कौन से डेटा ट्रांसफर इंटरफ़ेस का उपयोग किया जा सकता है. सिग्नल प्रोसेसिंग उपकरणों का डिज़ाइन। डेटा ट्रांसफर इंटरफ़ेस के मुख्य प्रकार

इंटरफ़ेस (इंटरफ़ेस)।उपकरणों और प्रोग्रामों की एक दूसरे के साथ या उपयोगकर्ता और इस इंटरैक्शन को लागू करने वाले उपकरणों के साथ बातचीत के लिए नियमों का एक सेट। इंटरफ़ेस की अवधारणा में हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर दोनों शामिल हैं जो विभिन्न उपकरणों या प्रोग्रामों को एक-दूसरे के साथ या उपयोगकर्ता के साथ जोड़ते हैं, साथ ही वे नियम और एल्गोरिदम भी शामिल हैं जिनके आधार पर ये उपकरण बनाए जाते हैं। उदाहरण के लिए, डिवाइस इंटरफ़ेस- ये उनके बीच संचार लाइनें हैं, और इंटरफ़ेस डिवाइस, और डिवाइस से डिवाइस में प्रेषित सिग्नल और डेटा को परिवर्तित करने की विधि, और संचार चैनल की भौतिक विशेषताएं हैं। सॉफ़्टवेयर इंटरफ़ेस- ये ऐसे प्रोग्राम हैं जो डेटा को एक कार्य से दूसरे कार्य में स्थानांतरित करने, और डेटा प्रकार, और सामान्य चर और मेमोरी क्षेत्रों की एक सूची, और वैध प्रक्रियाओं या संचालन और उनके मापदंडों का एक सेट प्रदान करते हैं। प्रोग्राम के साथ यूजर इंटरफ़ेस- ये टर्मिनल स्क्रीन पर प्रदर्शित बटन, मेनू और अन्य नियंत्रण हैं, जिनकी सहायता से उपयोगकर्ता समस्या के समाधान को नियंत्रित करता है, और टर्मिनल स्वयं और प्रोग्राम में दिए गए ऑपरेटर हैं जो इस तरह के नियंत्रण को करने की अनुमति देते हैं।

प्रयोक्ता इंटरफ़ेस- इस अध्याय में इसका अर्थ है एक व्यक्ति और कंप्यूटर के बीच संचार।

कई परिभाषाओं में, एक इंटरफ़ेस की पहचान एक संवाद से की जाती है, जो दो लोगों के बीच संवाद या बातचीत के समान है। और जिस प्रकार विज्ञान और संस्कृति को लोगों के संवाद करने और एक-दूसरे के साथ बातचीत करने के लिए नियमों की आवश्यकता होती है, उसी प्रकार मानव-मशीन संवाद को भी नियमों की आवश्यकता होती है।

सामान्य उपयोगकर्ता पहुंचऐसे नियम हैं जो संवाद को सामान्य तत्वों के संदर्भ में समझाते हैं, जैसे स्क्रीन पर जानकारी प्रस्तुत करने के नियम, और इंटरैक्टिव तकनीक के नियम, जैसे स्क्रीन पर प्रस्तुत की गई चीज़ों पर मानव ऑपरेटर की प्रतिक्रिया के नियम।

इंटरफ़ेस घटक

व्यावहारिक स्तर पर, एक इंटरफ़ेस प्रौद्योगिकी के साथ बातचीत करने के लिए मानक तकनीकों का एक सेट है। सैद्धांतिक स्तर पर, इंटरफ़ेस के तीन मुख्य घटक हैं:

· एक मशीन और एक मानव ऑपरेटर के बीच संचार की एक विधि.

· मानव ऑपरेटर और मशीन के बीच संचार की एक विधि.

· यूजर इंटरफ़ेस प्रस्तुति की विधि.

उपयोगकर्ता के लिए मशीन

जिस तरह से मशीन उपयोगकर्ता के साथ संचार करती है (प्रतिनिधित्व भाषा) मशीन एप्लिकेशन (एप्लिकेशन सॉफ़्टवेयर सिस्टम) द्वारा निर्धारित की जाती है। एप्लिकेशन सूचना तक पहुंच, सूचना के प्रसंस्करण और उपयोगकर्ता के लिए समझने योग्य रूप में जानकारी की प्रस्तुति को नियंत्रित करता है।

उपयोगकर्ता से मशीन

उपयोगकर्ता को कंप्यूटर द्वारा प्रस्तुत की जा रही जानकारी को पहचानना होगा, उसे समझना (विश्लेषण करना) होगा और उत्तर के लिए आगे बढ़ना होगा। उत्तर इंटरैक्टिव तकनीक के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है, जिसके तत्व कुंजी या माउस का उपयोग करके किसी वस्तु का चयन करने जैसी क्रियाएं हो सकते हैं। यह सब इंटरफ़ेस का दूसरा भाग, अर्थात् क्रिया भाषा, बनाता है।

उपयोगकर्ता कैसे सोचता है

इंटरफ़ेस का यह भाग समग्र रूप से एप्लिकेशन के बारे में उपयोगकर्ता की धारणाओं का एक सेट है, जिसे कहा जाता है उपयोगकर्ता वैचारिक मॉडल.

उपयोगकर्ता मशीन इंटरफ़ेस की समझ प्राप्त कर सकते हैं कि यह क्या करता है और इसे कैसे संचालित किया जाए। इनमें से कुछ विश्वास उपयोगकर्ताओं में अन्य मशीनों, जैसे प्रिंटिंग डिवाइस, कैलकुलेटर, वीडियो गेम और कंप्यूटर सिस्टम के अनुभव के माध्यम से बनते हैं। एक अच्छा यूजर इंटरफ़ेस इस अनुभव का लाभ उठाता है। इंटरफ़ेस के साथ उपयोगकर्ता के अनुभव से ही अधिक विकसित विचार बनते हैं। इंटरफ़ेस उपयोगकर्ताओं को ऐसे दृश्य विकसित करने में मदद करता है जिनका उपयोग बाद में अन्य एप्लिकेशन इंटरफ़ेस के साथ काम करते समय किया जा सकता है।

उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस विकास: इसका क्या अर्थ है?
साइट का डिज़ाइन, कार्यात्मक ब्लॉकों की व्यवस्था, सामग्री और सामग्री की व्यवस्था इस तरह से की जाती है कि उपयोगकर्ता को आवश्यक कार्रवाई करने के लिए प्रेरित किया जाता है: कॉल करना, टिप्पणी लिखना, खरीदारी करना, उत्पाद ऑर्डर करना, वगैरह। यह समझने योग्य है कि उपयोगकर्ता के व्यवहार को किसी भी तरह से समायोजित या परिवर्तित नहीं किया जाता है। साइट स्वयं परिवर्तन के दौर से गुजर रही है।
प्रयोक्ता इंटरफ़ेस- साइट के कार्यात्मक ब्लॉकों की व्यवस्था का क्रम, उपयोगकर्ता द्वारा कुछ कार्यों के निष्पादन की सुविधा प्रदान करता है। यह कॉल करना, उत्पाद खरीदना, समीक्षा लिखना हो सकता है। प्रयोज्यता मूल्यांकन समान परिणाम प्रदान कर सकता है। लेकिन इन अवधारणाओं को भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए: प्रयोज्य उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस से भिन्न है क्योंकि यह एक ऐसी विधि है जो आपको किसी साइट के उपयोग में आसानी और कार्यों को पूरा करने में उपयोगकर्ता की सफलता का मूल्यांकन करने की अनुमति देती है। जबकि इंटरफ़ेस डिज़ाइन पूरी तरह से तैयार वेबसाइट प्रोटोटाइप है। डिज़ाइन में प्रयोज्य परिणामों का उपयोग करना शामिल है। इस तकनीक को लागू करके प्राप्त डेटा के बिना कुछ भी काम नहीं करेगा।

इंटरफ़ेस एक मानकीकृत वातावरण है, जो दो या दो से अधिक उपकरणों के बीच सूचनाओं के आदान-प्रदान का एक तरीका है: डिवाइस, नियंत्रक, पर्सनल कंप्यूटर, आदि।

उद्योग में प्रयुक्त उपकरणों के बीच सूचना आदान-प्रदान के लिए इंटरफेस दो प्रकार के हो सकते हैं:

दो उपकरणों को एक दूसरे से जोड़ने वाला "प्वाइंट-टू-प्वाइंट";

मल्टी-डिवाइस, आपको दो से अधिक डिवाइस को एक डेटा लाइन से कनेक्ट करने की अनुमति देता है।

इंटरफ़ेस की मुख्य विशेषता थ्रूपुट है, जो दर्शाती है कि 1 सेकंड में इंटरफ़ेस पर कितनी बिट जानकारी प्रसारित होती है और इसे बिट्स प्रति सेकंड (बीपीएस, एमबीपीएस), या बिट्स प्रति सेकंड (बिट/एस, एमबीपीएस) में मापा जाता है। . यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि इस थ्रूपुट में डेटा स्थानांतरित करने के तरीके से जुड़ी "ओवरहेड" लागत शामिल है। विभिन्न इंटरफेस और प्रोटोकॉल के लिए, प्रति सेकंड प्रसारित उपयोगी जानकारी का हिस्सा कुल थ्रूपुट का 30% से 90% तक हो सकता है।

प्रोटोकॉल एक इंटरफ़ेस पर सूचना प्रसारित करने के लिए नियमों का एक मानकीकृत सेट है।

जटिल प्रोटोकॉल के लिए, उन्हें कई स्तरों (परतों) में विभाजित करना आम बात है। इस मामले में, प्रत्येक स्तर को अलग से लागू किया जाता है और स्तरों के बीच आदान-प्रदान को अतिरिक्त रूप से मानकीकृत किया जाता है। यह आपको कुछ परतों को बदलने की भी अनुमति देता है (उदाहरण के लिए, विभिन्न इंटरफ़ेस के लिए अनुकूलित करने के लिए), अन्य को अपरिवर्तित छोड़कर।

उपकरणों और नियंत्रकों में उपयोग किए जाने वाले इंटरफ़ेस और प्रोटोकॉल

डिवाइस अनुकूलता- यह आपस में सूचनाओं का आदान-प्रदान करने की उनकी क्षमता है। सूचना विनिमय में भाग लेने वाले प्रत्येक उपकरण का एक विशिष्ट इंटरफ़ेस होना चाहिए और एक विशिष्ट प्रोटोकॉल को समझना चाहिए। और इस मामले में भी, विनिमय की संभावना की गारंटी नहीं है, क्योंकि एक उपकरण उस जानकारी को प्रसारित करने में सक्षम नहीं हो सकता है जिसे दूसरे को प्राप्त करने की आवश्यकता है। लेकिन क्या होगा यदि डिवाइस आवश्यक जानकारी प्रसारित करने में सक्षम हैं, लेकिन अलग-अलग इंटरफेस हैं और/या अलग-अलग प्रोटोकॉल समझते हैं? इस मामले में, इंटरफ़ेस कनवर्टर्स या गेटवे का उपयोग आवश्यक है।

इंटरफ़ेस कनवर्टर- एक उपकरण जिसमें दो या दो से अधिक अलग-अलग इंटरफ़ेस होते हैं जो एक इंटरफ़ेस से दूसरे (अन्य) तक जानकारी रिले करते हैं। इस मामले में, सूचना का हस्तांतरण उसके परिवर्तन के बिना किया जाता है। इसलिए, केवल उन्हीं डिवाइसों को कनेक्ट करना समझ में आता है जो समान प्रोटोकॉल का उपयोग करके इंटरफ़ेस कनवर्टर से काम करने में सक्षम हैं।

द्वार(या ब्रिज) एक बुद्धिमान उपकरण है जो डेटा को एक प्रोटोकॉल से दूसरे प्रोटोकॉल में परिवर्तित करने में सक्षम है। इस स्थिति में, गेटवे इंटरफ़ेस कनवर्टर के रूप में भी कार्य कर सकता है। इंटरफ़ेस कनवर्टर के विपरीत, गेटवे को अतिरिक्त कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता होती है, क्योंकि उसे यह बताने की आवश्यकता है कि कौन सा डेटा किस प्रोटोकॉल का उपयोग करके प्राप्त और प्रसारित किया जाना चाहिए।

इंटरफेसआर.एस.-485. औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों को डिजाइन करते समय, ईआईए आरएस-485 मानक इंटरफ़ेस पर आधारित सूचना नेटवर्क का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह एक उच्च गति और शोर-प्रतिरोधी सीरियल इंटरफ़ेस है जो आपको एक भौतिक रेखा के समानांतर कई उपकरणों को जोड़कर नेटवर्क बनाने की अनुमति देता है।

सूचना नेटवर्क में काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए अधिकांश उपकरणों में एक अंतर्निहित RS-485 इंटरफ़ेस होता है।

एक नियमित पर्सनल कंप्यूटर (औद्योगिक नहीं) में यह इंटरफ़ेस नहीं होता है, इसलिए RS-485 औद्योगिक नेटवर्क को पीसी से कनेक्ट करने के लिए, आपको एक विशेष एडाप्टर की आवश्यकता होती है - एक RS-485/RS-232 या RS-485/USB इंटरफ़ेस कनवर्टर (उदाहरण के लिए, ARIES ASZ-M या AC4)।

आरएस-485 इंटरफ़ेस के माध्यम से, डेटा दो लाइनों (ए और बी) के साथ "सममित" (अंतर) सिग्नल का उपयोग करके प्रसारित किया जाता है। चरम उपकरणों के बीच संचार लाइन की अधिकतम लंबाई 1200 मीटर (या रिपीटर्स का उपयोग करके अधिक) तक हो सकती है। जब संचार लाइन 100 मीटर से अधिक लंबी हो, तो केबल की विशेषता प्रतिबाधा की भरपाई करने और आयाम को कम करने के लिए नेटवर्क के सबसे दूर के बिंदुओं पर 100 से 250 ओम के नाममात्र मूल्य के साथ टर्मिनल मिलान प्रतिरोधक स्थापित करने की सिफारिश की जाती है। प्रतिबिंबित संकेत. नेटवर्क में उपकरणों की संख्या 32 से अधिक नहीं होनी चाहिए (पुनरावर्तक का उपयोग किए बिना)।

इंटरफेसआर.एस.-232. EIA RS-232C मानक इंटरफ़ेस दो उपकरणों (पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन) के क्रमिक संचार के लिए डिज़ाइन किया गया है। बाहरी उपकरणों को पीसी से जोड़ने के लिए यह आम और व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। RS-232C इंटरफ़ेस के माध्यम से डेटा ट्रांसमिशन दो लाइनों - TxD और RxD के साथ "असंतुलित" सिग्नल का उपयोग करके किया जाता है, और सिग्नल आयाम को GND ("शून्य") लाइन के सापेक्ष मापा जाता है (आंकड़ा देखें)।

सिग्नल की विषमता इस इंटरफ़ेस की कम शोर प्रतिरक्षा का कारण बनती है, खासकर औद्योगिक हस्तक्षेप के दौरान, इसलिए आरएस-232 संचार लाइन की लंबाई आमतौर पर कई मीटर की दूरी तक सीमित होती है। डेटा रिसेप्शन (आरएक्सडी) और ट्रांसमिशन (टीएक्सडी) लाइनों की उपस्थिति आपको पूर्ण-डुप्लेक्स सूचना ट्रांसमिशन का समर्थन करने की अनुमति देती है, अर्थात। सूचना को एक ही समय में प्रसारित और प्राप्त दोनों किया जा सकता है। आरएस-232 इंटरफ़ेस के माध्यम से संचार के लिए उपकरण आमतौर पर 9-पिन या 25-पिन कनेक्टर (डीबी9, डीबी25, आदि) के साथ एक केबल द्वारा जुड़े होते हैं।

वर्तमान लूप इंटरफ़ेस(एक प्रकार का आरएस-232)। "करंट लूप" एक प्रकार का RS-232 इंटरफ़ेस है जो दो उपकरणों (पॉइंट-टू-पॉइंट कनेक्शन) के बीच संचार भी प्रदान करता है। करंट लूप में सूचना वोल्टेज द्वारा नहीं, बल्कि दो-तार लाइन पर करंट द्वारा प्रसारित होती है, जो उच्च स्तर की शोर प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करती है। वर्तमान लूप मानक 19.2 kbit/s तक की गति पर 1000 मीटर तक की दूरी पर डेटा ट्रांसमिशन की अनुमति देता है। एक संचार लाइन की उपस्थिति के कारण, मानक आधा-डुप्लेक्स डेटा ट्रांसमिशन प्रदान करता है, अर्थात। किसी भी समय, सूचना या तो प्रसारित या प्राप्त की जा सकती है।

डिवाइस में एक अंतर्निहित "करंट लूप" इंटरफ़ेस हो सकता है, जिसे कनेक्ट किया जा सकता है:

1) एक पीसी के लिए "करंट लूप"/आरएस-232 एडॉप्टर के माध्यम से;

2) करंट लूप/आरएस-485 गेटवे के माध्यम से आरएस-485 नेटवर्क तक।

चावल। इंटरफ़ेस वाले उपकरणों के लिए विशिष्ट कनेक्शन आरेख

नेटवर्क के लिए "वर्तमान लूप"।

इंटरफेसईथरनेट. ईथरनेट कंप्यूटर नेटवर्क, मुख्य रूप से स्थानीय नेटवर्क में डेटा ट्रांसमिशन के लिए एक परिवहन तकनीक है। ईथरनेट केबल नेटवर्क में उपयोग किया जाने वाला प्रोटोकॉल सीएसएमए/सीडी (कोलिजन डिटेक्शन के साथ कैरियर सेंस मल्टीपल एक्सेस) है। इस प्रोटोकॉल के अनुसार, डिवाइस अपने बीच टकराव (त्रुटियों) की संख्या को कम करने के लिए एक मुफ्त संचार चैनल का पता लगाने के बाद ही डेटा संचारित करना शुरू करते हैं। ईथरनेट परिवार के सभी संस्करण 1024 नेटवर्क नोड्स तक का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। यह इंटरफ़ेस अपने उच्च थ्रूपुट और शोर प्रतिरोधक क्षमता के कारण कंप्यूटर नेटवर्क में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अंतर्निहित ईथरनेट 10/100 बेस-टी इंटरफ़ेस का अधिक बार उपयोग किया जाता है, जो उपकरणों और पीएलसी को उच्च-स्तरीय वितरित सूचना प्रणालियों में एकीकृत करने की अनुमति देता है।

इंटरफेसUSB. USB मानक को धीमे RS-232 और LPT कंप्यूटर मानकों के विकल्प के रूप में विकसित किया गया था। वर्तमान में, USB 2.0 इंटरफ़ेस वाले डिवाइस 480 एमबीपीएस तक की गति से डेटा ट्रांसफर की अनुमति देते हैं।

आरएस-48एस की तरह यूएसबी इंटरफ़ेस सममित है और डेटा को दो तारों (डी+ और डी-) पर प्रसारित करने की अनुमति देता है, जबकि तार्किक स्तर आरएस-485 मानक के संबंधित स्तरों के समान हैं। यूएसबी इंटरफ़ेस में कनेक्टेड डिवाइस को पावर देने के लिए वीसीसी और जीएनडी पावर लाइनें हैं (बशर्ते इसकी वर्तमान खपत 500 एमए से अधिक न हो)। ड्राइवर स्थापित करने के बाद, ऑपरेटिंग सिस्टम कनेक्टेड डिवाइस को COM पोर्ट के रूप में पहचानता है और हार्डवेयर COM पोर्ट के साथ काम करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मानक एसिंक्रोनस डेटा ट्रांसफर मोड का उपयोग करता है।

आइए RS-485 प्रोटोकॉल को स्वचालन उपकरण में एक सीरियल औद्योगिक डेटा ट्रांसफर इंटरफ़ेस के रूप में मानें।

इलेक्ट्रॉनिक्स इंडस्ट्री एसोसिएशन (ईआईए) आरएस-485 मानक द्विदिशात्मक, संतुलित ट्रांसमिशन लाइन के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला उद्योग मानक है। प्रोटोकॉल मानक

ईआईए आरएस-485 में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

एक नेटवर्क खंड के भीतर अधिकतम लाइन लंबाई: 1200 मीटर (4000 फीट);

बैंडविड्थ - 10 Mbaud और ऊपर;

विभेदक संचरण लाइन (संतुलित सममित रेखाएं);

प्रति खंड नोड्स की अधिकतम संख्या 32 है;

एक मुड़ जोड़ी से युक्त केबलों पर काम करने वाली मध्यस्थता फ़ंक्शन के साथ द्विदिश संचार लाइन;

समानांतर नोड्स को जोड़ने की संभावना. ट्रू मल्टी-ड्रॉप कनेक्शन डिज़ाइन।

ADAM मॉड्यूल पूरी तरह से अलग-थलग हैं और डेटा संचारित और प्राप्त करते समय एकल ट्विस्टेड जोड़ी केबल पर काम करते हैं। चूंकि नोड्स समानांतर में जुड़े हुए हैं, इसलिए मॉड्यूल को शेष नोड्स के कामकाज पर किसी भी परिणाम के बिना होस्ट (सिस्टम) कंप्यूटर से स्वतंत्र रूप से डिस्कनेक्ट किया जा सकता है। औद्योगिक वातावरण में परिरक्षित मुड़ जोड़ी केबलों के उपयोग को प्राथमिकता दी जाती है क्योंकि यह उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात प्रदान करता है।

जब नोड्स किसी नेटवर्क पर एक साथ काम करते हैं, तो कोई डेटा ट्रांसमिशन टकराव नहीं होता है, क्योंकि एक साधारण कमांड/रिटर्न वैल्यू अनुक्रम का उपयोग किया जाता है। नेटवर्क में हमेशा एक एक्सचेंज आरंभकर्ता (बिना पते के) और बड़ी संख्या में निष्क्रिय नोड्स (पते के साथ) होते हैं। हमारे मामले में, आर्बिटर एक पर्सनल कंप्यूटर है जो अपने सीरियल RS-232 पोर्ट के माध्यम से ADAM-प्रकार RS-232/RS-485 नेटवर्क कनवर्टर से जुड़ा है। ADAM मॉड्यूल डेटा एक्सचेंज में निष्क्रिय प्रतिभागियों के रूप में कार्य करते हैं। जब मॉड्यूल डेटा संचारित नहीं कर रहे होते हैं, तो वे प्रतीक्षा स्थिति में होते हैं। होस्ट कंप्यूटर एक कमांड/रिटर्न वैल्यू अनुक्रम लागू करके किसी एक मॉड्यूल के साथ डेटा एक्सचेंज शुरू करता है। कमांड में आमतौर पर उस मॉड्यूल का पता होता है जिसके साथ होस्ट कंप्यूटर संचार करना चाहता है। निर्दिष्ट पते वाला मॉड्यूल कमांड निष्पादित करता है और रिटर्न वैल्यू को सिस्टम कंप्यूटर तक पहुंचाता है।

बहु-वर्तमान आरएस-485 नेटवर्क संरचना एक नेटवर्क खंड में नोड्स के दो-तार कनेक्शन के आधार पर संचालित होती है। डॉकिंग मॉड्यूल तथाकथित ड्रॉप केबल का उपयोग करके इन दो लाइनों से जुड़े होंगे। इस प्रकार, सभी कनेक्शन समानांतर में बनाए जाते हैं और नोड्स का कोई भी कनेक्शन और डिस्कनेक्शन किसी भी तरह से पूरे नेटवर्क के संचालन को प्रभावित नहीं करता है। चूंकि ADAM मॉड्यूल RS-485 मानक के साथ काम करते हैं और ASCII कोड प्रारूप में कमांड का उपयोग करते हैं, वे इन कोड को स्वीकार करने वाले किसी भी कंप्यूटर और टर्मिनल के साथ इंटरफ़ेस और जानकारी का आदान-प्रदान कर सकते हैं। आरएस-485 प्रोटोकॉल के आधार पर नेटवर्क व्यवस्थित करते समय, कनेक्शन योजनाओं का उपयोग किया जा सकता है: डेज़ी चेन, स्टार, मिश्रित, आदि।

संचार प्रणाली का ब्लॉक आरेख, जिसमें रिसीवर और शेपर्स शामिल हैं जो इस मानक की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं, चित्र में दिखाया गया है। 22. सिस्टम के तत्व ड्राइवर, रिसीवर, कनेक्टिंग केबल और मैचिंग रेसिस्टर्स (आर सी) हैं। निष्क्रिय (चालू, उच्च-प्रतिबाधा) स्थिति में रिसीवर और ड्राइवरों की उपस्थिति के कारण कुल भार मौजूद लोड इकाइयों की संख्या से निर्धारित होता है। लोड इकाई, बदले में, वर्तमान-वोल्टेज विशेषता (वोल्ट-एम्पीयर विशेषता) द्वारा निर्धारित की जाती है। लोड चालक (जी), रिसीवर (आर) या निष्क्रिय अवस्था में उनका समानांतर कनेक्शन है (चित्र 12)।

असमान रेखा प्रतिबाधा का प्रत्येक मामला संचरित सिग्नल के प्रतिबिंब और विरूपण की ओर ले जाता है। यदि ट्रांसमिशन लाइन में प्रतिबाधा असमानता होती है, तो इसके परिणामस्वरूप तुरंत सिग्नल प्रतिबिंब प्रभाव होता है जो मूल सिग्नल को विकृत कर देता है। यह प्रभाव विशेष रूप से रेखाओं के सिरों पर स्पष्ट होता है। असमानता को खत्म करने के लिए, लाइन के अंत में एक मिलान अवरोधक स्थापित करें।

इंटरफ़ेस एक उपकरण है जो स्रोत और रिसीवर के बीच डेटा विनिमय की अनुमति देता है।

समानांतर इंटरफ़ेस.

यह एक एन-बिट बस है जिसके माध्यम से संचार लाइनों के समानांतर डेटा इनपुट या आउटपुट होता है, जिनमें से प्रत्येक का अपना वजन होता है। एन-बिट बस के माध्यम से स्रोत और रिसीवर के बीच डेटा का आदान-प्रदान किया जाता है।

मान लीजिए कि डेटा ADC से होस्ट में दर्ज किया जाता है, तो ADC स्रोत है, होस्ट रिसीवर है। सीएस सिग्नल का चयन तब किया जाता है जब स्थापित प्रक्रिया के एचए पर पता उस पोर्ट या डिवाइस को दिए गए पते से मेल खाता है जिसके साथ डेटा का आदान-प्रदान किया जा रहा है। वे उपकरण जिनके पते ShA पर उपकरणों के पते से मेल नहीं खाते हैं, तटस्थ स्थिति ("आराम") में हैं। डेटा एक साथ एसडी पर स्थापित किया जाता है।

डेटा को श्रेणी के अनुसार लेबल किया गया है। प्रत्येक अंक में 0 या 1 हो सकता है। अंक संख्या उसके वजन से मेल खाती है। 4 अंकों को 1 वर्ण में संयोजित करने पर हमें निम्न और उच्च अंक प्राप्त होते हैं। किसी संख्या को एक अंक में लिखने के लिए, आपको उच्चतम और निम्नतम अंकों का मान जोड़ना होगा।

समानांतर इंटरफ़ेस में शामिल हैं: कनेक्ट करने के लिए आंतरिक बसें (पते, डेटा), प्रिंटर इंटरफ़ेस बाहरी उपकरणजैसे आईएसए, पीसीआई, एजीपी, एलपीटी।

गरिमा:सूचना हस्तांतरण की उच्च गति।

गलती:सीमित संचार लाइन की लंबाई, बाहरी हस्तक्षेप का जोखिम, आंतरिक बस द्वारा सीमित सूचना हस्तांतरण गति।

समानांतर इंटरफेस का उपयोग पीसी और कम दूरी (एलपीटी ~ 3 मीटर) पर स्थित बाहरी डिवाइस के बीच डेटा का आदान-प्रदान करने के लिए किया जाता है।

यदि प्रोसेसर और बाहरी डिवाइस के बीच डेटा विनिमय की गति प्रोसेसर के संचालन की गति से मेल नहीं खाती है, तो बफरिंग का उपयोग किया जाता है।

बफ़र एक मेमोरी है जो बाहरी डिवाइस (बफ़र भरण) की गति से मेल खाने वाली गति से डेटा का आदान-प्रदान कर सकती है और बाद में प्रोसेसर की गति से बफ़र और प्रोसेसर के बीच डेटा का आदान-प्रदान कर सकती है।

बफ़र्स का उदाहरण: कैश मेमोरी, डेटा इनपुट/आउटपुट डिवाइस (एडीसी बोर्ड, वीडियो कार्ड) के हिस्से के रूप में बफ़र मेमोरी।

आनुक्रमिक अंतरापृष्ठ.

डेटा को एक तार पर क्रमिक रूप से प्रसारित किया जाता है। सीरियल इंटरफेस में शामिल हैं: COM पोर्ट, USB, PC/2 (माउस, कीबोर्ड)। केवल दो डिवाइस कनेक्ट किए जा सकते हैं.

सीरियल सिंक्रोनस इंटरफेस (एसएसआई) - डेटा ट्रांसमिशन के लिए, डेटा लाइन के अलावा, क्लॉक पल्स (सिग्नल) लाइनों का उपयोग किया जाता है।

डेटा को पढ़ना और लिखना क्लॉक पल्स (-डेटा एक्सचेंज सिंक्रोनाइज़ेशन पल्स) के किनारे पर किया जाता है।

यदि एक से अधिक डिवाइस डेटा लाइन से जुड़े हैं, तो उस डिवाइस का चयन जिसके साथ डेटा का आदान-प्रदान किया जाता है, एक विशेष सीएस सिग्नल द्वारा किया जाता है।

इन इंटरफेस में शामिल हैं: एसपीआई, आई 2 सी

इन इंटरफेस का उपयोग डिवाइस के अंदर एक माइक्रोकंट्रोलर और कुछ बाह्य उपकरणों (एडीसी, डीएसी, तापमान सेंसर) वाले कंप्यूटर के भीतर डेटा का आदान-प्रदान करने के लिए किया जाता है।

सीरियल एसिंक्रोनस इंटरफ़ेस (SAN)

पैन में कोई सिंक्रनाइज़ेशन सिग्नल नहीं है (कोई सीएलके (घड़ी सिग्नल) नहीं)। समान समय अंतराल पर डेटा लाइन पर डेटा बिट्स को क्रमिक रूप से स्थापित करके डेटा विनिमय किया जाता है।

● सीरियल एसिंक्रोनस हाफ-डुप्लेक्स इंटरफेस

आरएक्सडी - रिसीवर,

टीएक्सडी - ट्रांसमीटर।

समान डिस्चार्ज की स्थिति नियमित अंतराल पर प्रसारित होती रहती है। इस प्रकार के इंटरफ़ेस में, केवल 2 डिवाइस (रिसीवर और ट्रांसमीटर) डेटा ट्रांसमिशन में भाग ले सकते हैं।

1 - स्टार्ट पल्स (ट्रांसमिशन प्रक्रिया को सिंक्रोनाइज़ करता है);

2 - एक डेटा बाइट प्रसारित किया जाता है (संचरित बिट्स की संख्या 5-8 है);

3 - सेवा की जानकारी प्रसारित की जाती है (समता जांच बिट);

4 - स्टॉप बिट्स (न्यूनतम 2) - क्रमिक रूप से प्रसारित संदेशों के बीच बिट्स को अलग करना।

3+4 - सर्विस बिट्स

समता जांच बिट का उपयोग यादृच्छिक त्रुटियों को खत्म करने के लिए किया जाता है (सूचना घड़ी में बिट का मान 1 या 0 है, मान सेट किया गया है ताकि कुल संख्या सम हो)।

यदि बाइट में तीन हैं, तो समता बिट = 1, यदि 6, तो समता बिट = 0.

स्टॉप बिट्स आसन्न संदेशों के बीच न्यूनतम समय अंतराल निर्धारित करते हैं। अपनाए गए डेटा एक्सचेंज प्रोटोकॉल के आधार पर उनमें से 1 या 2 हो सकते हैं। यदि डेटा को स्टॉप बिट अंतराल से अधिक समय अंतराल पर भेजा जाता है, तो इससे इंटरफ़ेस पर डेटा ट्रांसमिशन में विफलता नहीं होती है; यदि यह कम है, तो ऐसा होता है।

डेटा ट्रांसफर गति को [बॉड] में मापा जाता है। (1 बॉड = 1 बिट/सेकेंड)।

लाभ:

डेटा ट्रांसफर के लिए न्यूनतम तारों की आवश्यकता होती है,

लंबी दूरी पर अच्छा काम करता है।

इंटरफ़ेस का कार्यान्वयन स्वयं सरल है।

गलती:

क्योंकि डेटा क्रमिक रूप से प्रवाहित होता है, संचार लाइन की लंबाई सैकड़ों मीटर तक हो सकती है;

डेटा स्थानांतरण दर समानांतर इंटरफ़ेस की तुलना में कम है (घड़ी चक्र का उपयोग करके इस समस्या को हल किया जा सकता है)

प्रथम टेलीग्राफ रिले लाइनों में उपयोग किया गया।

● सीरियल एसिंक्रोनस डुप्लेक्स इंटरफेस

डुप्लेक्स मोड - सूचना एक ही समय में दोनों दिशाओं में प्रसारित होती है। स्रोत और गंतव्य की अलग-अलग प्राथमिकताएँ हैं।

औद्योगिक इंटरफ़ेस आरएस-485 (डुप्लेक्स मोड)

यह इंटरफ़ेस आपको एक एसडी में कई डिवाइस कनेक्ट करने की अनुमति देता है।

मास्टर - इसका मतलब है कि कंप्यूटर आरएस-485 संचार लाइन के माध्यम से अनुरोध भेजने वाला पहला है, जिसमें उस डिवाइस का पता शामिल है जिसके साथ वह डेटा का आदान-प्रदान करेगा। सभी डिवाइस स्टैंडबाय मोड में इस अनुरोध को स्वीकार करते हैं, और जिस डिवाइस का पता पीसी द्वारा निर्दिष्ट संख्या से मेल खाता है वह स्थापित डेटा एक्सचेंज प्रोटोकॉल के अनुसार डेटा प्राप्त या प्रसारित करता है।

एक नियम के रूप में, सभी डिवाइस एक्चुएटर हैं।

आरएस-422 (आधा डुप्लेक्स मोड)

tcom > tup

tcom - आदेशों के बीच समय भेजना

tп - किसी भी डिवाइस के डेटा ट्रांसमिशन का समय (डेटा लाइन के साथ सिग्नल की प्रतिस्पर्धा को खत्म करने के लिए nth डिवाइस की प्रतिक्रिया की अवधि)।

सिग्नलों को परिवर्तित करने के लिए विशेष कन्वर्टर्स का उपयोग किया जाता है। आरएस-422 और आरएस-485 इंटरफेस के लिए सिग्नल रूपांतरण उपकरण गैल्वेनिक अलगाव को शामिल करते हैं। बाहरी तारों के प्रभाव को कम करने के लिए आरएस-422, आरएस-485 इंटरफ़ेस लाइनों के माध्यम से डेटा ट्रांसमिशन एक अंतर संचार लाइन का उपयोग करके 2 तारों पर किया जाता है।

एक मानक रूपांतरण उपकरण का उपयोग करके संचार लाइन की लंबाई 1 किमी तक पहुंच सकती है।

I/O डिवाइस के प्रकार

1. कंप्यूटर बस (पीएसआई, आईएसए) पर स्थापित उपकरण। वे आंतरिक बस से सीधे संवाद करते हैं और काफी तेज़ी से जानकारी दर्ज कर सकते हैं।

2. बाहरी उपकरण (COM - पोर्ट, LPT - पोर्ट, USB - पोर्ट)। आउटपुट डिवाइस डिजिटल कोड को वोल्टेज में परिवर्तित करता है। डिजिटल (अलग) सूचना आउटपुट कार्ड का उपयोग "चालू/बंद" सिद्धांत का उपयोग करके उपकरण को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।

आधुनिक सिग्नल इनपुट-आउटपुट बोर्ड में एक डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर (डीएसपी - डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर) शामिल हो सकता है। यह एक कार्य करता है पूर्व-उपचारइनपुट सिग्नल.

क्या एडीसी को आपूर्ति किया गया मल्टीप्लेक्स डेटा; डिजिटल डेटा फ़िल्टरिंग (हस्तक्षेप को हटाना), सिग्नल की आवृत्ति विश्लेषण (फूरियर ट्रांसफॉर्म का उपयोग करके निर्मित)।

I/O डिवाइस विशिष्टताएँ

एडीसी के लिए विशेषताएँ:

आंकड़ों की संख्या;

अधिकतम इनपुट वोल्टेज (कई मानक अधिकतम वोल्टेज हैं: 1; 2.5; 5; 10 वी);

ध्रुवीयता (एकध्रुवीय: U=0÷Umax, द्विध्रुवीय: U=-Umax÷Umax);

एक मल्टीप्लेक्सर की उपस्थिति (चैनलों को स्विच करने और यह निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है कि किस चैनल से सिग्नल एडीसी तक जाएगा)

यदि कोई मल्टीप्लेक्सर है, तो एडीसी चैनल की रूपांतरण आवृत्ति जैसा एक पैरामीटर दिखाई देता है। एडीसी पासपोर्ट कुल रूपांतरण आवृत्ति को इंगित करता है। इसलिए, यदि एफ पी- पासपोर्ट में निर्दिष्ट रूपांतरण आवृत्ति, फिर एक चैनल के रूपांतरण की आवृत्ति: एफ चैनल=एफपी/एम,कहाँ एम-चैनलों की संख्या.

गैल्वेनिक अलगाव की उपस्थिति (कंप्यूटिंग और बाहरी उपकरणों के संचालन की शून्य संभावनाओं को अलग करने के लिए उपयोग किया जाता है);

बफर मेमोरी क्षमता (उच्च आवृत्ति प्रणालियों के लिए)।

रिकॉर्डिंग करते समय जानकारी खो जाती है क्योंकि लिखने की गति पढ़ने की गति से कम है।

कई एडीसी में विभेदक सिग्नल को जोड़ने की क्षमता होती है।

आरएस-232 इंटरफ़ेस

सबसे आम सीरियल इंटरफ़ेस में से एक। मूल रूप से टर्मिनलों को केंद्रीय कंप्यूटर से जोड़ने के लिए विकसित किया गया था, अब इसका उपयोग पीसी और एकल माइक्रोकंट्रोलर उपकरणों के बीच डेटा विनिमय के लिए व्यापक रूप से किया जाता है। RS-232 इंटरफ़ेस को दो डिवाइसों को जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है (चित्र 21)। एक डिवाइस का ट्रांसमीटर दूसरे के रिसीवर से जुड़ा होता है, और इसके विपरीत, जो आधा-डुप्लेक्स डेटा ट्रांसमिशन प्रदान करता है। कनेक्टेड डिवाइस को नियंत्रित करने के लिए, आप अतिरिक्त आरएस-232 पोर्ट लाइनों या प्रेषित डेटा में जोड़े गए विशेष वर्णों का उपयोग कर सकते हैं।

बॉड दर 19,200 बीपीएस

संचार लाइन की लंबाई 15 मीटर

सामान्य तार के साथ सिग्नल प्रकार की क्षमता

ट्रांसमीटरों की संख्या 1

प्राप्तकर्ताओं की संख्या 1

आरएस-422 इंटरफ़ेस

इंटरफ़ेस को 1975 में एक केंद्रीय कंप्यूटर और परिधीय उपकरण के बीच डेटा विनिमय के लिए विकसित किया गया था। इंटरफ़ेस एक सममित संचार लाइन (छवि 22) का उपयोग करता है और त्वरित डेटा विनिमय के साथ दूरस्थ उपकरणों का संचालन सुनिश्चित करता है। संचार लाइन के रूप में ट्विस्टेड पेयर केबल के उपयोग के कारण इंटरफ़ेस अच्छा सामान्य मोड शोर दमन प्रदान करता है। प्रत्येक ट्रांसमीटर को कई रिसीवर (10 तक) पर लोड किया जा सकता है, जो आपको एक साथ कई उपकरणों के साथ संचार करने की अनुमति देता है।

स्थानांतरण गति 10 Mbit/s

संचार लाइन की लंबाई 1200 मीटर

सिग्नल प्रकार: अंतर, मुड़ जोड़ी

ट्रांसमीटरों की संख्या 1

प्राप्तकर्ताओं की संख्या 10

संचार का संगठन पूर्ण द्वैध, बिंदु-से-बिंदु।

आरएस-485 इंटरफ़ेस

बढ़ी हुई भार क्षमता और लंबाई (छवि 23) के साथ सममित दो-तार संचार लाइन पर द्विदिश डेटा विनिमय के लिए उद्योग में इंटरफ़ेस का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। स्टार या रिंग नेटवर्क को व्यवस्थित करने के लिए उपयोग किया जाता है। रिपीटर्स का उपयोग आपको ग्राहकों के बीच दूरी बढ़ाने और एक नए नेटवर्क सेगमेंट को व्यवस्थित करने की अनुमति देता है।

इंटरफ़ेस कर सकते हैं

CAN सीरियल इंटरफ़ेस विशेष रूप से सेंसर, एक्चुएटर्स और बुद्धिमान नियंत्रकों को संयोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो औद्योगिक स्वचालन प्रणालियों में किसी भी वस्तु को नियंत्रित करते हैं। चित्र में. चित्र 24 एक विशेष बैकबोन बस पर आधारित एमपीएस के निर्माण का आरेख दिखाता है।

इंटरफ़ेस के मुख्य लाभ: सक्रिय संदेश संचरण, उच्च शोर प्रतिरक्षा और त्रुटि-सुधार प्रोटोकॉल की संभावना के कारण वास्तविक समय विनिमय मोड प्रदान करना।