AOA 22.pdf

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

WYŁĄCZNOŚĆ DO PUBLIKOWANIA TEGO TŁUMACZENIA

POSIADA RAG

HTTP://WWW.R-AG.PRV.PL

„THE ART OF ASSEMBLY LANGUAGE ”

tłumaczone by KREMIK

Konsultacje naukowe: NEKRO

wankenob@priv5.onet.pl

nekro@pf.pl

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

ROZDZIAŁ DWUDZIESTY DRUGI: PORTY SZEREGOWE

Standard komunikacji szeregowej RS-232 jest prawdopodobnie najpopularniejszym schematem

komunikacji szeregowej na świecie. Chociaż cierpi z powodu wielu wad, szybkość jest jedną z nich , jego

zastosowanie jest rozpowszechnione i są dosłownie tysiące urządzeń jakie możemy podłączyć do PC przy

użyciu interfejsu RS-232. PC wspiera do czterech urządzeń kompatybilnych z RS-232 używając COM1:,

COM2:, COM3: i COM4: dla tych, którzy potrzebują więcej urządzeń szeregowych (np. sterowanie

elektronicznej komputerowej tablicy ogłoszeń [BBS], możemy kupić urządzenia, które pozwalają dodać 16 lub

więcej ,portów szeregowych do PC. Ponieważ większość PC ma tylko jeden lub dwa porty szeregowe,

skoncentrujemy się w tym rozdziale jak użyć COM1: i COM2:.

Chociaż, teoretycznie, oryginalnie zaprojektowany PC pozwolił projektantom systemu

zaimplementować porty komunikacji szeregowej używając żądanego sprzętu, wiele z dzisiejszego

oprogramowania wykonuje komunikację szeregową poprzez bezpośredni kontakt z chipem komunikacji

szeregowej 8250 SCC. Wprowadza to takie same komplikacje z kompatybilnością jakie były kiedy

komunikowaliśmy się bezpośrednio ze sprzętem portu równoległego. Jednakże, podczas gdy BIOS dostarcza

doskonałego interfejsu dla portu równoległego, wspierając wszystko co życzylibyśmy sobie zrobić poprzez

bezpośrednie dotarcie do sprzętu, wsparcie szeregowe nie jest dobre. Dlatego też jest powszechną praktyką

omijanie funkcji BIOS 1h i sterowanie chipem 8250 SCC bezpośrednio tak aby program mógł uzyskać dostęp

do każdego bitu każdego rejestru w 8250.

Być może największym problemem z kodem BIOS jest to, że nie wspiera przerwań. Chociaż

oprogramowanie sterujące portami równoległymi rzadko używa układów I/O sterowanych przerwaniami, często

znajduje się oprogramowanie, które dostarcza podprogramów obsługi przerwań dla portów szeregowych.

Ponieważ BIOS nie dostarcza takich podprogramów, oprogramowanie które zechce użyć układów I/O

sterowanych przerwaniami będzie musiało komunikować się bezpośrednio z 8250 i omijać BIOS. Dlatego też

pierwsza część tego rozdziału będzie omawiała chip 8250.

Manipulowanie portem szeregowym nie jest trudne. Jednakże, 8250 SCC zawiera wiele rejestrów i

dostarcza wielu cech. Dlatego też, zabiera wiele kodu sterowanie każdą cechą tego chipu. Na szczęście nie

musimy pisać tego kodu sami. Biblioteka Standardowa UCR dostarcza doskonałego zbioru podprogramów,

które pozwalają sterować 8250. Druga część tego rozdziału będzie przedstawiać kod z Biblioteki Standardowej

jako przykład jak oprogramować każdy rejestr w 8250 SCC.

22.1 CHIP KOMUNIKACJI SZEREGOWEJ 8250

8250 i kompatybilne chipy (jak urządzenia 16450 i 16550) dostarczają dziewięciu rejestrów I/O.

Pewne urządzenia kompatybilne w górę(np. 16450 i 16550) dostarczają również dziesięciu rejestrów. Rejestry te

konsumują osiem portów I/O adresowanych w przestrzeni adresowej PC. Sprzęt i lokacje adresów dla tych

urządzeń jest następująca:

Port

Fizyczny adres bazowy (w hex) Zmienna BIOS zawierająca adres

fizyczny

COM1:

3F8

40:0

COM2:

2F8

40:2

Tablica 81; Adresy portów COM

Podobnie jak w portach równoległych PC możemy wymieniać COM1: i COM2: z poziomu programu

poprzez wymianę ich adresów bazowych w zmiennych BIOS 40:0i 40:2. Jednakże, oprogramowanie które

zmierza bezpośrednio do sprzętu, zwłaszcza podprogramy obsługi przerwań dla portów szeregowych, muszą

działać z adresami sprzętowymi, nie adresami logicznymi. Dlatego też zawsze będziemy oznaczać adres

bazowy I/O 3F8h kiedy omawiamy COM1: w tym rozdziale. Podobnie zawsze oznaczamy adres bazowy 2F8h

kiedy omawiamy COM2: w tym rozdziale.

Adres bazowy jest pierwszym z ośmiu lokacji I/O konsumowanych przez 8250 SCC. Dokładne zadanie

tych ośmiu lokacji I/O pojawiają się w poniższej tablicy:

Adresy I/O (w hex)

Opis

3F8/2F8

Rejestr danych odbiór/ przekazanie. Również najmniej

znaczący bajt rejestru zatrzasku dzielenia szybkości

transmisji

3F9/2F9

Rejestr zezwalający na przerwania/ Również bardziej

znaczący bajt rejestru zatrzasku dzielenia szybkości

transmisji

3FA/2FA

Rejestr identyfikacji przerwań (tylko odczyt)

3FB/2FB

Rejestr sterowania łączem

3FC/2FC

Rejestr sterowania modemem

3FD/3FD

Rejestr stanu linii (tylko odczyt)

3FE/2FE

Rejestr stanu modemu (tylko odczyt)

3FF/2FF

Rejestr rzutowania odbioru (tylko odczyt, nie dostępny

na oryginalnym PC)

Tablica 82: Rejestry 8250 SCC

Kolejne sekcje opisują zadania każdego z tych rejestrów

22.1.1 REJESTR DANYCH (REJESTR PRZESŁANIA / ODBIORU)

Rejestr danych jest w rzeczywistości dwoma oddzielnymi rejestrami: rejestr przesłania i rejestr

odbioru. Wybieramy rejestr przesłania poprzez wpisanie adresu I/O 3F8h lub 2F8h, wybieramy rejestr odbioru

poprzez odczyt z tych adresów. Zakładając, że rejestr przesłania jest pusty zapis do rejestru przesłania

zaczynamy transmisję danych poprzez linie szeregową. Zakładając, że rejestr odbioru jest pełny, odczytanie

rejestru odbioru zwraca tą daną. Aby określić czy nadajnik jest pusty lub odbiornik jest pełny, zobacz rejestr

stanu lini. Zauważmy, że rejestr dzielenia szybkości transmisji dzieli ten adres I/O z rejestrami odbioru i

przesłania. Proszę zobaczyć „Dzielenie szybkości transmisji” i „Rejestr sterowania łączem” po więcej informacji

o podwójnym zastosowaniu tych lokacji I/O.

22.1.2 REJESTR ZEZWALAJĄCY NA PRZERWANIA (IER)

Kiedy działamy w trybie przerwań, 8250 SCC dostarcza czterech źródeł przerwań: przerwanie odbioru

znaku, przerwanie pustego nadajnika, przerwanie błędu komunikacji i przerwanie zmiany statusu. Możemy

indywidualnie zezwalać lub blokować te źródła przerwań poprzez wpisanie jedynek lub zer do 8250 IER

(Rejestr zezwalający na przerwania). Wpisując zero do odpowiedniego bitu blokujemy to szczególne

przerwanie. Wpisując jedynkę zezwalamy na to przerwanie. Rejestr ten jest do odczytu / zapisu, więc możemy

przepytywać aktualne ustawienie w dowolnym czasie (na przykład, jeśli chcemy zamaskować poszczególne

przerwanie bez wpływania na inne). Rozkład tego rejestru jest następujący :

Lokacja rejestru zezwalającego na przerwania jest również wspólna z rejestrem dzielenia szybkości transmisji.

22.13 DZIELNIK SZYBKOŚCI TRANSMISJI

Rejestr dzielnika szybkości transmisji jest 16 bitowym rejestrem który dzieli lokacje I/O 3F8h/2F8h i

3F9h/2F9h z rejestrem danych i zezwolenia na przerwania. Bit siedem rejestru sterowania łączem wybiera

rejestr dzielenia lub rejestr danych / zezwolenia na przerwanie.

Rejestr dzielenia szybkości transmisji pozwala nam wybrać szybkość transmisji danych (poprawnie

nazywanej bity na sekundę lub bps lub baud) Poniższa tablica pokazuje wartości jakie powinniśmy zapisać do

tych rejestrów aby sterować szybkością transmisji / odbioru:

Bity na sekundę

Wartość 3F9/2F9

Wartość 3F8/2F8

110

17h

300

80h

600

C0h

1200

60h

1800

40h

2400

30h

3600

20h

4800

18h

9600

0Ch

19,2K

38,4K

56K

Tablica 83 Wartości rejestru dzielenia szybkości transmisji

Powinniśmy działać przy szybkościach większych niż 19,2K na szybkich PC z wysoko wydajnym

SCC’esem (np. 16450 lub 16550). Na szczęście powinniśmy użyć kabli najwyższej jakości i trzymać nasze

kable bardzo krótkie kiedy działamy przy wysokich szybkościach.

22.1.4 REJESTR IDENTYFIKACJI PRZERWANIA

Rejestr identyfikacji przerwania jest rejestrem tylko do odczytu, który określa czy przerwanie oczekuje

i które z czterech źródeł wymaga uwagi. Ten rejestr ma następujący rozkład:

Ponieważ IIR może tylko raportować o jednym przerwaniu w czasie, a jest prawdopodobieństwo, że są

dwa lub więcej przerwania oczekujące, 8250 SCC wprowadza priorytety przerwań. Przerwanie źródła 00

(zmiana statusu) ma najniższy priorytet a przerwanie źródła 11 (błąd lub przerwa) mają priorytet najwyższy ,tj

.numer źródła przerwania dostarcza priorytetu (z trzema będącymi najwyższego priorytetu)

Poniższa tablica opisuje źródła przerwań i jak „wyczyścić” wartość przerwania w IIR. Jeśli dwa

przerwania oczekują a my obsługujemy najwyższe przerwanie, 8250 SCC zamienia wartość IIR z

identyfikatorem kolejnego źródła przerwania o najwyższym priorytecie

Priorytet

Wartość ID

Przerwanie

Powód

Wyzerowanie

Najwyższy

11b

Błąd lub przerwanie Błąd przepełnienia,

parzystości,

synchronizacji ramki

lub przerwanie break

Odczytanie rejestru

stanu łącza

Kolejny z

najwyższych

10b

Dostępna dana

Odczyt rejestru

odbioru

Kolejny z

najniższych

01b

Pusty przekaźnik

Odczytanie IIR (z ID

przerwania 01b) lub

zapis rejestru danych

Najniższy

Stan modemu

Odczyt rejestru

stanu modemu

Tablica 84: Powody przerwania i funkcje zwalniające

Jest jeden interesujący punkt do odnotowania o organizacji IIR: rozkład bitów dostarcza dogodnego

sposobu do przekazania sterowania do właściwej sekcji podprogramu obsługi przerwania SCC. Rozważmy

poniższy kod:

al., dx

;odczyt IIR

mov

bl, al.

mov

bh, 0

jmp

HnadlerTbl [bx]

HandlerTbl

word RLSHandler, RDHandler,TEHandler, MSHandler

Kiedy wystąpi przerwanie, bit zero IIR będzie zerem. Kolejne dwa bity zawierają numer źródła przerwania a

bardziej znaczące pięć bitów jest zerami. Pozwala to nam użyć wartości IIR jako indeksu do tablicy wskaźników

właściwego podprogramu obsługi, jak demonstruje powyższy kod.

22.1.5 REJESTR STEROWANIA ŁĄCZEM

Rejestr sterowani łączem pozwala nam określić parametry transmisji dla SCC. Obejmuje to ustawienie

rozmiaru danej, liczby bitów zatrzymujących, parzystości, wymuszenia break i wybrania rejestru dzielnika

szybkości transmisji . Rejestr sterowania łączem wygląda następująco:

8250 SCC może transmitować daną szeregową jako grupy pięciu, sześciu, siedmiu lub ośmiu bitów.

Większość nowoczesnych systemów komunikacji używa siedmiu lub ośmiu bitów do transmisji ( my

potrzebujemy siedmiu bitów do przekazania ASCII, ośmiu bitów do przekazania danej binarnej). Domyślnie,

większość aplikacji przekazuje dane używając ośmio bitowej danej. Oczywiście, zawsze odczytujemy osiem

bitów z rejestru odbiorczego; 8250 SCC ustawia wszystkie bardziej znaczące bity na zero jeśli odbieramy mniej

niż osiem bitów. Zauważmy, że jeśli przekazujemy tylko znaki ASCII,, komunikacja szeregowa będzie działała

około 10% szybciej z siedmio bitową transmisją zamiast transmisji ośmio bitowej. Jest to ważna rzecz do

zapamiętania, jeśli sterujemy oboma końcami kabla szeregowego . Z drugiej strony, zazwyczaj będziemy łączyć

urządzenia które maja stałą długość słowa, więc będziemy musieli oprogramować SCC specjalnie do

dopasowania tego urządzenia.

Szeregowa transmisja danych składa się z bitu startowego, pięciu do ośmiu bitów danych i jednego lub

dwóch bitów stopu. Bit startu jest specjalnym sygnałem, który informuje SCC (lub inne urządzenie), że dana

przebywa na lini szeregowej. Bity stopu są, w gruncie rzeczy, pod nieobecność bitu startowego, dostarczając

małą ilość czasu pomiędzy przybyciem kolejnych znaków na linię szeregową .Przez wybranie dwóch bitów

stopu wprowadzamy dodatkowy czas pomiędzy transmisję kolejnego znaku. Niektóre inne starsze urządzenia

mogą wymagać tego dodatkowego czasu lub się pogubią. Jednakże, prawie wszystkie nowoczesne urządzenia

szeregowe zadowalają się pojedynczym bitem stopu. Dlatego też, powinniśmy zawsze oprogramować chip tylko

jednym bitem stopu. Dodatkowy druki bit stopu zwiększa czas transmisji o około 10%.

Bity parzystości pozwalają nam włączyć lub wyłączyć parzystość lub wybrać tryb parzystości.

Parzystość jest schematem detekcji błędu. Kiedy włączmy parzystość, SCC dodaje dodatkowy bit (bit

parzystości) do transmisji. Jeśli wybieramy kontrolę nieparzystości, bit parzystości zawiera zero lub jeden aby

suma mniej znaczącego bitu danej i bitu parzystości dało jeden. Jeśli wybieramy kontrolę parzystości, SCC

tworzy bit parzystości taki, że mniej znaczący bit sumy parzystości i bitu danej to zero Wartość „parzystości

zablokowanej” (10b i 11b) zawsze tworzy bit parzystości na zero lub jeden. Głównym celem bitu parzystości

jest wykrycie możliwego błędu transmisji. Jeśli mamy długi, hałaśliwy lub zły kanał komunikacji szeregowej,

jest możliwe zgubienie informacji podczas transmisji. Kiedy się to zdarzy, jest mało prawdopodobne, że suma

bitów będzie pasowała do wartości parzystości. Węzeł odbiorczy może wykryć ten „błąd parzystości” i

zaraportować błąd transmisji.

Możemy również użyć wartości zablokowanej parzystości (10b i 11b)do usunięcia tych ośmiu bitów i

zawsze zamienić na zera lub jedynki podczas transmisji. Na przykład, kiedy przesyłamy osiem bitów znaków

PC/ASCII do różnych systemów komputerowych, jest możliwe ,że zbiór rozszerzonych znaków PC (znaki

których kod to 128 i większy) nie odwzorowywuje takiego samego znaku na maszynie przeznaczenia. Istotnie,

wysyłając takie znaki możemy stworzyć problem na tej maszynie. Poprzez ustawienie rozmiaru słowa na

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: