Proteus1001: Virtual Terminal ve COMPIM Elemanını Kullanarak Seri İletişim

Bildiğimiz gibi elektronik, kendi içinde dallara ayrılan başlı başına bir alandır. İçinde çeşit çeşit konular bulunmaktadır. Hatta bu konuların hepsi birbirleri ile ve bir başka alanlarla da bağlantılı olmaktadır. Şu ana kadar Proteus üzerinden bir sürü yazı yazdık. ISIS programının nasıl çalıştığını öğrendik. Hatta kendi devrelerimizi kurur bile olduk. Üstüne devreleri simülasyonlarını gerçekleştirdik, yetmedi verileri değerlendirip bir sonraki adımımız hakkında daha sağlam adımlar atar olduk. Buraya kadar güzel fakat bir şeyi atlar gibi olduk.

Kendi devremizi kurduk, hatta bir başka devre daha kurduk hatta bir başka cihazın kurulumunu daha gerçekleştirdik. Fakat size şu önemli soruyu sormak istiyorum! Peki bu cihazları, devreleri, kurulumlarından sonra bir arada birbirleri ile iletişim halindeyken kullanmak istersek bu süreci nasıl gerçekleştireceğiz? Sadece bu konuya bile devre kurmanın yanı sıra bir başka alan diyebiliriz. Çünkü kendi içinde bir sürü yeni kavram, yapı bulundurmaktadır. O zaman gelin birlikte öğrenelim.

Veri Aktarımı

İletişim çeşitleri günümüzde ikiye ayrılmaktadır. Bunlara Sayısal ve Analog iletişim denilmektedir. İkisinin de kendine ait özellikleri vardır. Adından da anlaşılacağı üzere analog iletişimin tarihi sayısaldan daha öncesine dayanmaktadır. İletişimin yollarının geliştiği ilk zamanlarda iletişim sadece analog olarak yapılmaktaydı. Fakat zaman geçtikçe sayısal iletişim ortaya çıktı. Artık günümüzde ise neredeyse analog iletişim kullanılmamaktadır. Bu yazımız da sayısal üzerinden olacağı için, sayısal iletişimin hakkında biraz daha bahsetmek istiyorum.

Sayısal İletişim

Dijital sinyaller, hepimizin bildiği gibi ikilik sayı sistemi (0 ve 1) ile uygun gerilim uygulanarak aktarılmaktadır. Bildiğimiz gibi analog iletişimde sinyal belirli zaman aralığının tamamında aktarılmaktadır. Bu sayede iletişim gerçekleşmektedir. Fakat dijitalde durum böyle değildir. Sayısal iletişimde sinyal, belirli zaman aralıklarının sadece belirlenen zaman dilimlerinde uygun gerilim verilerek taşınmaktadır. Tabii ki sayısal iletişimin maliyeti analogdan çok daha yüksektir. Analog iletişimde bant genişliği az olduğu için çok yüksek frekans aralıklarında iletişim yapmak pek mümkün olmamaktadır. Fakat sayısal iletişimde bant genişliğini, çalışmak istediğiniz frekans aralıklarına göre istediğiniz bant genişliğine ayarlamanız mümkündür. Üstüne üstlük yüksek frekans aralıklarında da çalışma fırsatı sunmaktadır. Bu durum ise onun maliyetinin artmasına sebep olan ana maddelerden biridir.

Sayısal İletişim Özellikleri

• Maliyeti Yüksektir
• Bozulmalara karşı olan duyarlılığı azdır. Bu sebepten dolayı veri kaybı az olmaktadır.
• Kolayca şifrelenebilmektedirler. Bu yüzden veri iletimi güvenle gerçekleşebilmektedir.

Bunlar birkaç önemli özelliklerinden bazılarıdır.

Veri Aktarım Yöntemleri

En başta da bahsettiğimiz gibi veri iletimini sağlamanın birden fazla yolu vardır. Fakat bu konuya genel hatlarıyla baktığımız veriyi aktarmanın iki yolu vardır. Bunlardan biri Paralel İletim diğeri ise Seri İletimdir. İkisinin de kendi içinde avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır.

Paralel İletim

Herkesin bildiği gibi günümüzde dijital cihazlarda bilgiler, ikilik sayı (0, 1) sisteminde saklanmaktadır ve bu ifadelerin her birine bit denir. Bu sebepten dolayı n bitlik bir veri aktarımı yaparken, n adet veri yoluna ihtiyaç vardır. Buna ek olarak bir adet clock (saat) hattına ihtiyaç vardır.  Paralel İletim, paralel kanallar üzerinden n bit’e sahip verilerin her bir bit’inin ayrı bir iletim yolunda aktarılmasına denir. Hızlı gerçekleşir ve seri iletime göre daha basittir. Ancak fazla bit’li verilerde maliyet artmaktadır.

Seri Haberleşme

Seri iletim çalışma mantığı ise adından anlaşılacağı üzere sahip olunan verinin içindeki bitlerini, tek veriyolu üzerinden art arda seri şekilde işlemektedir. İlk gönderilen bit’e LSB (least significant bit) ve en son gönderilen bit’e ise MSB (most significant bit) denilmektedir. Bitlerin aktarımı tek bir veri yolu üzerinden olduğu için bu gönderme işlemi belirli aralıklarla gerçekleşmektedir. Seri haberleşmede saat (clock) hattının bulunup, bulunmamasına göre ikiye ayrılmaktadır. Bunlardan birine eğer harici bir saat hattı yoksa Asenkron Seri İletişim denir. Eğer saat (clock) hattı bulunuyorsa, buna Senkron İletişim denmektedir. Senkron haberleşmede gönderilen veri biti ve alınan veri biti birbiriyle uyum içerisinde olmalıdır. Kısaca özetlemek istersek alıcı ve verici aynı saat (clock) üzerinde olmalıdır. Ama Asenkron Haberleşmede durum böyle olmamaktadır. Bu iletişim çeşidinde belirli bir saate ihtiyaç duyulmamaktadır. Saatin bulunmamasından dolayı da veri istenildiği zaman iletilebilmektedir. Fakat bu konu başlı başına yazı olabilmektedir. Zaten Seri Haberleşme Protokolleri hakkında bir yazı paylaşmıştık. Orada bu konu hakkında çok daha detaylı anlatım yapmıştık. Bu sayede yazımızın devamını çok daha rahat bir şekilde anlayabilirsiniz.

Virtual Terminal(sanal terminal) Nedir?

Türkçe karşılık olarak sanal terminal anlamına gelmektedir. Vterm cihazı seri iletişim arabirimidir. Simülasyon sırasında klavye kanalı ile seri data üretebilir. RS232 asenkron formatına uygun data alabilir, verebilir ve hatta aldığı ve verdiği datayı istenilen formata (ASCII veya HEX) olarak gösterebilir. Gönderilmekte olan lojik sinyal, seri olarak TXD pini üzerinden verilmektedir. RXD pinine uygulanan bu seri sinyal ise ASCII kod yapısına göre uygun karakter biçimine dönüştürülmektedir. Kendi içinde bir sürü önemli özelliği mevcuttur. Bunlardan birkaçı ise;

• ASCII data formatına uygun çift yönlü seri iletişim yapabilmektedir.
• Seri data almak için RXD pini kullanılmaktadır.
• Seri data vermek için TXD pini kullanılmaktadır.
• İletişim hızı, 300 baud’dan 115200 baud’a kadar olmaktadır.
• İki adet donanımsal el sıkışma (handshake) pini vardır. Bu pinler RTS ve CTS pinleridir.
• 7 veya 8 data pini tanımlanabilir.

Bunlar gibi bir sürü özelliği mevcuttur.

Simülasyonu başlattığınızda karşınıza Virtual Terminal ekranı gelmektedir. Bu ekran üzerinden seri haberleşmeyi gerçekleştireceğiz. Sağ tık yaptığınızda bazı belli başlı ayarlar gözükmektedir. Bunlardan kısaca bahsetmek istiyorum.

Clear Screen: Virtual Terminal ekranını temizlemek için kullanılmaktadır.

Pause: Vterm cihazının veri iletişiminin gösterimini durdurmak için kullanılmaktadır. Fakat bu haberleşmenin durduğu anlamına gelmez. Sadece iletişim esnasında verileri ekranda göstermeyi kapatmış olursunuz.

Copy: Ekrandaki bilgileri Windows panosuna kopyalamayı sağlar.

Paste: Kopyalanan veriyi yapıştırmayı sağlar.

Echo Typed Character: Bu kutucuk onaylı olmadığı durumlarda, klavye kanalı aracılığı ile girilen veriler ekranda gözükmemektedir.

Hex Display Mode: Bu kutucuğu onaylarsanız verilerinizi hexadecimal modda görüntüleyebilirsiniz. Eğer onayı kaldırırsanız, veri ASCII modunda gözükecektir.

Set Font: Yazı tipi ayarlamaları buradan yapılmaktadır.

COMPIM Nedir?

COMPIM elemanımız, PC seri Port modelidir. PC seri portunun sahip olduğu bütün özelliklere sahiptir. Hatta fiziksel ve interaktif simülasyona izin vermektedir. Bu komponenti kullanarak ISIS programı üzerinden RS232 standardında iletişim sağlayan bütün devrelerin simülasyonu yapılabilmektedir.

Uygulama

Bugün ki uygulamamızda ise sizlerle birlikte hem Virtual Terminal hem de COMPIN kullanarak seri haberleşme testi yapacağız.

Bu işleme geçmeden önce modeminizin hangi COM’a yerleştiğini bulmanız gerekir. Bunun yapmak için denetim masasını kullanabilirsiniz. Eğer oradan yapmak istemiyorsanız Virtual Serial Port Driver adlı uygulamayı indirip oradan da halledebilirsiniz.

COMPIM uygulamasına gelip CTRL+E yaparsanız ayarlar menüsüne geleceksinizdir. Oradan fiziksel port seçeneğini bağlı portunuza göre ayarlamanız gerekmektedir.  Unutmamanız gereken bir diğer şey ise iki cihazın birbiri ile aynı Baud Rate değerlerine sahip olmasıdır.

Artık simülasyonu başlatabilir ve terminale istediğinizi yazabilirsiniz. Tabii ki karmaşık devreler kurabilirsiniz. Ardından onların veri iletişimini sağlayabilirsiniz. Bugün ki yazımızda hem mantığını öğrendik hem de küçük bir uygulama yapmış olduk. Zamanı geldiğinde daha da karmaşık projelere gireceğiz.