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Hohenstaufen-Gymnasium Kaiserslautern	Autor: mk Letzte Änderung dieser Seite: 17.01.2009 12:16:07  4091 miniRS232-Sender

miniRS232 - ein einfaches asynchrones Übertragungsprotokoll

Bei der seriellen Schnittstelle wird gewöhnlich das RS-232 -Protokoll zur Datenübertragung benutzt. Wir wollen eine stark vereinfachte Variante, miniRS232 benutzen.

• Ein negativer Pegel gegen Masse (genauer -15V bis -3V) wird als logisch Null, ein positiver (genauer +3V bis +15V) als logisch Eins vereinbart. Das entspricht dem Verhalten der Handshake-Leitungen der seriellen Schnittstelle.
• Es werden einzelne Zeichen übertragen. Die Binärkodierung erfolgt in einem zum ASCII-Code kompatiblen 8-Bit-Code (Codierung der Zeichen 128-255 muss noch vereinbart werden). Die Bits werden seriell mit dem höchstwertigen (MSB, most significant bit) Bit voraus übertragen
• Die Übertragung erfolgt asynchron, dh. ohne einen zusätzlich übertragenen Takt. Der Beginn einer Dateneinheit (Paket, Rahmen), wird nach einer Ruhephase mit einer positiven Flanke angezeigt. Nach diesem sogenannten Startbit, das natürlich immer Eins ist, folgen die Datenbits. Als Abschluss folgt ein StoppBit, das immer Null ist. Das Stoppbit stellt sicher, dass es vor einem Startbit eine genügend lange Ruhephase gibt.
• Die steigende Flanke des Startbits zeigt dem Empfänger den Beginn des Rahmens an. Damit die weiteren Bits korrekt abgetastet werden können, ist ein genaues Timing nötig. Sender und Empfänger vereinbaren daher, wie lange ein Bit dauert. Diese Zeit nennen wir Bitzeit (Baudrate).

Aufgabe

Entwickle in verschiedenen Schritten ein Programm, das zunächst nur das Bitmuster '01000101' mit der festen Bitlänge von 20ms sendet. Dann soll im nächsten Schritt die Baudrate und das Zeichen eingelesen werden. Schließlich soll im dritten Schritt ein String aus einem Memo-Feld mit der eingelesenen Baudrate gesendet werden. Es soll ein Startbit und ein Stoppbit verwendet werden. Die Zeichen sollen mit Hilfe der eingebauten Zeichentabelle kodiert und mit dem höchstwertigen Bit voraus gesendet werden. Ein Paritätsbit soll nicht verwendet werden. Die Klasse TNetzHW steht zur Verfügung und soll der Ansteuerung der seriellen Schnittstelle COM1 verwendet werden. Zum Test kann z.B. ein Null-Modem-Kabel und ein zur Verfügung gestelltes Oszilloskop-Programm benutzt werden. Die Oberfläche soll der Vorgabe entsprechen. Das Programm benötigt keine Threads und kein MVC! Die gemachten Tests sind zu dokumentieren.

sender0.zip, Send0_exe.zip

Senden des Bitmusters '01000101' mit Bitzeit 20ms

procedure TForm1.bSende1Click(Sender: TObject);
begin
  // Startbit
  NetzHW.SetAus(true);
  sleep(20);
  // Datenbits
  NetzHW.SetAus(false);
  sleep(20);
  NetzHW.SetAus(true);
  sleep(20);
  NetzHW.SetAus(false);
  sleep(20);
  NetzHW.SetAus(false);
  sleep(20);
  NetzHW.SetAus(false);
  sleep(20);
  NetzHW.SetAus(true);
  sleep(20);
  NetzHW.SetAus(false);
  sleep(20);
  NetzHW.SetAus(true);
  sleep(20);
  // Stoppbit
  NetzHW.SetAus(false);
  sleep(20);
end;

Technischer Tipp

Zumindest auf einigen Rechnern kann man wesentlich höhere Baud-Raten erreichen, wenn man am Anfang des Programms die Zeitauflösung von sleep mit

...
uses
  ...., mmsystem, ...
...
  TimeBeginPeriod(1);

auf eine große Granularität schaltet und am Schluss mit

  TimeEndPeriod(1);

wieder ausschaltet.

send0.py

lokal