Seriële communicatiemethode
2.1 Full-duplex- en half-duplex-modi
Als een datacommunicatiesysteem verschillende paden gebruikt voor de twee transmissierichtingen van gegevens, kan zo’n systeem in full-duplexmodus werken, en een systeem dat de full-duplexmodus gebruikt, kan tegelijkertijd verzenden en ontvangen. Tegenover de full-duplexmodus staat de half-duplexmodus. In de half-duplexmodus maken invoer en uitvoer gebruik van hetzelfde kanaal. Seriële communicatie tussen computers maakt gebruik van de full-duplexmodus.
2.2 Synchrone communicatie en asynchrone communicatie
Seriële communicatie kan worden onderverdeeld in twee soorten: de ene wordt synchrone communicatie genoemd en de andere asynchrone communicatie. Bij synchrone communicatie worden meerdere tekens samengevoegd tot een informatieblok, zodat de tekens achtereenvolgens kunnen worden verzonden. In elke groep moet echter aan het begin van de informatie een synchronisatiekarakter worden toegevoegd (meestal een informatieframe genoemd). Wanneer er geen informatie te verzenden is, moet er een spatie worden ingevuld, omdat synchronisatie geen gaten toestaat. Bij asynchrone communicatie is de afstand tussen twee tekens willekeurig, dus moeten er voor en na elk teken bepaalde vlaggen als scheidingstekens worden gebruikt.
Ter vergelijking: bij synchrone communicatie moeten beide partijen met dezelfde snelheid communiceren en nauwkeurig op elkaar zijn afgestemd. Dit zorgt ervoor dat de zender en de ontvanger nauwkeurig op elkaar zijn afgestemd door het delen van één klok of timingpulsbron. Kenmerkend hiervoor is dat er een reeks tekens kan worden verzonden, waarbij elk teken hetzelfde aantal databits heeft, geen start- en stopbits bevat, en zeer efficiënt is. Synchrone communicatie wordt verzonden in eenheden van multibyte-gegevensblokken, en vóór het gegevensblok wordt een identificatiereeks toegevoegd om een frame te vormen. Synchronisatiemethoden worden onderverdeeld in twee soorten: bytesynchronisatie en bitsynchronisatie, waarbij de laatste methode doorgaans wordt gebruikt.
Bij asynchrone communicatie is geen synchronisatie tussen beide partijen nodig, en kunnen de zender en de ontvanger hun eigen klokbronnen gebruiken. De twee partijen volgen geen asynchroon communicatieprotocol, waarbij tekens als eenheden voor gegevensoverdracht worden gebruikt, en het tijdsinterval waarmee de zender tekens verzendt, is onzeker. Elke tekenoverdracht begint met een startbit en eindigt met een stopbit. Het aantal databits, de pariteitscontrolemethode en het aantal stoptekens dat door beide communicerende partijen wordt gespecificeerd, moeten hetzelfde zijn. De transmissie-efficiëntie is lager dan bij de synchrone communicatiemethode, en de kosten zijn ook laag. Asynchrone communicatie vindt plaats in tekeneenheden en heeft een lengte van 5-8 bits.
Wat is een seriële poort?
Vóór elke gegevensbyte verzendt de seriële poort een startbit, dat wil zeggen een enkele bit met de waarde 0. Na elke gegevensbyte verzendt de poort een stopbit om aan te geven dat de byte compleet is. Daarnaast kan de poort ook pariteitsbits verzenden.
Seriële poorten, ook wel communicatiepoorten (COM-poorten) genoemd, zijn bidirectioneel. Dankzij deze tweerichtingscommunicatie kan elk apparaat gegevens ontvangen en verzenden. Seriële apparaten (zoals seriële servers) gebruiken verschillende pinnen voor het ontvangen en verzenden van gegevens – bij gebruik van dezelfde pinnen blijft de communicatie beperkt tot half-duplex, wat betekent dat informatie slechts in één richting tegelijk kan worden verzonden. Door verschillende pinnen te gebruiken is full-duplex-communicatie mogelijk, waarbij informatie tegelijkertijd in beide richtingen kan worden verzonden.
Seriële poorten hebben een speciale controllerchip nodig, een zogenaamde Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART), om goed te kunnen functioneren. De UART-chip neemt de parallelle output van de systeembus van de computer over en zet deze om in seriële vorm voor verzending via de seriële poort. Om sneller te werken, beschikken de meeste UART-chips over ingebouwde buffers van 16 tot 64 KB. Dankzij deze buffer kan de chip binnenkomende gegevens van de systeembus bufferen terwijl hij de gegevensverwerking naar de seriële poort afhandelt. De meeste standaard seriële poorten hebben een maximale overdrachtssnelheid van 115 Kbps (kilobits per seconde), terwijl snelle seriële poorten, zoals de Enhanced Serial Port (ESP) en de Super Enhanced Serial Port (Super ESP), een gegevensoverdrachtssnelheid van 460 Kbps kunnen bereiken.
Beschrijving van de 9-pins seriële interface:
● Draaggolfdetectie: Controleer of de modem is aangesloten op een werkende telefoonlijn.
● Gegevens ontvangen: De computer ontvangt informatie die door de modem wordt verzonden.
● Gegevens verzenden: De computer stuurt informatie naar de modem.
● Dataterminal gereed: De computer geeft aan de modem door dat hij klaar is om te communiceren.
● Signaalaarde: pinaarde.
● Dataset gereed: De modem geeft aan de computer door dat hij klaar is om te communiceren.
● Verzoek om te verzenden: De computer vraagt aan de modem of het bericht kan worden verzonden.
● Klaar om te verzenden: De modem geeft aan de computer door dat deze informatie kan verzenden.
● Beltoonindicator: Nadat er is gebeld, bevestigt de computer een signaal (verzonden door de modem) dat aangeeft dat er een beltoon is gedetecteerd.
Is het principe van seriële communicatie gebaseerd op flow control?
Een belangrijk aspect van seriële communicatie is het concept van stroomregeling. Dit is het vermogen van het ene apparaat om het andere apparaat te laten weten dat het tijdelijk moet stoppen met het verzenden van gegevens. Stroomregeling wordt gerealiseerd met behulp van de signalen „Request to Send“ (RTS), „Clear to Send“ (CTS), „Data Terminal Ready“ (DTR) en „Data Set Ready“ (DSR).
Laten we eens kijken naar een voorbeeld van hoe flow control werkt: je hebt een modem die met 56 Kbps communiceert. De seriële verbinding tussen je computer en de modem heeft een overdrachtssnelheid van 115 Kbps, twee keer zo snel als voorheen. Dit betekent dat de modem meer gegevens van de computer ontvangt dan hij via de telefoonlijn kan verzenden. Zelfs als de modem een buffer van 128 K heeft om gegevens op te slaan, raakt de bufferruimte snel op en werkt de modem niet meer goed met alle gegevensstromen.
Met behulp van stroomregeling kan de modem de gegevensstroom vanuit de computer stoppen voordat de buffer van de modem vol raakt. De computer blijft een signaal verzenden via de “send request”-pin en controleert of er een signaal aanwezig is op de “clear to send”-pin. Als er geen ‘Clear to Send’-antwoord is, stopt de computer met het verzenden van gegevens en wacht hij op een ‘Clear to Send’-signaal voordat hij verdergaat. Hierdoor kan de modem de gegevensstroom soepel laten verlopen.
Inleiding tot de productie van het seriële communicatieproduct RS232
Tijdens de productontwikkelingsfase wordt de vraag naar productkristallen geschat op basis van marktonderzoek en -analyse. Zodra de vraag naar het product is vastgesteld, begint de investeringsanalyse van de productielijn. Voor sommige producten met een korte cyclus moet de productielijn kort en efficiënt zijn, van ontwerp tot bouw, wat relatief krap is; terwijl voor sommige producten met een lange cyclus en een grote output de productielijn vaak een hogere mate van automatisering vereist om de personeelskosten te verlagen, enz.; daarom is het ontwerp van de productielijn gebaseerd op het product en houdt het rekening met de marktvraag en de beschikbare investeringsmiddelen om de kapitaalinvestering van de productielijn te bepalen, de bedrijfsmodus van de productielijn vast te stellen (handmatig, halfautomatisch of volautomatisch) en de basisontwerpvereisten van de productielijn vast te leggen.
De indeling van de algemene productielijn is grofweg onderverdeeld in het gedeelte voor de productielijn zelf, het gedeelte voor de grondstoffen en het gedeelte voor de afgewerkte producten. Als het percentage goedgekeurde producten laag is, richten sommige fabrieken ook een herbewerkingszone in; hier gaan we vooral in op het hoofdgedeelte van de productielijn: kleine elektrische producten dienen als voorbeeld. Het hoofdgedeelte van de productielijn kan over het algemeen worden onderverdeeld in productassemblage, producttesten en productverpakking: productassemblage omvat hulpbevestigingen, stukwerk, tangwerk en elektrisch werk.
Elk werkstation beschikt over bijbehorende werkinstructies. Werknemers moeten de werkinstructies strikt opvolgen om fouten te voorkomen. De meeste elektrische producten moeten aan één of meerdere tests worden onderworpen. Pas nadat ze de test hebben doorstaan, mogen ze worden verpakt en verzonden. Daarom vormen de configuratie en het ontwerp van testapparatuur het technologische kernonderdeel van het ontwerp van een productielijn en zijn ze tevens een belangrijk investeringsonderdeel van de productielijn. Ten slotte beschikken standaardproductielijnen over verpakkingsstations. Het verpakkingsstation kan heel eenvoudig zijn, maar kan, afhankelijk van het product, ook ingewikkelder zijn. Eenvoudige stations worden doorgaans alleen handmatig bemand, terwijl bij complexe verpakkingsstations elk product mogelijk een bijbehorend serienummer, een bijbehorend verpakkingsetiket, enzovoort moet hebben. Om ervoor te zorgen dat alle nummers met elkaar overeenkomen, moet het verpakkingsproces geautomatiseerd zijn om handmatige fouten te voorkomen. Of er kan een barcodescanner worden gebruikt om de barcode van een afzonderlijk product te scannen en na het scannen het bijbehorende etiket te verkrijgen. Het werkproces is relatief ingewikkeld.
Trefwoorden: seriële poort server
