TEMA 1: COMUNICACIÓ ENTRE SISTEMES MICROORDINADORS

• Introducció.

Per tal d'establir la comunicació entre sistemes usarem misstges i s´hauran de respectar unes regles(protocols) per tal que els dos sistemes s'entenguin.

Un protocol es defineix:

El sistema de comunicació implicarà un hardware i un software.

Línia de comunicació:

• parell telefònic.

• fibrra òptica

• cable coaxial

• radio enllaç

DTE:Data Transmission Equipment.

DCE: Data Communication Equipment,

Si les distàncies no són grans els modems no són necessaris, simplement amb cables podem interconnectar-los.

Per exemple, impressora sèrie, pantalla alfanumèrica ó gràfica., panel de visualització..

• Comunicació en sèrie i en paral.lel.

La comunicaió en paral.lel té com a avantages que la transmissió és més ràpida ja que la transmissió es fa byte a byte,

Com desavantages es que necessitem fils més `grossos' ja que necessitem 8 ó 16 canals (per llargues distàncies utilitzarem el modem).

En sèrie el sistema funciona amb un convertidor paral.lel - sèrie a l'entrada i un convertidor sèrie- paral.lel al final de la comunicació, per aixó tindrem com avantage només un canal per la transmissió.

• Comunicació sincrona i asincrona.

En la comunicació entre dos sistemes sútilitzen missatges constituits per caracters d'informació. En la transmissió asincrona els caracters d'informació tenen el següent format:

En la comunicació sincrona està caracteritzada perque quan el transmissor no té informació, transmiteix caràcters de sincronisme (S).

No inclou els bits de start ni els bits de stop.

Té 9 bits/caracter amb un estalvi del 25% en temps respecte l'asincrònic.

En resum, amb comunicació asincrona és a baixes velocitats i la sincrona a altes velocitats.

• Tipus de transmissió.

-Transmissió digital directe.

Els nivells de tensió que corresponen als bits 0 i 1 s'apliquen directament a la línia de transmissió que en general es una línia bifilar.

És formen circuits RC degut a la capacitat que es forma entre entre els dos fils enrollats i la seva resistència interna.

En el cas de que el temps del bit sigui molt petita tindrem una distorsió inadmissible.

Existeix una norma de comunicació , RS- 232C, que ens dona diverses parametres sobre aquestes característiques:

Cmàx=2500 pF

Vmàx=20.000 bit/s

Per tant aquest tipus de transmissió és per distàncies petites, encara que també es pot fer amb un cable coaxial en comptes d'un telefònic i així augmentar una mica les distàncies (fins a un m'axim de 500 m sense repetidors.)

-Transmissió amb modulació d'ona portadora.

S'utilitza per grans distàncies i implica la utilització de modems telegràfics. Un modem inclou una part transmissora i una receptora. A la part transmissora es realitza una modul.lació d'ona portadora i a la receptora es realitza un desmodulació dels senyals rebuts.

Aquesta modulació es diu FSK -> Frequency Shift Keying.

Modems Asíncrons -> Baixa Velocitat ; modul.lació FSK o PSK (Phase..)

Síncrons -> Alta velocitat; MPSK (multiple..) o APSK (Amplitude..)

• Tipus d'USART´s i funcionament.

a) No programables (en general són UART´s).

b) Programbles (en general són USART's)

-Funcionament de la part transmissora d'una USART.

-Serialització de les informacions que reb en paral.lel.

-Generació dels bits start, stop i paritat.

-Funcions de la part receptora d'una USART.

-Paral.letizació de les dades rebudes en sèrie.

-Comprovar el format o estructura dels caracters rebuts (Frame Error),

-Comprovar la paritat (Parity Error)

-Comprovar que no hi ha hagut superposició o solapament dels caràcters (Over Run Error).

En el cas d'una USART no programable el circuit integrat ha de tenir totes aquestes potes.

Les USART's programables en canvi es programen al inicialitzar el programa a base de carregar paraules de control des del bus de dades, i tenen una paraula d'estatus que pot llegir-se a traves del propi bus de dades per poder determinar s'hi ha algun error.

Es pot programar:

a) K= Velocitat de transmissió.

b) Nombre de bits d'informació (5,7,8).

c) Paritats (parell , senar, sense paritat).

d) Nombre de bits de stop (1, 1* i 2 ).

• Senyal de control de módem.

La USART estarà connectada a un modem que és el que estarà connectat a la línia.

Té fins a 25 potes per la connexió DTE /DCE.

Les altres senyals fins a 25 són auxiliars, el nombre que s'utilitza depén:

Així doncs, només s'empra un subset ( 9 pins, p.e.).El numero mínim de senyals que es poden utilizar és de tres.

• Modes de comunicació.

a) SIMPLEX: Transmissió unidireccional no simultània.

b) HALF-DUPLEX: Transmissió bidireccional no simultània.

c) FULL DUPLEX, DUPLEX: Transmissió bidireccional simultània.

- A quatre fils.

Cada receptor rebrà tots els canals, haurà de tenir un filtre passabanda centrat a freqüència fC del canal adequat. Haurà una diafonia entre canals perque el ordre dels filtres no pot ser infinit.

El filtre de transmissió, el que fa és acortar la senyal de sortida per a que no sigui massa ampla.

El filtre de recepció el que fa és separar el canal que ens interessa de la senyal.

Segons la normativa, per un parell telefònic (BW=4 kHz) només podríem transmetre per sota de 2400 bauds (BW=4k8Hz); actualment, però, mitjançant les noves tècniques es poden arribar a 28800 o 33000 bauds (primer hi ha una compressió).

TEMA 2: NORMALITZACIÓ.

ISO

CCITT (Normes sèrie V: xarxa telefònica conmutada).

(Normes sèrie X: xarxa de conmutació de paquets).

IEEE

IEE (Institut of Electrical Engineer).Anglaterra.

ECMA (European Computer Manufacters Association).

EIA (RS-Nº-lletra).

RS232-C

-1 fil per senyal.

-comú únic( SG).

-”1” lògic: transmissor -5 a -15 V

receptor de -3 a -15 V

- “0” lògic :transmissor de 5 a 15V

receptor de 3 a 15 V

-marge de soroll : 2 V

La part transmissora aplica les tensions a la línia a través dels LINE DRIVERS i la part receptora rep les tensions de la línia a través del LINE RECEIVER.

Problemes de RS-232C:

- Diafonia important entre canals.

-Influència dels sorolls i de la d.d.p. entre els extrems del cable.

Per aquestes raons la RS-232C es emprable per:

d=< 15 m.

v=< 20 kbits/s

tensions>= 3 V

RS-422

Especifica una transmissió equilibrada sobre un parell telefònic.

-Diafonia molt menor.

-D.d.p. entre els extrems del cable no influeix.

-Sorolls baixen molt.

-d=<1000 m. ! 10 kbits/s

-d=<10m. ! 10 Mbits/s

-marge de soroll! 1,8 V

RS-423

Especifica una transmissió amb un retorn comú pels senyals que van en un mateix sentit i un altre que van en un sentit contrari.

-Millora la diafonia.

-D.d.p continua sent important.

-d=< 1000m ! 3 kbits/s

-d=< 10 m ! 3 Mbits/s

-marge de soroll ! 3,8 V

RS-485

Especifica una xarxa d'àrea local senzilla i económica.

Tècniques de comunicació industrial