Kokias duomenų perdavimo sąsajas galima naudoti. Signalų apdorojimo įrenginių projektavimas. Pagrindiniai duomenų perdavimo sąsajų tipai

SĄSAJA (sąsaja).Įrenginių ir programų sąveikos tarpusavyje arba su vartotoju taisyklių rinkinys ir šią sąveiką įgyvendinantys įrankiai. Sąsajos sąvoka apima tiek pačią techninę, tiek programinę įrangą, jungiančią įvairius įrenginius ar programas tarpusavyje arba su vartotoju, taip pat taisykles ir algoritmus, kurių pagrindu šie įrankiai kuriami. Pavyzdžiui, įrenginio sąsaja- tai ryšio linijos tarp jų ir sąsajos įrenginių bei signalų ir duomenų, perduodamų iš įrenginio į įrenginį, konvertavimo būdas ir ryšio kanalo fizinės charakteristikos. Programinės įrangos sąsaja- tai programos, kurios aptarnauja duomenų perkėlimą iš vienos užduoties į kitą ir duomenų tipus bei bendrų kintamųjų ir atminties sričių sąrašą bei galiojančių procedūrų ar operacijų rinkinį ir jų parametrus. Vartotojo sąsaja su programa- tai terminalo ekrane rodomi mygtukai, meniu ir kiti valdikliai, kurių pagalba vartotojas valdo problemos sprendimą, o pats terminalas ir programoje numatyti operatoriai leidžia atlikti tokį valdymą.

Vartotojo sąsaja- šiame skyriuje tai reiškia ryšį tarp žmogaus ir kompiuterio.

Daugelyje apibrėžimų sąsaja tapatinama su dialogu, kuris yra panašus į dialogą arba sąveiką tarp dviejų žmonių. Ir kaip mokslui ir kultūrai reikalingos taisyklės, kad žmonės galėtų bendrauti ir bendrauti vieni su kitais dialoge, žmogaus ir mašinos dialogui taip pat reikia taisyklių.

Bendroji vartotojo prieiga yra taisyklės, paaiškinančios dialogą bendraisiais elementais, pvz., informacijos pateikimo ekrane taisyklėmis ir interaktyviųjų technologijų taisyklėmis, pvz., taisyklės, kaip žmogaus operatorius reaguoti į tai, kas pateikiama ekrane.

SĄSAJOS KOMPONENTAI

Praktiniu lygmeniu sąsaja yra standartinių sąveikos su technologijomis metodų rinkinys. Teoriniu lygmeniu sąsają sudaro trys pagrindiniai komponentai:

· Mašinos ir žmogaus operatoriaus ryšio būdas.

· Žmogaus operatoriaus ir mašinos bendravimo būdas.

· Vartotojo sąsajos pateikimo būdas.

MAŠINA VARTOTOJUI

Įrenginio bendravimo su vartotoju būdą (vaizdavimo kalba) lemia mašinos taikomoji programa (programinės įrangos sistema). Programa kontroliuoja prieigą prie informacijos, informacijos apdorojimą ir informacijos pateikimą vartotojui suprantama forma.

NAUDOTOJAS Į MAŠINĄ

Vartotojas turi atpažinti kompiuterio pateikiamą informaciją, ją suprasti (išanalizuoti) ir pereiti prie atsakymo. Atsakymas įgyvendinamas naudojant interaktyvias technologijas, kurių elementai gali būti tokie veiksmai kaip objekto pasirinkimas naudojant klavišą ar pelę. Visa tai sudaro antrąją sąsajos dalį, būtent veiksmo kalbą.

KAIP MANO VARTOTOJAS

Ši sąsajos dalis yra vartotojo suvokimo apie programą kaip visumą rinkinys, kuris vadinamas vartotojo koncepcinis modelis.

Vartotojai gali suprasti mašinos sąsają, ką ji veikia ir kaip ją valdyti. Kai kurie iš šių įsitikinimų formuojasi naudotojams dėl patirties naudojant kitas mašinas, tokias kaip spausdinimo įrenginys, skaičiuotuvas, vaizdo žaidimai ir kompiuterinė sistema. Gera vartotojo sąsaja išnaudoja šią patirtį. Labiau išplėtotos idėjos formuojamos iš vartotojo patirties su pačia sąsaja. Sąsaja padeda vartotojams kurti rodinius, kurie vėliau gali būti naudojami dirbant su kitomis programų sąsajomis.

Vartotojo sąsajos kūrimas: ką tai reiškia?
Svetainės dizainas, funkcinių blokų išdėstymas, turinio turinys ir išdėstymas atliekamas taip, kad vartotojas būtų stumiamas atlikti reikiamą veiksmą: paskambinti, parašyti komentarą, atlikti pirkimą, užsisakyti prekę, ir tt Verta suprasti, kad vartotojo elgesys jokiu būdu nėra koreguojamas ar keičiamas. Pati svetainė keičiasi.
Vartotojo sąsaja– svetainės funkcinių blokų išdėstymo tvarka, padedanti vartotojui atlikti tam tikrus veiksmus. Tai gali būti skambutis, prekės įsigijimas, atsiliepimo rašymas. Naudojimo įvertinimas gali duoti tą patį rezultatą. Tačiau šių sąvokų nereikėtų painioti: naudojimo patogumas skiriasi nuo vartotojo sąsajos tuo, kad tai yra metodas, leidžiantis įvertinti svetainės naudojimo patogumą ir vartotojo sėkmę atliekant užduotis. Nors sąsajos dizainas yra visiškai baigtas svetainės prototipas. Dizainas apima naudojimo rezultatų panaudojimą. Be duomenų, gautų taikant šią techniką, niekas neveiks.

SĄSAJA – tai standartizuota aplinka, būdas keistis informacija tarp dviejų ar daugiau įrangos: įrenginių, valdiklių, asmeninių kompiuterių ir kt.

Pramonėje naudojamų įrenginių keitimosi informacija sąsajos gali būti dviejų tipų:

„taškas į tašką“, jungiantis du įrenginius vienas su kitu;

kelių įrenginių, leidžiančių prie vienos duomenų linijos prijungti daugiau nei du įrenginius.

Pagrindinė sąsajos charakteristika yra pralaidumas, parodantis, kiek bitų informacijos perduodama sąsaja per 1 sekundę ir matuojama bitais per sekundę (bps, Mbps) arba bitais per sekundę (bit/s, Mbit/s). . Reikia atsižvelgti į tai, kad šis pralaidumas apima „pridėtines“ išlaidas, susijusias su duomenų perdavimo būdu. Skirtingoms sąsajoms ir protokolams naudingos informacijos, perduodamos per sekundę, dalis gali būti nuo 30% iki 90% viso pralaidumo.

PROTOKOLAS yra standartizuotas informacijos perdavimo per sąsają taisyklių rinkinys.

Sudėtingiems protokolams įprasta juos suskirstyti į kelis lygius (sluoksnius). Tokiu atveju kiekvienas lygis realizuojamas atskirai ir keitimasis tarp lygių papildomai standartizuojamas. Tai taip pat leidžia pakeisti kai kuriuos sluoksnius (pavyzdžiui, prisitaikyti prie skirtingų sąsajų), o kitus palikti nepakeistus.

Įrenginiuose ir valdikliuose naudojamos sąsajos ir protokolai

Įrenginio suderinamumas- tai yra jų gebėjimas keistis informacija tarpusavyje. Kiekvienas iš informacijos mainuose dalyvaujančių įrenginių turi turėti tam tikrą sąsają ir suprasti konkretų protokolą. Ir net tokiu atveju mainų galimybė nėra garantuota, nes Vienas įrenginys gali nesugebėti perduoti informacijos, kurią turi gauti kitas įrenginys. Tačiau ką daryti, jei įrenginiai geba perduoti reikiamą informaciją, tačiau turi skirtingas sąsajas ir/ar supranta skirtingus protokolus? Tokiu atveju reikia naudoti sąsajos keitiklius arba šliuzus.

Sąsajos keitiklis yra įrenginys, turintis dvi ar daugiau skirtingų sąsajų, kurios perduoda informaciją iš vienos sąsajos į kitą (kitas). Tokiu atveju informacijos perdavimas atliekamas jos nekeičiant. Todėl prasminga prie sąsajos keitiklio prijungti tik tuos įrenginius, kurie gali veikti naudodami tą patį protokolą.

Vartai(arba tiltas) yra protingas įrenginys, galintis konvertuoti duomenis iš vieno protokolo į kitą. Šiuo atveju šliuzas taip pat gali veikti kaip sąsajos keitiklis. Vartai, skirtingai nei sąsajos keitiklis, reikalauja papildomos konfigūracijos, nes jam reikia nurodyti, kokie duomenys turi būti gauti ir kokiais protokolais perduoti.

SąsajaR.S.-485. Projektuojant pramonės automatizavimo sistemas plačiausiai naudojami informaciniai tinklai, paremti EIA RS-485 standarto sąsaja. Tai didelės spartos ir triukšmui atspari nuoseklioji sąsaja, leidžianti kurti tinklus lygiagrečiai sujungiant daugybę įrenginių prie vienos fizinės linijos.

Dauguma įrenginių, skirtų dirbti informaciniame tinkle, turi įmontuotą RS-485 sąsają.

Įprastas asmeninis kompiuteris (ne pramoninis) neturi šios sąsajos, todėl norint prijungti RS-485 pramoninį tinklą prie kompiuterio, reikia specialaus adapterio - RS-485/RS-232 arba RS-485/USB sąsajos. keitiklis (pavyzdžiui, ARIES ASZ-M arba AC4).

Per RS-485 sąsają duomenys perduodami naudojant „simetrišką“ (diferencialinį) signalą išilgai dviejų linijų (A ir B). Maksimalus ryšio linijos ilgis tarp ekstremalių įrenginių gali būti iki 1200 m (arba daugiau naudojant kartotuvus). Kai ryšio linija yra ilgesnė nei 100 m, tolimiausiuose tinklo taškuose rekomenduojama įrengti gnybtų suderinimo rezistorius, kurių vardinė vertė yra nuo 100 iki 250 omų, kad būtų kompensuota būdinga kabelio varža ir sumažinta jo amplitudė. atsispindėjęs signalas. Įrenginių skaičius tinkle neturėtų viršyti 32 (nenaudojant kartotuvo).

SąsajaR.S.-232. EIA RS-232C standartinė sąsaja skirta dviejų įrenginių nuosekliam ryšiui (taškas-taškas). Jis yra įprastas ir plačiai naudojamas išorinei įrangai prijungti prie kompiuterio. Duomenų perdavimas per RS-232C sąsają atliekamas naudojant „nesubalansuotą“ signalą išilgai dviejų linijų - TxD ir RxD, o signalo amplitudė matuojama GND („nulio“) linijos atžvilgiu (žr. pav.).

Signalo asimetrija sukelia mažą šios sąsajos atsparumą triukšmui, ypač esant pramoniniams trukdžiams, todėl RS-232 ryšio linijos ilgis dažniausiai ribojamas kelių metrų atstumu. Duomenų priėmimo (RxD) ir perdavimo (TxD) linijų buvimas leidžia palaikyti dvipusį informacijos perdavimą, t.y. informacija gali būti perduodama ir gaunama vienu metu. Įrenginiai, skirti ryšiui per RS-232 sąsają, dažniausiai jungiami kabeliu su 9 arba 25 kontaktų jungtimis (DB9, DB25 ir kt.).

Dabartinės kilpos sąsaja(RS-232 tipas). „Srovės kilpa“ yra RS-232 sąsajos tipas, kuris taip pat užtikrina ryšį tarp dviejų įrenginių (jungtis iš taško į tašką). Informacija srovės kilpoje perduodama ne įtampa, o srove dviejų laidų linija, kuri užtikrina aukštą atsparumo triukšmui lygį. Dabartinis kilpos standartas leidžia perduoti duomenis iki 1000 m atstumu iki 19,2 kbit/s greičiu. Dėl vienos ryšio linijos buvimo standartas numato pusiau dvipusį duomenų perdavimą, t.y. Bet kuriuo metu informacija gali būti perduodama arba gaunama.

Įrenginiai gali turėti įmontuotą „srovės kilpos“ sąsają, kurią galima prijungti:

1) prie kompiuterio per „srovės kilpą“/RS-232 adapterį;

2) į RS-485 tinklą per srovės kilpą / RS-485 šliuzą.

Ryžiai. Įprastos įrenginių su sąsaja prijungimo schemos

"srovės kilpa" į tinklą

SąsajaEthernet. Ethernet yra duomenų perdavimo technologija kompiuterių tinkluose, daugiausia vietiniuose. Ethernet kabelių tinkluose naudojamas CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) protokolas. Pagal šį protokolą įrenginiai pradeda siųsti duomenis tik aptikę laisvą ryšio kanalą, kad sumažintų susidūrimų (klaidų) skaičių tarp jų. Visos eterneto šeimos versijos yra skirtos palaikyti iki 1024 tinklo mazgų. Ši sąsaja plačiai naudojama kompiuterių tinkluose dėl didelio pralaidumo ir atsparumo triukšmui. Dažniau naudojama įmontuota 10/100 Base-T Ethernet sąsaja, kuri leidžia įrenginius ir PLC integruoti į aukštesnio lygio paskirstytas informacines sistemas.

SąsajaUSB. USB standartas buvo sukurtas kaip alternatyva lėtesniems RS-232 ir LPT kompiuterių standartams. Šiuo metu įrenginiai su USB 2.0 sąsaja leidžia perduoti duomenis iki 480 Mbps greičiu.

USB sąsaja, kaip ir RS-48S, yra simetriška ir leidžia duomenis perduoti dviem laidais (D+ ir D-), o loginiai lygiai yra panašūs į atitinkamus RS-485 standarto lygius. USB sąsaja turi Vcc ir GND maitinimo linijas prijungtam įrenginiui maitinti (jei jo srovės suvartojimas neviršija 500 mA). Įdiegusi tvarkyklę, operacinė sistema atpažįsta prijungtą įrenginį kaip COM prievadą ir naudoja standartinį asinchroninį duomenų perdavimo režimą, naudojamą darbui su aparatūros COM prievadu.

Apsvarstykime RS-485 protokolą kaip nuosekliąją pramoninę duomenų perdavimo sąsają automatikos įrangoje.

Elektronikos pramonės asociacijos (EIA) RS-485 standartas yra plačiai naudojamas dvikryptės, subalansuotos perdavimo linijos pramonės standartas. Protokolo standartas

EIA RS-485 turi šias charakteristikas:

Didžiausias linijos ilgis viename tinklo segmente: 1200 metrų (4000 pėdų);

Pralaidumas – 10 Mbaud ir daugiau;

Diferencialinė perdavimo linija (subalansuotos simetriškos linijos);

Maksimalus mazgų skaičius viename segmente yra 32;

Dviejų krypčių ryšio linija su arbitražo funkcija, veikianti per kabelius, sudarytus iš vienos vytos poros;

Galimybė sujungti lygiagrečius mazgus. Tikras kelių lašų jungties dizainas.

ADAM moduliai yra visiškai izoliuoti ir perduodami bei priimant duomenis veikia naudojant vieną vytos poros kabelį. Kadangi mazgai yra sujungti lygiagrečiai, modulius galima laisvai atjungti nuo pagrindinio (sisteminio) kompiuterio be jokių pasekmių likusių mazgų funkcionavimui. Pramoninėje aplinkoje pageidautina naudoti ekranuotus vytos poros kabelius, nes jie užtikrina aukštą signalo ir triukšmo santykį.

Kai mazgai tinkle veikia kartu, nekyla duomenų perdavimo konfliktų, nes naudojama paprasta komandos/grąžinimo reikšmių seka. Tinkle visada yra vienas mainų iniciatorius (be adreso) ir daug pasyviųjų mazgų (su adresu). Mūsų atveju arbitras yra asmeninis kompiuteris, per nuoseklųjį RS-232 prievadą prijungtas prie ADAM tipo RS-232/RS-485 tinklo keitiklio. ADAM moduliai veikia kaip pasyvūs duomenų mainų dalyviai. Kai moduliai neperduoda duomenų, jie yra laukimo būsenoje. Pagrindinis kompiuteris inicijuoja duomenų mainus su vienu iš modulių, įgyvendindamas komandos / grąžinimo reikšmių seką. Paprastai komandą sudaro modulio, su kuriuo pagrindinis kompiuteris nori susisiekti, adresas. Modulis su nurodytu adresu vykdo komandą ir grąžinamą reikšmę perduoda sistemos kompiuteriui.

Kelių srovės RS-485 tinklo struktūra veikia dviejų laidų mazgų jungties pagrindu tinklo segmente. Dokų moduliai bus prijungti prie šių dviejų linijų naudojant vadinamuosius nuleidžiamus kabelius. Taigi visi ryšiai atliekami lygiagrečiai ir bet kokie mazgų sujungimai ir atjungimai jokiu būdu neturi įtakos viso tinklo veikimui. Kadangi ADAM moduliai veikia su RS-485 standartu ir naudoja komandas ASCII kodo formatu, jie gali susieti ir keistis informacija su bet kuriais kompiuteriais ir terminalais, kurie priima šiuos kodus. Organizuojant tinklą RS-485 protokolo pagrindu, gali būti naudojamos prisijungimo schemos: margučių grandinė, žvaigždutė, mišri ir kt.

Ryšio sistemos blokinė schema, apimanti šio standarto reikalavimus atitinkančius imtuvus ir formuotojus, parodyta fig. 22. Sistemos elementai yra tvarkyklės, imtuvai, jungiamasis kabelis ir derinimo rezistoriai (R c). Bendra apkrova, atsirandanti dėl imtuvų ir tvarkyklių buvimo pasyvioje (įjungta, didelės varžos) būsenoje, nustatoma pagal esamų apkrovos vienetų skaičių. Apkrovos vienetas, savo ruožtu, nustatomas pagal srovės-įtampos charakteristiką (volto-ampero charakteristikas). Apkrova yra vairuotojas (G), imtuvas (R) arba jų lygiagreti jungtis pasyvioje būsenoje (12 pav.).

Kiekvienas netolygios linijos varžos atvejis sukelia perduodamo signalo atspindį ir iškraipymą. Jei perdavimo linijoje atsiranda varžos netolygumas, tai iš karto sukelia signalo atspindžio efektą, kuris iškraipo pradinį signalą. Šis efektas ypač akivaizdus eilučių galuose. Norėdami pašalinti nelygumus, linijos gale įdiekite atitinkamą rezistorių.

Sąsajos yra įrenginys, leidžiantis keistis duomenimis tarp šaltinio ir imtuvo.

Lygiagreti sąsaja.

Tai n bitų magistralė, per kurią duomenys įvedami arba išvedami lygiagrečiai išilgai ryšio linijų, kurių kiekviena turi savo svorį. Duomenimis keičiamasi tarp šaltinio ir imtuvo per n bitų magistralę.

Tarkime, duomenys įvedami į pagrindinį kompiuterį iš ADC, tada ADC yra šaltinis, o pagrindinis kompiuteris yra imtuvas. CS signalas pasirenkamas, kai įdiegto proceso HA adresas sutampa su adresu, priskirtu prievadui arba įrenginiui, su kuriuo keičiamasi duomenimis. Įrenginiai, kurių adresai nesutampa su ShA įrenginių adresais, yra neutralios būsenos („poilsio“). Duomenys SD yra įdiegiami vienu metu.

Duomenys suskirstyti pagal kategorijas. Kiekviename skaitmenyje gali būti 0 arba 1. Skaitmeninis skaičius atitinka jo svorį. Sujungdami 4 skaitmenis į 1 simbolį, gauname mažą ir aukštą skaitmenį. Norėdami įrašyti skaičių į skaitmenį, turite pridėti didžiausio ir mažiausio skaitmenų reikšmes.

Lygiagrečią sąsają sudaro: vidinės magistralės (adresai, duomenys), spausdintuvo sąsaja, skirta prijungimui išoriniai įrenginiai ISA, PCI, AGP, LPT.

Orumas: didelis informacijos perdavimo greitis.

Trūkumas: Ribotas ryšio linijos ilgis, išorinių trukdžių poveikis, informacijos perdavimo greitis ribojamas vidinės magistralės.

Lygiagrečios sąsajos naudojamos keistis duomenimis tarp kompiuterio ir išorinio įrenginio, esančio nedideliu atstumu (LPT ~ 3m).

Jei duomenų mainų tarp procesoriaus ir išorinio įrenginio greitis nesutampa su procesoriaus veikimo greičiu, naudojamas buferis.

Buferis yra atmintis, kuri gali keistis duomenimis išorinio įrenginio greitį atitinkančiu greičiu (buferio užpildymas), o vėliau keistis duomenimis tarp buferio ir procesoriaus procesoriaus greičiu.

Buferių pavyzdys: talpyklos atmintis, buferinė atmintis kaip duomenų įvesties/išvesties įrenginių dalis (ADC plokštės, vaizdo plokštės).

Serijinė sąsaja.

Duomenys nuosekliai perduodami vienu laidu. Serijinės sąsajos apima: COM prievadą, USB, PC/2 (pelė, klaviatūra). Galima prijungti tik du įrenginius.

Nuosekliosios sinchroninės sąsajos (SSI) – duomenų perdavimui, be duomenų linijos, naudojamos laikrodžio impulsų (signalų) linijos.

Duomenų skaitymas ir rašymas atliekamas laikrodžio impulso (-duomenų mainų sinchronizacijos impulso) krašte.

Jei prie duomenų linijos prijungtas daugiau nei vienas įrenginys, tai įrenginio, su kuriuo keičiamasi duomenimis, pasirinkimas atliekamas specialiu CS signalu.

Šios sąsajos apima: SPI, I 2 C

Šios sąsajos naudojamos keistis duomenimis kompiuteryje, kuriame yra mikrovaldiklis ir kai kurie išoriniai įrenginiai (ADC, DAC, temperatūros jutiklis) įrenginio viduje.

Serijinė asinchroninė sąsaja (SAN)

PAN nėra sinchronizavimo signalų (nėra CLK (laikrodžio signalų)). Duomenų mainai vykdomi nuosekliai į duomenų liniją vienodais laiko intervalais įrengiant duomenų bitus.

● Serijinės asinchroninės pusiau dvipusės sąsajos

RxD – imtuvas,

TxD – siųstuvas.

Tos pačios iškrovos būsena perduodama reguliariais intervalais. Šio tipo sąsajoje tik 2 įrenginiai (imtuvas ir siųstuvas) gali dalyvauti perduodant duomenis.

1 – paleidimo impulsas (sinchronizuoja perdavimo procesą);

2 – perduodamas duomenų baitas (perduotų bitų skaičius 5-8);

3 – perduodama paslaugų informacija (parity check bit);

4 – stop bitai (mažiausiai 2) – atskiriantys bitus tarp nuosekliai perduodamų pranešimų.

3+4 – aptarnavimo bitai

Pariteto tikrinimo bitas naudojamas atsitiktinėms klaidoms pašalinti (informaciniame laikrodyje bito reikšmė yra 1 arba 0, reikšmė nustatoma taip, kad bendras vienetų skaičius būtų lyginis).

Jei baite yra trys vienetai, tada pariteto bitas = 1, jei 6, tada pariteto bitas = 0.

Stop bitai nustato minimalų laiko intervalą tarp gretimų pranešimų. Priklausomai nuo priimto duomenų mainų protokolo, jų gali būti 1 arba 2. Jei duomenys siunčiami per laiko intervalą, didesnį nei stop bitų intervalas, tai nesukelia duomenų perdavimo per sąsają gedimo, jei jis yra mažesnis.

Duomenų perdavimo greitis matuojamas [baud]. (1 bodas = 1 bitas/s).

Privalumai:

Duomenims perduoti reikia minimalių laidų,

Puikiai veikia dideliais atstumais.

Pačios sąsajos įgyvendinimas yra paprastesnis.

Trūkumas:

Nes duomenų srautai vyksta nuosekliai, ryšio linijos ilgis gali siekti iki šimtų metrų;

Duomenų perdavimo sparta yra mažesnė nei lygiagrečios sąsajos (šią problemą galima išspręsti naudojant laikrodžio ciklus)

Naudojamas pirmosiose telegrafo relių linijose.

● Serijinės asinchroninės dvipusės sąsajos

Dvipusis režimas – informacija perduodama abiem kryptimis vienu metu. Šaltinis ir paskirties vieta turi skirtingus prioritetus.

Pramoninė sąsaja RS-485 (dvipusis režimas)

Ši sąsaja leidžia sujungti kelis įrenginius viename SD.

Meistras – reiškia, kad kompiuteris pirmasis RS-485 ryšio linija išsiunčia užklausą, nurodydamas įrenginio, su kuriuo jis keisis duomenimis, adresą. Visi įrenginiai priima šį užklausą būdami budėjimo režimu, o įrenginys, kurio adresas sutampa su kompiuterio nurodytu numeriu, priima arba perduoda duomenis pagal nustatytą duomenų mainų protokolą.

Paprastai visi įrenginiai yra pavaros.

RS-422 (pusiau dvipusis režimas)

tcom > tup

tcom – siuntimo laikas tarp komandų

tп – bet kurio įrenginio duomenų perdavimo laikas (n-ojo įrenginio atsako trukmė, siekiant pašalinti signalų konkurenciją duomenų linijoje).

Signalams konvertuoti naudojami specializuoti keitikliai. RS-422 ir RS-485 sąsajų signalų konvertavimo įtaisai turi galvaninę izoliaciją. Duomenų perdavimas RS-422, RS-485 sąsajos linijomis vykdomas 2 laidais naudojant diferencialinę ryšio liniją, siekiant sumažinti išorinių laidų įtaką.

Ryšio linijos ilgis gali siekti iki 1 km naudojant standartinį konvertavimo įrenginį.

I/O įrenginių tipai

1. Kompiuterio magistralėje įdiegti įrenginiai (PSI, ISA). Jie tiesiogiai bendrauja su vidine magistrale ir gana greitai gali įvesti informaciją.

2. Išoriniai įrenginiai (COM – prievadas, LPT – prievadas, USB – prievadas). Išvesties įrenginys konvertuoja skaitmeninį kodą į įtampą. Skaitmeninės (diskrečios) informacijos išvesties kortelės naudojamos įrangai valdyti „įjungimo/išjungimo“ principu.

Šiuolaikinėse signalų įvesties-išvesties plokštėse gali būti skaitmeninis signalo procesorius (DSP – skaitmeninis signalų procesorius). Jis atlieka funkciją išankstinis gydymasįvesties signalus.

Gali multipleksuoti duomenis, pateikiamus ADC; skaitmeninis duomenų filtravimas (trukdžių šalinimas), signalo dažnio analizė (sukonstruota naudojant Furjė transformacijas).

I/O įrenginio specifikacijos

ADC charakteristikos:

skaitmenų skaičius;

Maksimali įėjimo įtampa (Yra keletas standartinių maksimalių įtampų: 1; 2,5; 5; 10 V);

Poliškumas (vienpolis: U=0÷Umax, dvipolis: U=-Umax÷Umax);

Multiplekserio buvimas (skirtas perjungti kanalus ir nustatyti, iš kurio kanalo signalas pateks į ADC)

Jei yra multiplekseris, pasirodo parametras, pvz., ADC kanalo konvertavimo dažnis. ADC pasas rodo bendrą konversijos dažnį. Todėl, jei f p- pase nurodytas konvertavimo dažnis, tada vieno kanalo konvertavimo dažnis: f kanalas=fp/m, Kur m– kanalų skaičius.

Galvaninės izoliacijos buvimas (naudojamas skaičiavimo ir išorinių įrenginių veikimo nuliniams potencialams atskirti);

Buferinės atminties talpa (aukšto dažnio sistemoms).

Įrašant informacija prarandama, nes Rašymo greitis yra mažesnis nei skaitymo greitis.

Daugelis ADC turi galimybę prijungti diferencialinį signalą.

RS-232 sąsaja

Viena iš labiausiai paplitusių nuosekliųjų sąsajų. Iš pradžių buvo sukurtas terminalams sujungti su centriniu kompiuteriu, o dabar plačiai naudojamas duomenų mainams tarp kompiuterių ir vieno mikrovaldiklio įrenginių. RS-232 sąsaja skirta sujungti du įrenginius (21 pav.). Vieno įrenginio siųstuvas yra prijungtas prie kito įrenginio imtuvo ir atvirkščiai, kuris užtikrina pusiau dvipusį duomenų perdavimą. Norėdami valdyti prijungtą įrenginį, galite naudoti papildomas RS-232 prievado linijas arba specialius simbolius, pridėtus prie perduodamų duomenų.

Perdavimo sparta 19 200 bps

Ryšio linijos ilgis 15 m

Signalo tipas: potencialas su bendru laidu

Siųstuvų skaičius 1

Imtuvų skaičius 1

RS-422 sąsaja

Sąsaja buvo sukurta 1975 m., skirta keistis duomenimis tarp centrinio kompiuterio ir periferinės įrangos. Sąsaja naudoja simetrišką ryšio liniją (22 pav.) ir užtikrina nuotolinės įrangos veikimą su pagreitintu duomenų mainu. Sąsaja užtikrina gerą bendrojo režimo triukšmo slopinimą, nes kaip ryšio linija naudojamas vytos poros kabelis. Kiekvieną siųstuvą galima įkelti į kelis imtuvus (iki 10), o tai leidžia vienu metu bendrauti su keliais įrenginiais.

Perdavimo greitis 10 Mbit/s

Ryšio linijos ilgis 1200 m

Signalo tipas: diferencialas, vytos poros

Siųstuvų skaičius 1

Imtuvų skaičius 10

Visiško dvipusio, tiesioginio ryšio organizavimas.

RS-485 sąsaja

Sąsaja plačiai naudojama pramonėje dvikrypčiai duomenų mainams per simetrišką dviejų laidų ryšio liniją su padidinta apkrova ir ilgiu (23 pav.). Naudojamas žvaigždžių ar žiedų tinklams organizuoti. Retransliatorių naudojimas leidžia padidinti atstumą tarp abonentų ir organizuoti naują tinklo segmentą.

CAN sąsaja

CAN nuoseklioji sąsaja yra specialiai sukurta sujungti jutiklius, pavaras ir išmaniuosius valdiklius, kurie valdo bet kokį objektą pramoninės automatikos sistemose. Pav. 24 paveiksle parodyta MPS konstravimo schema, pagrįsta specialia magistraline magistrale.

Pagrindiniai sąsajos privalumai: realiojo laiko apsikeitimo režimo suteikimas dėl aktyvaus pranešimų perdavimo galimybės, didelis atsparumas triukšmui ir klaidų taisymo protokolas.