cwiczenie_2.pdf

POLITECHNIKA LUBELSKA

Wydział Elektrotechniki i Informatyki

Katedra Sieci Elektrycznych i Zabezpiecze ń

Instrukcja Laboratoryjna

Laboratorium Teletechniki

Łącza fizyczne asynchronicznej

transmisji danych – komunikacji za

pomocą łączy RS232, RS 422, RS 485

oraz pętli światłowodowej.

Ostatnia modyfikacja 11 października 2011

Opis uradzeń: 2 komputery, program PComm Lite, akcesoria i przewody.

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zdobycie umiejętności zorganizowania połączenia za pomocą

mediów transmisyjnych wykorzystujących komunikację asynchroniczną do transmisji

danych. W ramach ćwiczenia należy:

1. Zapoznać się właściwościami oraz funkcjami oferowanymi przez

oprogramowanie PComm Lite lub TeraTerm.

2. Zorganizować kanał fizyczny łącza RS 232C do komunikacji komputer –

komputer w postaci pełnego połączenia.

3. Dobrać parametry komunikacji w ustawieniach na obu komputerach i dokonać

transmisji danych znakowych oraz plików.

4. Tą samą czynność przeprowadzić dla połączeń zredukowanych.

5. Zorganizować kanał fizyczny łącza RS 422 i RS 485 oraz sprawdzić jego

działanie przesyłając dane.

6. Sprawdzić działanie konwerterów sygnału.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów specjalności elektroenergetyka ze

standardami komunikacyjnymi wykorzystywanymi do przesyłania danych pomiarowych,

sygnalizacyjnych i sterowniczych w obiektach energetyki zawodowej i przemysłowej. W

ćwiczeniu jako źródło danych wykorzystane zostaną urządzenia EAZ oraz urządzenia

komunikujące się z nimi (np. koncentrator lub komputer z odpowiednim oprogramowaniem).

Tworzone stanowisko laboratoryjne ma umożliwić modelowanie wszystkich

opisanych standardów. Posłużą do tego celu przygotowane zestawy złącz oraz listwy

zaciskowe do modelowania połączeń. Zadaniem studenta będzie skonfigurowanie

poszczególnych połączeń, sprawdzenie zgodności schematu sygnalizacji dla poszczególnych

łączy oraz zapoznanie się z metodami kontroli sygnałów elektrycznych i optycznych.

2. Podstawy teoretyczne. Komunikacja szeregowa

Transmisja asynchroniczna służy do przesyłania pojedynczych znaków, które

posiadają ściśle określony format. Pomiędzy transmisją kolejnych znaków występują przerwy

o czasie nie mniejszym niż czas transmisji jednego bitu. W stanie spoczynku, kiedy znaki nie

są transmitowane, linia przyjmuje stan logicznej 1. Każdy nowy znak rozpoczynany jest

bitem startu (logiczne 0). Bit startu służy do synchronizacji układu odbiornika

(synchronizacja lokalnego sygnału zegarowego umożliwiającego próbkowanie stanu linii w

odpowiednich momentach).

2.1. Struktura znaku (jednostkowej porcji informacji)

Pojedynczy znak rozpoczyna się bitem startu (logiczne 0), dalej następuje pole danych

(najczęściej 7 lub 8 bitów), za polem danych przewidziany jest bit kontrolny(tzw. bit

parzystości, nieobowiązkowy), znak kończy się jednym lub dwoma bitami stopu (logiczne 1).

Bity w polu danych są wyprowadzane na linię sygnałową rozpoczynając od bitu najmniej

znaczącego (LSB). Aby transmisja mogła przebiegać prawidłowo struktura znaku (również

prędkość transmisji) w stacji nadawczej i odbiorczej musi być jednakowa. Przyjęto

następujący sposób opisu struktury znaku:

Liczba bitów danych / kontrola parzystości / liczba bitów stopu - np. 7E1, 8N1

Bit parzysto ś ci. Najczęściej spotykany:

− E – even – Jeżeli liczba jedynek w polu danych jest parzysta to bit parzystości

− ustawiony na „0”

− N – none – brak bitu parzystości

− Rzadko spotykany:

− O – odd – Jeżeli liczba jedynek w polu danych jest nieparzysta to bit parzystości

− ustawiony na „0”

− M – mark – ustawienie na sztywno bitu parzystości na „1”

−

S – space – ustawienie na sztywno bitu parzystości na „0”

Rys. 2.1

2.2.

Podstawowe sprzęgi szeregowe

2.2.1. RS 232

Standard RS-232 został wprowadzony w 1962 roku przez EIA ( Electronic Industries

Association ) dla celów standaryzacji połączeń terminali (DTE) z urządzeniami do transmisji

danych (DCE). RS-232 został przewidziany do połączeń typu punkt – punkt. W 1969 roku

wprowadzono poprawioną normę oznaczoną RS-232C. W Europie standard ten jest

oznaczany V.24. W zależności od sposobu realizacji synchronizacji nadajnika i odbiornika

rozróżnia się dwie metody transmisji szeregowej w standardzie RS232C: asynchroniczną i

synchroniczną. Ze względu na większe zastosowanie w energetyce, materiał szkoleniowy

opisuje tylko transmisję asynchroniczną.

RS232 – STANDARD ELEKTRYCZNY

Standard RS232 wykorzystuje do przesyłu danych niesymetryczną linię transmisyjną.

Do przesyłu danych wykorzystywana jest zmiana potencjału (napięcia) linii transmisyjnej w

stosunku do potencjału linii odniesienia (linia odniesienia jest wspólna dla obu kierunków).

Parametry elektryczne sygnałów: (Napięcie w stosunku do linii odniesienia – GND)

Linie danych

Logiczna jedynka – 3V ¸ – 15V

Logiczne zero + 3V ¸ + 15V

Linie sterujące

Zgłoszony (ON) + 3V ¸ + 15V

Wyłączony(OFF) - 3V ¸ - 15V

Stan przejściowy – 3V ¸ + 3V

W stanie przejściowym poziomy logiczne są nieokreślone. Przejście przez stan

przejściowy nie powinno trwać dłużej niż 3% czasu trwania bitu i nie dłużej niż 1ms. Dla

ograniczenia przesłuchów szybkość zmian sygnałów na liniach powinna być mniejsza od 30

V/μs

RS232 – SYGNAŁY

Standard RS232C definiuje standardowe sygnały (zdefiniowano 22), ich znaczenie

oraz rozmieszczenie tych sygnałów na standardowym złączu DB25. Standard zaleca, aby w

urządzeniach typu DTE występowały złącza DB25 męskie ( male ), a w urządzeniach typu

DCE złącza DB25 żeńskie ( female ). Producenci jednak wprowadzili na rynek wiele urządzeń

wyposażonych w inne złącza. Do najbardziej popularnych należą złącza DB9 (stosowane

m.in. w PC), pojawiają się również złącza RJ-45 oraz złącza śrubowe.

Tabela 1. Najczęściej używane sygnały standardu RS232 wraz z numerami pinów dla złącza DB25 oraz

DB9. Znakiem X zaznaczono źródło sygnału.

RS 232 – UWAGI PRAKTYCZNE

Zazwyczaj w złączach typu DB 9m i DB 25m (męskie) sygnały wyprowadzane są tak

jak przedstawiono w tabeli 2.1. W złączach typu DB9f i DB25f (żeńskie), jak i w innych

złączach (np. RJ-45, złącza śrubowe) wyprowadzenie sygnałów na piny nie jest unormowane.

W takich przypadkach producent powinien dostarczyć opis wyprowadzeń złącza. Ponadto

producent powinien podać, które ze standardowych sygnałów są implementowane w jego

urządzeniu. Pomiędzy odległymi punktami połączenia często występuje duża różnica

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: