Chương
7

GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP
7.1 CẤU TRÚC CỔNG COM
Cổng nối tiếp trên máy tính, thường gọi là cổng COM, được
sử dụng để truyền dữ liệu hai chiều giữa máy tính và ngoại vi, có
các ưu điểm sau:
- Khoảng cách truyền dài hơn so với cổng song song. Cổng
nối tiếp truyền mức 1 từ −3V đến −25V và mức 0 từ +3V đến
+25V nên tính chống nhiễu cao hơn, cho phép khoảng cách truyền
xa hơn.
- Số dây kết nối ít, tối thiểu ba dây.
- Có thể ghép với đường dây điện thoại, cho phép khoảng
cách truyền chỉ bò giới hạn bởi mạng tổng đài điện thoại.
- Có thể truyền không dây dùng tia hồng ngoại.
- Ghép nối dễ dàng với vi điều khiển hay PLC.
- Cho phép nối mạng.
Các thiết bò ghép nối nối tiếp chia làm hai loại DTE (Data
Terminal Equipment) và DCE (Data Communication Equipment)
DCE là các thiết bò trung gian như modem, còn DTE là các thiết
bò như máy tính, vi điều khiển, PLC, là nguồn tạo ra dữ liệu hay
tiếp nhận dữ liệu để xử lý. Có thể ghép nối DTE với DTE hoặc
DCE, DCE với DTE hoặc DCE. Tín hiệu truyền nối tiếp theo
dạng xung chuẩn RS 232 của EIA (Electronics Industry
Associations), mức logic 0 còn gọi là Space giữa +3 và +25V, mức
logic 1 còn gọi là Mark, ở giữa −3V và −25V.
Từ DTE tín hiệu được truyền giữa hai dây TXD và GND theo
khuôn dạng H.7.1 sau:
Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 176


chuông
Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 177

Thường sử dụng các sơ đồ kết nối (H.7.3):

Hình 7.3:
a) Kết nối trực tiếp; b) Kết nối qua modem
Tín hiệu truyền nối tiếp dưới dạng các bit, số bit trong một
giây được gọi là baud, vận tốc truyền thông dụng là 300, 600,
1200, 2400, 4800, 9600, 19200… baud. Nếu dùng vận tốc 9600
baud và khung truyền 8, E, 2 (8 bit dữ liệu, 1 bit kiểm tra chẵn, 2
bit stop) thì truyền một byte chiếm 12 bit vậy một giây truyền
được 800 byte, thời gian truyền 1 bit là ~ 0,1msec. Các modem
đời mới có thể đạt tốc độ 56000 baud, tuy nhiên các vi mạch
truyền nối tiếp có thể đạt tốc độ cao hơn đến 115200 baud (vi
mạch 16550) 230400 baud (16C650) vì vậy các modem phải nén
tín hiệu trước khi truyền trên đường. Kết nối giữa máy tính
(DTE) và modem (DCE) thực hiện theo nguyên tắc các chân cùng
tên nối với nhau. Còn khi kết nối DTE và DTE thường dùng sơ
đồ sau:
D9 D25 D25 D9
3 2 TD RD 3 2
2 3 RD TD 2 3
5 7 SG SG 7 5
4 20 DTR DTR 20 4
6 6 DSR DSR 6 6
1 8 CD CD 8 1

Tên Đòa chỉ gốc Ngắt Nơi chứa đòa chỉ
COM 1 3F8 4 0000 : 0400
COM 2 2F8 3 0000 : 0402
COM 3 3E8 4 0000 : 0404
COM 4 2E8 3 0000 : 0406
Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 179 Hình 7.4a:
Card giao tiếp LPT/COM phần đệm
Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 180

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006

Hình 7.4b:
Card giao tiếp LPT/COM phần LPT
Taực giaỷ: TS Nguyeón ẹửực Thaứnh Trang 181 Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 182

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006
Hình 7.4c:
Card giao tiếp LPT/COM phần COM


22 RD Đọc dữ liệu, không đảo
23 DDIS Driver Disable, cấm driver
24 /TXRDY Transmitter Ready, sẵn sàng phát
25 /ADS Address Strobe. Cài đòa chỉ
26..28 A2, A1, A0 Chọn thanh ghi
29 /RXRDY Receive Ready
30 INTR Interrupt Output, yêu cầu ngắt
31 nOUT2 User Output 2
32 /RTS Request to Send
33 /DTR Data Terminal Ready
34 /OUT1 User Output 1
35 MR Master Reset
36 /CTS Clear To Send
37 /DSR Data Set Ready
38 nDCD Data Carrier Detect
39 nRI Ring Indicator
40 VDD + 5 Volts

Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 184

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006
Bảng 7.4 Các thanh ghi của UART
Đòa chỉ gốc DLAB Đọc/Ghi Tên Chức năng
0 Ghi THR
Transmitter Holding Register
Thanh ghi giữ thông tin truyền
0 Đọc RBR
Receiver Buffer Register
Thanh ghi đệm thu

4800 00 18
9600 00 0C
19200 00 06
38400 00 03
57600 00 02
115200 00 01
Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 185

Bảng 7.6:

Thanh ghi cho phép ngắt

D5 Cho phép kiểu công suất thấp (16750)
D4 Cho phép kiểu ngủ (16750)
D3 Cho phép ngắt khi có lỗi modem
D2 Cho phép ngắt khi có lỗi truyền, thu
D1 Cho phép ngắt khi THR trống (đã truyền dữ liệu)
D0 Cho phép ngắt khi RBR đầy (đã nhận dữ liệu)
Bảng 7.7:
Thanh ghi nhận dạng ngắt IIR
D6 D7
0 0 Không có FIFO
0 1 Cho phép FIFO nhưng không dùng

Bit 6 - 7
1 1 Cho phép FIFO
Bit 5 Cho phép FIFO 64 byte (16750)

Bảng 7.8:

Thanh ghi điều khiển đường truyền LCR
xác đònh khung truyền
1 : cài đặt số chia DLAB Bit 7
0 : truy xuất RBR, THR, IER
Bit 6 Khi bằng 1 cho phép truyền tín hiệu BREAK, đường dây ở mức 0 (+12V) trong thời
gian lớn hơn một khung
Bit 5 Bit 4 Bit
3
X X 0

Không kiểm tra cờ chẵn/lẻ
0 0 1 Khi lẻ
0 1 1 Khi chẵn
1 0 1 Bit kiểm tra cờ chẵn lẻ là 1
Bit 3 ÷
5
1 1 1 Bit kiểm tra cờ chẵn lẻ là 0
0 Một bit stop Bit 2
1 Hai bit stop khi số bit dữ liệu là 6, 7, 8. Khi số bit dữ liệu là 5 thì dùng 1,5
bit stop
Bit 1 Bit 0
0 0 5 bit dữ liệu
0 1 6 bit dữ liệu
1 0 7 bit dữ liệu
Bit 0,
1
1 1 8 bit dữ liệu
Bảng 7.9:

Bit 4 Logic của CTS
Bit 3 Mức 1 khi có CD đổi trạng thái
Bit 2 Mức 1 khi RI đổi từ thấp lên cao
Bit 1 Mức 1 khi DSR thay đổi
Bit 0 Mức 1 khi CTS thay đổi 7.2 MẠCH CHUYỂN MỨC

Khi ghép cổng COM máy tính với vi điều khiển hay mạch TTL
cần phải có mạch chuyển mức TTL Ỉ 232 và ngược lại. Các vi
mạch thường dùng là cập MC1488-MC1489, MAX232 (Maxim) hoặc
DS275 (Dallas) (Hình 7.6), SN75150- SN75154 (Hình 7.4). Loại
MAX232 thông dụng hơn cả vì chỉ cần nguồn 5V, nguồn ±10V do
mạch dao động 16KHz bên trong cung cấp.
Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 188

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006
Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 189
Hình 7.6:
Một số vi mạch chuyển đổi TTL ---RS232 thông dụng