Port control что это

Обновлено: 10.01.2025

Порт ввода-вывода предназначен для связи микроконтроллера с внешним миром, в цифровом виде . При этом никаких дополнительных предположений о формате данных или протоколе обмена не делается . В любом (за очень редким исключением) микроконтроллере есть как минимум один порт ввода-вывода.

При этом совершенно не обязательно, что порт позволяет обмениваться 8 битами информации. Вполне обычной является ситуация, когда порт реализует обмен всего несколькими битами, иногда даже одним. И эти биты не обязательно расположены по порядку.

В типичном случае каждый бит (вывод) порта может работать и как вход, и как выход. Но, по тем или иным причинам, могут накладываться дополнительные ограничения. Например, вывод может быть только выходом, или только входом.

В современных микроконтроллерах каждый бит порта может настраиваться отдельно . И управляться отдельно. Если требуется реализация конкретного протокола обмена через порт, то это необходимо делать программным путем, если в микроконтроллере нет аппаратного модуля для этого протокола.

Поскольку современные микроконтроллеры очень насыщены функционально, а число выводов микросхем ограничено, большинство выводов выполняет сразу несколько функций. Например, вывод может соответствовать биту порта ввода-вывода, входу АЦП, выходу встроенного ШИМ, входу программирования. И все это одновременно. Альтернативные функции выводов и управление ими сегодня рассматриваться не будут . Речь будет идти только о собственно портах .

Обзор

Для многих приложений и развертываний сетевого оборудования требуется, чтобы их сетевые местоположения были доступны из-за пределов их локальных сетей в соответствии с первоначально предполагаемой моделью сквозного IP -соединения через Интернет, чтобы они могли работать как сетевые серверы и принимать соединения от удаленных клиентов . Примером такого оборудования является IP-камера , в состав которой входит сетевой сервер, обеспечивающий удаленное наблюдение по IP-сетям.

Обычно при развертывании сетевого оборудования устройства размещаются за маршрутизаторами или межсетевыми экранами, которые выполняют NAT (например, для обеспечения совместного использования адреса IPv4 ) или фильтрацию пакетов (для повышения безопасности и защиты сети), что в конечном итоге приводит к нарушению сквозного подключения. и делая оборудование и приложения недоступными из остальной части Интернета.

Эта проблема

Для обеспечения доступности развернутого оборудования путем расширения его роли сервера за пределы локальной сети требуется либо ручная настройка переадресации портов на сетевом шлюзе (который обычно является CPE ), либо обходные пути на уровне приложений, которые инициируют подключения от развернутого оборудования к дополнительному промежуточному устройству. серверы, используемые для «слияния» этих «брандмауэров» соединений и соединений от реальных клиентов. У обоих подходов есть свои недостатки - ручная настройка CPE обычно либо неудобна, либо невозможна, а использование дополнительных промежуточных серверов увеличивает сложность и стоимость.

Кроме того, некоторые сетевые приложения (например, FTP ) требуют динамического открытия нескольких подключений, что включает в себя шлюзы уровня приложений (ALG) и дополнительно увеличивает сложность.

PCP как решение

PCP позволяет оборудованию и приложениям создавать явные сопоставления между внешним IP-адресом , протоколом и портом и внутренним IP-адресом, протоколом и портом. При наличии таких явных сопоставлений входящая связь может достигать хостов за NAT или брандмауэром, что либо расширяет их серверные роли за пределы локальных сетей, либо использует различные службы, упрощенные и менее ресурсоемкие. Созданные сопоставления являются постоянными в той мере, в какой у них есть известное время жизни, которое можно продлить, что аналогично тому, как протокол динамической конфигурации хоста (DHCP) реализует свои аренды . В то же время PCP позволяет приложениям динамически создавать дополнительные сопоставления по мере необходимости, что снижает или устраняет необходимость в устройствах NAT и межсетевых экранах с поддержкой ALG .

PCP может обрабатывать различные типы NAT, обеспечивая поддержку NAT64 , NAT66 и NAT44 ; также поддерживается включение PCP в устройства межсетевого экрана IPv4 и IPv6. PCP предназначен для использования как в крупномасштабных точках агрегации (например, как часть NAT операторского уровня ), так и внутри менее дорогих устройств потребительского уровня . Поддерживаются как долгосрочные (например, для IP-камеры или датчика температуры, выступающего в качестве сервера), так и краткосрочные сопоставления (например, во время компьютерной онлайн-игры).

PCP поддерживает протоколы транспортного уровня , которые используют 16-битные номера портов (например, TCP , UDP , протокол передачи управления потоком (SCTP) или протокол управления перегрузкой дейтаграмм (DCCP). Протоколы, которые не используют номера портов (например, протокол резервирования ресурсов) (RSVP), Encapsulating Security Payload (ESP), ICMP или ICMPv6 ) поддерживаются для функций межсетевого экрана IPv4, межсетевого экрана IPv6 и NPTv6 (преобразование префикса IPv6), но не могут поддерживаться более чем одним клиентом на внешний IP-адрес в случае NAT .

Спецификация PCP не определяет механизм работы с многосетевыми сетями (которые имеют несколько сетевых шлюзов или маршруты по умолчанию ). Тем не менее, можно реализовать PCP в таких сетях, используя механизм координации, такой как conntrackd . Однако, если каждая из разных сетей имеет свой собственный внешний IP-адрес (а), данное сопоставление PCP может использовать только один или другой, потому что протокол требует, чтобы клиенту был предоставлен один конкретный внешний IP-адрес. Если эта сеть затем станет недоступной, сопоставление PCP необходимо будет обновить, чтобы использовать внешний IP-адрес из другой сети.

Двунаправленная работа вывода порта

Большинство выводов портов работают в двух направлениях, и как вход, и как выход. Как это обеспечить и не получить лишние проблемы? Все достаточно просто и давно применяется в дискретных логических элементах.

Если в двухтактном выходном каскаде оба транзистора закрыты, то выход оказывается "подвешенным", ни с чем внутри микросхемы не соединенным . Это называется третьим состоянием выхода . У цифровых элементов, выходы которых можно переводить в третье состояние, имеется отдельный вывод , который часто называют " входом разрешения выхода ". Например, OE (output enable) .

Протокол управления портами - Port Control Protocol

Протокол управления портами ( PCP ) - это компьютерный сетевой протокол, который позволяет хостам в сетях IPv4 или IPv6 управлять тем, как входящие пакеты IPv4 или IPv6 транслируются и пересылаются вышестоящим маршрутизатором, который выполняет трансляцию сетевых адресов (NAT) или фильтрацию пакетов . Разрешив хостам создавать явные правила переадресации портов , можно легко настроить обработку сетевого трафика, чтобы сделать хосты, размещенные за NAT или брандмауэры, доступными из остальной части Интернета (чтобы они также могли действовать как сетевые серверы.), что является требованием для многих приложений.

PCP был стандартизирован в 2013 году как преемник протокола NAT Port Mapping Protocol (NAT-PMP), с которым он использует аналогичные концепции протокола и форматы пакетов.

В средах, где в локальной сети используется универсальное устройство Интернет-шлюза Plug and Play (UPnP IGD), в IGD должна быть встроена функция взаимодействия между UPnP IGD и PCP. UPnP IGD-PCP IWF определен в RFC6970.

Параметры DHCP (IPv4 и IPv6) для настройки хостов с IP-адресами серверов протокола управления портами (PCP) указаны в RFC7291. Процедура выбора сервера из списка серверов PCP обсуждается в RFC7488.

В средах, где развернут NAT64, PCP позволяет узнать префиксы IPv6, используемые устройством NAT64, управляемым PCP, для создания адресов IPv6, преобразованных в IPv4, с помощью NAT64 (RFC7225).

История

PCP был стандартизирован в 2013 году как преемник протокола NAT Port Mapping Protocol ( NAT-PMP ), разделяя с ним аналогичные концепции протокола и форматы пакетов. В качестве одного из конструктивных отличий NAT-PMP в значительной степени ограничивается развертыванием на устройствах потребительского уровня, в то время как PCP предназначен также для поддержки оборудования операторского уровня . С 2005 года NAT-PMP реализован в различных продуктах Apple .

PCP относится к протоколу Internet Gateway Device Protocol (IGDP), который был стандартизирован в 2001 году как часть спецификации Universal Plug and Play (UPnP). В то время как IGDP сложен и настроен для ручной настройки, PCP разработан для простоты и автоматизированного использования в программных приложениях. Спецификация NAT-PMP содержит список проблем с IGDP, которые привели к созданию NAT-PMP, а впоследствии и его преемника PCP.

UART, COM-порт, RS-232 что это и как они связаны?

Употребляя в своих статьях названия и определения: последовательный порт, serial port, communications port, COM-порт, интерфейс стандарта RS-232 я не был до конца уверен, что употребляю их в правильном контексте. Давайте разберёмся что, зачем, как и почему.

Прежде чем перейти к последовательному порту, чуть-чуть общей теории.

Классификация протоколов

А какие протоколы бывают?

По порядку передачи данных протоколы (шины данных) делятся на:

О последовательных шинах речь пойдет ниже, но пару слов нужно сказать о параллельном соединении

Параллельный протокол передачи данных (параллельная шина данных)

Передача нескольких сигналов с данными одновременно по нескольким параллельным каналам.

В последнее время предпочтение отдается последовательному соединению вместо параллельного, так как экономически более выгодно организовать передачу данных по одному (двум) проводам чем по нескольким параллельным, это касается и электрической разводки платы и внутренней разводки чипа, и соединение периферийных устройств. Но параллельное соединение из физического мира ушло в "мир эфира" в радиосвязь, вот там очень выгодно устанавливать и осуществлять параллельную передачу данных.

Примеры чаще всего это устаревшие шины такие как: принтерный порт (IEEE 1284/Centronics), ISA, ATA (IDE), SCSI , PCI, FSB (Front Side Bus)

По времени передачи и приему информации связь делится:

Симплексная связь - только передача или прием данных.
Полудуплексная связь прием и передача разнесены во времени. Сначала прием, а затем передача или наоборот.
Дуплекс - одновременно прием и передача.

Перейдем сразу к последовательному протоколу, он делится на:

Асинхронный протокол - данные передаются без внешнего тактирующего устройства. Данные можно передавать по двум проводам прием/передача. Но нужны дополнительные усилия для синхронизации (пример UART, RS-232, 1-Wire)

Синхронный протокол - данные синхронизированы с тактирующим устройством (примеры SPI и I2C)

И у меня вопрос к читателям, а протокол USB какой синхронный или асинхронный?

UART

Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART), Универсальный асинхронный приёмопередатчик (УАПП)

В 60-70годах в нашей стране не принято пользоваться англоязычными терминами поэтому UART получает свое, русское название - УАПП (Универсальный асинхронный приёмопередатчик) как и все остальные названия, например НГМД и так далее. Хорошее время было, все кратко и понятно, например скажешь УВК-1 и сразу всем все понятно, разговор идет о устройстве ввода координатном или о мышке.

Что такое UART

UART это физическая реализация интерфейса в виде логической схемы (микросхемы) которая обеспечивает прием и передачу информация в последовательном виде, в пределах одного чипа или одного устройства, на короткие дистанции. Он непригоден для приема, передачи данных на "длинные дистанции". Причем понятие длинные и короткие взяты в кавычки и это не зря. Так как все в мире относительно и в данном случае то же, но попробуем разобраться, что за такие "длинные и короткие дистанции". Когда микроконтроллеры и другие низкоуровневые ИС взаимодействуют между собой по последовательному протоколу, они делают это на уровне TTL (транзисторно-транзисторная логика). Последовательные сигналы TTL живут между диапазоном напряжения питания микроконтроллера - обычно от 0 до 5.0 вольт (так было раньше, это уже классика) ну или до 3,3 вольт (так сейчас или еще меньше до 1,8 и 1,6 вольт КМОП) Сигнал такого диапазона да еще и не защищенный передать далеко не получится иногда проблемы возникают тут сразу же, при передачи от одной микросхемы до другой, вспомним микросхемы серии К(К155, К1533, К153) из недостатков которых: высокие требования к напряжению питания, отклонение не более 0,5 В, низкая помехоустойчивость, высокие требование в правильной разводки шины земли. Так вот передать далеко эти сигналы не получится, а что делать? Самое простое тупо усилить - поднять напряжение питания так родился интерфейс RS-232

Интерфейс RS-232

(Recommended Standard 232, рекомендованный стандарт RS-232, EIA232)

Это стандарт физического уровня, надстройка над UART для приема передачи данных другим устройствам, т. е. на "длинные дистанции

В далекие годы 60 годы прошлого века (1962 год) особо не стали заворачивается с обработками сигнала, да и мощностей подходящих не было, а потом, видимо, вспомнили телеграф.

Первый трансатлантический кабель обладал очень низкой скоростью передачи 103 слова за 16 часов, а все из за того, что на огромной дистанции (чудовищная ёмкость и сопротивление длиннющего кабеля) сигналы просто "размазывало" по длинному кабелю. Для повышения скорости увеличивали напряжение и в конце концов дошли до 2000 вольт после чего кабель благополучно сгорел.

Вот и тут просто взяли да повысили напряжение логического сигнала, но на самом деле не совсем просто, а вот так, см. инже

Электрический принцип работы RS-232

Логический нуль RS-232 лежит в пределе от +3 до +12 вольт, а единица от -3 до -12, соответственно. Между -3 и +3 вольт зона ничего, не нуля и не единицы, зона неопределённости. Т. е. разработчики стандарта инвертировали сигнал, сделали отрицательное напряжение для единицы и повысили и понизили напряжение до -12, +12вольт (на самом деле до -15, +15 вольт, а иногда и до 25 вольт) Пишут даже, что в блоке питания компьютера именно поэтому и появилась -12 вольт. Хорошо же они поработали над стандартом для которого пришлось модифицировать и блок питания, сейчас бы такая фишка не прошла, хотя.

Максимальная длинна кабеля по стандарту 20 метров, но нормально прием идет до 15 метров на скорости 19200 бод, но можно передать и на 900 метров снижая скорость (помните трансатлантический кабель) до 2400бод. А вообще максимальная скорость передачи составляет 115 200 бод

Это единица измерения скорости передачи символов (символьной скорости) или скорости модуляции в символах в секунду или импульсах в секунду.

С этими БОДами сплошная путаница, обратите внимание на определение, сколько ИЛИ, давайте разбираться.

Символьная скорость

Сначала БОД придумали для того чтобы определить сколько символов, букв можно передать за секунду по телетайпу, а кодировка тогда была 5 битная. Кодировка двоичная, импульс - единица, нет импульса - нолик. Все логично и понятно.

Импульсах в секунду

Потом по линиям связи стали общаться не только люди, но и машины и передавать не только символы - буквы, но и служебные биты например синхронизации, к чему их отнести к какой букве? А канал то они то же занимают. И вот тут и началась путаница, передавался не только символ, но и служебная информация. Как считать?

Квадратурная амплитудная модуляция (КАМд)

Но потом все еще больше запуталось, потому как в одном импульсе с помощью, например квадратурной амплитудной модуляции (КАМд), можно зашифровать не один бит, а например до 16 бит.

В общем все в конце концов вообще перепуталось!

Иногда в бодах выражают полную ёмкость канала.

Полная ёмкость канала = служебная информация в бит/c + эффективная информация в бит/c.

Преобразование UART в RS-232

Самый известный преобразователь интерфейса – это микросхема, разработанная фирмой MAXIM, которая и получила от нее часть своего названия (MAX 232). Эта микросхема из 5 вольт генерирует отрицательное напряжение, чтобы сопрягать 5-вольтовый UART с RS-232.

Типы цифровых выходов

Как и цифровые входы, цифровые выходы могут работать в нескольких режимам.

Стандартный двухтактный выход

Такой выход можно рассматривать как обычный выход цифровых логических элементов.

Цифровой двухтактный выход микроконтроллера. Иллюстрация моя Цифровой двухтактный выход микроконтроллера. Иллюстрация моя

Такой тип выхода в англо-язычной документации называется Push-Pull . Здесь тоже установлены защитные диоды. Я специально нарисовал их слева, что бы не отвлекать от собственно реализации выходного каскада.

Два транзистора, которые никогда не бывают открытыми одновременно, обеспечивают формирование на выходе и уровня логической единицы (открыт верхний транзистор) и уровня логического нуля (открыт нижний транзистор).

Такой выход обеспечивает и путь для втекающего тока, и путь для вытекающего тока. При этом величина тока ограничивается и для собственно вывода, и для всех выводов порта в сумме. Имеется и ограничения на суммарный ток для микросхемы в целом.

О втекающих и вытекающих тока, как и о других параметрам микроконтроллеров я писал в статье " Микроконтроллеры для начинающих. Часть 35. Немного о электрических параметрах микроконтроллеров ", повторяться не буду.

Открытый коллектор, открытый сток

Такой тип выхода тоже есть в обычных логических элементах. Не смотря на то, что современные микросхемы используют, в большинстве своем, полевые транзисторы, такой тип выхода чаще называют именно "открытый коллектор". Хотя это и не совсем верно.

Цифровой выход "открытый сток" микроконтроллера. Иллюстрация моя Цифровой выход "открытый сток" микроконтроллера. Иллюстрация моя

Фактически, здесь просто отсутствует верхний транзистор, что исключает возможность формировать вытекающий ток . То есть, такой выход может обеспечить только состояние логического нуля, а вместо логической единицы вывод оказывается в подвешенном состоянии .

Такие выходы можно объединять для реализации функции "монтажное ИЛИ" . Такие выходы часто используются для работы с системной магистралью выходящей за пределы печатной платы модуля (I2C, например). В некоторых случаях такие выходы могут работать при напряжении превышающем напряжение питания микросхемы.

На иллюстрации показан выход " истинный открытый сток ". Если верхний транзистор не исключен, но всегда закрыт, то выход по прежнему является выходом с открытым стоком. Но "истинным" его уже нельзя назвать. Чуть позже мы столкнемся с этой тонкостью в реальных микроконтроллерах.

Теоретически, возможна конфигурация выхода "открытый эмиттер" или "открытый исток". Однако в реальных микроконтроллерах она встречается чрезвычайно редко. Поэтому я не буду ее рассматривать.

Цифровой выход с ограничением скорости нарастания напряжения

Да, такие тоже бывают, хоть и реже. Ограничение скорости нарастания напряжения улучшает электро-магнитную совместимость за счет уменьшения уровня генерируемых помех. Но при этом снижается и максимальная частота, на которой может работать такой выход .

Ограничение скорости нарастания выходного напряжения достигается просто - ограничением тока через каналы выходных полевых транзисторов. Это эквивалентно повышению их сопротивления.

Но как можно изменить сопротивление канала? Тоже очень просто - сопротивление канала зависит от напряжения на затворе. Если уровень технологии производства интегральных транзисторов достаточно высок, можно достичь высокой степени их идентичности. А это позволяет получить весьма близкие характеристики "напряжение на затворе - ток стока". Остается лишь открывать выходные транзисторы уменьшенным напряжением на затворе и цель достигнута. Это лишь один из вариантов.

Я не буду отдельно иллюстрировать такие тонкости управления транзисторами, поскольку это уже схемотехника, а не собственно работа порта ввода-вывода.

СОДЕРЖАНИЕ

Безопасность

За исключением злоумышленников, способных изменять сетевые пакеты, которыми обмениваются при создании явного сопоставления PCP (пакеты, содержащие согласование, необходимое для установления явного сопоставления, которым обмениваются узлы и устройства NAT или брандмауэры с поддержкой PCP), PCP считается безопасным, поскольку пока созданные явные сопоставления не выходят за пределы области неявных сопоставлений. Другими словами, неявные сопоставления создаются в результате того, как устройства NAT и брандмауэры обрабатывают обычные исходящие клиентские соединения, а это означает, что PCP безопасен до тех пор, пока не вводятся новые возможности сопоставления с помощью механизма явного сопоставления.

С точки зрения безопасности важной функцией PCP является опция запроса сопоставления THIRD_PARTY . При использовании этот параметр означает, что IP-адрес, указанный дополнительно как часть запроса сопоставления, должен использоваться в качестве внутреннего адреса для созданного явного сопоставления, а не следовать поведению по умолчанию при использовании исходного IP-адреса фактического пакета запроса сопоставления для этого. цель. Такие запросы на сопоставление могут закончиться тем, что устройство NAT или брандмауэр с поддержкой PCP предоставляет явные привилегии сопоставления выше, чем разрешено неявными сопоставлениями из-за неизвестных правил, наложенных где-то в другом месте для указанного IP-адреса, что позволяет злоумышленнику таким образом украсть некоторый трафик или провести отказ в обслуживании (DoS) атаки.

Кроме того, в качестве расширений протокола PCP доступны явные механизмы безопасности PCP, обеспечивающие механизмы аутентификации и контроля доступа с использованием аутентифицированного и защищенного от целостности внутриполосного канала сигнализации , который использует протокол расширенной аутентификации (EAP) для выполнения аутентификации между устройствами. участвует в сеансе переговоров PCP. Такие устройства NAT или межсетевые экраны с поддержкой PCP могут по-прежнему принимать неаутентифицированные запросы на сопоставление; в то же время все ранее описанные явные ограничения отображения по-прежнему применяются.

Государственный портовый контроль. Расскажу об этой службе, их полномочиях и проверках

Нарушения эксплуатации судна по международным нормам, связанные с возможными недостатками оборудования, неисполнением техники безопасности и иными сложностями, могут приводить к масштабным катастрофам, в том числе и экологическим, гибели людей, повреждениям и утрате имущества. Посадка на мель супертанкера Амоко Кадис (334 метра в длину) в 1978 году повлекла множество негативных последствий, включая загрязнение огромной морской акватории (самое большое загрязнение в мире на тот момент) .

Это вызвало к жизни так называемый Парижский меморандум, призванный осуществлять государственный контроль за судном, которое имеет иностранный флаг и заходит в порт. В случае ненадлежащего выполнения норм и правил эксплуатации, владелец судна должен был оперативно исправлять недостатки, чтобы дальнейшее использование было безопасным. Если серьезные найденные недостатки не были ликвидированы, то судно могло быть задержано, а судьбу его решало дальнейшее судебное разбирательство. Подобные документы были подписаны в Токио, в центрально-американском регионе был подписан Карибский меморандум, африканский - в Абудже. Другие территориальные зоны ответственности - Черноморская, Эр-Риядская.

После осуществления проверки, могут выноситься следующие решения:

Найденные неисправности должны быть исправлены в течение двухнедельного срока;
предоставляется заключение о том, что недостатки должны быть исправлены в следующем морском порту следования;
более жесткие неисправности требуют исправления непосредственно в порту пребывания;
производится задержание корабля, самое тяжелое наказание, предусмотренное за вопиюще халатные неисправности.

Сам арест судна Порт Стэйт Контрол произвести не может, только задержание до выяснения обстоятельств. Непосредственно арестом уже будет заниматься Администрация порта на основании судебных разбирательств и решения суда.

Государственный портовый контроль осуществляет проверки, а также последующую выдачу сертификата, который подразумевает возможность беспрепятственной эксплуатации судна на протяжении определенного периода в зависимости от профиля риска судна (об этом чуть ниже). Но, существует важное ограничение. Если судно работает в странах, где действует другой меморандум, может возникнуть необходимость осуществить повторный визит надзорных органов, чтобы засвидетельствовать нормальное, рабочее положение дел.

Профили риска судна

Суда высокого риска (СВР) - суда, которые имеют суммарно более 5 штрафных баллов.
Суда малого риска (СМР) - суда, которые отвечают всем критериям параметров малого риска и прошли как минимум одну проверку за последние 3 года.
Суда стандартного риска (ССР) - суда, которые не относятся к вышеперечисленным двум категориям.

Профиль риска судна подвергается регулярному перерасчету, учитывая изменения в наиболее значимых параметрах, например возраст судна, показатели за предыдущие 36 месяцев и деятельность компании.

Как происходит проверка?

Порт Стэйт Контрол интересуют следующие аспекты:

Надлежащая укомплектованность судна;
эксплуатирование судна в полном соответствии со всеми установленными международными нормами;
контроль и проверка за профессиональной квалификацией капитана, а также других офицеров, оценка их правовой и практической грамотности;
проверка состояния всего интересующего оборудования на судне.
проверка лицензий, сертификатов и корочек экипажа;
проверка оборудования на мостике и документации. Проверка рулёвок, пуск аварийного пожарного насоса, при включении двух гидрантов и подключенных к ним пожарных шлангов (как правило один с крыла мостика, другой на баке);
проверка и тестовый запуск спасательного оборудования на судне – спасательной и дежурной шлюпок, проверяется ход назад и вперед, степень легкости завода и умение экипажа самостоятельно завести шлюпку;
проверка аварийного дизель-генератора;
проверка палубы и трапа, трубопроводов, клапанов;
контролируется госпиталь, камбуз, машинное отделение, все нужные механизмы проверяются в действии.

Сама проверка может занимать несколько часов, проверяющие могут по итогам проверки даже задержать судно в порту, что приведет к плачевным последствиям! Данная проверка – дело очень серьезное, ведь обнаружив даже серьезные дефекты, судно может простоять в порту не одну неделю. Лучше всего подойти к подобным проверкам максимально серьезно и заранее привести все в полный порядок, чтобы избежать неприятностей!

Сложность прохождения данной проверки зависит во многом от страны, где она производится. В азиатском регионе с этим попроще, хотя опять же смотря где. Если это будут Сингапур, Малайзия, Филиппины, то проблем нет, особенно в филиппинских портах, договориться можно спокойно. Если Корея или Япония - посложнее! В Штатах - береговая охрана (USCG), одна из сложных проверок, тревоги играются по факту и экипаж должен быть максимально включен в процесс и изображать, будто и правда тушат пожар или покидают судно;-) По-хорошему, ничего прям выдающегося, но без опыта в прохождении поначалу сложно. Да и во многом зависит от самих инспекторов, попадаются разные, адекватные и не очень!

Внимание вопрос, в какой меморандум входит Российская Федерация?

Премного благодарен за ваши лайки и комментарии 🙏 Очень старался и надеюсь вам понравилась моя статья. Подписывайтесь на канал "Папа в море"! Пожалуй, самый морской канал на Дзене⚓

Типы цифровых входов

Речь, как вы уже догадались, пойдет о выводах порта работающих как цифровые входы.

Простой (обычный) вход

Простой цифровой (логический) вход микроконтроллера. Иллюстрация моя Простой цифровой (логический) вход микроконтроллера. Иллюстрация моя

Здесь все просто, такой вход можно рассматривать как обычный вход любой цифровой (логической) микросхемы. Два диода, расположенные в микроконтроллере, защищают вход от слишком большого напряжения или напряжения отрицательной полярности.

В некоторых случаях на такой вход все таки требуется подавать более высокое напряжение, например, при записи программы. В этом случае верхний диод (подключенный между входом и напряжением питания Vdd) отсутствует. При этом защита входа обеспечивается другими способами, которые мы не будем рассматривать.

Если входное напряжение может изменяться относительно медленно, между выводом порта и логикой микроконтроллера может устанавливаться триггер Шмитта

Цифровой вход микроконтроллера с триггером Шмитта. Иллюстрация моя Цифровой вход микроконтроллера с триггером Шмитта. Иллюстрация моя

Промежуточный триггер не оказывает влияния на работу входа, с точки рения логической функции. Но он обеспечивает более четкую фиксацию уровней напряжения соответствующих логическим состояниям . Это бывает важным для повышения помехозащищенности и обеспечения надежной работы с медленно меняющимся входным напряжением (не всегда являющимся именно цифровым функционально).

В некоторых случаях можно управлять наличием/отсутствием такого триггера.

Подтягивающие резисторы на входах цифровых элементов устанавливаются для исключения их неопределенного состояния . Например, кнопка может при нажатии соединять вход логического элемента с общим проводом. Когда кнопка не нажата вход оказывается "подвешенным" в воздухе. А это означает, что его состояние не определено и может быть любым.

Что бы избежать неопределенности такой вход соединяют резистором с источником напряжения соответствующего заданному логическому уровню. В нашем примере, с напряжением питания Vdd. Если кнопка при нажатии соединяет вход с Vdd, то дополнительный подтягивающий резистор подключают между входом и общим проводом (Vss).

Кроме исключения неопределенного состояния подтягивающий резистор может обеспечивать некоторый минимальный ток через контакты кнопки, если речь идет о нашем примере.

Для уменьшения необходимого числа внешних компонентов подтягивающие резисторы для выводов работающих как входы могут устанавливаться внутри микроконтроллера

Цифровой вход микроконтроллера с подтягивающим резистором. Иллюстрация моя Цифровой вход микроконтроллера с подтягивающим резистором. Иллюстрация моя

Такие внутренние резисторы являются довольно высокоомными предназначаются только для исключения неопределенного состояния входа . В большинстве случаев внутренние подтягивающие резисторы можно подключить или отключить либо для каждого вывода порта, либо для порта в целом.

На иллюстрации изображен внутренний резистор осуществляющий подтяжку к напряжению питания. Такие резисторы англо-язычной документации называют Pull-Up (подтягивающий в верх). Резисторы обеспечивающие подтяжку к уровню земли встречаются гораздо реже. Такие резисторы называют Pull-Down (подтягивающий вниз).

Подтягивающие резисторы могут устанавливаться как на обычные входы, так и на входы с триггерами Шмитта.

Внутренности

Читайте также: