بررسی ارتباط سریال بطور کامل

[ma_bazrafshan]

سلام
آقا من میخوام یه سری اطلاعات راجع به پرتکل سریال تو این سایت بذارم که هم اگه مفید بود بقیه استفاده کنند وهم اگه ایرادی داشت بقیه بگن و در آخر هم نسخه pdf رو برا استفاده دوستان قرار بدیم ژس لطفا کمکم کنید
ارتباط در یک سیستم الکترونیکی نقش اساسی دارد . این ارتباط میتواند از طریق سیم(wire) و یا به صورت بیسیم (wireless)سریال یا موازی صورت پذیرد. ارتباط در

یک جهت را simplex communication و ارتباط در دو جهت را duplex communication مینامند.Half duplexبه ارسال در دو جهت اطلاق میشوداما در هر لحظه تنها در یک
جهت میتوان اطلاعات را ارسال نمود.
ا
رتباط بین قطعات الکترونیکی معمولا بوسیله صفر و یک صورت میگیرد .منطق مشترک و یا تفسیر مشترک بین هر دو وسیله ارسال کننده و دریافت کننده اطلاعات را پ

روتکل ارتباطی مینامند.امروزه پروتکل های ارتباطی زیادی از جمله استاندارد RS232،RS485،RS422،USB،CANو...هستند.
ا
ستفاده از صفرو پنج ولت برای انتقال اطلاعات ساده است اما در این حالت فقط از دو حالت میتوانیم استفاده کنیم. در واقع با یک سیگنال که تنها دو حالت رانشان میدهد

اطلاعات بیشتری را نمی توان انتقال داد .در این حالت ما تنها دو سطح ولتاژی مجاز داریم ،با افزایش سطح ولتاژ های مجاز (مثلا به جای0 و 5 ولت ،0 و 2.5و5 ولت را

سطح مجاز در نظر بگیریم)حجم اطلاعات ارسالی افزایش می یابد،اما در این حالت در سمتی که اطلاعات دریافت میشود امکان خطا به دلیل نویز و تضعیف بیشتر

میشود.راه ارسال دیتا با حجم بیشتر کد کردن سیگنالها به صورت یک رشته است .به عنوان مثال اگر قرار باشد که ما یک سطح صفر و یک را ارسال کنیم ارسال به صورت

رشته این امکان را به ما میدهد که ارسال 0 و سپس 5 را به عنوان حرف "A"فرض کنیم ،ارسال 5 و سپس 0 را به عنوان "B"فرض کنیم،ارسال 5 و سپس 5 را به عنوان

"C"فرض کنیم.در واقع حجم اطلاعاتی که با این روش میتوان ارسال کرد نامحدود است.این نوع ارسال اطلاعات که بصورت یک رشته از سیگنال ها است اساس انتقال به

صورت سریال را تشکیل میدهد. در استاندارد های گوناگون نظیر RS232،RS485،USB،ا¾CAN وغیره کاربرد دارد

ارتباط در یک سیستم الکترونیکی نقش اساسی دارد . این ارتباط میتواند از طریق سیم(wire) و یا به صورت بیسیم (wireless)سریال یا موازی صورت پذیرد. ارتباط در

یک جهت را simplex communication و ارتباط در دو جهت را duplex communication مینامند.Half duplexبه ارسال در دو جهت اطلاق میشوداما در هر لحظه تنها در یک

جهت میتوان اطلاعات را ارسال نمود.

ارتباط بین قطعات الکترونیکی معمولا بوسیله صفر و یک صورت میگیرد .منطق مشترک و یا تفسیر مشترک بین هر دو وسیله ارسال کننده و دریافت کننده اطلاعات را

پروتکل ارتباطی مینامند.امروزه پروتکل های ارتباطی زیادی از جمله استاندارد RS232،RS485،RS422،USB،CANو...هستند.

استفاده از صفرو پنج ولت برای انتقال اطلاعات ساده است اما در این حالت فقط از دو حالت میتوانیم استفاده کنیم. در واقع با یک سیگنال که تنها دو حالت رانشان

میدهد اطلاعات بیشتری را نمی توان انتقال داد .در این حالت ما تنها دو سطح ولتاژی مجاز داریم ،با افزایش سطح ولتاژ های مجاز (مثلا به جای0 و 5 ولت ،0 و 2.5و5

ولت را سطح مجاز در نظر بگیریم)حجم اطلاعات ارسالی افزایش می یابد،اما در این حالت در سمتی که اطلاعات دریافت میشود امکان خطا به دلیل نویز و تضعیف بیشتر

میشود.راه ارسال دیتا با حجم بیشتر کد کردن سیگنالها به صورت یک رشته است .به عنوان مثال اگر قرار باشد که ما یک سطح صفر و یک را ارسال کنیم ارسال به

صورت رشته این امکان را به ما میدهد که ارسال 0 و سپس 5 را به عنوان حرف "A"فرض کنیم ،ارسال 5 و سپس 0 را به عنوان "B"فرض کنیم،ارسال 5 و سپس 5 را به

عنوان "C"فرض کنیم.در واقع حجم اطلاعاتی که با این روش میتوان ارسال کرد نامحدود است.این نوع ارسال اطلاعات که بصورت یک رشته از سیگنال ها است اساس

انتقال به صورت سریال را تشکیل میدهد. در استاندارد های گوناگون نظیر RS232،RS485،USB،ا¾CAN وغیره کاربرد دارد

[hess]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

سلام .................

به این لینک هم یه سر بزنید ، در کنار مطالب ارزشمند جناب بذر افشان میتونه مفید باشه .

http://www.eca.ir/forum2/index.php?topic=15936.msg73866

موفق باشید .

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل


ارتباطی که از صفر ویک استفاده میکند حالت کاملا ساده ارتباطی میباشد و به نظر میرسد هنوز از سیستمهای ارتباطی امروزی خیلی فاصله دارند. برای رسیدن به

شیوه ارسال اطلاعات به روشهای امروزی اطلاعات باید هر چه بیشتر و بیشتر Encode شوند اما همچنان در شیوه های امروزی اساس انتقال همان منطق ساده صفر ویک است.مثل نقاط که وقتی کنار هم قرار داده میشوند یک حرف را میسازند و یا حروف زمانی که کنار هم قرار داده میشوند کلمات را میسازند ،کلمات جملات و جملات یک داستان را شکل میدهند،اما اساس همچنان همان نقاط هستند در اینجا هم هر چه که پروتکل انتقال پیچیده تر شود باز هم اساس همان انتقال صفر و یک است.
این نکته را نباید فراموش کرد که پروتکل دقیقا مثل یک زبان مشترک است که سیستمها از آن استفاده میکنند تا بتوانند با هم ارتباط برقرار کنند. به عنوان مثال یک فرد چینی پروتکل کاملا متفاوتی با یک فرد ایرانی برای صحبت کردن دارد.با این حال به صرف اینکه زبان انگلیسی را آموختیم افراد توانایی صحبت کردن را نخواهند داشت مگر اینکه افراد اساسا توانایی صحبت کردن را داشته باشند(این توانایی صحبت کردن قبل از نوع زبان صحبت ،مطرح است در واقع یک لایه پایینتر است . میتوان توانایی صحبت کردن را به عنوان یک لایه فیزیکی در نظر گرفت).
در دنیای الکنرونیک ولتاژ و یا فرکانس به عنوان منطق ارسال در نظر گرفته میشود،قالب بندی یک رشته از این منطق(فرکانس ویا ولتاژ)یک بایت اطلاعات را تشکیل میدهند.بایت شامل هشت بیت است که ما در آن اطلاعات و دستورات کنترلی را نمایش میدهیم با دستورات کنترلی ما به یک وسیله اجازه میدهیم تا با وسیله دیگر ارتباط برقرار کند امروزه برای ترکیب اطلاعات در یک پروتکل از لایه های متفاوتی استفاده میشودنظیر:physical layer،Data Layer،Network Layer،Transport Layer،Session Layer،Presentation Layer،Aplication Layer
و..
اجازه دهید فعلا بحث بیشتر پیرامون لایه ها . کاربرد آنها را متوقف کنیم و به بررسی انواع پروتکلها به صورت عملی بپردازیم

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

سلام
بچه ها چرا کسی این نوشته های من رو نقد نمیکنه تا ایراداتش در بیاد؟ :cry2:

[رضا سپاس یار]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

خیلی خوبه ادامه بدید. فقط یه نکته هست که بهتره تصحیحش کنید:
RS-232، RS-485 و RS-422 برخلاف CAN و USB پروتکل ارتباطی نیستند و تنها یک واسط فیزیکی اند. در واقع میشه اونها رو یک استاندارد در لایه ی فیزیکی دونست در حالی که USB در لایه ی Data Link و Application هم تعریف شده است. به قول خودتون لایه ی فیزیکی فقط ابزار حرف زدنه و با قرارداد صحبت کردن متفاوته :smile:

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

در ادامه به بررسی USART( Universal Synchronous Asynchronous Receiver/Transmitter.) می پردازیم. به طور ساده میتوان گفت USART یک فرم ارسال اطلاعات است.USART خیلی عمومی است و با فهمیدن آن میتوان براحتی درکی درست برای یادگیری سایر مدارات Interface بدست آورد.در زیر به بررسی مدارات Interface از USART به RS232،RS485 وUSB میپردازیم.
RS232 یک ورژن Encode شده از USART میباشد که برای ارتباط از سیگنال استفاده میکند.این استاندارد فاصله حدود 15 متر را جواب می دهد .اما ممکن است شما در فاصله های بیشتری هم از آن جواب گرفته باشید.در واقع بیشترین فاصله ای که میتوان جواب گرفت به فاکتورهای مختلفی از جمله کیفیت کابل،سرعت ارسال دیتا،نویز،ولتاژ ارسالی ،حساسیت دریافت و ... بستگی دارد.در نظر داشته باشید که اگر فاکتورهای فوق بهبود یابند فاصله ای که RS232 جواب میدهد نیز بهبود میابد.برای جواب گرفتن در فاصله های بیشتر به نکات زیر توجه نمایید:
الف)از کابل با کیفیت بالا استفاده کنید،کابل کواکسیال و یا شیلد دار گزینه مناسبی است
ب)هر چه baud rateکمتر باشد فاصله ای که میتوان دیتا را ارسال کرد بیشتر میشود.
ج)کابل را از مسیر هایی که نویز کمتری دارند عبور دهید ،از گذراندن کابل از کنار کابل های برق خودداری کنید.
گزارش هایی در اینترنت موجود است که برخی از کاربران به مسافت های 50 متر تا حتی 500 متر بدون مشکل از RS232 جواب گرفته اند.
استاندارد فیزیکی ارتباط ،سیگنال -10V را به عنوان منطق "1" و سیگنال +10 را به عنوان منطق "0" در نظر میگیرد.اگر چه در عمل ولتاژ از +_3 تا +_25جواب میدهد.میکرو کنترلرها مثل AVR از USART بهره میبرند(سیستم 5V)در حالیکه PC از استاندارد RS232 استفاده میکند .برای اینکه میکرو قادر باشد با کامپیوتر ارتباط برقرار کند ،مبدل RS232به TTLلازم است.ICهایی برای این کار ساخته شده اند که در واقع یک Interface بین RS232با TTLهستند(در منطق TTL ما 5V را به عنوان "1" و 0V را به عنوان "0" در نظرمیگیریم).کار با این IC های Interface بسیار ساده است.MAX232 یکی از ICهای است که میتواند یک واسط برای تبدیل RS232+_10V به TTL باشد . در واقع این IC بطور خلاصه یک مبدل سطح ولتاژ است .طراحی مدار در واقع از 4خازن استفاده میشود.در شکل شماتیک این مدار نشان داده شده است که ار 4 خازن 1uf 16V و خود IC تشکیل شده است .مدار ساده است و کار با آن بسیار ساده است.

[رضا سپاس یار]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

چون گفته بودید نوشته هاتون رو نقد کنیم عرض می کنم، USART یک فرم ارسال داده نیست بلکه یک فرستنده - گیرنده ی عمومی است که از اون می تونید برای پیاده سازی بعضی استانداردها (مثل RS-232 و RS-485) استفاده کنید. در ضمن حداکثر فاصله ای که من از RS-232 با کایل شیلد شده ی CAT6 با باود ریت 2400 جواب گرفتم حدود 300 متر بوده است :smile:

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

سلام
اقای سپاس یار واقعا ممنونم.
نوشتن این مطالب برا من خیلی فایده ای نداره چون چیزی به دانش من اضافه نمیکنه اما زمانی که امثال شما اون رو نقد میکنند خوندن اون نقد برا من مفید و آموزنده هست
بنابراین من زمانی که شما نوشته ها رو نقد میکنید خیلی خوشحال میشم :applause:
در مورد USART هم حق با شماست همونطوریکه از ترجمه معادل بر میاد RECEIVER/TRANSMITER هست.در مورد فاصله هم من خودم تا 20 متر بیشتر تست نکردم راستش این 500 متری هم که بچه ها گفتن جواب گرفتیم من باور نکردم اما نوشتم .الان که شما میگید تا 300 متر رو جواب گرفتین اطلاعات کامل تر شد
بازم ممنونم.من در ادامه در مورد RS485و RS422و USBمینویسم بعدش هم اون قضیه لایه ها رو با هم بررسی کنیم بعد من برنامه ها و مدارات راه اندازی این پروتکل ها رو میذارم و در نهایت به مقاله به نسبت کامل میشه که میزاریم تو سایت.آقا نظرتون چیه؟

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

RS485 ساختار half duplex دارد و تنها از 2 سیم برای ارتباط استفاده میکند .شیوه ارتباطی RS485در دو جهت است.یعنی شما با این ارتباط هم میتوانید اطلاعات را ارسال کنید وهم دریافت کنید .اما این ارسال و دریافت بطور هم زمان در یک طرف نمیتوانند صورت پذیرد .برای RS485 از ICهای MAX485،SN75176و ... استفاده میکنیم RS485 برای فاصله های زیاد استفاده میشود در ضمن با این روش میتوان چندین IC را باهم شبکه کرد.فاصله ای که RS485 جواب میدهد هم متغیر است (بسته به میزان رعایت المانهای مذکور)اما بنده از این روش تا 1500 متر جواب گرفته ام.
RS422 در یک زمان هم میتواند دیتا را دریافت وهم ارسال کند گویی در ساخت این قطعه از دو RS485 در کنار هم استفاده شده است.RS422 دارای 4سیم است که دو سیم برای ارسال دیتا و دو سیم هم برای دریافت استفاده میشود .برای RS422 از IC های MAX 488و MAX3488 استفاده میشود .
MAX485,
MAX488 pin Alternative conventional names
Terminal A or Y +ve, TX+, RX+, TX1, RX1
Terminal B or Z -ve, TX-, RX-, TX2, RX2

USB امروزه جایگرین RS232 برای کامپیوتر های خانگی شده است .اگر چه در صنعت هنوز هم با RS232 کار میشود،چراکه کار با آن هم ساده تر است و هم راحتتر میتوان سیستم را عیب یابی کرد .ICسریFT232BM برای ارتباط بین USB کامپیوتر با USART بکار رفته در میکرو استفاده میشود.توجه شود که از دید کامپیوتر و میکروکنترلر این همچنان همان روش قدیمی ارسال اطلاعات به صورت سریال است .تا الان به کلیاتی در مورد روش های ارسال اطلاعات به صورت سریال دست یافتیم.اکنون وقت آن رسیده است که به بررسی دقیقتر شیوه کار این روش ها بپردازیم.این ICها را راه اندازی و به میکرو وصل کنیم برنامه مورد نیاز برای هر کدام را نوشته و در عمل با نکات و روش های کار با آنها آشنا شویم.

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

RS485 ساختار half duplex دارد و تنها از 2 سیم برای ارتباط استفاده میکند .شیوه ارتباطی RS485در دو جهت است.یعنی شما با این ارتباط هم میتوانید اطلاعات را ارسال کنید وهم دریافت کنید .اما این ارسال و دریافت بطور هم زمان در یک طرف نمیتوانند صورت پذیرد .برای RS485 از ICهای MAX485،SN75176و ... استفاده میکنیم RS485 برای فاصله های زیاد استفاده میشود در ضمن با این روش میتوان چندین IC را باهم شبکه کرد.فاصله ای که RS485 جواب میدهد هم متغیر است (بسته به میزان رعایت المانهای مذکور)اما از این روش تا 1000 متر جواب ثبت شده است.
RS422 در یک زمان هم میتواند دیتا را دریافت وهم ارسال کند گویی در ساخت این قطعه از دو RS485 در کنار هم استفاده شده است.RS422 دارای 4سیم است که دو سیم برای ارسال دیتا و دو سیم هم برای دریافت استفاده میشود .برای RS422 از IC های MAX 488و MAX3488 استفاده میشود .
MAX485,
MAX488 pin Alternative conventional names
Terminal A or Y +ve, TX+, RX+, TX1, RX1
Terminal B or Z -ve, TX-, RX-, TX2, RX2

USB امروزه جایگرین RS232 برای کامپیوتر های خانگی شده است .اگر چه در صنعت هنوز هم با RS232 کار میشود،چراکه کار با آن هم ساده تر است و هم راحتتر میتوان سیستم را عیب یابی کرد .ICسریFT232BM برای ارتباط بین USB کامپیوتر با USART بکار رفته در میکرو استفاده میشود.توجه شود که از دید کامپیوتر و میکروکنترلر این همچنان همان روش قدیمی ارسال اطلاعات به صورت سریال است .تا الان به کلیاتی در مورد روش های ارسال اطلاعات به صورت سریال دست یافتیم.اکنون وقت آن رسیده است که به بررسی دقیقتر شیوه کار این روش ها بپردازیم.این ICها را راه اندازی و به میکرو وصل کنیم برنامه مورد نیاز برای هر کدام را نوشته و در عمل با نکات و روش های کار با آنها آشنا شویم.

[رضا سپاس یار]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

خوبه :smile: ادامه بدید :job:

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

سلام
من خودم دارم رو لایه ها مطالعه میکنم اطلاعاتم کاملتر شد حتما در خدمتم در صمن بهنطر شما مهمه که در مورد برنامه میکرو این روشها حرف بزنیم؟

[رضا سپاس یار]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

سلام
من خودم دارم رو لایه ها مطالعه میکنم اطلاعاتم کاملتر شد حتما در خدمتم در صمن بهنطر شما مهمه که در مورد برنامه میکرو این روشها حرف بزنیم؟

به نظر من میتونه مفید باشه :smile:

[ma_bazrafshan]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

باشه من اونم میزارم ولی در مورد لایه ها آقای سپاس یار باید کمک کنند

[hess]

پاسخ : بررسی ارتباط سریال بطور کامل

سلام ...........

منظورتون از لایه ها ، لایه های مدل مرجه OSI هست؟