Giáo trình Lập trình hệ thống - Chương 4: Giao tiếp cống nối tiếp - Phạm Hùng Kim Khánh
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
Chương 4
GIAO TIẾP CỐNG NỐI TIẾP
1. Cấu trúc cổng nối tiếp
Cổng nối tiếp được sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi, có
các ưu điểm sau:
- Khoảng cách truyền xa hơn truyền song song.
- Số dây kết nối ít.
- Có thể truyền không dây dùng hồng ngoại.
- Có thể ghép nối với vi điều khiển hay PLC (Programmable Logic Device).
- Cho phép nối mạng.
- Có thể tháo lắp thiết bị trong lúc máy tính đang làm việc.
- Có thể cung cấp nguồn cho các mạch điện đơn giản
Các thiết bị ghép nối chia thành 2 loại: DTE (Data Terminal Equipment) và DCE
(Data Communication Equipment). DCE là các thiết bị trung gian như MODEM còn DTE là
các thiết bị tiếp nhận hay truyền dữ liệu như máy tính, PLC, vi điều khiển, … Việc trao đổi
tín hiệu thông thường qua 2 chân RxD (nhận) và TxD (truyền). Các tín hiệu còn lại có chức
năng hỗ trợ để thiết lập và điều khiển quá trình truyền, được gọi là các tín hiệu bắt tay
(handshake). Ưu điểm của quá trình truyền dùng tín hiệu bắt tay là có thể kiểm soát đường
truyền.
Tín hiệu truyền theo chuẩn RS-232 của EIA (Electronics Industry Associations).
Chuẩn RS-232 quy định mức logic 1 ứng với điện áp từ -3V đến -25V (mark), mức logic 0
ứng với điện áp từ 3V đến 25V (space) và có khả năng cung cấp dòng từ 10 mA đến 20 mA.
Ngoài ra, tất cả các ngõ ra đều có đặc tính chống chập mạch.
Chuẩn RS-232 cho phép truyền tín hiệu với tốc độ đến 20.000 bps nhưng nếu cáp
truyền đủ ngắn có thể lên đến 115.200 bps.
Các phương thức nối giữa DTE và DCE:
- Đơn công (simplex connection): dữ liệu chỉ được truyền theo 1 hướng.
- Bán song công ( half-duplex): dữ liệu truyền theo 2 hướng, nhưng mỗi thời điểm
chỉ được truyền theo 1 hướng.
- Song công (full-duplex): số liệu được truyền đồng thời theo 2 hướng.
Định dạng của khung truyền dữ liệu theo chuẩn RS-232 như sau:
Start D0
0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
P
Stop
1
Khi không truyền dữ liệu, đường truyền sẽ ở trạng thái mark (điện áp -10V). Khi bắt
đầu truyền, DTE sẽ đưa ra xung Start (space: 10V) và sau đó lần lượt truyền từ D0 đến D7
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 75
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
và Parity, cuối cùng là xung Stop (mark: -10V) để khôi phục trạng thái đường truyền. Dạng
tín hiệu truyền mô tả như sau (truyền ký tự A):
Hình 4.1 – Tín hiệu truyền của ký tự ‘A’
Các đặc tính kỹ thuật của chuẩn RS-232 như sau:
Chiều dài cable cực đại 15m
Tốc độ dữ liệu cực đại 20 Kbps
Điện áp ngõ ra cực đại
Điện áp ngõ ra có tải
Trở kháng tải
± 25V
± 5V đến ± 15V
3K đến 7K
± 15V
Điện áp ngõ vào
Độ nhạy ngõ vào
Trở kháng ngõ vào
± 3V
3K đến 7K
Các tốc độ truyền dữ liệu thông dụng trong cổng nối tiếp là: 1200 bps, 4800 bps,
9600 bps và 19200 bps.
Sơ đồ chân:
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 76
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
Hình 4.2 – Sơ đồ chân cổng nối tiếp
Cổng COM có hai dạng: đầu nối DB25 (25 chân) và đầu nối DB9 (9 chân) mô tả như
hình 4.2. Ý nghĩa của các chân mô tả như sau:
D25 D9
Tín
hiệu
Hướng
truyền
Mô tả
1
-
-
-
Protected ground: nối đất bảo vệ
2
3
4
5
6
7
8
20
22
23
24
3
2
7
8
6
5
1
4
9
-
TxD
RxD
RTS
CTS
DSR
GND
DCD
DTR
RI
DTEÆDCE Transmitted data: dữ liệu truyền
DCEÆDTE Received data: dữ liệu nhận
DTEÆDCE Request to send: DTE yêu cầu truyền dữ liệu
DCEÆDTE Clear to send: DCE sẵn sàng nhận dữ liệu
DCEÆDTE Data set ready: DCE sẵn sàng làm việc
-
Ground: nối đất (0V)
DCEÆDTE Data carier detect: DCE phát hiện sóng mang
DTEÆDCE Data terminal ready: DTE sẵn sàng làm việc
DCEÆDTE Ring indicator: báo chuông
DCEÆDTE Data signal rate detector: dò tốc độ truyền
DTEÆDCE Transmit Signal Element Timing: tín hiệu định thời
truyền đi từ DTE
DSRD
TSET
-
15
17
-
-
TSET
RSET
DCEÆDTE Transmitter Signal Element Timing: tín hiệu định thời
truyền từ DCE để truyền dữ liệu
DCEÆDTE Receiver Signal Element Timing: tín hiệu định thời
truyền từ DCE để truyền dữ liệu
18
21
-
-
LL
RL
Local Loopback: kiểm tra cổng
DCEÆDTE Remote Loopback: Tạo ra bởi DCE khi tín hiệu nhận
từ DCE lỗi
14
16
19
13
12
25
9
-
-
-
-
-
-
-
-
STxD
SRxD
SRTS
SCTS
DTEÆDCE Secondary Transmitted Data
DCEÆDTE Secondary Received Data
DTEÆDCE Secondary Request To Send
DCEÆDTE Secondary Clear To Send
SDSRD DCEÆDTE Secondary Received Line Signal Detector
TM
Test Mode
Dành riêng cho chế độ test
Dành riêng cho chế độ test
Không dùng
10
11
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 77
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
2. Truyền thông giữa hai nút
Các sơ đồ khi kết nối dùng cổng nối tiếp:
TxD
RxD
GND
TxD
RxD
GND
TxD
RxD
GND
TxD
RxD
GND
DTE1
DTE2
DTE
DCE
Hình 4.3 – Kết nối đơn giản trong truyền thông nối tiếp
Khi thực hiện kết nối như trên, quá trình truyền phải bảo đảm tốc độ ở đầu phát và
thu giống nhau. Khi có dữ liệu đến DTE, dữ liệu này sẽ được đưa vào bộ đệm và tạo ngắt.
Ngoài ra, khi thực hiện kết nối giữa hai DTE, ta còn dùng sơ đồ sau:
TxD
RxD
GND
RTS
CTS
DSR
DCD
DTR
TxD
RxD
GND
RTS
CTS
DSR
DCD
DTR
DTE1
DTE2
Hình 4.4 – Kết nối trong truyền thông nối tiếp dùng tín hiệu bắt tay
Khi DTE1 cần truyền dữ liệu thì cho DTR tích cực Æ tác động lên DSR của DTE2
cho biết sẵn sàng nhận dữ liệu và cho biết đã nhận được sóng mang của MODEM (ảo). Sau
đó, DTE1 tích cực chân RTS để tác động đến chân CTS của DTE2 cho biết DTE1 có thể
nhận dữ liệu. Khi thực hiện kết nối giữa DTE và DCE, do tốc độ truyền khác nhau nên phải
thực hiện điều khiển lưu lượng. Quá trinh điều khiển này có thể thực hiện bằng phần mềm
hay phần cứng. Quá trình điều khiển bằng phần mềm thực hiện bằng hai ký tự Xon và Xoff.
Ký tự Xon được DCE gởi đi khi rảnh (có thể nhận dữ liệu). Nếu DCE bận thì sẽ gởi ký tự
Xoff. Quá trình điều khiển bằng phần cứng dùng hai chân RTS và CTS. Nếu DTE muốn
truyền dữ liệu thì sẽ gởi RTS để yêu cầu truyền, DCE nếu có khả năng nhận dữ liệu (đang
rảnh) thì gởi lại CTS.
3. Truy xuất trực tiếp thông qua cổng
Các cổng nối tiếp trong máy tính được đánh số là COM1, COM2, COM3, COM4 với
các địa chỉ như sau:
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 78
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
Tên Địa chỉ Ngắt Vị trí chứa địa chỉ
COM1 3F8h
COM2 2F8h
COM3 3E8h
COM4 2E8h
4
3
4
3
0000h:0400h
0000h:0402h
0000h:0404h
0000h:0406h
Giao tiếp nối tiếp trong máy tính sử dụng vi mạch UART với các thanh ghi cho trong
bảng sau:
Offset DLAB R/W Tên
Chức năng
0
0
1
0
1
W
R
THR Transmitter Holding Register (đệm truyền)
RBR Receiver Buffer Register (đệm thu)
0
R/W BRDL Baud Rate Divisor Latch (số chia byte thấp)
R/W IER Interrupt Enable Register (cho phép ngắt)
R/W BRDH Số chia byte cao
R
W
1
2
IIR
Interrupt Identification Register (nhận dạng ngắt)
FCR FIFO Control Register
3
4
5
6
7
R/W LCR Line Control Register (điều khiển đường dây)
R/W MCR Modem Control Register (điều khiển MODEM)
R
R
LSR Line Status Register (trạng thái đường dây)
MSR Modem Status Register (trạng thái MODEM)
Scratch Register (thanh ghi tạm)
R/W
Các thanh ghi này có thể truy xuất trực tiếp kết hợp với địa chỉ cổng (ví dụ như thanh
ghi cho phép ngắt của COM1 có địa chỉ là BACOM1 + 1 = 3F9h.
IIR (Interrupt Identification):
IIR xác định mức ưu tiên và nguồn gốc của yêu cầu ngắt mà UART đang chờ phục
vụ. Khi cần xử lý ngắt, CPU thực hiện đọc các bit tương ứng để xác định nguồn gốc của
ngắt. Định dạng của IIR như sau:
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
00: không có Cho phép FIFO 64 -
1: ngắt time-out Xác định nguồn 0:
có
FIFO
byte (trong 16750)
(trong 16550)
gốc ngắt
ngắt
11: cho phép
FIFO
1: không
ngắt
D2 D1
Ưu
tiên
Tên
Nguồn
D2 – D0 bị xoá
khi
Đọc LSR
0
0
4
Đường
Lỗi khung, thu đè, lỗi parity, gián đoạn
truyền
khi thu
0
1
1
0
3
2
Đệm thu
Đệm phát
Đệm thu đầy
Đệm phát rỗng
Đọc RBR
Đọc IIR, ghi
THR
1
1
1
Modem
CTS, DSR, RI, RLSD
Đọc MSR
(mức 1 ưu tiên cao nhất)
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 79
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
IER (Interrupt Enable Register):
IER cho phép hay cấm các nguyên nhân ngắt khác nhau (1: cho phép, 0: cầm ngắt)
D7 D6 D5
D4
D3
D2
D1
D0
-
-
POW HBR MODEM LINE TxEMPTY RxRDY
Cho phép kiểu
Cho phép khi lỗi
Cho phép khi
công suất thấp
modem
THR rỗng
Cho phép khi
RBR đầy
Cho phép kiểu
nghỉ (hibernate)
Cho phép khi lỗi
thu, phát
MCR (Modem Control Register):
D7 D6 D5 D4 D3
D2
D1
D0
-
-
-
LOOP OUT2 OUT1 RTS DTR
Mode loopback:
kiểm tra hoạt
đọng của UART
Điều khiển 2 ngõ ra
OUT1,OUT2 của
UART
Điều khiển tín hiệu
RTS và DTR
MSR (Modem Status Register):
D7 D6 D5
D4
D3
D2
D1
D0
RLSD RI DSR CTS
ΔRLSD ΔRI ΔDSR ΔCTS
Trạng thái của CD, RI,
DSR và CTS
1: nếu có thay đổi các tín hiệu so với lần đọc trước
ΔRI: = 1 nếu có xung dương tại RI
LSR (Line Status Register):
D7
D6
D5
D4 D3 D2 D1
D0
FIE TSRE THRE BI FE PE OE RxDR
FIE: FIFO Error – sai trong FIFO
TSRE: Transmitter Shift Register Empty – thanh ghi dịch rỗng (=1 khi đã phát 1 ký
tự và bị xoá khi có 1 ký tự chuyển đến từ THR.
THRE: Transmitter Holding Register Empty (=1 khi có 1 ký tự đã chuyển từ THR –
TSR và bị xoá khi CPU đưa ký tự tới THR).
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 80
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
BI: Break Interrupt (=1 khicó sự gián đoạn khi truyền, nghĩa là tồn tại mức logic 0
trong khoảng thời gian dài hơn khoảng thời gian truyền 1 byte và bị xoá khi CPU đọc LSR)
FE: Frame Error (=1 khi có lỗi khung truyền và bị xoá khi CPU đọc LSR)
PE: Parity Error (=1 khi có lỗi parity và bị xoá khi CPU đọc LSR)
OE: Overrun Error (=1 khi có lỗi thu đè, nghĩa là CPU không đọc kịp dữ liệu làm cho
quá trình ghi chồng lên RBR xảy ra và bị xoá khi CPU đọc LSR)
RxDR: Receiver Data Ready (=1 khi đã nhận 1 ký tự và đưa vào RBR và bị xoá khi
CPU đọc RBR).
LCR (Line Control Register):
D7
D6
D5 D4 D3 D2
D1
D0
DLAB SBCB PS2 PS1 PS0 STB WLS1 WLS0
DLAB (Divisor Latch Access Bit) = 0: truy xuất RBR, THR, IER, = 1 cho phép đặt
bộ chia tần trong UART để cho phép đạt tốc độ truyền mong muốn.
UART dùng dao động thạch anh với tần số 1.8432 MHz đưa qua bộ chia 16 thành tần
số 115,200 Hz. Khi đó, tuỳ theo giá trị trong BRDL và BRDH, ta sẽ có tốc độ mong muốn.
Ví dụ như đường truyền có tốc độ truyền 2,400 bps có giá trị chia 115,200 / 2,400 = 48d =
0030h Æ BRDL = 30h, BRDH = 00h.
Một số giá trị thông dụng xác định tốc độ truyền cho như sau:
Tốc độ (bps) BRDH BRDL
1,200
2,400
4,800
9,600
19,200
38,400
57,600
115,200
00h
00h
00h
00h
00h
00h
00h
00h
60h
30h
18h
0Ch
06h
03h
02h
01h
SBCB (Set Break Control Bit) =1: cho phép truyền tín hiệu Break (=0) trong khoảng
thời gian lớn hơn một khung
PS (Parity Select):
PS2 PS1 PS0
Mô tả
X
0
0
1
1
X
0
1
0
1
0
1
1
1
1
Không kiểm tra
Kiểm tra lẻ
Kiểm tra chẵn
Parity là mark
Parity là space
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 81
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
STB (Stop Bit) = 0: 1 bit stop, =1: 1.5 bit stop (khi dùng 5 bit dữ liệu) hay 2 bit stop
(khi dùng 6, 7, 8 bit dữ liệu).
WLS (Word Length Select):
WLS1 WLS0 Độ dài dữ liệu
0
0
1
1
0
1
0
1
5 bit
6 bit
7 bit
8 bit
Một ví dụ khi lập trình trực tiếp trên cổng như sau:
.MODEL SMALL
.STACK 100h
.DATA
Com1
EQU 3F8h
Com_int EQU 08h
Buffer
DB
251 DUP(?)
0
Bufferin DB
Bufferout
DB
?
0
Char
DB
Seg_com DW
Off_com DW
Mask_int DB
?
; Vector ng•t c•
?
?
Msg
.CODE
Main PROC
DB
'Press any key to exit$’
MOV AX,@DATA
MOV DS,AX
MOV AH,35h
MOV AL,Com_int
INT 21h
MOV Seg_com,ES
MOV Off_com,BX
; L•u vector ng•t c•
;Gán vector ng•t m•i
PUSH DS
MOV BX,CS
MOV DS,BX
LEA DX,Com_ISR
MOV AH,35h
MOV AL,Com_int
INT 21h
POP DS
MOV DX,Com1+3
MOV AL,80h
OUT DX,AL
; ••a ch• LCR
; Set DLAB = 1 cho phép ••nh t•c
; •• truy•n d• li•u
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 82
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
MOV DX,Com1
; G•i byte th•p
MOV AL,0Ch
OUT DX,AL
MOV DX,Com1+1
MOV AL,00h
OUT DX,AL
; G•i byte cao Æ 000Ch: xác ••nh
; t•c •• truy•n 9600bps
MOV DX,Com1+3
MOV AL,03h
OUT DX,AL
; LCR = 0000 0011B
; DLAB = 0, SBCB = 0 Æ c•m Break
; PS = 000 Æ no parity
; STB = 0 Æ 1 stop bit
; WLS = 11 Æ 8 bit d• li•u
MOV DX,Com1+4
MOV AL,03h
OUT DX,AL
; Tác ••ng ••n DTR và RTS
; MCR = 0000 0011b Æ DTR=RTS = 1
; Æ ngõ DTR và RTS c•a c•ng n•i
; ti•p = 0
MOV DX,21h
; Ki•m tra tr•ng thái ng•t
; D7 – D0 xác ••nh các IRQi
; =0: cho phép, =1: c•m
IN
AL,DX
MOV Mask_int,AL
AND AL,0EFh
OUT DX,AL
; = 1110 1111b Æ cho phép IRQ4
; Æ cho phép COM1
MOV AL,01h
MOV DX,Com1+1
OUT DX,AL
; IER = 0000 0001b Æ cho phép
; ng•t khi RBR ••y
MOV AH,09h
LEA Dx,Msg
INT 21h
Lap:
MOV AH,0Bh
INT 21h
CMP AL,0FFh
JE
Exit
MOV AL,bufferin
CMP AL,bufferout
JE
Lap
MOV AL,buffer[bufferout]
MOV char,AL
INC bufferout
MOV AL,bufferout
CMP AL,251
JNE Next
MOV bufferout,0
Next:
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 83
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
MOV DL,char
MOV AH,02h
INT 21h
; Xu•t giá tr• ra màn hình
; Xu•t ra c•ng n•i ti•p
MOV AL,char
MOV DX,Com1
OUT DX,AL
JMP Lap
Exit:
MOV AL,Mask_int
OUT 21h,AL
; Khôi ph•c tr•ng thái ng•t
;Khôi ph•c vector ng•t
MOV DX,Off_com
MOV BX,Seg_com
MOV DS,BX
MOV AH,35h
MOV AL,Com_int
INT 21h
MOV AH,4Ch
INT 21h
Main ENDP
Com_ISR PROC
MOV DX,Com1+5
IN AL,DX
; ••c n•i dung LSR
AND AL,1
; N•u D0 = 1 thì có d• li•u
JZ
exit_ISR
MOV DX,Com1
IN
AL,DX
MOV buffer[bufferin],AL
INC bufferin
MOV AL,bufferin
CMP AL,251
JNE Exit_ISR
MOV bufferin,0
Exit_ISR:
MOV AL,20h
OUT 20h,AL
IRET
; Báo cho PIC k•t thúc ng•t
Com_ISR ENDP
END Main
4. Truyền thông nối tiếp dùng ActiveX
4.1. Mô tả
Việc truyền thông nối tiếp trên Windows được thực hiện thông qua một ActiveX có
sẵn là Microsoft Comm Control.. ActiveX này dược lưu trữ trong file MSCOMM32.OCX.
Quá trình này có hai khả năng thực hiện điều khiển trao đổi thông tin:
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 84
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
- Điều khiển sự kiện:
Truyền thông điều khiển sự kiện là phương pháp tốt nhất trong quá trình điều khiển
việc trao đổi thông tin. Quá trình điều khiển thực hiện thông qua sự kiện OnComm.
- Hỏi vòng:
Quá trinh điều khiển bằng phương pháp hỏi vòng thực hiện thông qua kiểm tra các
giá trị của thuộc tính CommEvent sau một chu kỳ nào đó để xác định xem có sự kiện nào
xảy ra hay không. Thông thường phương pháp này sử dụng cho các chương trình nhỏ.
ActiveX MsComm được bổ sung vào một Visual Basic Project thông qua menu
Project > Components:
Hình 4.5 – Bổ sung đối tượng MsComm vào VBP
Biểu tượng của MsComm:
và các thuộc tính cơ bản mô tả như sau:
Mô tả
Thuộc tính
CommPort Số thứ tự cổng truyền thông
Input
Nhận ký tự từ bộ đệm
Xuất ký tự ra cổng nối tiếp
Mở / đóng cổng
Output
PortOpen
Settings
Xác định các tham số truyền
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 85
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
Hình 4.6 – Các thuộc tính của đối tượng MSComm
4.2. Các thuộc tính
Settings:
Xác định các tham số cho cổng nối tiếp. Cú pháp:
MSComm1.Settings = ParamString
MSComm1: tên đối tượng
ParamString: là một chuỗi có dạng như sau: "BBBB,P,D,S"
BBBB: tốc độ truyền dữ liệu (bps) trong đó các giá trị hợp lệ là:
110 2400
38400
300 9600 (măc định) 56000
600 14400
1200 19200
188000
256000
P: kiểm tra chẵn lẻ, với các giá trị:
Giá trị
Mô tả
O
E
M
S
Odd (kiểm tra lẻ)
Even (kiểm tra chẵn)
Mark (luôn bằng 1)
Space (luôn bằng 0)
Không kiểm tra
N
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 86
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
D: số bit dữ liệu (4, 5, 6, 7 hay 8), mặc định là 8 bit
S: số bit stop (1, 1.5, 2)
VD:
MSComm1.Settings = "9600,O,8,1" sẽ xác định tốc độ truyền 9600bps,
kiểm tra parity chẵn với 1 bit stop và 8 bit dữ liệu.
CommPort:
Xác định số thứ tự của cổng truyền thông, cú pháp:
MSComm1.CommPort = PortNumber
PortNumber là giá trị nằm trong khoảng từ 1 Æ 99, mặc định là 1.
VD:
MSComm1.CommPort = 1 xác định sử dụng COM1
PortOpen:
Đặt trạng thái hay kiểm tra trạng thái đóng / mở của cổng nối tiếp. Nếu dùng thuộc
tính này để mở cổng nối tiếp thì phải sử dụng trước 2 thuộc tính Settings và CommPort. Cú
pháp:
MSComm1.PortOpen = True | False
Giá trị xác định là True sẽ thực hiện mở cổng và False để đóng cổng đồng thời xoá
nội dung của các bộ đệm truyền, nhận.
VD: Mở cổng COM1 với tốc độ truyền 9600 bps
MSComm1.Settings = "9600,N,8,1"
MSComm1.CommPort = 1
MSComm1.PortOpen = True
Các thuộc tính nhận dữ liệu:
Input: nhận một chuỗi ký tự và xoá khỏi bộ đệm. Cú pháp:
InputString = MSComm1.Input
Thuộc tính này kết hợp với InputLen để xác định số ký tự đọc vào. Nếu InputLen = 0
thì sẽ đọc toàn bộ dữ liệu có trong bộ đệm.
InBufferCount: số ký tự có trong bộ đệm nhận. Cú pháp:
Count = MSComm1.InBufferCount
Thuộc tính này cùng dược dùng để xoá bộ đệm nhận bắng cách gán giá trị 0.
MSComm1.InBufferCount = 0
InBufferSize: đặt và xác định kích thước bộ đệm nhận (tính bằng byte). Cú pháp:
MSComm1.InBufferCount = NumByte
Giá trị măc định là 1024 byte. Kích thước bộ đệm này phải đủ lớn để tránh tình trạng
mất dữ liệu.
VD: Đọc toàn bộ nội dung trong bộ đệm nhận nếu có dữ liệu
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 87
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
MSComm1.InputLen = 0
If MSComm1.InBufferCount <> 0 Then
InputString = MSComm1.Input
End If
Các thuộc tính xuất dữ liệu:
Bao gồm các thuộc tính Output, OutBufferCount và OutBufferSize, chức năng
của các thuộc tính này giống như các thuộc tính nhập.
CDTimeout:
Đặt và xác định khoảng thời gian lớn nhất (tính bằng ms) từ lúc phát hiện sóng mang
cho đến lúc có dữ liệu. Nếu quá khoảng thời gian này mà vẫn chưa có dữ liệu thì sẽ gán
thuộc tính CommEvent là CDTO (Carrier Detect Timeout Error) và tạo sự kiện OnComm.
Cú pháp:
MSComm1.CDTimeout = NumTime
DSRTimeout:
Xác định thời gian chờ tín hiệu DSR trước khi xảy ra sự kiện OnComm.
CTSTimeout:
Đặt và xác định khoảng thời gian lớn nhất (tính bằng ms) đợi tín hiệu CTS trước khi
đặt thuộc tính CommEvent là CTSTO và tạo sự kiện OnComm. Cú pháp:
MSComm1.CTSTimeout = NumTime
CTSHolding:
Xác định đã có tín hiệu CTS hay chưa, tín hiệu này dùng cho quá trình bắt tay bằng
phần cứng (cho biết DCE sẵn sàng nhận dữ liệu), trả về giá trị True hay False.
DSRHolding:
Xác định trạng thái DSR (báo hiệu sự tồn tại của DCE), trả về giá trị True hay False.
CDHolding:
Xác định trạng thái CD, trả về giá trị True hay False.
DTREnable:
Đặt hay xoá tín hiệu DTR để báo sự tồn tại của DTE. Cú pháp:
MSComm1.DTREnable = True | False
RTSEnable:
Đặt hay xoá tín hiệu RTS để yêu cầu truyền dữ liệu đến DTE. Cú pháp:
MSComm1.RTSEnable = True | False
NullDiscard:
Cho phép nhận các ký tự NULL (rỗng) hay không (= True: cấm). Cú pháp:
MSComm1.NullDiscard = True | False
SThreshold:
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 88
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
Số byte trong bộ đệm truyền làm phát sinh sự kiện OnComm. Nếu giá trị này bằng 0
thì sẽ không tạo sự kiện OnComm. Cú pháp:
MSComm1.SThreshold = NumChar
HandShaking:
Chọn giao thức bắt tay khi thực hiện truyền dữ liệu. Cú pháp:
MSComm1.HandShaking = Protocol
Các giao thức truyền bao gồm:
Protocol
ComNone
Giá trị
Mô tả
0
1
2
Không băt tay (mặc định)
Bắt tay phần mềm (Xon/Xoff)
Bắt tay phần cứng (RTS/CTS)
Bắt tay phần cứng và phàn mềm
ComXon/Xoff
ComRTS
ComRTSXon/Xoff 3
CommEvent:
Trả lại các lỗi truyền thonog hay sự kiện xảy ra tại cổng nối tiếp
Các sự kiện:
Sự kiện
Giá trị
Mô tả
ComEvSend
1
Đã truyền ký tự
ComEvReceive 2
Khi có ký tự trong bộ đệm nhận
Có thay đổi trên CTS (Clear To Send)
Có thay đổi trên DSR (Data Set Ready)
Có thay đổi trên CD (Carrier Detect)
Phát hiện chuông
ComEvCTS
ComEvDSR
ComEvCD
ComEvRing
ComEvEOF
3
4
5
6
7
Nhận ký tự kết thúc file
Các lỗi truyền thông:
Lỗi
Giá trị
Mô tả
ComBreak
1001
Nhận tín hiệu Break
ComCTSTO 1002
Carrier Detect Timeout
Lỗi khung
Phần cứng không đọc ký tự trước khi gởi ký tự kế
Carrier Detect Timeout
Tràn bộ đệm nhận
ComFrame
ComOver
ComCDTO
1004
1006
1007
ComRxOver 1008
ComRxParity 1009
Lỗi parity
ComTxFull
1010
Tràn bộ đệm truyền
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 89
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
4.3. Sự kiện OnComm
Sự kiện OnComm xảy ra bất cứ khi nào giá trị của thuộc tính CommEvent thay đổi.
Các thuộc tính RThreshold và SThreshold = 0 sẽ cấm sự kiện OnComm khi thực hiện nhận
hay gởi dữ liệu. Thông thường, SThreshold = 0 và RThreshold = 1.
Một chương trình truyền nhận đơn giản thực hiện bằng cách nối chân TxD với RxD
của cổng COM1 (loopback). Phương pháp này dùng để kiểm tra cổng nối tiếp.
Thuộc tính cơ bản của cổng nối tiếp:
Hình 4.7 – Các thuộc tính cơ bản của MSComm
Cửa sổ chương trình thực thi:
Textbox chứa
các ký tự gởi
Đối tượng
MSComm
Textbox chứa
các ký tự nhận
Yêu cầu truyền
dữ liệu
Hình 4.8 – Cửa sổ chương trình loopback
Chương trình nguồn:
VERSION 5.00
Object
=
“{648A5603-2C6E-101B-82B6-
000000000014}#1.1#0”; “MSCOMM32.OCX”
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 90
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
Begin VB.Form Form1
Caption
=
“Loopback Serial Port
Example”
ClientHeight
ClientLeft
ClientTop
ClientWidth
LinkTopic
=
=
=
=
=
=
=
3195
60
345
4680
“Form1”
3195
4680
ScaleHeight
ScaleWidth
StartUpPosition =
3
‘Windows Default
Begin VB.CommandButton cmdExit
Caption
Height
Left
TabIndex
Top
=
=
=
=
=
=
“Exit”
615
2640
5
2160
1095
Width
End
Begin VB.CommandButton cmdSend
Caption
Height
Left
TabIndex
Top
=
=
=
=
=
=
“Send”
615
1200
4
2160
975
Width
End
Begin VB.TextBox txtReceive
Height
Left
Locked
TabIndex
Top
=
=
=
=
=
=
735
1320
-1 ‘True
3
1080
2535
Width
End
Begin VB.TextBox txtTransmit
Height
Left
TabIndex
Top
=
=
=
=
=
735
1320
0
240
2535
Width
End
Begin MSCommLib.MSComm MSComm1
Left
Top
_ExtentX
_ExtentY
=
=
=
=
3960
240
1005
1005
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 91
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
_Version
DTREnable
RThreshold
=
=
=
393216
-1 ‘True
1
End
Begin VB.Label Label2
Caption
Height
Left
=
=
=
=
=
=
“Receive:”
375
240
2
1200
855
TabIndex
Top
Width
End
Begin VB.Label Label1
Caption
Height
Left
=
=
=
=
=
=
“Transmit:”
375
240
1
240
975
TabIndex
Top
Width
End
End
Attribute VB_Name = “Form1”
Attribute VB_GlobalNameSpace = False
Attribute VB_Creatable = False
Attribute VB_PredeclaredId = True
Attribute VB_Exposed = False
Private Sub cmdExit_Click()
MSComm1.PortOpen = False
‘Đóng cổng
End
End Sub
Private Sub cmdSend_Click()
MSComm1.Output = Trim(txtTransmit.Text)’Gởi dữ liệu
End Sub
Private Sub Form_Load()
MSComm1.CommPort = 1
‘COM1
MSComm1.Settings = “9600,n,8,1” ‘Tốc độ 9600bps
MSComm1.PortOpen = True
End Sub
‘ Mở cổng
Private Sub MSComm1_OnComm()
If (MSComm1.CommEvent = comEvReceive) Then
txtReceive.Text = txtReceive.Text + MSComm1.Input
End If
End Sub
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 92
Tài liệu Lập trình hệ thống
Chương 4
5. Giao tiếp với vi điều khiển
Khi thực hiện giao tiếp với vi điều khiển, ta phải dùng thêm mạch chuyển mức logic
từ TTL Æ 232 và ngược lại. Các vi mạch thường sử dụng là MAX232 của Maxim hay
DS275 của Dallas. Mạch chuyển mức logic mô tả như sau:
_PC
TxD
1
6
2
7
3
8
4
9
5
13
14
12
11
1
R1IN
R1OUT
T1IN
C+
RxD_PC
T1OUT
C25
10u
6
2
MAX232
3
C28
10u
V-
C1-
DB9
4
C2+
C2-
V+
5
C29
10u
C26
10u
VCC
C27
10u
Hình 4.9 – Mạch chuyển mức logic TTL ↔ RS232
Tuy nhiên, khi sử dụng mạch chuyển mức logic dùng các vi mạch thì đòi hỏi phải
dùng chung GND giữa máy tính và vi mạch Æ có khả năng làm hỏng cổng nối tiếp khi xảy
ra hiện tượng chập mạch ở mạch ngoài. Do đó, ta có thể dùng thêm opto 4N35 để cách ly về
VCC
điện. Sơ đồ mạch cách ly mô tả như sau:
1K
TxD
6
5
1
2
VCC
4
68K
DTR
4N35
1
6
2
7
3
8
4
9
5
4.7K
RxD_PC
TxD_PC
1
2
6
5
RxD
4.7K
4
4N35
RTS
2.2K
Hình 4.10 – Mạch chuyển mức logic TTL ↔ RS232 cách ly
Khi giao tiếp, vi điều khiển chính là một DTE nên sẽ nối RxD của máy tính với TxD
của vi điếu khiển và ngược lại. Mạch kết nối đơn giản giữa vi điều khiển và máy tính như
sau:
Phạm Hùng Kim Khánh
Trang 93
LED
LED
LED
LED
LED
LED
LED
LED
1
3
2
74LS04
1
2
3
4
5
6
7
8
9
VCC
VCC
4
74LS04
1
2
3
4
5
6
7
8
9
5
6
74LS04
21
22
23
24
25
26
27
28
39
38
37
36
35
34
33
32
9
8
330
P2.0/A8
P2.1/A9
P0.0/AD0
P0.1/AD1
SW DIP-8
74LS04
P2.2/A10 P0.2/AD2
P2.3/A11 P0.3/AD3
P2.4/A12 P0.4/AD4
P2.5/A13 P0.5/AD5
P2.6/A14 P0.6/AD6
P2.7/A15 P0.7/AD7
330
11
13
1
10
74LS04
1
6
2
7
3
8
4
9
5
12
74LS04
10
11
12
13
14
15
16
17
1
2
3
4
5
6
7
8
P3.0/RXD
P3.1/TXD
P3.2/INT0
P3.3/INT1
P3.4/T0
P3.5/T1
P3.6/WR
P3.7/RD
P1.0
P1.1
P1.2
P1.3
P1.4
P1.5
P1.6
P1.7
13
12
11
1
R1IN
R1OUT
14
2
T1OUT
T1IN
C+
74LS04
6
2
MAX232
3
C28
10u
3
4
V-
C1-
C2+
C2-
74LS04
10u
4
30
29
19
18
ALE/PROG
PSEN
XTAL1
XTAL2
V+
5
C29
10u
C26
10u
31
9
EA/VPP
RST
VCC
C27
10u
AT89C51
33p
11.059MHz
C31
Hình 4.11 – Kết nối với vi điều khiển
Tải về để xem bản đầy đủ
41 trang
23780
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Lập trình hệ thống - Chương 4: Giao tiếp cống nối tiếp - Phạm Hùng Kim Khánh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_lap_trinh_he_thong_chuong_4_giao_tiep_cong_noi_ti.pdf
