Последовательный интерфейс — СОМ-порт

Глава 2
Последовательный интерфейс — СОМ-порт
Универсальный внешний последовательный интерфейс — СОМ-порт (Com¬munications Port — коммуникационный порт) присутствует в PC начиная с пер¬вых моделей. Этот порт обеспечивает асинхронный1 обмен по стандарту RS-232C. СОМ-порты реализуются на микросхемах универсальных асинхронных приемо¬передатчиков. (UART), совместимых с семейством i8250/16450/16550. Они зани¬мают в пространстве ввода-вывода по 8 смежных 8-битных регистров и могут рас¬полагаться по стандартным базовым адресам 3F8h (COM1), 2F8h (COM2), 3E8h (COM3), 2E8h (COM4). Порты могут вырабатывать аппаратные прерывания IRQ4 (обычно используются для СОМ1 и COM3) и IRQ3 (для COM2 и COM4). С внешней стороны порты имеют линии последовательных данных передачи и при¬ема, а также набор сигналов управления и состояния, соответствующий стандар¬ту RS-232C. СОМ-порты имеют внешние разъемы-вгшсм (male — «папа») DB25P или DB9P, выведенные на заднюю панель компьютера (см. п. 2.1). Характерной особенностью интерфейса является применение «не ТТЛ» сигналов — все внеш¬ние сигналы порта двуполярные. Гальваническая развязка отсутствует — схемная земля подключаемого устройства соединяется со схемной землей компьютера. Скорость передачи данных может достигать 115 200 бит/с.
Компьютер может иметь до четырех последовательных портов СОМ 1-COM4 (для машин класса AT типично наличие двух портов) с поддержкой на уровне BIOS. Сервис BIOS Int 14h обеспечивает инициализацию порта, ввод и вывод символа (не используя прерываний) и опрос состояния. Через Int 14h скорость передачи программируется в диапазоне 110-9600 бит/с (меньше, чем реальные возможно¬сти порта). Для повышения производительности широко используется взаимодей-ствие программ с портом на уровне регистров, для чего требуется совместимость аппаратных средств СОМ-порта с программной моделью 18250/16450/16550.
Название порта указывает на его основное назначение — подключение коммуника¬ционного оборудования (например, модема) для связи с другими компьютерами, сетями и периферийными устройствами. К порту могут непосредственно подклю¬чаться и периферийные устройств с последовательным интерфейсом: принтеры, плоттеры, терминалы и другие. СОМ-порт широко используется для подклю¬чения мыши, а также организации непосредственной связи двух компьютеров. К СОМ-порту подключают и электронные ключи.
Синхронный обмен в PC поддерживают лишь специальные адаптеры, например SDLC или V.35.

2.1. Интерфейс RS-232C

49

Практически все современные системные платы (еще начиная с PCI-плат для про¬цессоров 486) имеют встроенные адаптеры двух СОМ-портов.