СОПРЯЖЕНИЕ «ОРИОНА-128» С IBM-СОВМЕСТИМЫМ ПК.

Как известно, в IBM-совместимых ПК (далее для краткости — ПК IBM) предусмотрена возможность обмена данными между ними как с использованием специальных устройств приема—передачи (модемов), так и непосредственно по так называемому нуль-модемному кабелю (на расстояние до нескольких сотен метров). В обоих случаях прием и передача данных осуществляются через последовательные порты (COM-порты) в соответствии со стандартом интерфейса RS-232- C "Орион-128", как и многие другие радиолюбительские компьютеры (РК), не имеет возможности обмениваться данными таким способом, так как, а нем отсутствует последовательный порт. Установка в компьютер микросхемы КР580ВВ51А (универсальный синхронно-асинхронный приемопередатчик) не решает проблемы, поскольку она, хотя и поддерживает протокол обмена RS-232-С, имеет несовместимые с ним уровни сигналов.

Предлагаемый простейший нуль-модемный вариант сопряжения РК с ПК IBM включает в себя устройство сопряжения и программное обеспечение и позволяет "Ориону-128" дистанционно (на сотни метров) обмениваться данными с ПК IBM по кабелю через имеющийся в РК параллельный пользовательский порт.

Устройство сопряжения, принципиальная схема которого приведена на рис 1, предназначено для согласования входа и выхода линии передачи по форме уровню сигналов с портами компьютеров. Оно формирует входной сигнал для СОМ - порта ПК '>IBM в соответствии со стандартом интерфейса RS-232- C , согласно которому логический 0 соответствует уровню +3 +15 В, логическая 1 — уровню от -3 до -15 В (в некоторых источниках ошибочно указана обратная полярность) и область неопределенности — уровню от -3 до +3В.

Элементы VT3, VD 2, R5 и R7 преобразуют двуполярный выходной сигнал СОМ - порта ПК IBM во входной сигнал с уровнем ТТЛ для "Ориона-128". На остальных элементах выполнен узел преобразования его выходных сигналов с уровнем ТТЛ в двуполярные сигналы стандарта RS-232- C , которые по кабелю передаются на вход СОМ - порта ПК IBM. Применение оптопары АОТ110Б (U1) упрощает схемную реализацию управления двуполярным сигналом. Обозначение контактов и цепей соединителя XR1 соответствуют задействованным цепям X1 пользовательского порта №2 (DD55) "0риона 126" [1] а соединителя XS 2 — СОМ портам ПК IBM с 9(25) контактными разъемами [2]

Питается устройство от напряжения +5. В "Орионе 128" и встроенного двуполярного источника с выходными напряжениями +9 и -9В, представляющего собой преобразователь напряжения (рис 2) В таком варианте суммарный максимальный ток, потребляемый по цепи +5В, не превышает 40 мА. В качестве двуполярного может быть применен и любой другой источник (но не бестрансформаторный) с выходным напряжением, а каждом плече 9-15В (симметрия не обязательна) Можно использовать и однополярный нестабилизированный источник с выходным напряжением 18-30 В и допустимым током нагрузки не менее 50 мА. Схема подключения такого источника питания показана на рис. 3.

Конструктивно устройство сопряжения выполнено на закрытой печатной плате, которая жестко связана с соединителем XR1, подключаемым к порту "Ориона 128". К этой же плате припаивают в соответствии с рисунком 1 и закрепляют на ней один конец соединительного (нуль модемного) кабеля Другой его конец его подключают к ответной (как правило, гнездовой) части разъема XS2 СОМ порта ПК IBM с распаянными на ней в соответствии с рис 1 перемычками.

В устройстве могут быть применены любые транзисторы серии КТ315 и КТ209 диоды серии КД521 с буквенными индексами А Б В или КД522Б, резисторы МЛТ, ОМЛТ С2-6 С2-33 Неполярные конденсаторы — КМ6 К10-60 оксидный (С1) — К50-12 К50-6 Трансформатор Т1 (рис 2) намотан на кольцевом магнитопроводе типоразмера 10х6х4,5 из феррита М4000НМ. Обмотка I содержит 2x20 обмотка II — 2x45 III — 2x5 витков провода ПЭЛ 0,25. В качестве нуль модемного кабеля применен экранированный микрофонный кабель КММ2х0,12. Вместо него можно применить не только любой микрофонный, но и любой экранированный двужильный монтажный провод НВЭ (НВКЭ НВМЭ) 2x0,12 или, в крайнем случае, любой, не экранированный кабель или жгут из трех жил. Следует, однако, учесть, что в последнем случае дальность передачи, как правило, будет меньше. Впрочем, при скорости передачи 1200 бит/с принятой в предлагаемом варианте сопряжении максимальная дальность передачи экранированным и не экранированным кабелями теоретически одинакова и равна 914 м [2].

Наладка устройства сводится к проверке (в редких случаях — к установке) уровней сигналов передающей части устройства при работе на эквивалент нагрузки — резистор сопротивлением 3,9-4,3 кОм включенный между контактами 2(3) и 5(7) соединителя XS2 При уровне логической 1 (ТТЛ) на контакте XR1 С1 напряжение на эквиваленте должно быть не менее +5В а при уровне логического 0—не более -5В. Невыполнение обоих условий говорит об ошибке в монтаже или недостаточной мощности источника двуполярного напряжения.

При недостаточном уровне напряжения следует уменьшить сопротивление резистора R6 до 100-120Ом. Если же этого окажется недостаточно, необходимо увеличить напряжение смещения на базе составного транзистора оптопары U1, подключив дополнительный резистор сопротивлением 50-200кОм между источником положительного напряжения и выводом 3. Требуемое сопротивление резистора определяют подбором. При недостаточном уровне отрицательного напряжения (на входе — уровень логического 0) следует уменьшить сопротивление резистора R2 (см рис 1) или даже исключить его, замкнув выводы 5 и 3 оптопары U 1.

Другая составная часть предполагаемого варианта сопряжения РК и ПК IBM - программное обеспечение, поддерживающее единый протокол обмена. Оно разработано не только для РК но и ПК IBM , так как известные программные средства нуль-модемного обмена (на пример в Norton Commander — Commander Link) ориентированы на операционные системы файловую и дисковую структуры не совместимые с принятыми в "Орионе 128". Предлагаемое программное обеспечение использует несколько измененный протокол передачи файлов X-modem: восьмибитные данные, один стоп бит, проверка на четность отсутствует, для передачи используется полудуплексный метод. Вместе с файлом передается его контрольная сумма, которая сравнивается с вычисленной по принятым данным на принимающем компьютере. При совпадении обеих сумм делается вывод об отсутствии ошибок.

Программы передачи и приема данных в целях некоторого сокращения их суммарного объема написаны в виде отдельных файлов с минимальным сервисом.

Коды программ приема (ibm_in.com) и передачи данных (ibm_out.com) для ПК IBM приведены соответственно в табл. 1 и 2. Работают они с использованием функции DOS и BIOS .

При приема файла без ошибок программа ibm_in.com сообщает об этом и сохраняет данные во временном файле в корневой директории текущего диска. Если в процессе приема прошел сбой, преждевременная остановка передачи или обнаружена ошибка в контрольной сумме, на экран монитора выводится сообщение, и принятые данные не сохраняются.

Для программы ibm_out.com передаваемый файл должен быть в текущем каталоге, иметь имя dr и длину не белее 40 Кбайт (ограничение обусловлено объемом ОЗУ "Ориона 128") Выполнение этих условий контролируется программой, в случае невыполнения выводится соответствующее сообщение, и работа программы прекращается. Ввести коды табл. 1 и 2 в ПК IBM можно с помощью отладчика debug.exe , поставляемого со всеми версиями MS DOS .

Коды  программ передачи данных (or_out$) и приема (or_in$) для "Орион-128" приведены соответственно в табл. З и 4. Работают они под управлением ORDOS . Передаваемый файл должен быть на квазидиске В и иметь имя PRD (адрес посадки файла не передается) Принимаемый файл автоматически сохраняется на диске В с именем PRM и адресом посадки 0000. При наличии на диске файла с таким именем программа or_in$ не запустится в работу и предложит уничтожить или переименовать файл PRM . Если в процессе приема данных была прекращена передача или обнаружено несовпадение контрольных сумм, то данные не сохраняются, и выводится сообщение об ошибке. Технология сопряжения РК "Орион-128" и ПК IBM для передачи и приема данных состоит в следующем. Сначала необходимо подключить к находящимся в выключенном состоянии компьютерам устройство сопряжения После включения компьютеров следует запустить на принимающем программу приема (на экране монитора должно появиться сообщение "идет прием данных"). В этом состоянии программы приема могут находиться сколь угодно долго, ожидая поступления данных. При появлении первого байта они автоматически переходят к приему и обработке всего пакета. После запуска программы приема следует запустить на другом компьютере программу передачи, которая, не проверяя готовности принимающего компьютера, сразу начинает передачу данных. По окончании передачи и приема данных на компьютерах выводятся соответствующие сообщения. Процесс приема—передачи в любой момент может быть прерван пользователем на одном из концов линии. После завершения сеанса связи ПК IBM целесообразно перезапустить для восстановления исходной инициализации СОМ порта, так как параметры инициализации разработанными программами не сохраняются.

Возможна ситуация, когда дефекты в аппаратной части компьютеров и на устройстве сопряжения отсутствуют, но при запуске программ и внешне нормальной их работе компьютер ПК IBM не передает и не принимает данные. В этом случае необходимо сменить номер порта, который инициализируется программами передачи-приема (по умолчанию—COM2) Для этого в программах ibm_out.com и ibm_in.com соответственно по адресам 1ВЗН и 13АН следует заменить код 01 на 00 (СОМ1), а иногда на 02 (COM3) или 03 (COM4).

Как уже отмечалось, прием и передача денных "Орионом-128" ведутся под управлением ORDOS. Поэтому, если в "Орионе-128" есть дисковод и программа lord или ее аналог, позволяющий читать и записывать файлы в формате lord (расширение ord) с дискеты на квазидиск В и наоборот, то для передачи такие файлы предварительно должны быть перенесены с дискеты на квазидиск. Файлы не в формате lord не могут быть непосредственно перенесены на квазидиск, и их следует привести к этому формату путем записи в первые 16 байт заголовка в стандарте ORODOS [3]. Будущее имя файла в ORDOS (8 байт), адрес посадки (2 байта, младший - первый) и длина (2 байта) Остальные 4 байта лучше заполнить нулями. Например, в ОС СР/М это можно сделать с помощью отладчика программ ODT, загрузив преобразуемый файл со смещением 10 и записав в него с помощью команды S (начиная с адреса 100Н) заголовок ORDOS Далее, после выхода из ODT , измененный файл с помощью команды SAVE следует сохранить с именем, имеющим расширение ord. Файлы длиной более 40 Кбайт предварительно следует разбить на фрагменты с помощью утилиты PIP. Более подробную информацию о работе с системой СР/М можно найти в справочных файлах на системных дискетах или в литературе, например в [4].

В заключение следует отметить, что обмениваться данными на большие расстояния целесообразно по телефонным каналам с использованием модемов (факс-модемов). В этом случае на стороне ПК IBM должны использоваться стандартные программные средства и модемы. На стороне "0риона-128" модем должен быть заводского изготовления, а его сопряжение с РК в упрощенном варианте может быть полностью обеспечено описанным устройством. Однако программные средства "Ориона-128" требуют существенной доработки и увеличения их объема, связанных с необходимостью посылки команд управления модему и организации с ним диалога.

Литература.

Описание компьютера Орион-128

Журнал РАДИО