Что такое последовательное соединение проводников. Как рассчитать общее сопротивление цепи при последовательном соединении. Какие особенности имеет последовательное соединение. Чем отличается от параллельного соединения.
Что такое последовательное соединение проводников
Последовательное соединение проводников — это такой способ соединения, при котором конец одного проводника соединяется с началом следующего. При этом через все проводники протекает один и тот же ток.
Основные характеристики последовательного соединения:
- Сила тока одинакова во всех участках цепи
- Общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках
- Общее сопротивление равно сумме сопротивлений отдельных проводников
Расчет общего сопротивления при последовательном соединении
При последовательном соединении проводников их общее сопротивление рассчитывается по формуле:
R = R1 + R2 + R3 + … + Rn
Где R — общее сопротивление цепи, R1, R2, R3 и т.д. — сопротивления отдельных проводников.
Таким образом, общее сопротивление всегда больше сопротивления любого из проводников в цепи.
Особенности последовательного соединения
Основные особенности последовательного соединения проводников:
- Сила тока одинакова во всех участках цепи
- При выходе из строя одного проводника нарушается работа всей цепи
- Напряжение распределяется между проводниками пропорционально их сопротивлениям
- Общее сопротивление всегда больше сопротивления любого отдельного проводника
Применение последовательного соединения
Последовательное соединение проводников используется в следующих случаях:
- Для увеличения общего сопротивления цепи
- В измерительных приборах (амперметрах)
- В реостатах и потенциометрах
- В некоторых типах нагревательных элементов
Отличие от параллельного соединения
Основные отличия последовательного соединения от параллельного:
| Характеристика | Последовательное соединение | Параллельное соединение |
|---|---|---|
| Сила тока | Одинакова во всех участках | Разная в разных ветвях |
| Напряжение | Сумма напряжений на участках | Одинаково на всех участках |
| Общее сопротивление | Больше любого из проводников | Меньше любого из проводников |
Преимущества и недостатки последовательного соединения
Преимущества последовательного соединения:
- Простота конструкции
- Возможность увеличить общее сопротивление цепи
- Равномерное распределение тока по всем участкам
Недостатки последовательного соединения:
- При выходе из строя одного элемента нарушается работа всей цепи
- Невозможность регулировать ток в отдельных участках
- Увеличение общего напряжения при добавлении элементов
Примеры использования последовательного соединения
Последовательное соединение проводников широко применяется в различных электрических устройствах и системах:
- Елочные гирлянды — лампочки соединены последовательно
- Амперметры — для измерения силы тока включаются последовательно в цепь
- Реостаты — для регулировки сопротивления
- Предохранители — включаются последовательно для защиты цепи
- Некоторые типы электронагревателей
Расчет параметров цепи при последовательном соединении
При последовательном соединении проводников можно рассчитать следующие параметры цепи:
Общее сопротивление:
R = R1 + R2 + R3 + … + Rn
Сила тока:
I = U / R, где U — общее напряжение, R — общее сопротивление
Напряжение на отдельном участке:
Ui = I * Ri, где I — общий ток, Ri — сопротивление участка
Мощность на отдельном участке:
Pi = I^2 * Ri
Законы Кирхгофа для последовательного соединения
Для цепей с последовательным соединением справедливы следующие законы Кирхгофа:
Первый закон Кирхгофа:
Сумма токов, втекающих в узел, равна сумме токов, вытекающих из узла. Для последовательного соединения это означает, что ток одинаков во всех участках цепи.
Второй закон Кирхгофа:
Алгебраическая сумма напряжений вдоль любого замкнутого контура равна нулю. Для последовательного соединения это означает, что общее напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках.
Заключение
Последовательное соединение проводников — важный способ соединения элементов электрической цепи. Оно имеет свои особенности, преимущества и недостатки. Понимание принципов работы последовательного соединения необходимо для проектирования и анализа электрических схем.
Последовательное соединение проводников | Облепиха
Мы уже знаем, как можно рассчитать сопротивление того или иного проводника и при помощи закона Ома, и при помощи формулы, определяющей сопротивление проводника через его геометрические свойства и удельное сопротивление.
При этом электрическая цепь иногда может представлять собой целый клубок проводников с двумя выводами по краям. Можем ли как-то судить о силе тока в такой цепи или, например, рассчитать ее сопротивление?
Оказывается, что часто большинство цепей, даже очень сложных, можно представить в виде комбинации двух достаточно простых типов соединения проводников с ясными физическими свойствами. Про первый из них мы поговорим уже сейчас, а про второй – чуть позже.
На рисунке внизу представлен пример того соединения проводников, которое принято называть последовательным.
Перечеркнутые кружки – это обозначения клемм (то есть зажимов для быстрого присоединения проводов к источнику тока), дальше идут три каких-то проводника, у каждого из которых есть свое собственное сопротивление.
Проводников, на самом деле, может быть гораздо больше, чем в нашем примере, но это мало что поменяет, поэтому мы можем ограничиться всего лишь тремя штуками.
Теперь обратим внимание на определение последовательного соединения проводников. Если говорить простым языком, это соединение, при котором начало последующего проводника соединено с концом предыдущего. Это прекрасно видно на нашей картинке.
Задача сводится к тому, чтобы определить некоторый эквивалент представленной выше электрической цепи, то есть попытаться заменить ее одним проводником-аналогом.
Как сопротивление такого “суперпроводника” будет соотноситься с сопротивлениями последовательно соединенных проводников в цепи? Чтобы разобраться с этим, нам нужно подать одинаковое напряжение и на соединение проводников, и на их заменитель.
И там, и там потечет электрический ток. Если мы говорим про первоначальную электрическую цепь, будет ли как-то меняться сила тока при переходе от одного проводника к другому? Нет.
Посудите сами: заряд не скапливается в какой-то определенной точке цепи, а перемещается по ней, как вода в трубе. Кроме того, заряд никуда не пропадает: сколько его зашло с одной стороны, столько его должно выйти с другой. Таким образом, мы приходим к тому, что сила тока как на результирующем проводнике, так и на каждом из проводников в изначальной электрической цепи, будет одной и той же:
\boxed{I=I_1=I_2=I_3}
Теперь посмотрим, что будет происходить с напряжением на каждом из проводников при их последовательном соединении.
Напряжение – это величина, показывающая, какую работу совершает электрическое поле по переносу электрического заряда. Так вот, чтобы “протолкнуть” заряд через первый проводник потребуется совершить некоторую работу, которую будет характеризовать напряжение U_1. Работу по переносу заряда через второй проводник будет характеризовать напряжение U_2 и так далее.
Но если исходить из простейших физический соображений, вроде закона сохранения энергии, становится понятным, что все эти напряжения будут объединены тем напряжением, которое создает источник тока:
\boxed{U=U_1+U_2+U_3}
Ну и, наконец, поговорим о сопротивлении всей цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников.
Здесь нам потребуется закон Ома, который связывает силу тока с сопротивлением проводника и напряжением, создаваемым источником тока:
I=\dfrac{U}{R}
Лучше сразу сделать переход к напряжению:
U=IR
Если мы теперь соединим это выражение с тем фактом, что напряжение в электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников, складывается из напряжений на каждом из них, мы получим весьма интересное соотношение:
U=U_1+U_2+U_3
IR=IR_1+IR_2+IR_3
Разделим обе части уравнения почленно на силу тока:
\boxed{R=R_1+R_2+R_3}
То есть при последовательном соединении проводников их сопротивления просто складываются. Это следует учитывать, если мы хотим заменить их всего лишь одним проводником для решения той или иной задачи.
Формулы. Параллельное, последовательное соединение подключение
Элементы цепи могут быть подключены двумя способами:
- последовательно
- параллельно
Проиллюстрируем данные подключения на примере двух конденсаторов (рис.
1).
- последовательное соединение конденсаторов
Рис. 1. Последовательное соединение конденсаторов
Логическая зарядка конденсаторов происходит как показано на рис.1. Приходя из цепи, электрон останавливается на левой обкладке (пластине) конденсатора. При этом, благодаря своему электрическому полю (электризация через влияние), он выбивает другой электрон с правой обкладки, уходящий дальше в цепь (рис. 1.1). Этот образовавшийся электрон приходит на левую обкладку следующего конденсатора, соединённого последовательно. И всё повторяется снова. Таким образом, в результате «прохождения» через последовательную цепь конденсаторов «одного» электрона, мы получаем заряженную систему с одинаковыми по значению зарядами на каждом из конденсаторов (рис. 1.2).
Кроме того, напряжение на последовательно соединённой батареи конденсаторов есть сумма напряжений на каждом из элементов (аналог последовательного сопротивления проводников).
Рис. 2. Последовательное соединение конденсаторов
Часть задач школьной физики касается поиска общей электроёмкости участка цепи, логика такого поиска: найти такую электроёмкость, которым можно заменить цепь, чтобы параметры напряжения и заряда остались неизменными (рис.
2). Пусть заряд на обоих конденсаторах —
(помним, что они одинаковы), электроёмкости — , и соответствующие напряжения — и .
Учитывая определение электроёмкости:
(1)
Тогда:
(2)
- где
- — напряжение на первом конденсаторе,
- — электроёмкость первого конденсатора,
- — заряд конденсатора.
(3)
- где
- — напряжение на втором конденсаторе,
- — электроёмкость второго конденсатора,
- — заряд конденсатора.
(4)
- где
- — напряжение полной цепи,
- — электроёмкость общего конденсатора,
- — заряд общего конденсатора.
Памятуя о том, что конденсаторы соединены последовательно, получаем:
(5)
Тогда:
(6)
Или в общем виде:
(7)
- где
- — электроёмкость последовательно соединённых конденсаторов,
- — сумма обратных емкостей.
Для цепи из двух последовательных соединений:
(8)
- параллельное соединение конденсаторов
Рис. 3. Параллельное соединение конденсаторов
Параллельное подключение конденсаторов представлено на рисунке 3. При внесении электрона в систему, у него есть выбор: пойти на верхний или нижний конденсатор. При большом количестве электронов заполнение обкладок конденсатора происходит прямо пропорционально электроёмкости конденсаторов.
Рис. 4. Параллельное соединение конденсаторов. Поиск полной электроёмкости
Опять попробуем решить задачу по поиску полной ёмкости конденсаторов (рис. 4). Помним, что при параллельном подключении напряжения на элементах одинаковы, тогда:
(9)
- где
- — заряд на первом конденсаторе,
- — электроёмкость первого конденсатора,
- — напряжение на первом конденсаторе.
(10)
- где
- — заряд на втором конденсаторе,
- — электроёмкость второго конденсатора,
- — напряжение на втором конденсаторе.
(11)
- где
- — заряд на общем конденсаторе,
- — электроёмкость полного конденсатора,
- — напряжение на общем конденсаторе.
С учётом того, что
, получим:
(12)
Сокращаем:
(13)
Или в общем виде:
(14)
- где
- — электроёмкость параллельно соединённых конденсаторов,
- — сумма электроёмкостей последовательно соединённой цепи.
Вывод: в задачах, в которых присутствует цепь, необходимо рассмотреть, какое конкретно соединение рассматривается, а потом использовать соответствующую логику рассуждений:
- для последовательного соединения
- заряды всех конденсаторов одинаковы: .
- напряжение во всей цепи есть сумма напряжений на каждом из элементов: ,
- полная электроёмкость цепи конденсаторов, соединённых последовательно равна: .
- для параллельного соединения
- заряд системы конденсаторов есть сумма зарядов на каждом из них: ,
- напряжение на каждом из элементов одинаково: ,
- полная электроёмкость цепи конденсаторов, соединённых параллельно равна: .
Последовательная связь в компьютерной организации
следующий → ← предыдущая Последовательная связь — это процесс последовательной передачи информации/битов по одному и тому же каналу. За счет этого стоимость провода уменьшится, но замедлится скорость передачи. В целом коммуникацию можно описать как процесс обмена информацией между людьми в форме аудио, видео, устных слов и письменных документов. Последовательный протокол запускается на каждом устройстве, которое может быть мобильным, персональным компьютером и многими другими, с помощью некоторых протоколов. Протокол — это тип надежной и безопасной формы связи, который содержит набор правил, адресованных с помощью хоста-источника и хоста-получателя. Синхронная связь При синхронной связи , кадры или данные будут построены с помощью объединения групп битов. Эти кадры будут непрерывно отправляться в соответствии с главными часами. Он использует синхронизированную тактовую частоту для работы с данными отправителя или получателя. В синхронной связи нет необходимости использовать пробелы, стартовые и стоповые биты. Время, затрачиваемое отправителем и получателем, синхронизируется, поэтому частота ошибок синхронизации будет меньше, а данные будут передаваться быстрее. Точность данных полностью зависит от правильной синхронизации между устройствами-отправителями и устройствами-получателями. Синхронная последовательная передача дороже по сравнению с асинхронной последовательной передачей. Асинхронная связьВ асинхронной связи , группы битов будут рассматриваться как независимые единицы, и эти биты данных будут отправляться в любой момент времени. Для синхронизации между отправителем и получателем между байтами данных используются стоповые и стартовые биты. Эти биты полезны для обеспечения правильной отправки данных. Время, затрачиваемое битами данных отправителя и получателя, не является постоянным, и время между передачами будет обеспечиваться промежутками. В асинхронной связи нам не требуется синхронизация между устройствами-отправителями и получателями, что является основным преимуществом асинхронной связи. Этот метод также является экономически эффективным. В этом методе возможен случай медленной передачи данных, но это не обязательно и является основным недостатком асинхронного метода. В зависимости от скорости передачи данных и типа режима передачи последовательная связь может принимать разные формы. Режим передачи можно разделить на симплексный, полудуплексный и дуплексный. Режим передачиРежимы передачи описываются следующим образом: СимплексВ симплексном методе передача данных может осуществляться только в одном направлении. Одновременно может быть активен только один клиент (отправитель или получатель). Это означает, что среди двух устройств одно устройство может только передавать ссылку, а другое устройство может только получать ее. Отправитель может только передавать данные, а получатель может только принимать эти данные. Получатель не может ответить отправителю. В другом случае, если получатель отправляет данные, отправитель их только примет. Отправитель не может ответить получателю. Существуют различные примеры симплекса. Пример 1: Клавиатура и CPU — лучшие примеры симплекса. Клавиатура всегда передает символы в ЦП (центральный процессор), но ЦП не требует передачи символов или данных на клавиатуру. Пример 3: Телетекст также является примером симплекса. Телекомпании транслируют данные. При этом будут использованы антенны, которые помогут транслировать данные в виде телекартинок в домах людей. Но люди не могут посылать сигналы обратно на антенны. С помощью нашей телефонной трубки или удаления мы можем установить страницу запроса или канал на специальный адаптер телетекста нашего телевизора. Когда запрошенная страница передается в эфир, специальный адаптер телетекста захватывает запрошенные страницы телетекста. Телевизор никогда не отправит запрос обратно на передатчики. Пример 4: Дорога с односторонним движением также является примером симплекса. Полудуплекс В полудуплексном режиме отправитель и получатель могут обмениваться данными в обоих направлениях, но не одновременно. Если отправитель отправляет какие-то данные, получатель может их принять, но в это время получатель ничего не может отправить получателю. Так же, как если бы получатель отправлял данные отправителю, отправитель не мог бы их отправить. Если есть случай, когда нам не нужно общаться одновременно в обоих направлениях, мы можем использовать полудуплекс. Однополосный мост также может объяснить полудуплекс. Железные дороги обычно содержат сценарий полудуплекса, поскольку он дешевле и должен прокладывать один путь. Машинист поезда должен удерживать поезд на одном конце одного пути, пока не проедет машинист другого поезда, который едет в другом направлении. принтер также является хорошим примером полудуплекса. Полный дуплексВ полнодуплексном режиме отправитель и получатель могут отправлять и получать одновременно. Режим связи full-duplex широко используется в мире. В этом режиме сигналы, распространяющиеся в одном направлении, могут совместно использовать пропускную способность каналов с сигналами, распространяющимися в противоположных направлениях. Существует два способа совместного использования, которые описаны ниже: .
Если нам нужна связь в обе стороны постоянно, в этом случае мы будем использовать полнодуплексный режим. Емкость канала будет разделена на два направления. Примеры: Телефонная сеть — хороший пример полнодуплексного режима. При использовании телефона или телефона два человека могут говорить и слышать обе вещи одновременно. обычное двухполосное шоссе полезно объяснить полнодуплексный режим. Если движение очень большое, то в этом случае железная дорога решает проложить двойной галс, который используется для пропуска поездов в обоих направлениях. Этот тип случая обычно используется при общении в сети. Волоконно-оптические концентраторы используются для размещения двух разъемов на каждом порту. Полнодуплексное волокно представляет собой тип двух кабелей, которые связаны друг с другом так, что они могут образовывать двухполосные дороги. Аудиовызов или видеовызов также является примером полнодуплексного режима. При аудио- или видеозвонках два человека могут общаться одновременно. Во время аудиозвонков они могут говорить и слушать одновременно, а во время видеозвонков они могут общаться, видя друг друга одновременно. Если мы выполняем нашу работу в полнодуплексном режиме, он обеспечит наилучшую производительность по сравнению с одно- и полудуплексным режимом, поскольку он имеет возможность максимизировать объем доступной полосы пропускания. Параллельная связьСуществует еще один тип связи, известный как параллельная связь, который описывается следующим образом: Параллельная связь используется для одновременной передачи большого количества сигналов данных по разным каналам в пределах одного и того же радиотракта или кабеля. Он используется для объединения огромного количества проводных каналов параллельно. При параллельной связи передача данных между отправителем и получателем осуществляется с помощью нескольких каналов. Стоимость нескольких проводов выше по сравнению с одним проводом. Параллельный кабель становится длиннее, поэтому требует больших затрат. Если расстояние больше, время синхронизации между более чем одним каналом становится более чувствительным. Постоянный тактовый сигнал используется для обеспечения синхронизации при параллельной связи. Сигнал передается с помощью отдельного провода в параллельном кабеле. Таким образом, мы можем сказать, что параллельная связь является синхронной. Работа параллельной связи Параллельная связь использует различные параллельные пути (провода) для однократной передачи множества битов по одному и тому же кабелю в синхронизации с помощью одного тактового генератора. Часы используют эти параллельные пути и определяют синхронизацию для передачи в виде постоянного тактового сигнала. Огромное количество битов передается одновременно с помощью различных параллельных путей. Существуют разные способы упорядочения принимаемой битовой строки, и это зависит от различных факторов, таких как доступная полоса пропускания, расстояние до источника и местоположение. Примером этого является пропуск видеозвонков и интернет-звонков. Разница между последовательной связью и параллельной связьюПоследовательная связь может отправлять только один бит за один раз. Вот почему для последовательной связи требуется меньше линий ввода/вывода. Он также занимает больше сопротивления и меньше места для перекрестных помех. Последовательная связь имеет большее преимущество, так как затраты на создание всей встроенной системы становятся очень низкими. Он также может передавать данные на большие расстояния с помощью только одного провода или линии. В устройствах DCE (оборудование для передачи данных), таких как модем, в основном используется последовательная связь. Параллельная связь может отправлять порцию данных (около 32 бит) за раз. Вот почему при параллельной связи для каждого бита данных необходим отдельный физический ввод/вывод. Параллельная связь также имеет хорошее преимущество: она очень быстрая, но требует большего количества линий ввода-вывода, что является недостатком параллельной связи. Компьютеры используют параллельную связь, чтобы они могли соединять аудио, видео, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство), модемы, сетевое оборудование и ЦП (центральный процессор). Конфигурация параллельного обмена данными очень длинная и сложная. Поэтому стоимость его создания также очень высока. Преимущества последовательной связи по сравнению с параллельной связью Большинство людей ошибочно полагают, что параллельные порты/шины быстрее, чем последовательные порты/шины, потому что при последовательной связи передача данных осуществляется только битами в единицу времени. Часы не требуются: В случае асинхронного и нетактового типа последовательной связи проблема, связанная с рассогласованием часов между каналами, не будет существовать. Требуется меньше места: Во время настройки последовательной связи требуется меньше места, поскольку последовательное соединение требует меньшего количества кабеля. Следовательно, из-за этой функции у нас будет дополнительное пространство, которое можно использовать для обеспечения лучшей изоляции линий/каналов данных от компонентов соседних коммуникаций. Нет перекрестных помех: Последовательная связь содержит меньшее количество проводников в близлежащем пространстве. Низкая стоимость: Последовательная связь содержит последовательный канал. Стоимость этой ссылки меньше, чем параллельная ссылка. Next TopicAddressing Sequence in Computer Organization ← предыдущая следующий → |
В последовательной связи для отображения данных используются двоичные импульсы. Двоичный код содержит два числа 0 и 1. 0 используется для отображения LOW или 0 вольт, а 1 используется для отображения HIGH или 5 вольт. Последовательная связь может быть асинхронной или синхронной.
Каждый режим передачи содержит источник, также известный как отправитель или передатчик, и пункт назначения, также известный как приемник.
Движение по дороге с односторонним движением может осуществляться только в одном направлении, и транспортным средствам, едущим с противоположных направлений, не разрешается проезжать по этому пути.
На однополосном мосту транспортные средства с двусторонним движением обеспечивают дорогу, чтобы они могли пересечься. Одновременно только один конец будет отправлять, а другой конец только получать. Мы также можем выполнить исправление ошибок, что означает, что если информация, полученная получателем, повреждена, он может снова запросить у отправителя повторную передачу этой информации. Рация также является классическим примером полудуплекса. Оба конца рации содержат динамики. Мы можем использовать каждый телефон или рацию, чтобы либо отправить сообщение, либо получить его, но мы не можем делать и то, и другое одновременно.
В IEEE-1284 принтеры также могут отправлять сообщения на компьютер. Когда компьютер отправляет символы на принтер, в это время принтер не может отправить сообщение на компьютер. Когда компьютер успешно отправляет все сообщения и после этого прекращает их отправку, принтер может отправить сообщение обратно на компьютер. Полудуплекс имеет преимущество, т. Е. Двухпутный или двухполосный транспорт имеет большую стоимость по сравнению с однопутным или однополосным.
Шина данных в параллельных устройствах шире, чем в последовательных. Вот почему он может передавать данные из источника в пункт назначения за раз. Битрейт параллельной передачи выше, чем битрейт последовательной передачи.
Все основные компьютерные сети или средства связи в основном предпочитают последовательную связь. В настоящее время наиболее распространенным и популярным способом для небольших расстояний являются последовательные шины, поскольку недостатки параллельных шин преобладают над их преимуществом простоты.
Даже параллельные шины будут тактироваться значительно медленнее по сравнению с последовательными шинами. Существуют различные факторы, которые используются для определения того, что последовательная связь лучше, чем параллельная связь, которая описывается следующим образом:
Вот почему возможность перекрестных помех редка.Последовательный порт ввода/вывода (внешние интерфейсы/API)
Последовательный порт ввода/вывода (внешние интерфейсы/API)| Внешние интерфейсы/API |
Сигналы последовательного порта и назначение контактов
Последовательные порты состоят из двух типов сигналов: сигналов данных и сигналов управления. Для поддержки этих типов сигналов, а также заземления сигнала стандарт RS-232 определяет 25-контактное соединение. Однако большинство платформ ПК и UNIX используют 9-контактное соединение.
На самом деле для связи через последовательный порт требуется всего три вывода: один для приема данных, один для передачи данных и один для заземления сигнала.
Схема назначения контактов 9-контактного штекерного разъема DTE приведена ниже.
Контакты и сигналы, связанные с 9-контактным разъемом, описаны ниже. Обратитесь к стандарту RS-232 для описания сигналов и назначения контактов, используемых для 25-контактного разъема.
| Штифт | Этикетка | Название сигнала | Тип сигнала |
| 1 | CD | Обнаружение несущей | Управление |
| 2 | РД | Полученные данные | Данные |
| 3 | ТД | Передаваемые данные | Данные |
| 4 | ДТР | Терминал данных готов | Управление |
| 5 | Земля | Сигнальная земля | Земля |
| 6 | ДСР | Набор данных готов | Управление |
| 7 | РТС | Запрос на отправку | Управление |
| 8 | КТС | Разрешить отправку | Управление |
| 9 | РИ | Кольцевой индикатор | Управление |
Термин «набор данных» является синонимом термина «модем» или «устройство», а термин «терминал данных» является синонимом термина «компьютер».
Состояния сигналов
Сигналы могут находиться либо в активном состоянии, либо в неактивном состояние. Активное состояние соответствует двоичному значению 1, а неактивное состояние соответствует двоичному значению 0. Активное состояние сигнала часто описывается как логическая 1 , на , true или метка . Состояние неактивного сигнала часто описывается как логический 0 , выкл , ложный или пробел .
Для сигналов данных состояние «включено» возникает, когда напряжение полученного сигнала больше отрицательного значения, чем -3 вольта, а состояние «выключено» возникает при положительном напряжении, превышающем 3 вольта. Для управляющих сигналов состояние «включено» возникает, когда напряжение полученного сигнала больше положительного, чем 3 вольта, а состояние «выключено» возникает, когда напряжение больше отрицательного, чем -3 вольта. Напряжение между -3 вольт и +3 вольт считается переходной областью, а состояние сигнала не определено.
Чтобы перевести сигнал в состояние «включено», управляющее устройство отменяет (или понижает ) значение для выводов данных, а устанавливает (или повышает ) значение для управляющих выводов. И наоборот, чтобы перевести сигнал в состояние «выключено», управляющее устройство устанавливает значение для выводов данных и снимает значение для управляющих выводов.
Ниже показаны состояния «включено» и «выключено» для сигнала данных и сигнала управления.
Контакты данных
Большинство устройств с последовательным портом поддерживают полнодуплексную связь , что означает, что они могут отправлять и получать данные одновременно. Поэтому для передачи и приема данных используются отдельные контакты. Для этих устройств используются выводы TD, RD и GND. Однако некоторые типы устройств с последовательным портом поддерживают только одностороннюю или полудуплексную связь . Для этих устройств используются только выводы TD и GND.
В этом руководстве предполагается, что к вашему устройству подключен полнодуплексный последовательный порт.
На выводе TD передаются данные, передаваемые DTE на DCE. Вывод RD передает данные, полученные DTE от DCE.
Контакты управления
9-контактные последовательные порты обеспечивают несколько контактов управления, которые:
- Сигнал о наличии подключенных устройств
- Управление потоком данных
К контактам управления относятся RTS и CTS, DTR и DSR, CD и RI.
Контакты RTS и CTS. Выводы RTS и CTS используются для сигнализации о том, готовы ли устройства отправлять или получать данные. Этот тип управления потоком данных, называемый аппаратным квитированием, используется для предотвращения потери данных во время передачи. При включении и для DTE, и для DCE аппаратное квитирование с использованием RTS и CTS выполняется следующим образом:
- DTE активирует вывод RTS, чтобы указать DCE, что оно готово к приему данных.
- DCE устанавливает вывод CTS, указывая на то, что можно передавать данные через вывод TD. Если данные больше не могут быть отправлены, контакт CTS не утверждается.
- Данные передаются на DTE по контакту TD. Если данные больше не могут быть приняты, контакт RTS не подтверждается DTE, и передача данных прекращается.
Чтобы включить аппаратное квитирование в MATLAB, обратитесь к разделу Управление потоком данных: квитирование.
Контакты DTR и DSR. Многие устройства используют контакты DSR и DTR для подачи сигнала о том, что они подключены и запитаны. Сигнализация о наличии подключенных устройств с помощью DTR и DSR выполняется следующим образом:
- DTE активирует вывод DTR, чтобы запросить подключение DCE к линии связи.
- DCE устанавливает вывод DSR, чтобы указать, что он подключен.
- DCE отменяет утверждение вывода DSR при отключении от линии связи.
Выводы DTR и DSR изначально были разработаны для предоставления альтернативного метода аппаратного квитирования.
