Giáo trình Đo lường và điều khiển bằng máy tính - Giao tiếp qua cổng nối tiếp

được vận tốc baud mong muốn. UART dùng tinh thể dao động 1,8432 MHz chia cho 16 được tần số 115200Hz. Tần số này được chia bởi bộ đếm lập trình được 16 bit, số chia chứa trong hai thanh ghi địa chỉ gốc +1 (byte cao) và gốc +0 (byte thấp) được sử dụng khi DLAB = 1. Nếu muốn vận tốc truyền 9600 thì số chia là 12 hay 000CH, Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 186 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 byte cao là 00H, byte thấp là 0CH Khi DLAB = 0 ghi vào địa chỉ gốc +0 để truyền đi 8 bit nối tiếp, đọc địa chỉ gốc +0 nhận được 8 bit dữ liệu truyền đến. Thanh ghi IER (gốc +1) cho phép ngắt vi xử lý khi có biến cố trên đường truyền. Khi có ngắt xảy ra, bit 0 của IIR ở mức 0, loại ngắt chỉ bởi bit 1 và 2, ngắt lỗi truyền thu có ưu tiên cao nhất còn ngắt do modem ưu tiên thấp nhất. Bảng 7.8: Thanh ghi điều khiển đường truyền LCR xác định khung truyền 1 : cài đặt số chia DLAB Bit 7 0 : truy xuất RBR, THR, IER Bit 6 Khi bằng 1 cho phép truyền tín hiệu BREAK, đường dây ở mức 0 (+12V) trong thời gian lớn hơn một khung Bit 5 Bit 4 Bit 3 X X 0 Không kiểm tra cờ chẵn/lẻ 0 0 1 Khi lẻ 0 1 1 Khi chẵn 1 0 1 Bit kiểm tra cờ chẵn lẻ là 1 Bit 3 ÷ 5 1 1 1 Bit kiểm tra cờ chẵn lẻ là 0 0 Một bit stop Bit 2 1 Hai bit stop khi số bit dữ liệu là 6, 7, 8. Khi số bit dữ liệu là 5 thì dùng 1,5 bit stop Bit 1 Bit 0 0 0 5 bit dữ liệu 0 1 6 bit dữ liệu 1 0 7 bit dữ liệu Bit 0, 1 1 1 8 bit dữ liệu Bảng 7.9: Thanh ghi điều khiển modem MCR Bit 5 Dùng cho 16750 Bit 4 Mode loopback dùng để kiểm tra hoạt động UART Bit 3 Điều khiển ngõ ra Aux Output 2 Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 187 Bit 2 Điều khiển ngõ ra Aux Output 1 Bit 1 Cho RTS lên 1 Bit 0 Cho DTR lên 1 Bảng 7.10: Thanh ghi trạng thái đường dây LSR Bit 7 Sai trong FIFO Bit 6 Thanh ghi giữ truyền THR và thanh ghi dời trống Bit 5 THR trống Bit 4 Ngắt Break, đường truyền ở logic 0 thời gian dài hơn truyền một byte Bit 3 Sai khung truyền, bit cuối không phải là bit stop Bit 2 Sai parity Bit 1 Khi dữ liệu tới không đọc kịp làm ghi chồng lên RBR Bit 0 Báo có dữ liệu ở RBR Bảng 7.11: Thanh ghi trạng thái modem MSR Bit 7 Logic của CD, báo có sóng mang Bit 6 Logic của RI, báo có chuông Bit 5 Logic của DSR Bit 4 Logic của CTS Bit 3 Mức 1 khi có CD đổi trạng thái Bit 2 Mức 1 khi RI đổi từ thấp lên cao Bit 1 Mức 1 khi DSR thay đổi Bit 0 Mức 1 khi CTS thay đổi 7.2 MẠCH CHUYỂN MỨC Khi ghép cổng COM máy tính với vi điều khiển hay mạch TTL cần phải có mạch chuyển mức TTL Ỉ 232 và ngược lại. Các vi mạch thường dùng là cập MC1488-MC1489, MAX232 (Maxim) hoặc DS275 (Dallas) (Hình 7.6), SN75150- SN75154 (Hình 7.4). Loại MAX232 thông dụng hơn cả vì chỉ cần nguồn 5V, nguồn ±10V do mạch dao động 16KHz bên trong cung cấp. Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 188 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 189 Hình 7.6: Một số vi mạch chuyển đổi TTL ---RS232 thông dụng 7.3 CARD MỞ RỘNG NỐI TIẾP Trong trường hợp cần có thêm cổng nối tiếp có thể dùng sơ đồ Hình 7.4c. Các tín hiệu ở bên trái lấy từ rãnh cắm của máy tính sau khi qua mạch đệm và các mạch logic khác phù hợp. Tín hiệu ra DTR , RTS , TX qua mạch đệm 75150 đổi sang mức điện áp ±12V. Các tín hiệu vào của cổng nối tiếp qua mạch đệm 75154 đổi từ mức điện áp ±12V ra mức điện áp TTL. Trên card có thể gắn nhiều vi mạch 8250 lựa chọn chip nhờ 2CS , nhờ vậy có thể tạo nhiều cổng COM. Một số hãng bán card mở rộng ISA, PCI cho thêm cổng COM và cổng LPT (xem chương 3). Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 190 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 7.4 MẠCH GIAO TIẾP CỔNG NỐI TIẾP Sử dụng vi mạch CDP6402 ta có thể chuyển đổi số liệu song song ở ngoại vi ra tín hiệu nối tiếp và ngược lại để ghép nối với cổng nối tiếp. Vi mạch này chuyển đổi dữ liệu song song ra nối tiếp và ngược lại theo chuẩn RS232. Có hai tuyến dữ liệu song song riêng cho phần thu và phát. Tín hiệu TXD từ cổng COM được đổi sang mức TTL nhờ vi mạch MAX 232 đưa vào chân RRI (Receiver Register In) của 6402 và đổi thành tín hiệu song song 8 bit RBR1 ÷ RBR8 (Receiver Register) Tín hiệu song song 8 bit TBR1 ÷ TBR8 (Transmitter Buffer Register) được đổi thành tín hiệu nối tiếp ra chân TRO (Transmitter Register Out) sau đó nhờ MAX 232 đổi sang điện áp thích hợp vào chân RXD. Vận tốc truyền được xác định bởi tần số tín hiệu ở chân RRC (Receiver Register Clock), TRC (Transmitter Register Clock). Nhờ vi mạch dao động chia tần 74HC4060 có thể thay đổi các vận tốc truyền khác nhau. Khuôn dạng truyền được xác định bởi các chân PI (Parity Inhibit) SBS (Stop Bit Select) CLS1, 2 (Character Length Select) và EPE (Even Parity Select), các tín hiệu vào được cài bởi CRL (Control Register Load) Hình 7.7: UART CDP6402 Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 191 Khi một byte được truyền tới vi mạch 6402 từ TXD, chân DR (Data Received) sẽ chuyển sang mức 1, byte truyền tới được xuất ra song song ở RBR1 ÷ RBR8, muốn xóa DR ta cho DRR (Data Received Reset) ở mức 0. Chân TBRL (Transmitter Buffer Register Load) ở mức 0 sẽ nạp data song song ở TBR1÷TBR8 vào thanh ghi đệm truyền, khi chân này chuyển sang mức cao sẽ truyền dữ liệu đi nối tiếp ở TRO. Bảng 7.13: Trạng thái bộ truyền thu nối tiếp thông báo ra ngoài nhờ các chân PE Cờ lỗi 1 Có lỗi OE Overrun error 1 Đã nhận dữ liệu nhưng DRR chưa tác động SFD Status flag disable 1 Cấm các cờ báo TRE Transmitter Register empty 1 Thanh ghi truyền trống DR Data received 1 Đã nhận dữ liệu TBRE Transmitter buffer Register emply 1 Thanh ghi đệm truyền trống Trong sơ đồ Hình 7.8, một vi mạch ADC0804 1 kênh 8 bit được dùng để đổi áp tương đồng ra số 8 bit đưa vào TBR1÷TBR8, khi 6402 nhận 1 byte từ TXD nó sẽ cho DR ở mức cao đưa vào chân WR của ADC0804 bắt đầu chuyển đổi AD. Đổi xong INTR tác động đưa vào TBRL nạp 8 bit đã đổi vào thanh ghi đệm truyền và truyền đi nối tiếp, đồng thời đưa vào DRR làm xóa DR ngưng đổi cho đến khi có một byte mới vào RRI. Chương trình sau viết bằng ngôn ngữ C minh họa hoạt động của mạch. /* Chương trình đổi AD nối tiếp */ #include #include #include #define PORT1 0x3F8 #define INTVECT 0x0C int bufferin = 0; int bufferout = 0; unsigned char ch; char buffer [1025]; void interrupt (*oldport1isr) (); void interrupt PORT1INT /*IRS cho PORT1 */ Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 192 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 { int c; do {c = inportb(PORT1 +5); Hình 7.8: Chuyển đổi AD dùng cổng nối tiếp 9600, 8, E, 1 if (c & 1) {buffer[bufferin] = inportb(PORT1); bufferin++; if (bufferin == 1024) {bufferin = 0;}} } while (c & 1); outportb (0x10, 0x20); } void main (void) { int c; outportb (PORT1 + 1, 0); /* Cấm ngắt port 1 */ oldport1isr = getvect (INTVECT); setvect (INTVECT, PORT1INT); /*PORT 1 - Đặt chế độ*/ outportb (PORT1 + 3, 0x80); /* SET DLAB ON */ outportb (PORT1 + 0, 0x0C); /* đặt Baud rate 9600 BPS */ outportb (PORT1 + 1, 0x00); outportb (PORT1 + 3, 0x03); /* 8 bits, No Parity, 1 Stop Bit */ outportb (PORT1 + 2, 0xC7); /*FIFO Control Register*/ outportb (PORT1 + 4, 0x0B); /*Cho DTR, RTS, và OUT2 ON*/ outportb (0x21, (inportb (0x21) & 0xEF); Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 193 outportb (PORT1 + 1, 0x01); /* Interrupt khi nhận data */ printf (“\n\chương trình đổi ADC nối tiếp. Nhấn ESC để thoát \n”); do { if (bufferin ! == bufferout) {ch = buffer[bufferout]; bufferout++; if (bufferout == 1024) {bufferout = 0;} print(“%u\n”, ch); printf(“%f volts\n”, (float) ch/256*5);} if (kbhit () {c = getch(); outportb(PORT1, c);} } while (c != 27); outportb (PORT1 + 1, 0); outportb (0x21, (inportb (0x21) ⏐ 0x20)); setvect (INTVECT, oldport1isr); } /* Chương trình truyền nối tiếp dùng ngôn ngữ C /* Xuất kỳ tự nhận được ra màn hình và đọc ký tự từ bàn phím gởi nối tiếp */ #include #include #include #define PORT1 0x3F8 /* COM 1 0x3F8 */ /* COM 2 0x2F8 */ /* COM 3 0x3E8 */ /* COM 4 0x2E8 */ void main (void) { int C; int ch; outportb (PORT1 + 1, 0); /* Cấm ngắt Port 1 */ /* Đặt cấu hình PORT 1 */ outportb (PORT1 + 3, 0x80); /* SET DLAB ON */ outportb (PORT1 + 0, 0x03); /* Set Baud rate - Divisor Latch Low Byte */ /* Default 0x03 = 38,400 BPS */ /* 0x01 = 115,200 BPS */ /* 0x02 = 56,700 BPS */ /* 0x06 = 19,200 BPS */ /* 0x0C = 9,600 BPS */ /* 0x18 = 4,800 BPS */ /* 0x30 = 2,400 BPS */ outportb (PORT1 + 1 , 0x00); /* Set Baud rate - Divisor Latch Hight Byte */ outportb (PORT1 + 3 , 0x03); /* 8 Bits, No Parity, 1 Stop Bit */ outportb (PORT1 + 2 , 0xC7); /* FIFO Control Register */ outportb (PORT1 + 4 , 0x0B); /* Turn on DTR, RTS, and OUT2 */ printf (“\n. Press ESC to quit \n”); do { c = inportb (PORT1 + 5); /* Xem có nhận được ký tự không. */ Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 194 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 if (c & 1) {ch = inportb (PORT1); printf (“%c” ch);} /* Xuất ký tự ra màn hình */ if (kbhit ()) {ch = getch (); /* Đọc phím bấm */ outportb (PORT1, ch);} /* Gởi ký tự */ } while (ch != 27); } /* Chương trình giao tiếp nối tiếp dùng ngắt*/ #include #include #include #define PORT1 0x2E8 #define INTVECT 0x08 /* Com Port’s IRQ here */ int bufferin = 0; int bufferout = 0; char ch; char buffer [1025]; void interrupt (*oldport1isr) (); void interrupt PORT1INTO () /* Interrupt Service Routine (IRS) for PORT 1 */ { int c; do {c = inportb (PORT1 + 5); if (c & 1) {buffer [bufferin] = inportb (PORT1); bufferin++; if (bufferin == 1024) bufferin = 0;} } while (c & 1); outportb (0x20, 0x20); } void main (void) { int c; outportb (PORT1 + 1 , 0); oldport1isr = getvect (INTVECT); /* cất vectơ ngắt cũ */ setvect (INTVECT, PORT1INT); /* đặt vectơ ngắt mới */ /* COM 1 - 0x0C */ /* COM 2 - 0x0B */ /* COM 3 - 0x0C */ /* COM 4 - 0x0B */ outportb (PORT1 + 3 , 0x80); /* SET DLAB ON */ outportb (PORT1 + 0 , 0x03); /* Set Baud rate - Divisor Latch Low Byte */ /* Default 0x03 = 38,400 BPS */ /* 0x01 = 115,200 BPS */ /* 0x20 = 56,700 BPS */ /* 0x06 = 19,200 BPS */ /* 0x0C = 9,600 BPS */ /* 0x18 = 4,800 BPS */ /* 0x30 = 2,400 BPS */ outportb (PORT1 + 1, 0x00); /* Set Baud rate - Divisor Latch Hight Byte */ Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 195 outportb (PORT1 + 3, 0x03); /* 8 Bits, No Parity, 1 Stop Bit */ outportb (PORT1 + 2, 0xC7); /* FIFO Control Register */ outportb (PORT1 + 4, 0x0B); /* Turn on DTR, RTS, and OUT2 */ outportb (0x21, (inportb (0x21) & 0xF7)); /* Set Programmable Interrupt Controller */ /* COM 1 (IRQ4) - 0xEF */ /* COM 2 (IRQ3) - 0xF7 */ /* COM 3 (IRQ4) - 0xEF */ /* COM 4 (IRQ3) - 0xF7 */ outportb (PORT1 + 1 , 0x01); /* Ngắt khi thu */ printf (“\n Press ESC to quit \n”); do { if (bufferin ! == bufferout) {ch = buffer [bufferout]; bufferout++; if (bufferout == 1024) bufferout = 0; printf (“%C”, ch);} if (kbhit ()) {c = getch (); outportb (PORT 1, c);} } while (c ! = 27); outportb (PORT 1 + 1 , 0); /* Turn off interrupts - Port 1 */ outportb (0x21, (inportb (0x21) ⏐ 0x08)); /*MASK IRQ using PIC */ /* COM 1 (IRQ4) - 0x10 */ /* COM 2 (IRQ3) - 0x08 */ /* COM 3 (IRQ4) - 0x10 */ /* COM 4 (IRQ3) - 0x08 */ setvect (INTVECT, oldport 1 isr); /* hồi phục vectơ ngắt cũ */ } 7.5 MẠNG 485 Chuẩn RS 232 dùng đường truyền không cân bằng vì các tín hiệu đều lấy điểm chuẩn là đường mass chung, bị ảnh hưởng của nhiễu tác động, do đó tốc độ truyền và khoảng cách truyền bị giới hạn. Khi cần tăng khoảng cách và tốc độ truyền, phương pháp truyền hai dây vi sai trở nên hữu hiệu hơn vì hai dây có đặc tính giống nhau, tín hiệu truyền đi là hiệu số điện áp giữa hai dây, do đó loại trừ được nhiễu chung. Hai chuẩn thường dùng là RS422 và RS485. Tuy nhiên chuẩn RS422 ít thông dụng hơn RS485. Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 196 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 Hình 7.9: Truyền tin song công dùng RS422 Chuẩn RS422 dùng 4 dây do đó cho phép truyền song công, tức là cùng lúc có thể thu phát. Tín hiệu từ máy tính theo chuẩn RS 232 có mức điện áp ±12V phải đổi sang mức TTL 0 - 5V dùng vi mạch MAX232, sau đó tín hiệu đơn được đổi sang tín hiệu vi sai dùng vi mạch MAX485 (488, 489, 490, 491). Điện áp vi sai phải lớn hơn 200mV. Nếu ABV > 200mV ta coi như trị logic 1 được truyền còn nếu < −ABV 200mV thì trị logic 0 được truyền. Chuẩn RS422 không cho phép có hơn hai thiết bị truyền nhận tin trên đường dây, vì vậy chuẩn RS485 thông dụng hơn. Với chuẩn RS485 ta có thể nối 32 thiết bị thu phát trên hai dây có khoảng cách tối đa 1200m và vận tốc truyền đến 10Mbit/s. Hai điện trở kết thúc 120Ω được nối với hai đầu xa nhất của mạng, dây dẫn là loại dây xoắn đôi 26AWG. Chuẩn này dùng vi mạch lái SN75176 hay họ Maxim MAX481, 483, 485 , 487, 488, 489, 490, 1487. Tiêu biểu là vi mạch MAX485 chuyển đổi từ tín hiệu đơn sang tín hiệu vi sai, có chân điều khiển cho ngõ ra vi mạch ở tổng trở cao, nhờ vậy có thể nối chung nhiều vi mạch lái với nhau. Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 197 Hình 7.10:. Mạng RS485 MAX485 gồm bộ lái và bộ thu, tín hiệu vào bộ lái D logic TTL đổi thành hai tín hiệu A và B, khi tín hiệu điều khiển DE mức thấp thì hai chân AB cách ly với vi mạch. Tín hiệu vào bộ thu là A và B, tín hiệụ ra R logic TTL tùy thuộc hiệu điện áp giữa A và B, khi /RE logic 1 thì R cách ly với vi mạch. Mạch lái Input D Control DE OUTPUT A B H H H L L H L H X L Z Z Mạch thu VID=VA-VB Control /RE Output R VID≥ 0.2 V L H --0.2V≤VID≤0.2V L ? VID≤-0.2V L L X H Z Ngõ vào hở L H Hình 7.11: Vi mạch 485 và bảng thực trị Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 198 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 Mạng 485 làm việc theo chế độ master -slave, master cho DE mức 1 để truyền dữ liệu, còn các slave có DE=0, /RE=0 chờ nhận dữ liệu, Khi master muốn nhận dữ liệu, DE=0, /RE=0 còn slave phát sẽ có DE=1, /RE=1. Điều khiển các đường DE,/RE bằng tín hiệu RTS hay mạch định thì Hình 7.12: Mạch chuyển đổi RS 232---485 Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 199 7.6 MODEM Modem (modulator + demodulator) cho phép ghép nối hai DTE qua khoảng cách nhờ đường dây điện thoại công cộng có sẵn hay đường dây điện thoại riêng. Tín hiệu số từ DTE dùng để điều chế sóng mang rồi truyền đi, ở nơi thu sóng mang được giải điều chế rồi đổi lại thành tín hiệu số đưa vào DTE. Ngoài việc truyền tín hiệu số thông qua modem còn có thể trao đổi thoại, fax, videophone. Modem (xuất hiện từ thập niên 60) chia làm hai loại là: modem trong và modem ngoài. Modem trong, được cắm vào slot PCI của máy tính và thường được gắn địa chỉ là COM3 hay COM4, vận tốc truyền tối đa 56kbps, có giá rẻ hơn. Modem ngoài ghép với máy tính qua đường cáp 25 – 9, 9 – 9 hay 25 – 25, tín hiệu được truyền theo chuẩn RS 232 (± 12V) Bảng 7.14 DTE 9 chân DTE 25 chân DCE Modem 1 FG ⎯ 1 FG 3 2 TD → 2 TD 2 3 RD ← 3 RD 7 4 RTS → 4 RTS 8 5 CTS ← 5 CTS 6 6 DSR ← 6 DSR 5 7 SG ⎯ 7 SG 1 8 DCD ← 8 DCD 4 20 DTR → 20 DTR 9 22 RI ← 22 RI 15 TXCLK ← 15 TXCLK ⎧⎨⎩Truyền đồng bộ 17 RXCLK ← 17 RXCLK 24 XTCLK → 24 XTCLK Hai modem kết nối với nhau thông qua quay số và tổng đài điện thoại sẽ thực hiện kết nối. Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 200 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 Hình 7.13 Việc trao đổi dữ liệu giữa máy tính và modem thực hiện theo cơ chế bắt tay phần cứng hay phần mềm. - Bắt tay phần cứng: DTE muốn truyền dữ liệu liên quan DCE thì cho RTS = H và chờ CTS trả lời modem. Ngược lại modem muốn truyền dữ liệu thì cho DSR = H và chờ DTR. Khi DTE là vi điều khiển có thể cho RTS và DTR của modem ở mức cao hoặc điều khiển các chân này qua cổng nhập xuất I/0. - Bắt tay phần mềm: dùng hai ký tự XON (CtrlS) (transmitter ON) và XOFF (CtrlQ) (transmitter off) để bắt đầu truyền hay ngưng truyền dữ liệu. Dùng phương pháp này có thể gây ra sai lầm khi dữ liệu trùng với XON hay XOFF. Do đường dây điện thoại công cộng chủ yếu dùng cho điện thoại nên khổ sóng giới hạn 3300Hz, điều này làm hạn chế vận tốc truyền dữ liệu (định lý Shannon) do đó các hãng sản xuất modem phải tìm cách nâng cao tốc độ truyền và độ tin cậy thông tin bằng các phương pháp điều chế, nén tín hiệu và sửa sai. Hiện nay tốc độ tối đa là 56kbps trên lý thuyết, còn thông thường sử dụng modem ngoài tốc độ là 33,6kbps. Điều chế • Điều biên AM: mức 0 và 1 được biểu thị bằng hai điện áp khác nhau của sóng mang. • Điều tần FM: dùng hai tần số khác nhau 1070 Hz cho logic 0 và 1270 Hz cho logic 1 ở một chiều, còn chiều ngược lại theo thứ tự là 2025 Hz và 2225 Hz. Hai dải tần số khác nhau nên modem hoạt động song công trên hai dây. • Điều pha PM: sóng mang có tần số cố định nhưng Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 201 dùng pha 0 và pha °180 để biểu thị logic. • Điều chế TCM (Trellis Coded Modulation): kết hợp điều pha và điều biên. Thông thường kết hợp nhiều phương pháp điều chế để đạt hiệu quả. Ví dụ phương pháp điều chế sau cho phép tăng vận tốc truyền gấp ba lần. Bảng 7.15 AM Biên độ tương đối PM Lệch pha Dữ liệu truyền (nhóm ba bit) 1 45 000 1 135 001 1 225 010 1 315 011 2 45 100 2 135 101 2 225 110 2 315 111 7.7 TIÊU CHUẨN VÀ GIAO THỨC Có các tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn truyền thông như ITU (International TeleCommunications Union) của Liên Hiệp Quốc, ISO (International Standards Organization) và CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee) thuộc ITU. Các tổ chức này định ra các chuẩn về modem ký hiệu V.XX. Sau đây là các chuẩn gần nhất: Bảng 7.16 Điều chế Chuẩn Năm Vận tốc QAM V 32 1984 9600 TCM V 32 bis 1991 14400 TCM V 32 Ter 19200 TCM V 34 1994 28800 V 90 1998 56000 Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 202 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 Để tăng vận tốc truyền, modem dùng phương pháp nén dữ liệu, ví dụ như phương pháp mã Huffman, ký tự thường truyền được mã hóa ít bit hơn các ký tự khác hay phương pháp run length coding thay một loạt bit giống nhau bằng bit đó và số lần lặp. Tỷ số nén có thể lên đến 4: 1 hay 2: 1 tùy thuộc loại dữ liệu. Các giao thức phổ biến là MNP (Microcom Networking Protocol) V.42 bis với LAPM (Link Access Protocol for Modems). Khi truyền file cần phải tuân thủ các qui định của giao thức truyền FTP (File Transfer Protocol). XMODEM chia tập tin thành khối 128 byte, mỗi khối được kèm tổng kiểm tra hay CRC (cyclic redundancy check) 4 byte YMODEM dùng khối 1024 byte. ZMODEM dùng khối kích thước thay đổi tùy theo trạng thái đường truyền. Trong trường hợp dùng máy tính đo lường điều khiển có thể dùng các giao thức khác Khi thực hiện kết nối, đầu tiên DTE gởi lệnh kiểm tra đến modem xem có liên lạc được không, sau đó gởi lệnh quay số, modem sẽ quay số điện thoại nơi cần kết nối, nếu kết nối được sẽ báo cho DTE để truyền dữ liệu, đầu tiên modem sẽ truyền với vận tốc cao nhất có thể có, nếu không trao đổi thông tin được nó sẽ chuyển sang vận tốc truyền thấp hơn hay giao thức khác, quá trình tiếp tục cho đến khi kết nối được hay không có khả năng kết nối, hết thời gian. 7.8 TẬP LỆNH MODEM Tập lệnh modem, thường gọi là tập lệnh Hayes (do hãng chế tạo modem Hayes Micro Computer Products đề nghị), còn gọi là tập lệnh AT vì bắt đầu mỗi lệnh bằng ký tự chú ý AT (attention) . Thông qua tập lệnh, DTE có thể điều khiển modem và nhận thông tin từ nó. Trong modem có một số thanh ghi gọi là thanh ghi S, cho phép DTE thay đổi cấu hình modem. Lệnh AT luôn luôn khởi đầu bằng AT và gồm một hay nhiều lệnh kế tiếp nhau kết thúc bằng Enter ( mã ASCII 13); chiều dài Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 203 chuỗi lệnh không quá 40 hay 64 ký tự, tùy loại modem. Lệnh +++ và A/ không cần khởi đầu bằng AT và không cần phím enter. Với máy tính, muốn kiểm tra modem có thể dùng tiện ích hyperterminal của Windows 9X. Trên màn hình sẽ xuất hiện khung soạn thảo và ta có thể đánh lệnh đến modem, nhận trả lời từ modem. Chương trình kết nối hai DTE phải thực hiện việc gởi các lệnh AT đến modem và nhận trả lời từ modem. Modem có hai chế độ hoạt động là chế độ lệnh khi mới cấp nguồn và chế độ dữ liệu. Ở chế độ lệnh, modem chờ lệnh AT; còn ở chế độ dữ liệu, mọi thông tin từ máy tính đều là dữ liệu và được modem xử lý truyền đi. Sau đây là các lệnh chính +++ : Chuyển modem từ chế độ dữ liệu sang chế độ lệnh A/ : Lặp lại lệnh trước A : Nhấc điện thoại trả lời cuộc gọi. DPn : Quay số điện thoại n dạng xung. DTn : Quay số điện thoại n dạng tone. H0 : Gác máy (cắt kết nối) H1 : Nhấc máy (chuẩn bị quay số) O0 : Trở về chế độ dữ liệu O1 : Bắt đầu chế độ điều chỉnh modem để đạt kết quả truyền thông tốt nhất Q0 : Cho phép modem gởi thông báo đến DTE (mặc định) Q1 : Cấm modem gởi thông báo Q2 : Gởi thông báo khi modem chủ động kết nối, không gởi thông báo khi modem nhận cuộc gọi. V0 : Nhận thông báo dạng ngắn (số thập phân) V1 : Nhận thông báo dạng dài (ký tự) mặc định Sn = V Nạp giá trị V vào thanh ghi Sn S0 = V : modem chờ V hồi chuông trước khi nhấc máy trả lời V = 1 ÷ 255 (mặc định S0 = 0 không trả lời) S6 = V chờ V sec trước khi quay số.V = 2 ÷ 255 (mặc định V = 2) Sn ? đọc giá trị thanh ghi Sn Chương 7: GIAO TIẾP QUA CỔNG NỐI TIẾP Trang 204 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2006 Z0 Đưa modem về cấu hình 0 Z1 Đưa modem về cấu hình 1 L0, L1, L2, L3 Đặt âm lượng loa modem M0 Tắt loa M1 Mở loa cho đến khi nhận được sóng mang (mặc định) M2 Mở loa. M3 Tắt loa khi quay số và nhận sóng mang. &Kn n=0 Không nén dữ liệu n= nén Bảng 7.17 Các thông báo Dạng chữ Dạng số Ý nghĩa OK 0 Thực hiện lệnh thành công CONNECT 1 Kết nối 300 bps RING 2 Có chuông gọi NO CARRIER 3 Không có sóng mang ERROR 4 Nhận lệnh không giá trị, sai tổng kiểm tra, hàng lệnh quá dài CONNECT 1200 5 Kết nối 1200 bps NO DIAL TONE 6 Không có âm hiệu mời quay số BUSY 7 Máy bên kia bận NO ANSWER 8 Máy bên kia Không trả lời CONNECT 2400 10 Báo kết nối vận tốc 2400 baud CONNECT 4800 11 CONNECT 9600 12 CONNECT 14400 13 CONNECT 19200 14 CONNECT 16800 15 CONNECT 57600 18 CONNECT 7200 24 CONNECT 12000 25 Tác giả: TS Nguyễn Đức Thành Trang 205 Dạng chữ Dạng số Ý nghĩa CONNECT 28800 32 CONNECT 115200 33 CARRIER 300 40 Phát giác sóng mang CARRIER 9600 50 CARRIER 28800 58 COMPRESSION : CLASS 5 66 Nén MNP COMPRESSION : V42 BIS 67 Nén V42 bis COMPRESSION : NONE 69 Không nén PROTOCOL : NONE 70 Không giao thức PROTOCOL : LAPM 77 Giao thức V42 LAPM PROTOCOL : MNP 80 PR