• 1
  • 2

Komunikačné rozhrania

. .

RS-232 rozhranie

RS-232 je sériová linka poskytujúca asynchrónny prenos dát.
Signály sú reprezentované napäťovými úrovňami voči zemi.
Obsahuje jeden pár vodičov každého smeru IN/OUT, po ktorých sú jednotlivé bity odosielané za sebou.
Prenos dát je full-duplex, terminál s hostom môžu prijímať/odosielať dáta v reálnom čase.
Dáta sú cez RS-232 odosielané do Terminálu v sekvenciách (rámcoch) za sebou. Komunikácia začne prebiehať
po vyslaní START bitu host zariadením, jednotlivé rámce sa začnú do terminálu odosielať. Po prenesení
všetkých rámcov, host odošle STOP bit pre ukončenie spojenia s terminálom.



RS-485 rozhranie

Pomocou tohto rozhrania môže súčasne komunikovať 32 vysielačov a 32 prijímačov, čo sa využíva
pri viacerých koncových bodov napojených na jednej zbernici naproti RS-232, kde sa komunikácia reprezentuje
ako Point-to-Point. Neaktívne hostovké zariadenia , tak ako aj koncové body, musia byť pri neaktivite v stave
vysokej impedancie, aby neovplyvňovali komunikáciu medzi aktívnymi zariadeniami. Viacero koncových bodov 
môže poskytovať služby potrieb viacerým hostom, no v reálnom čase môže byť aktívny len jeden host.
Pri vysielaní sa používa diferenciálne kódovanie dát. Kódovanie dát reprezentujú dve polarity.
Pri prenose host začne komunikáciu START bitom, pričom začne vysielať 8 bitový rámec, za ktorým doplní
paritný bit a spojenie ukončí 2x STOP bitom.



RS-422 rozhranie

RS-422 je staršia varianta rozhrania RS-485, ktorá sa taktiež používa v priemyselných terminálov. Princíp a činnosť
RS-422 je ten istý ako u RS-485. Rozdiely medzi oboma rozhraniami sú tie, že rozhranie RS-422 je mupltidrop, na
rozhraní je len jedno host zariadenie a maximálne 10 end-pointov. End-pointy je možné u oboch rozhraniach od hostu
umiestniť maximálne 1200m.



USB rozhranie

USB (Univerzal Serial Bus) je typ rozhrania, ktoré bolo vyvinuté za účelom čo najuniverzálnejšej komunikácie medzi
zariadeniami. Ide o sériovú polo duplexnú linku, ktorá podporuje takzvané módy prenosov pre rôzne typy
zariadení:
       Riadiace
       Asynchrónne: Bulk, Interrupt
       Izochrónne - vzorkovanie a prevedenie na číslicovú formu

Jedným z črtov USB je princíp Plug-and-Play. Ide o možnosť pripojenia zariadenia k hostu bez toho, aby sa host
musel resetovať. Po pripojení nastane rozpoznanie zariadenia a konfigurácia zariadenia. Spustenie ovládača
pripojeného zariadenia a následne komunikácia. Klientske zariadenie je možné v reálnom čase kedykoľvek odpojiť
bez výskytu interných chýb. Na rozdiel od ostatných zariadení, komunikačný protokol USB spočíva v odosielaní
paketov dvoch typov :
       Riadiace pakety
       Dátové pakety


Izochrónny prenos

Izochrónny prenos sa používa pri prenose v reálnom čase - video, zvuk. Pri chybe alebo zlyhaní prenosu sa dáta
znovu nepreposielajú, pretože dáta by neboli v reálnom čase aktuálne. Tento druh prenosu (dáta) požadujú určité
oneskorenie a konštantnú šírku prenosového spojenia. Pri izochrónnym prenose sa jedná vždy len o jednosmerný
prenos dát. Maximálna veľkosť paketu pre full-speed je 1203 bytov. Nízko rýchlostné zariadenia v režime low-speed
tento druh prenosu nepodporujú. Koncový bod pri nadväzovaní spojenia, musí definovať
oneskorenie - interval prístupu k usb zbernici. Zároveň musí dáta odosielať s nižšou paritou. Pokiaľ koncový bod
nemá spracované dáta na odoslanie, odosiela prázdny mikrorámec


Asynchrónny prenos

Asynchrónne prenosy, takzvané interrupty, sú nepravidelné a časovo citlivé. Prerušenia ako také vznikajú v koncovom
bode alebo v hostovkom zariadení (počítač). Pri vyvolaní udalosti je volaný iterrupt, ktorý čaká na svojom end-pointe,
kým si ho prevezme host. Tieto prenosy sú určené pre zariadenia, ktoré nepotrebujú odosielať dáta často, ale vyžadujú
znovu odosielanie dát v prípade chyby (myš). Pri tomto prenose sa kladú požiadavky, aby boli dáta prijaté v čo
najkratšom čase a boli uprednostnené pred prenosmi bulk a izochrónnymi prenosmi. Maximálna veľkosť dát je pre
low-speed 8 bytov, pre fullspeed 64 bytov, pre hight-speed 1024 bytov. Pokiaľ koncový bod nemá spracované dáta na
odoslanie, odosiela signál "nak".


Prenos Bulk

Bulk prenosy sú určené pre prenos malých, nepravidelne odosielaných dát, pri ktorých sa vyžaduje aby boli prenesené
správne. Pokiaľ nastala chyba, dáta sa znovu prepošlú. Ďalšou požiadavkou je kvalita prenosu. Využívajú sa pri USB
tlačiarňach. Bulk prenosy sú v poradovníku s najmenšou prioritou a pri komunikácii s USB sa zinicializujú ako posledné.
Prenosová rýchlosť je pri full-speed 8-16-32-64 bytov, pri hight-speed maximálne 512 bytov. Zariadenia typu low-speed
(nízko rýchlostné) tento druh prenosu nepodporujú.


Riadiace prenosy

Riadiace prenosy (Control Transfer) sú využívané systémovým SW pre konfiguráciu koncového bodu hneď po jeho
pripojení. Prenos zaháji host odoslaním transakcie SETUP. Po nej sú do koncového bodu odosielané ďalšie dodatočné dáta. Doručenie dát je kontrolované proti chybám a je bezdrôtové. Po konfigurácii host odošle transakciu STATUS,
ktorá ho informuje o stave prevádzanej konfigurácie zariadenia. Pomocou tohto typu prenosu je možné pristupovať
k častiam koncového bodu. Taktiež slúži na zistenie informácií o pripojenom zariadení - názov, typ,
vnútornú konfiguráciu, podporované end-pointy a podobne.
Rýchlosť pre low-speed 8 bytov, pre full-speed 64 bytov, pre high-speed 8,16,32,34 bytov. Pri adresovaní zariadenia, Host odošle riadiace signály, tak ako aj pri potvrdení prijatia dát. Tým je zabezpečená bezchybnosť prenosu dát.
Riadiacimi paketmi sa kontrolujú prípadné chyby, ktoré pri prenose nastali.