khaùng ñaàu ra coù theå laøm taêng baêng thoâng cuûa keânh truyeàn vaø laøm giaûm söï nhieåu giao thoa do ñöôøng truyeàn thu soùng töø beân ngoaøi vaøo.

Caùch gheùp noái naøy coù theå truyeàn xa tôùi 100m vaø toác ñoä ñaït ñöôïc khoaûng vìa Kbit/s. Ñöôøng truyeàn coù theå laø caùp xoaén, caùp ñoàng truïc hay caùp ñoâi.

Gheùp noái TTL vôùi boä kích ñöôøng truyeàn caân baèng Boä kích ñöôøng truyeàn caân baèng coù lôïi ñieåm laø trôû khaùng cuûa ñöôøng truyeàn thaáp vaø choáng ñöôïc nhieåu giao thoa. Do phaàn thu coù ngoõ vaøo vi sai neân nay laø kieåu truyeàn döõ lieäu daõi neàn toát nhaát.

Caùc ñieän trôû maéc ôû ngoõ vaøo seõ phoái hôïp trôû khaùng vôùi ñöôøng daây ñeå hai daây coù trôû khaùng baèng nhau so vôùi ñaát. Caùc ngoõ ra cuûa boä kích buø nhau vaø coù theå laø löôõng cöïc. Loaïi gheùp naøy cho pheùp ta truyeàn vôùi khoaûng caùch leân tôùi 1Km. Treân thò tröôøng cuõng coù nhöõng IC chuyeân laøm laøm nhieäm vuï thu phaùt nhö treân nhö laø caëp IC MC3487/MC3486.

Möùc ñieän aùp cuûa chuaån RS2332C laø khoaûng ñieän aùp töø -15 tôùi +15V. caùc ñöôøng döõ lieäu söû duïng möùc aùp aâm laøm möùc logic 1 coù ñieän theá khoaûng -15V tôùi -5V vaø möùc aùp döông laøm möùc logic 0 coù ñieän aùp khoaûng 5 tôùi 15V.Tuy nhieân caùc ñöôøng ñieàu khieån (ngoaïi tröø TD vaø RD) thì ngöôïc laïi söû duïng möùc logic döông coùgiaù trò True=+5V ñeán 15V coøn False=-15 ñeán -5V. Ôû chuaån naøy möùc nhieåu toái ña laø 2V. Do vaäy ngöôõng nhoû nhaát cuûa ngoõ vaøo laø khoaûng +/-3V vaø cuûa ngoõ ra laø +/- 5V. Ngoõ ra cuûa boä kích phaùt khi khoâng coù taûi thì ñieän aùp laøkhoaûng +/-25V. Ñieän trôû taûi nhìn töø boä kích phaùt coù giaù trò khoaûng 3 tôùi 7 KOhm. Ñieän dung taûi nhìn töø boä kích phaùt khoâng vöïôt quaù 2500pF. Toác ñoä thay ñoåi(slew rate) cuûa ñieän aùp khoâng ñöôïc vöôït quaù 30V/μs ñeå traùnh söï giao ñoäng quaù möùc. Ñoái vôùi ñöôøng ñieàu khieån, thôøi gian chuyeån töø True sang False hoaëc ngöôïc laïi khoâng ñöôïc vöôït quaù 1ms. Ñoái vôùi ñöôøng döõ lieäu thì thôøi gian chuyeån ñoåi töø 0 sang 1 vaø ngöôïc laïi khoâng vöôït quaù 4% thôøi gian moät bit hay 1ms.

goïi laø chuaån TTY. Noù moâ taû traïng thaùi logic taùc ñoäng baèng caùch cho hay khoâng cho doøng ñieän coù cöôøng ñoä 20mA ñi qua. Neáu coù doøng thì öùng vôùi möùc 1 vaø neáu khoâng thì öùng vôùi möùc 0. Chuaån doøng 20mA chia thaønh hai phaàn: Chuû ñoäng : coù nguoàn doøng khoâng ñoåi 20mA rieâng. Bò ñoäng: coù nguoàn doøng 20mA ñöôïc taïo ra töø thieát bò gheùp noái. Vì theá, thaønh vieân naøo tham gia giao tieáp goïi laø chuû ñoäng vaø ngöôïc laïi thaønh vieân kia laø bò ñoäng. Giao dieän doøng 20mA coù nhöõng tín hieäu sau: TxD(+): döõ lieäu göûi(ñöôøng daãn ñi). TxD(-):döõ lieäu göûi(ñöôøng daãn veà). RxD(+):döõ lieäu nhaän(ñöôøng daãn ñi). RxD(-):döõ lieäu nhaän(ñöôøng daãn veà). Doøng ñieän voøng baét nguoàn töø maùy phaùt vaø ñöôïc phaùt hieän bôûi maùy thu. Maïch phaùt hieän phaûi chaù ly voøng tín hieäu vaø voøng giöõa nguoàn vaø mass. Maïch ngoõ ra cuûa maïch phaùt ñöôïc xem nhö laø moät nguoàn doøng ñoùng môû 20mA. Ñeå giam aûnh höôûng cuûa chieàu daøi daây leân doøng ñieän 20mA thì chuaån naøy khoâng duøng tín hieäu baét tay khi thieát laäp ñöôøng truyeàn. Vôùi chuaån naøy ta coù theå truyeàn xa tôùi 1000m vì nhieãu sinh ra treân ñöôøng truyeàn cuõng caûm öùng caû treân ñöôøng tín hieäu caû ñi vaø veà, do ñoù seõ bò loaïi tröø. Vì theá ta neân söû duïng caùp xoaén ñeå truyeàn tín hieäu naøy. Chuaån naøy khoâng cho pheùp truyeàn vôùi toác ñoä cao. Hieän nay chuaån naøy raát ít ñöôïc söû duïng. Noù ñaõ bò thay theá bôûi gheùp noái

nhaát chuaån naøy söû duïng Mass rieâng cho phaàn phaùt vaø thu ñeå keát noái maùy thu coù ngoõ vaøo vi sai. Thöù hai möùc ñieän aùp söû duïng cuõng thaáp hôn chæ trong khoaûng ±6V phuø hôïp vôùi giôùi haïn cuûa caùc IC. Noù ñaõ ñöôïc caùi thieän raát nhieàu veà toác ñoä vaø khoaûng caùch truyeàn töø chuaån RS232. Chuaån RS422 cho pheùp truyeàn döõ lieäu vôùi toác ñoä leân tôùi vaøi Mbps. Caùch truyeàn döõ lieäu cuõng thay ñoåi nhöng baûn chaát vaån laø truyeàn noái tieáp. Möùc logic khoâng tính theo möùc tín hieäu so vôùi mass maø tính theo vi sai giöõa hai daây daãn. Boä ñeäm ñöôøng daãn cuûa giao dieän RS422 taïo ra moät ñieän aùp vi sai baèng 6V truyeàn qua hai sôïi daây xoaén(twisted pair). Boä phoái hôïp möùc beân nhaän seõ ñoàng boä vi sai ñieän aùp ñeå phaân bieät giöõa möùc cao vaø möùc thaáp Mức cheânh leäch döông töông öùng vôùi möùc logic 0, Möùc cheânh leäch aâm töông öùng vôùi möùc logic aâm, ñieän aùp cheânh leäch coù theå laø 0.2 V. Chuaån naøy cho pheùp truyeàn xa tôùi 1200m toác ñoä ñaït tôùi hôn 100Kbps.

-Caáu hình treân chæ coù theå duøng phöông phaùp truyeàn moät chieàu (simplex), hoaëc hai chieàu giaùn ñoïan (halfduplex), ñeå truyeàn ñöôïc hai chieàu (full - duplex)ta caàn phaûi duøng hai ñoâi daây. -RS422 coù khaû naêng truyeàn ñieåm ñeán ñieåm gioáng nhö RS232 nhöng khoûang caùch truyeàn xa hôn vaø toác ñoä truyeàn cao hôn

Chuaån RS485: Ñaây laø chuaån ñöôïc môû roäng töø chuaån RS422. Noù cho pheùp nhieàu hôn hai thaønh vieân cuøng tham gia treân cuøng ñoä daøi vaø toác ñoä truyeàn. Coù theå xem chuaån naøy nhö moät bus döõ lieäu vì caùc thaønh vieân tham gia ñeàu laø daïng ba traïng thaùi coù traïng thaùi thöù bakhoâng aûnh höôûng tôùi ñöôøng truyeàn do ñoù chuaån RS485 coù theå gheùp noái nhieàu ñieåm treân cuøng moät bus maø khoâng caàn boä laëp cuï theå laø 32 nuùt. Do coù khaû naêng gheùp noái thaønh maïng maø taïi moät thôøi ñieåm chæ coù moät traïm (nuùt) kieåm soùat ñöôøng truyeàn vaø phaùt tín hieäu khi roãi vì theá moät boä kích thích phaûi cho ra trôû khaùng cao khi roãi tao ñieàu kieän cho caùc boä kích thích khaùc coù ñieàu khieän tham gia. Do ñoù maïch kích RS485 phaûi coù moät tín hieäu vaøo “Enable” ñeå duøng cho muïc ñích chuyeån boä kích thích ôû traïng thaùi phaùt hoaëc ôû traïng thaùi “tri-state” Möùc logic treân ñöông maïng cuõng ñöôïc nhaän bieát bôûi hieäu aùp VA-VA; ôû ñaàu phaùt hieäu aùp naøy töø +/- 1,5 V ñeán +/-5 V coøn ñaàu nhaän laø +/-0,2 ñeán +/-5 V

RS-485 coù caùc ñaëc tröng sau: -Caáu truùc maïng : hình sao, hình bus vaø hình caây. -Phöông tieän truyeàn : caùp ñoâi xoaén coù voû boïc . -Chieàu daøi toái ña cho moãi segment : 1000m cho toác ñoä truyeàn <=187.5Kbps. 400m cho toác ñoä truyeàn 500Kbps. 200m cho toác ñoä truyeàn 1.5Mbps. 100m cho toác ñoä truyeàn 3.6 Mbps vaø 12Mbps. -Soá Repeater toái ña ñöôïc noái vaøo laø 9 repeaters. -Soá nuùt trong maïng: 32 nuùt treân moät segment. 127 nuùt trong maïng khi söû duïng caùc repeaters.

ñoä truyeàn : 9.6 Kbps, 19.2 Kbps, 45.45Kbps, 93.75 Kbps, 187.5 Kbps, 500 Kbps, 1.5 Mbps, 3 Mbps, 6 Mbps vaø 12 Mb

Caáu hình maïng PROFIBUS vôùi RS485