Управление потоком rx tx что это
Перейти к содержимому

Управление потоком rx tx что это

  • автор:

Настройка сетевого адаптера

Настройка сетевого адаптера

Интернет — это лучшее изобретение человечества, он объединяет более 35% населения Земли, а также открывает неограниченные возможности для обучения, работы, отдыха и общения. В вашем компьютере он появляется при помощи сетевого адаптера, имеющего беспроводной(Wi-Fi) или проводной интерфейс. В этой статье я расскажу о настройке адаптера для подключения к сети.

Есть несколько типов подключения интернета:

  1. Телефонная линия
  2. DSL, кабельная сеть или электропроводка
  3. Мобильная связь (2G,3G,4G — LTE)
  4. Оптоволокно
  5. Спутниковый интернет

Каждый из них имеет свои специфические особенности, однако компьютер чаще всего подключается при помощи обычной витой парыкабеля RJ-45, либо при помощи Wi-Fi соединения с роутером(который, в свою очередь, тоже работает через витую пару или USB-модем).

Настройка. Так как большинство пользователей использует Windows 7, то рассказывать я буду на ее примере.

Для этого мы переходим в Панель управления -> Сеть и Интернет -> Центр управления сетями и общим доступом, затем слева в меню выбираем Изменение параметров адаптера.

Настройка сетевого адаптера

Здесь Вы можете увидеть список всех адаптеров компьютера и их статус подключения, включая Bluetooth-адаптеры, а также виртуальные адаптеры типа Hamachi.

Обычное подключение через витую пару(без роутеров, модемов)

Настройка сетевого адаптера

Кабель «Витая пара» — RJ-45 — 8P8C

Тут также есть 2 варианта: Вам необходимо настроить соединение и каждый раз выполнять подключение либо Ваш провайдер поддерживает технологию DHCP и Вам просто необходимо воткнуть кабель в разьем.

В зависимости от Вашего варианта нужно правильно настроить адаптер.

Вариант 1

Заходим в список адаптеров. Выбираем нужный(Подключение по локальной сети . ) и нажимаем на нем правую клавишу мыши(ПКМ), здесь выбираем Свойства. В открывшемся списке выбираем компомнент Протокол Интернета версии 4 и нажимаем кнопку Свойства. Сюда необходимо вписать настройки, выданные Вашим оператором.

Вариант 2

Операция аналогичная Варианту 1, только в свойствах протокола необходимо установить флажки Получить IP-адрес автоматически, Получить адрес DNS-сервера автоматически.

Настройка сетевого адаптераНастройка сетевого адаптера

Подключение при помощи роутера

Обычно роутер имеет 5 разьемов(4 LAN и 1 WAN). Кабель от интернета вы подключаете в WAN порт(он отделен от остальных), а затем при помощи второго кабеля/Wi-Fi адаптера соединяете роутер и компьютер. После этого (Смотрите Вариант 2 в подключении через витую пару), в адаптере Wi-Fi эти настройки стоят по-умолчанию.

Для последующей настройки интернета Вы заходите по локальному адресу роутера(192.168.0.1 или 192.168.1.1по-умолчанию) и выполняете необходимые действия.

Как настроить роутер Asus Вы можете прочитать в этой статье — https://idej.net/peripheral/44-kak-nastroit-router-asus.html

Остальные типы я расписывать не буду, все вопросы можете задать в комментариях.

Теперь детальнее о настройках адаптера

Чтобы увидеть эти настройки надо зайти в список адаптеров, нажать ПКМ на нужном адаптере, выбрать Свойства, затем под строкой с полным именем адаптера нажать кнопку Настроить. Здесь перейти на вкладку Дополнительно.

В основном, свойства одинаковы у всех адаптеров, однако все же есть небольшая разница.

Управление потоком rx tx что это

В первой части (из серии статей) мы пробовали победить высокую сетевую задержку с помощью настройки MTU. В этой рассмотрим и узнаем, какие настройки сетевой платы пригодятся любителям игр.

Jumbo Frame

Jumbo Frame — Jumbo Packet — Большой кадр:
Использование этого параметра, наверно только гипотетически поможет снизить пинг в играх и наверно какая то выгода будет во время долгих массовых сражений и осад, когда в одну секунду генерируется очень приличное количество трафика. Дело в том, что использование больших кадров должно быть настроено у всех участников взаимодействия, как у клиента и сервера, так и транзитных узлов. Но за пределами вашего провайдера (да и у самого провайдера) mtu всегда примерно равен 1,5 кб плюс\минус десятки байтов. Если использовать его в локальных сетях (где можно точно проконтролировать эту настройку у всех), то там пинг зачастую и так достаточно низкий.
В чем плюс? Если использовать 9 кб у всех участников, вместо 1,5 кб, то для обсчета одного кадра потребуется в 6 раз реже задействовать процессор. Что должно лучше сказаться на прибавке фпс.
В чем минус? Если использовать его только на клиенте, при отсылке на остальных узлах пакет будет фрагментирован, в лучшем случаем на 6 частей, а при mtu Значение: Выкл.

Checksum Offload — IPv4 Checksum Offload — Контрольная сумма разгрузки IPv4:
Если ваш адаптер имеет такую функцию, то включите ее. Это позволит освободить центральный процессор от расчета и проверки контрольных сумм для отправляемых и принимаемых пакетов. Что должно положительно сказаться на фпс в игре. Но бывают и обратные случаи, когда отключение это функции позволяет улучшить пинг и снизить лаги. Так что, попробуйте поиграться с этим параметром, при наличии лагом и скачущего пинга.
Значение: Вкл для Tx и Rx

Speed & Duplex — Link Speed/Duplex Mode — Скорость и дуплекс
Тут нужно проверить, что у вас стоит 10\100\1 Гб дуплекс. При использовании режима полудуплекс, пинг становится выше.
Можете в этом убедиться, переключив режимы и пингануть любой сервер.
Значение: Дуплексный режим

Flow Control — Управление потоком
Данная настройка призвана решать проблему, когда входящий трафик приходит с такой скоростью, что создает угрозу переполнения буфера на сетевом оборудовании и тогда источнику отправляется команда, чтобы он выждал паузу и снова повторил отправку данных, через какой-то промежуток времени. Если же такой команды не послать, то из-за перегрузки часть данных просто потеряется, т.е. в игре это гарантированный лаг. Вроде бы хорошая и правильная и нужная функция, но только для тех кто скачивает большие объемы. В играх как правило трафик приходит не в таком интенсивном режиме. Если же кадр паузы будет послан, то одномоментно увеличится пинг. Т.е. если у вас в играх частые лаги и высокая сетевая задержка, попробуйте поиграться с этим параметром.
Значение: Выключить

Transmit Buffers — Буферы передачи / Receive Buffers — Буферы приема
Зачастую буфер приема имеет в настройках больший размер, так как трафика мы скачиваем больше, чем отдаем. Здесь главное придерживаться правила, что буфер приема минимум должен быть равен 100*mtu. Если mtu=1500 байт, то размер буфера должен быть не меньше 147 кб. Если будет меньше, то в массовых событиях в игре, с генерацией большого количества трафика, возможна потеря пакетов. Прямого влияние на пинг, данные настройки не оказывают. Скорее это касается лагов. Так что убедитесь, что данные параметры выставлены по умолчанию и не имеют слишком малого размера.
Для буфера передачи вполне подойдет заводское значение. Вряд ли на клиенте в игре можно на генерировать столько трафика, чтобы пакеты при этом не поместились в буфер.

TCP/UDP Checksum Offload IPv4/IPv6 — Контрольная сумма разгрузки TCP/UDP IPv4/IPv6
Чтобы узнать, дошел ли пакет до адресата целый и без ошибок, для проверки на другой стороне в него добавляют контрольную сумму, которая рассчитывается на основании данных пакета. Если у вас имеется данная функция в настройке, попробуйте ее включить для обоих типов трафика. Таким образом все вычисления будет проводить не процессор, а сетевой адаптер, что в итоге должно положительно сказаться на фпс в игре.
Значение: Rx & Tx Включить

Receive Side Scaling

Interrupt Moderation — Модерация прерывания
При получении одного пакета, сетевой адаптер вызывает прерывание. Когда идет интенсивный обмен трафиком такие прерывания создают нагрузку на процессор. И чтобы снизить ее, придумали накапливать события в течении какого-то времени и после этого вызывать прерывание (IRQ). Таким образом реже задействуя процессор. У такого способа есть свои плюсы, описанный ранее и так же можно сказать, что вся прелесть этой функции раскрывается для тех, кто много качает.
Из минусов, чтобы пакет был обработан, он ожидает, пока отработает таймер. Это то и добавляет пинга в игре.
Значение: Выключить
Receive Side Scaling — RSS — Получение бокового масштабирования
Это интересный и нужный механизм для обладателей многоядерных процессоров. При включении его, пакеты делятся по потокам и каждый поток может обрабатывать отдельный процессор. Т.е. задействуются все ядра, что должно положительно сказаться на производительности в целом и на пинге в частности. Если эта функция выключена, весь трафик обрабатывается одним ядром.
Но все эти преимущества будут, если драйвер написан без ошибок. Иначе, бывают случаи, когда после включения начинаются проблемы и деградация производительности. Если вы впервые включаете его, внимательно понаблюдайте за сетью какое-то время.
Значение: Включить

Large Send Offload IPv4/IPv6 — Giant Send Offload — Разгрузка при большой отправке IPv4/IPv6
Фрагментацией пакетов данных при отправке будет заниматься сетевой адаптер, а не программное обеспечение. В идеале аппаратное фрагментирование проходит быстрее, меньше задействуется процессор, что в итоге для любителей игр должно положительно сказаться на пинге и фпс.
Есть еще настройка Large Send Offload v2, она выполняет ту же функцию, только для пакетов покрупнее. Иногда ее включение плохо влияет на производительность сети.
Значение: Включить

И в заключении коротко про пинг и представленные настройки

Некоторые параметры у разных производителей называются по-разному. Если вы у себя их не нашли, значит производитель не предусмотрел их настройку.
Вы должны понимать, что рекомендуемые здесь значения ориентированы на снижение пинга. Поэтому для любителей торрентов, данные параметры могут негативно сказаться на производительности и вызвать повышенную нагрузку на систему.
Все манипуляции с настройками сетевого адаптера обязательно проводите поэтапно. Не стоит все увиденое применять на практике сразу и одномоментно. На разных сетевых платах, эти настройки могут показать разное поведение.
Так же конечный результат зависит и от прямоты рук программистов, которые писали драйвера.
Надеюсь эта статья открыла что то новое для вас и помогла, хоть чуть-чуть, снизить высокий пинг в любимой игре.
Продолжение тут: третья и четвертая части

UART и с чем его едят

После Vogue истерии появилось множество вопросов, как подключить плату к компьютеру. И многие люди даже не понимают, что же такое UART. И я решил рассказать здесь какой это мощный инструмент.

image

Роутер превращается в компьютер, если к нему по UART подключить клавиатуру и дисплей

От телеграфа к COM-порту

Протокол UART (Universal asynchronous receiver/transmitter) или, по-русски, УАПП (универсальный асинхронный приемопередатчик) — старейший и самый распространенный на сегодняшний день физический протокол передачи данных. Наиболее известен из семейства UART протокол RS-232 (в народе – COM-порт, тот самый который стоит у тебя в компе). Это, наверное, самый древний компьютерный интерфейс. Он дожил до наших дней и не потерял своей актуальности.

Надо сказать, что изначально интерфейс УАПП появился в США как средство для передачи телеграфных сообщений, и рабочих бит там было пять (как в азбуке Морзе). Для передачи использовались механические устройства. Потом появились компьютеры, и коды ASCII, которые потребовали семь бит. В начале 60-х на смену пришла всем известная 8-битная таблица ASCII, и тогда формат передачи стал занимать полноценный байт, плюс управляющие три бита.

В 1971 году, когда уже начался бум микросхем, Гордон Белл для компьютеров PDP фирмы Western Digital сделал микросхему UART WD1402A. Примерно в начале 80-х фирмой National Semiconductor был создан чип 8520. В 90-е был придуман буфер к интерфейсу, что позволило передавать данные на более высоких скоростях. Этот интерфейс, не претерпев практически никаких изменений, дошел и до наших дней

Физика интерфейса

Чтобы понять, что роднит и отличает разные UART-интерфейсы, разберем принцип работы самого популярного и любимого нами протокола RS-232. Дотошно расписывать все тонкости его работы я не буду. Об этом написан ни один десяток мегабайт статей, и если ты умеешь пользоваться Гуглом, то без проблем найдешь всю необходимую информацию. Но основы я расскажу, благо с ними можно уже круто всем рулить, а всякие фишки используются очень редко.

Основные рабочие линии у нас – RXD и TXD, или просто RX и TX. Передающая линия – TXD (Transmitted Data), а порт RXD (Received Data) – принимающая.
Эти линии СОМ-порта задействованы при передаче без аппаратного управления потоком данных. При аппаратном потоке задействованы еще дополнительные интерфейсные линии (DTS, RTS и пр.). Выход передатчика TX соединен с входом приемника RX и наоборот. Электрический принцип работы RS-232 отличается от стандартной 5-вольтовой TTL логики. В этом протоколе логический нуль лежит от +3 до +12 вольт, а единица от -3 до -12, соответственно. Промежуток от -3 до +3 вольт считается зоной неопределенности. Учти, что все напряжения указаны относительно корпуса компьютера, или земли. Теперь, я думаю, ты понимаешь, зачем в компьютерном блоке питания существует сразу два напряжения: -12 и +12 вольт. Они были введены специально для работы СОМ-порта.

image

Приём сигнала по RS-232 (взято из книги М.Гук «Аппаратные интерфейсы ПК»)

Такая большая амплитуда рабочих напряжений, целых 24 вольта, нужна в первую очередь для помехоустойчивости линий связи. По стандарту, длина кабеля, по которому у нас бегают данные, может быть 15 м. Хотя на практике люди умудрялись заставлять его работать даже на 25 м. Электрические параметры RS-232 – это главная характеристика, которая отличает его от других протоколов семейства UART.

Следующие характеристики – формат посылки и скорость передачи данных – полностью применимы ко всем видам UART и обеспечивают их совместимость через несложные схемы сопряжения.

Стандартная посылка занимает 10 бит. Но правило это распространяется только на стандартные настройки СОМ-порта. В принципе, его можно перенастроить так, чтобы он даже интерфейс One-Wire понимал. В режиме простоя, когда по линии ничего не передается, она находится в состоянии логической единицы, или -12 вольт. Начало передачи обозначают передачей стартового бита, который всегда равен нулю. Затем идет передача восьми бит данных. Завершает посылку бит четности и стоповый бит. Бит четности осуществляет проверку переданных данных. Стоповый бит говорит нам, что пересылка данных завершена. Надо отметить, что STOP-бит может занимать 1, 1.5, и 2 бита. Не стоит думать, что это дробные биты, это число говорит только о его длительности. Стоповый бит, как и стартовый, равен нулю.

image

Сигнал UART на экране осциллографа. Виден старт бит, данные и стоповый бит. Спасибо DIHALTза картинку

Скорость работы

Даже если тебе раньше никогда не приходилось работать с СОМ-портом, по крайней мере, в модеме ты должен знать номинальные скорости работы: 9600, 28800, 33600, 56000 и т.п. Сколько бит в секунду убегает из нашего порта? Вот смотри, допустим, скорость у нас 9600 бит в секунду. Это означает, что передача одного бита будет занимать 1/9600 секунды, а пересылка байта – 11/9600. И такая скорость для байта верна только в случае, если стоп-бит будет занимать один бит. В случае, если он занимает два стоп-бита, то передача будет 12/9600. Это связано с тем, что вместе с битами данных передаются еще специальные биты: старт, стоп и бит четности. Линейка скоростей СОМ-порта стандартизирована. Как правило, все устройства работают на трех стандартных скоростях: 9600, 19200, 115200. Но возможны другие варианты, даже использование нестандартных скоростей или скорости, меняющейся во времени, – с этим я сталкивался при разборе полетов очередного устройства.

Такой разный протокол

Видов UART существует великое множество. Я не буду перечислять их наименования, ибо, если ты владеешь английским, то сумеешь и сам нагуглить. Но самые основные не отметить нельзя! Напомню, что главное отличие интерфейсов состоит в среде и способе передаче данных. Данные могут передаваться даже по оптоволокну.

Второй по распространению интерфейс после RS-232 – это RS-485. Он является промышленным стандартом, и передача в нем осуществляется по витой паре, что дает ему неплохую помехоустойчивость и повышенную скорость передачи до 4 мегабит в секунду. Длина провода тут может достигать 1 км. Как правило, он используется на заводах для управления разными станками.

Надо сказать, что IRDA, или инфракрасная связь, которая встроена в большинство телефонов и КПК, тоже по сути является UARTом. Только данные передаются не по проводам, а с помощью инфракрасного излучения.

В SMART-картах (SIM, спутниковое телевиденье, банковские карты) – тех самых устройствах, которые мечтает похачить каждый уважающий себя фрикер – тоже используется наш любимый UART. Правда, там полудуплексная передача данных, и логика работы может быть 1,8/3,3 и 5 вольт. Выглядит так, будто RX запаян с TX на одном конце и на другом – в результате, один передает, другой в этот момент слушает, и наоборот. Это регламентировано стандартом смарт-карт. Так мы точно знаем, сколько байт пошлем, и сколько нам ответит карточка. Тема достойна отдельной статьи. В общем, запомни, что UART есть практически везде.

image

Устройства, которые имеют на своём борту UART, по часовой стрелке: мышка, ридер-эмулятор SMART-карт, КПК Palm m105, отладочная плата для микроконтроллера ATtiny2313 (или AT89C2051), модем.

Сопряжение интерфейсов

Я уже глаза намозолил разными интерфейсами, но как с ними работать-то? Ну, с обычным RS-232 понятно, а, допустим, с 5-вольтовым юартом как быть? Все просто: существуют различные готовые микросхемы-преобразователи. Как правило, в маркировке они содержат цифры «232». Увидел в схеме микруху с этими цифирями – будь уверен: скорее всего, это преобразователь. Через такие микросхемы с небольшим обвязом и сопрягаются все интерфейсы UART. Я не буду рассказывать о промышленных интерфейсах, а скажу о тех преобразователях, которые интересуют нас в первую очередь.

Самый известный преобразователь интерфейса – это микросхема, разработанная фирмой MAXIM, которая и получила от нее часть своего названия (max232). Для ее работы требуется четыре конденсатора от 0,1 микрофарады до 4 микрофарад и питание 5 вольт. Удивительно, что эта микросхема из 5 вольт генерирует отрицательное напряжение, чтобы сопрягать 5-вольтовый UART с RS-232.

Существуют микросхемы сопряжения USB с UART, например, микросхема ft232rl. В Ubuntu для этой микросхемы уже встроены драйвера. Для Windows их придется качать с официального сайта. После установки драйверов в системе появится виртуальный СОМ-порт, и с ним уже можно рулить различными устройствами. Советую не принимать эти микросхемы, как единственно возможные. Найдется громадное количество более дешевых и интересных аналогов, посему наседай на Гугл и поймешь, что мир UARTа – это круто.

В целом, микросхемы стоят достаточно дорого и порой можно обойтись более сложными, но зато более дешевыми схемами на паре транзисторов.

Что нам это дает?

Как ты понял, интерфейс UART присутствует во многих устройствах, в которых стоит какой-либо процессор или контроллер. Я даже больше скажу: если там стоит контроллер, то юарт есть стопудово (только он не всегда может использоваться). Как правило, по этому интерфейсу идет наладка и проверка работоспособности девайса. Зачастую производитель умалчивает о наличии этого интерфейса в изделии, но найти его несложно: достаточно скачать мануал на процессор и, где находится юарт, ты будешь знать. После того, как ты получишь физический доступ к железяке по нашему интерфейсу, можно его настроить на свое усмотрение или даже заставить работать, так как надо тебе, а не как задумал производитель. В общем, – выжать максимум возможностей из скромного девайса. Знание этого протокола дает также возможность подслушать, что же творится в линиях обмена между различными процессорами, так как часто производители организуют целые юарт-сети в своем устройстве. В общем, применений много, главное – интуитивно понимать, как это делать.

Апдейтим роутер

Намедни я намутил себе WiFi-роутер WL-520GU и, прочитав статью Step’a «Level-up для точки доступа» (][ #106), успешно установил туда Linux. Но у меня возникли проблемы с монтированием swap-раздела жесткого диска. Так появилась необходимость посмотреть лог загрузки точки доступа – подмонтировался раздел или нет – причем, как говорится, на лету, чтобы сразу вносить необходимые изменения. Шестым чувством я подозревал, что в моем роутере просто обязан быть UART. Я взял в руки крестовую отвертку и начал его разбирать. Дело тривиальное, но с заковыркой – потайные винтики находятся под резиновыми ножками (если решишь повторить, помни, что при разборе ты лишаешься гарантии). Моему взору предстала достаточно скучная плата, где все «chip-in-one»: один центральный процессор, в который включено все, внешняя оператива, флеша, преобразователь питания и рядок разъемов с кнопками. Но на плате была не распаянная контактная площадка, точнее сказать, отверстия под иголки. Их было четыре штуки. Вот он UART, это очевидно! По плате даже без мультиметра видно, что крайние иголки – это +3,3 вольта и второй – земля. Средние контакты, соответственно, RX и TX. Какой из них что, легко устанавливается методом научного тыка (спалить интерфейс очень проблематично).
Сразу хочу отметить, что интерфейс UART в каждом роутере выглядит по-разному. В большинстве случаев, это не распаянные отверстия на плате. Правда, в одном роутере от ASUS я даже встретил полностью подписанный разъем.

Собираем преобразователь

Чтобы подключить роутер к компу, необходимо сопрячь интерфейсы RS-232 с UARTом роутера. В принципе, можно подключить к USB, используя указанную выше микросхему FT232RL, – что я и сделал при первой проверке роутера. Но эта микросхема – в достаточно сложном для пайки корпусе, посему мы поговорим о более простых решениях. А именно – микросхеме MAX232. Если ты собираешься питаться от роутера, то там, скорее всего, будет 3,3 вольта, поэтому лучше использовать MAX3232, которая обычно стоит в КПК (схему распайки нетрудно найти в инете). Но в моем роутере присутствовало питание +5 вольт на входе, а указанных микросхем у меня великое множество, и я не стал заморачиваться. Для сборки нам потребуются конденсаторы 0,1 мкФ (4 штуки) и сама микросхема. Запаиваем все по традиционной схеме, и начинаем эксперименты.

image

Исходники для сборки

На выход я сразу повесил 9-пиновый разъем типа «папа», чтобы можно было легко подключить нуль-модемный кабель. Если ты помнишь, во времена DOSа такими кабелями делали сетку из двух компов и резались в «Дюкнюкем». Провод для наших целей собрать несложно. Правда, получится не полный нуль-модем и через него особо не поиграешь, но рулить точкой доступа будет самое то! Тебе понадобятся два 9-пиновых разъема типа «мама», корпуса к ним и провод, например, от старой мышки или клавы (главное, чтобы в нем было три провода). Сначала соединяем земли ¬- это пятый контакт разъемов; просто берем любой провод и с обоих сторон припаиваем к 5-му контакту. А вот с RX и TX надо поступить хитрее. С одного конца провода запаиваем на 3-й контакт, а с другого – на 2-й. Аналогично с третьим проводом, только с одного конца запаиваем на 2-й контакт, с другого – на 3-й. Суть в том, что TX должен передавать в RX. Прячем запаянные разъемы в корпус — и готов нуль-модемный кабель!

image

Распаянные иголки на плате роутера.

Для удобства монтажа в материнку роутера я впаял штырьковый разъем, а в монтажку с MAX232 – обратный разъем и вставил платку, как в слот. RX и TX роутера подбираются экспериментально.

image

Собраная плата

Теперь надо запитать микросхему преобразователя. Общий провод у нас присутствует уже прямо в разъеме на мамке роутера. А вот + 5 вольт находится прямо у входа питания роутера, в месте, где подключается адаптер. Точку нахождения 5 вольт определяем вольтметром, измеряя разные узлы относительно земли роутера.
Подключаем питание. Включаем и начинаем наши злостные эксперименты.

image

Прожигаем отверстие для вывода проводов

image

Распаянный СОМ-порт

image

Всё в сборе. Обратите внимание, что красный провод питания идёт к разъёму адаптера роутера. Узелок внутри сделан, для того чтобы рывком на оторвать припаянные провода.

Настройка терминала

Нам нужно настроить терминальную программу. В Винде все достаточно просто: запускаем Hyper Terminal, отключаем программную и аппаратную проверку данных, выставляем скорость 115200 и один стоповый бит. А вот в Линухе дело обстоит чуть хитрее. У меня Ubuntu, и рассказывать буду про нее. Для начала разберись, как в твоей сборке именуется СОМ-порт. В моем случае СОМ1 был ttyS0 (если использовать к примеру микросхему FT232, то он будет именоваться ttyUSB0). Для работы с ним я использовал софтинку minicom.

Запускай ее с параметрами: minicom -l -8 -c on -s. Далее выбирай «Настройки последовательного порта»:
Последовательный порт /dev/ttyS0

* Скорость/четность/биты 115200 8N1
* Аппаратное управление потоком — нет
* Программное управление потоком — нет

Сохраняем настройки. Софтина попробует проинициализировать модем — не обращай внимания. Чтобы вызвать меню, нажми . Там можно менять настройки, например: включить/выключить эхо — Е.
Настройка

Я не рекомендую подключать микросхему преобразователя к роутеру, дабы проверить ее функционал. Допускается только брать с него питание. Проверка проходит очень просто — необходимо перемкнуть RX с TX. Сначала перемыкаешь в СОМ-порте 2-й и 3-й контакт — проверяешь настройки терминалки. Пишешь что-то на клаве: если символы возвращаются, значит, все ОК. Также проверяешь кабель, те же контакты. Потом подключаешь микросхему, и уже у нее на выходе ставишь перемычку. Я заостряю на этом внимание, потому что, например, у меня возникли проблемы, и ничего не работало, пока я все не проверил и не нашел ошибку.

После всех настроек можешь смело цеплять к роутеру и искать RX-TX на роутере, периодически выдергивая из него питание. Если все сделано правильно, то при подаче питания ты увидишь лог загрузки роутера. Принимай поздравления, теперь у тебя полный аппаратный рут, так, будто ты сидишь за монитором с клавой роутера.

image

Лог загрузки роутера в программе minicom

Автономное плаванье

Согласись, делать через терминальную программу то же самое, что удобнее сделать через SSH – не айс. Мне хотелось превратить роутер в автономный Linux-компьютер, со своей хитрой архитектурой. Для этого нужно, чтобы данные с клавиатуры передавались по UART, и по нему же выводились на монитор. Паять и разрабатывать устройство было лениво. Тогда-то и пришла идея заюзать для этих целей пылящийся без дела КПК. По сути, наладонник будет исполнять роль контроллера клавиатуры и дисплея, ну и служить сопряжением интерфейсов.

Сначала я попробовал древнейший Palm m100. Но, видимо, у него очень маленькая буферная память, и от количества данных, которые идут с роутера, ему становилось плохо. Я взял другой — промышленный КПК, с нормальным СОМ-портом и терминалкой. Подключил, вставил в док и, в результате, получил небольшой линукс-компьютер. В принципе, вместо дорогущего промышленного КПК подойдет большинство наладонников, работающих под операционкой WinCE, главное – найти подходящий терминальный софт.

image

Линукс компьютер 🙂

Итоги

Итак, я показал небольшой пример использования UART. Если ты вкуришь в этот протокол, то поверь, станешь просто повелителем различных железок. Есть он практически везде, и через него можно сопрягать, казалось бы, совершенно разные вещи. К примеру, к тому же роутеру при небольших настройках подключается мобильный телефон по юарту, – и раздает с него интернет. В общем, применений куча. Не бойся экспериментировать, самообразовываться и реализовать свои идеи.

Этот пост является отредактированной для хабра версией моей статьи в Хакере № 05/09 «Главный инструмент фрикера».

Литература:
1. Михаил Гук «Аппаратные интерфейсы ПК» — просто студенческая библия по персоналке.
2. en.wikipedia.org/wiki/RS-232
3. easyelectronics.ru/tag/rs232

Управление потоком

Управление потоком представляет управлять передаваемыми данными. Иногда устройство не может обработать принимаемые данные от компьютера или другого устройства. Устройство использует управление потоком для прекращения передачи данных. Могут использоваться аппаратное или программное управление потоком.

Аппаратное управление потоком

Аппаратный протокол управления потоком RTS/CTS. Он использует дополнительно два провода в кабеле, а не передачу специальных символов по линиям данных. Поэтому аппаратное управление потоком не замедляет обмен в отличие от протокола Xon-Xoff. При необходимости послать данные компьютер устанавливает сигнал на линии RTS. Если приемник (модем) готов к приему данных, то он отвечает установкой сигнала на линии CTS, и компьютер начинает посылку данных. При неготовности устройства к приему сигнал CTS не устанавливается.

Программное управление потоком

Программный протокол управления потоком Xon/Xoff использует два символа: Xon и Xoff. Код ASCII символа Xon — 17, а ASCII код Xoff — 19. Модем имеет маленький буфер, поэтому при его заполнении модем посылает символ Xoff компьютеру для прекращения посылки данных. При появлении возможности приема данных посылается символ Xon и компьютер продолжит пересылку данных. Этот тип управления имеет преимущество в том, что не требует дополнительных линий, т.к. символы передаются по линиям TD/RD. Но на медленных соединениях это может привести к значительному замедлению соединения, т.к. каждый символ требует 10 битов.

RS-485 используется для обмена данными между несколькими устройствами по одной двухпроводной линии связи (витой паре) в полудуплексном режиме. Передача выполняется одновременно только в одну сторону. Прием при этом невозможен. Для приема данных требуется переключения приёмопередатчика в режим приема. По электрическим характеристикам и принципам передачи данных RS-422 полностью совместим с RS-485, но является дуплексным. В нем одна витая пара постоянно используется для приема, а другая для передачи данных. Уровни сигналов RS-422 Передача данных идёт по двум линиям, A и B, представляющим собой витую пару (два скрученных провода). Используется принцип дифференциальной передачи одного сигнала. По проводу A идет исходный сигнал, по проводу B противофазный. Когда на одном проводе логическая 1 , на другом логический 0 и наоборот. Этим достигается высокая устойчивость к синфазной помехе, действующей на оба провода одинаково. Электромагнитная помеха, проходя через участок линии связи, наводит в каждом проводе одинаковый потенциал, при этом информативная разность потенциалов остается без изменений. Передатчик должен обеспечивать уровень сигнала 1,5 В при максимальной нагрузке (32 стандартных входа и 2 терминальных резистора) и не более 6 В без нагрузки. На стороне приемника минимальный уровень принимаемого сигнала должен быть не менее 200 мВ. Аппаратная реализация RS-422 — полнодуплексный интерфейс. Прием и передача идут по двум отдельным парам проводов. На каждой паре проводов может быть только по одному передатчику. Реализован в микросхемах MAX488, MAX490. .

Расстояние и скорость передачи данных

Согласование Электрический сигнал отражается от открытых концов линии передачи. Если расстояние достаточно большое, фронт сигнала, отразившийся в конце линии и вернувшийся обратно, может исказить текущий или следующий сигнал. В таких случаях нужно каким-то образом подавлять эффект отражения. На удаленном конце линии, между проводниками витой пары включають резистор с номиналом равным волновому сопротивлению линии. Электромагнитная волна дошедшая до «тупика» поглощается на резисторе. Отсюда его названия — согласующий резистор или «терминатор». Номинальное сопротивление согласующего резистора соответствует волновому сопротивлению кабеля и обычно составляет 120 Ом. Резистор может быть запаян на контакты кабельных разъемов у конечных устройств. Иногда резисторы бывают смонтированы в самом устройстве и для подключения резистора нужно установить перемычку (как в нашей продукции VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M).

Защитное смещение При отсоединении приемника от линии, либо при отсутствии в линии активных передатчиков, уровень электрического сигнала на проводах A и B может быть произвольным. Чтобы избежать выдачи ошибочных сигналов на приемник UART, необходимо установить подтяжку входа А к питанию, а B — к «земле». В выпускаемой нами продукции (VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M . ) установлены резисторы защитного смещения номиналом 680 Ом. Исключение приема при передаче RS-485 При работе RS-485 на передачу, выход приемника RO переводится в третье состояние и ножка RX контроллера (приемник UART) «повисает в воздухе». В результате, во время передачи на приемнике UART любая помеха будет принята за входной сигнал. Для исключения этой ситуации необходимо выход приемника RO подтягивать к логической 1. В выпускаемой нами продукции (VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M . ) установлен резистор подтяжки выхода приемника номиналом 10 кОм.

Отключение передатчика при включении оборудования При включении питания или перезагрузке оборудования по сигналу «Reset», контроллеру требуется несколько милисекунд на инициализацию. Получается ситуация, при которой питание на микросхему приемопередатчика RS-485/422 уже подано, но входы разрешения приемника /RE и передатчика DE «висят в воздухе». В результате, приемопередатчик может по помехе открыться на передачу и все время пока микроконтроллер иницализируется передавать в работающую линию мусор. Для исключения этого необходимо резистором подтянуть включение передатчика к “земле”. Таким образом, сразу при включении питания передатчик включен на прием и не сорит в линию. В выпускаемой нами продукции (VTR-232/485, VTR-E/485, USB-485M . ) установлен резистор подтяжки включения передатчика номиналом 10 кОм.

Гальваническая развязка Устройства зачастую находятся на большом расстоянии друг от друга, поэтому обычно требуется гальваническая развязка, функции которой – разрыв общей «земляной» цепи, защита всей системы от высоковольтных переходных процессов, уменьшение помех и искажений сигналов, а также увеличение степени электробезопасности. Технические характеристики стандартов RS-485 и RS-422.

Допустимое число Tx и Rx

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *