Mérés 1 Ellenőrző kérdések 3

← Vissza az előző oldalra – Mérés laboratórium 1.

AZ ELLENŐRZŐ KÉRDÉSEKRE ÖSSZEÍRT VÁLASZOK BEMAGOLÁSA/MEGTANULÁSA NEM HELYETTESÍTI A MÉRÉSI ÚTMUTATÓ ÁTOLVASÁSÁT!!! OLVASSÁTOK ÁT A JEGYZETEKET, MÉRÉSI ÚTMUTATÓKAT IS!!!

Erre a mérésre el kell készíteni a közös, nagy házitok részletes blokkvázlatát!

1. kérdés

A megismert soros adatátviteli módszerek közül melyiknél nem szükséges az órajelet is továbbítani?

Az UART-nál, ott az adategységek azonosítása a lokális rendszerórák használatán alapul.

2. kérdés

Miért nem könnyű elérni néhány Mbit/s sebességet UART átvitelnél?

Az ok: nem igényel külön dedikált órajelvezetéket, ez korlátozza az elérhető maximális sebességet.

3. kérdés

Melyik soros adatátviteli mód nem támogatja busz kialakítását?

Az UART, mivel ott a kapcsolat pont-pont típusú. (pl. számítógép-modem, számítógép-terminál)

4. kérdés

Milyen módon vezéreljük a 4 számjegyű 7 szegmenses kijelzőt?

I²C, SPI

5. kérdés

Milyen adatátviteli paraméterek állíthatók be a PC soros kommunikációs csatornáin?

bit/sec, adatbitek, paritás, stopbitek, átvitelvezérlés

6. kérdés

Egy 100 byte méretű fájl átvitele aszinkron soros csatornán 115200 b/s sebesség mellett 8N1 (8 bit adat, nincs paritás, 1 STOP bit) formátumban minimum menyi ideig tart?

100 byte = 800 bit, byte-onként 1 stopbit ÉS EGY START BIT = 200 bit, összesen 1000 bit, 115200 bit/sec sebességgel ez 8,68 ms alatt megy át

7. kérdés

Egy 115200 b/s, 8N1 beállítású UART átvitel esetén mekkora eltérés engedhető meg az adó és a vevő bitidejében, ha sikeres átvitelt szeretnénk?

A vevőnek elvileg bitidőnként, a bitidő közepén kellene mintavételezni az adatokat. Mivel az adó és a vevő frekvenciája kicsit eltér, ezért ez nem teljesül. Ha a hiba 1 bitidő alatt dt (delay time), akkor ez az N-edik bit mintavételezésekor N*dt-re nő, ami akkor okoz hibát, ha a legutolsó bitnél eléri a bitidő határát. Mivel a mintevételezés a bitidő közepén kezdődik, ezért N*dt < T/2-nek teljesülni kell (minden START bitnél újra szinkronizálódik a vevő).

Mindez számokkal:

8N1 beállításból tudjuk, hogy 1 Start bit + 8 Adat bit + 1 Stop bit == 10 bitet kell átküldeni. (N = 10)

115200 b/s : 115200 bit megy át másodpercenként -> 1 bit: 1/115200 => 8.68 us.

Képletbe behelyettesítve:

10 * dt < 8.68/2

dt < 0.434 us

(0.434/8.86)*100 = 5% eltérés.

Megj.: Sebességtől független, csak beállítástól függ, hiszen

x bit/s esetén:

t= 1/x,

n db dt<1/x/2 ahol n a bitek száma, dt delay time,

dt < 1/x/2/n.

dt/t = (1/x/2/n)/(1/x)=1/2n

8N1 esetén n=10, így dt/t= 0,05 ami 5 %. -- AndorSzabo

8. kérdés

Hasonlítsa össze sebesség szerint a soros adatátviteli módokat!

SPI 10 Mbit/sec > I²C 3400 Kbit/sec > UART 115 Kbit/sec

9. kérdés

Mi alapján osztályozódik az SPI 4 átviteli módja?

Az adatok kiléptetése és a beérkezett adatok mintavételezése az órajel egymással ellentétes éleire történik. Ennek megfelelően, továbbá figyelembe véve az órajel kiindulási nyugalmi értékét is, alapvetően 4 fajta SPI átviteli ciklus definiálható.

10. kérdés

Mit jelent a START bit az UART keretben, milyen a polaritása?

A tetszőleges időpontban beérkező adatkeret START bitjének lefutó éle szolgál egyfajta szinkronizációs pont kijelölésére, ami után a küldő és fogadó egység az adatkeret időtartamára összeszinkronizálódik, legalábbis ami az adatkeretben megjelenő bitértékek értelmezését illeti. A START bit polaritása alacsony (0).

11. kérdés

Mit jelent a páros paritás, az AB hexadecimális értékű adathoz milyen érték tartozik?

Ha az adatbitek páratlanul tartalmaztak 1-est és a paritásbit értéke is 1, vagy az adatbitek páros számú 1-est tartalmaztak és a paritásbit értéke 0, akkor páros (even) paritásról beszélünk.
(Ha az adatbitek párosan tartalmaztak 1-est és a paritásbit értéke is 1, vagy az adatbitek páratlan számú 1-est tartalmaztak és a paritásbit értéke 0, akkor páratlan (odd) paritásról beszélünk.)

http://en.wikipedia.org/wiki/Parity_bit

(HEX) AB = (BIN) 10101011, 1-es paritásbit tartozik hozzá.

12. kérdés

Hány vezeték kell 4 periféria SPI buszon használatához?

3+4 = 7 vezeték, mivel SPI esetén 3 + n kell, ahol n a perifériák száma.

MISO,MOSI,SCK,SSN (N=0,1,2,3)

Régebbi kérdések

Mik a tipikus UART adatátviteli sebességek?

110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 28800, 38400, 57600, 76800, 115200 bit/sec

Miért nem könnyű elérni néhány Mbit/s sebességet I²C (ejtsd

eye-squared-see) átvitelnél?

Az I²C buszon a karakterek átvitele keretekben történik és 9 órajel ütemet vesz igénybe. A kereteket a START és STOP fázisok határolják. Az I²C buszon a címzés hagyományosan 7 biten történik (ez komoly korlát). Ezt a kompatibilitás megtartásával kiterjesztették 10 bitesre.

Az átviteli sebesség 4 kategóriában választható, 0 - 100kHz, 0 - 400kHz, 0 – 1MHz és 3,4MHz.

Mit jelent a küldő és a fogadó egység az I²C ciklus során?

küldő (adó): adatokat küld, fogadó (vevő): adatokat fogad

Olvasás módban:

küldő: szolga, fogadó: mester

Írás módban:

küldő: mester, fogadó: szolga

Mekkora a legnagyobb beállítható átviteli sebesség a PC soros portjain a laborban?

921600 bit/sec

Mi a szerepe az adó ill. a vevő oldali FIFO puffereknek? Mi a mérete ezeknek a PC-ben ill. a mérőkártyán? Hogyan használható a pufferek tele ill. félig tele jelzése az adatvesztés megakadályozására?

adó oldali puffer: tárolja az adatokat, ha gyorsabban állnak rendelkezésre, mint ahogy ki tudjuk küldeni; vevő oldali puffer: tárolja az adatokat, ha azok gyorsabban érkeznek, mint ahogy fel tudnánk azokat dolgozni; FIFO: elején teszünk be, végén veszünk ki; a PC-ben és a mérőkártyán is 8 byte a mérete; a tele és a félig tele jelzés az adatforgalom szabályozására szolgál

Hogyan érzékelhető a START és a STOP fázis az I²C buszon az egységek által?

A START és STOP fázisok esetén az SDA adatvonal az SCL órajel magas értéke alatt vált értéket. START: le, STOP: fel

Melyik buszciklus ideje hosszabb az I²C buszon (írás vagy olvasás)?

I²C buszon az olvasás

Hány bitet használnak az I²C busz kiterjesztett címzésénél?

10 bitet

Milyen keretformátumokat képes egy UART vezérlő előállítani ill. fogadni?

1 START bit, értéke logikai alacsony

Választható számú, 5, 6, 7, 8, esetleg 9 bit adat

Paritásbit, amely ha van, akkor lehet páros, páratlan, mindig 1, mindig 0

STOP bit, ami lehet 1, 1.5, 2