Menu English Ukrainian Rosyjski Strona główna

Bezpłatna biblioteka techniczna dla hobbystów i profesjonalistów Bezpłatna biblioteka techniczna


ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Interfejs RS-232C. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Komputery

Komentarze do artykułu Komentarze do artykułu

Interfejs RS-232C jest przeznaczony do łączenia urządzeń, które przesyłają lub odbierają dane (DTE - sprzęt do transmisji danych lub ADF - sprzęt do transmisji danych; DTE - Data Terminal Equipment) do urządzeń końcowych kanałów danych (DCE; DCE - Data Communication Equipment ). Rolą ADF może być komputer, drukarka, ploter i inne urządzenia peryferyjne. Modem zwykle działa jako DCE. Ostatecznym celem połączenia jest połączenie dwóch podajników ADF. Pełny schemat połączeń pokazano na ryc. jeden; Interfejs pozwala na wyeliminowanie kanału komunikacji zdalnej wraz z parą urządzeń DCE poprzez bezpośrednie połączenie urządzeń za pomocą kabla null modem (rys. 1).

Pełny schemat interfejsu RS-232C. Połączenia RS-232C
Ryż. 1. Kompletny schemat połączeń RS-232C

Interfejs RS-232C. Połączenie RS-232C za pomocą kabla zerowego modemu
Ryż. 2. Połączenie RS-232C za pomocą kabla zerowego modemu

Norma opisuje sygnały sterujące interfejsem, transfer danych, interfejs elektryczny i typy złączy. Standard zapewnia asynchroniczny i synchroniczny tryb komunikacji, ale porty COM obsługują tylko tryb asynchroniczny. Funkcjonalnie RS-232C jest odpowiednikiem interfejsu CCITT V.24/V.28 i C2, ale mają różne nazwy sygnałów.

Standard RS-232C opisuje niezbalansowane nadajniki i odbiorniki - sygnał jest przesyłany względem wspólnego przewodu - obwodu masy (zbalansowane sygnały różnicowe są używane w innych interfejsach - np. RS-422). Interfejs nie zapewnia izolacji galwanicznej urządzeń. Jedynka logiczna (stan MARK) na wejściu danych (sygnał RxD) odpowiada zakresowi napięć od -12 do -3 V; zero logiczne - od +3 do +12 V (stan SPACE). Dla wejść sterujących stan ON („on”) odpowiada zakresowi od +3 do +12 V, stan OFF („off”) – od -12 do -3 V. Zakres od -3 do +3 V to martwa strefa, która określa histerezę odbiornika: stan linii zostanie uznany za zmieniony dopiero po przekroczeniu progu (rys. 3). Poziomy sygnałów na wyjściach przekaźników muszą mieścić się w przedziałach od -12 do -5 V oraz od +5 do +12 V. Różnica potencjałów między masami obwodów (SG) podłączonych urządzeń musi być mniejsza niż 2 V , przy większej różnicy potencjałów możliwe jest nieprawidłowe odbieranie sygnałów. Należy zauważyć, że sygnały poziomu TTL (na wejściach i wyjściach układów UART) są przesyłane w kodzie bezpośrednim dla linii TxD i RxD oraz w kodzie odwrotnym dla wszystkich pozostałych.

Interfejs zakłada ochronne połączenie uziemiające dla podłączonych urządzeń, jeśli oba są zasilane prądem przemiennym i mają filtry sieciowe.

Ostrzeżenie!

Podłączanie i odłączanie kabli interfejsu urządzeń z własnym zasilaniem należy wykonywać przy wyłączonym zasilaniu. W przeciwnym razie różnica potencjałów niezrównoważonych urządzeń w momencie przełączania może zostać przyłożona do wyjściowych lub wejściowych (co jest bardziej niebezpieczne) obwodów interfejsu i wyłączyć mikroukłady.

Standard RS-232C reguluje rodzaje stosowanych złączy.

W urządzeniach ADF (w tym portach COM) zwykle instaluje się wtyczki DB-25P lub bardziej kompaktową wersję - DB-9P. Złącza 25-stykowe nie mają styków dla dodatkowych sygnałów wymaganych w trybie synchronicznym (większość XNUMX-stykowych złączy nie wykorzystuje tych styków).

Gniazda DB-25S lub DB-9S są instalowane na urządzeniach AKD (modemach).

Zasada ta zakłada, że ​​złącza AKD można podłączyć bezpośrednio do złącz ADF lub za pomocą „prostych” kabli adapterów żeńskich i męskich z pinami połączonymi jeden do jednego. Kable przejściówkowe mogą być również przejściówkami od 9 do 25-pinowych złączy (rys. 4).

Jeśli sprzęt ADF jest podłączony bez modemów, to złącza urządzenia (wtyczki) są połączone ze sobą za pomocą kabla zerowego modemu (Zero-modem lub Z-modem), który ma gniazda na obu końcach, których styki są połączone poprzecznie zgodnie z jednym ze schematów pokazanych na ryc. 5.

Interfejs RS-232C. Odbieranie sygnałów RS-232C
Ryż. 3. Odbieranie sygnałów RS-232C

Interfejs RS-232C. Kable modemowe
Ryż. 4. Kable modemowe

Interfejs RS-232C. Kabel modemu zerowego
Ryż. 5. Kabel null-modem: a - minimalny, b - pełny

Jeśli gniazdo jest zainstalowane w jakimkolwiek urządzeniu ADF, prawie w 100% musi być ono podłączone do innego urządzenia za pomocą bezpośredniego kabla, podobnego do kabla połączeniowego modemu. Gniazdo jest zwykle instalowane na tych urządzeniach, które nie mają zdalnego połączenia za pośrednictwem modemu.

W tabeli. 1 pokazuje przypisanie pinów portów COM (i wszelkich innych urządzeń do transmisji danych ADF). Wyprowadzenia złącza DB-25S są zdefiniowane przez standard EIA/TIA-232-E, złącze DB-9S jest zdefiniowane przez standard EIA/TIA-574. Modemy (AKD) mają tę samą nazwę obwodów i styków, ale role sygnałów (wejście-wyjście) są odwrócone.

Tabela 1. Złącza i sygnały interfejsu RS-232C
Oznaczenie łańcucha pin złącza Liczba przewodów kabla złącza zdalnego komputera PC Kierunek
COM- RS V.24 db- db- 11 22 33 44 I / O
port 232 Wspólne 2 25P 9P          
PG AA 101 1 5 (10) (10) (10) 1 -
SG AB 102 7 5 5 9 1 13 -
td BA 103 2 3 3 5 3 3 O
RD BB 104 3 2 2 3 4 5 I
RTS CA 105 4 7 7 4 8 7 O
CTS CB 106 5 8 8 6 7 9 I
DSR CC 107 6 6 6 2 9 11 I
Dtr CD 108/2 20 4 4 7 2 14 O
DCD CF 109 8 1 1 1 5 15 I
RI CE 125 22 9 9 8 6 18 I

1 8-bitowy kabel taśmowy multicard.

2 Kabel taśmowy do 16-bitowych multikart i portów na płytach głównych.

3 Opcja kabla taśmowego do portów na płytach głównych.

4 Szeroki kabel taśmowy do złącza 25-stykowego.

Podzbiór sygnałów RS-232C związanych z trybem asynchronicznym będzie rozpatrywany z punktu widzenia portu PC COM. Dla wygody użyjemy nazw mnemonicznych przyjętych w opisach portów COM i większości urządzeń (różni się to od beztwarzowych oznaczeń RS-232 i V.24). Przypomnijmy, że stan aktywny sygnałów sterujących („on”) i wartość zero przesyłanego bitu danych odpowiadają dodatniemu potencjałowi (powyżej +3 V) sygnału interfejsu, a stan „off” i pojedynczy bit odpowiadają do potencjału ujemnego (poniżej -3 V). Przeznaczenie sygnałów interfejsu podano w tabeli. 2. Normalna sekwencja sygnałów sterujących dla przypadku podłączenia modemu do portu COM została przedstawiona na rys. 6.

Tabela 2. Przeznaczenie sygnałów interfejsu RS-232C
Sygnał Powołanie
PG Protected Ground - uziemienie ochronne, podłączone do obudowy urządzenia i ekranu kabla
SG Signal Ground - masa sygnału (obwodu), względem której działają poziomy sygnału
td Transmisja danych - dane szeregowe - wyjście nadajnika
RD Odbierz dane - dane szeregowe - wejście odbiornika
RTS Request To Send - wyjście żądania transferu danych: stan "on" informuje modem, że terminal ma dane do wysłania. W trybie half-duplex służy do sterowania kierunkiem – stan „włączony” sygnalizuje modemowi przejście w tryb nadawania
CTS Clear To Send - wejście umożliwiające terminalowi wysyłanie danych. Stan „wyłączony” uniemożliwia przesyłanie danych. Sygnał służy do sprzętowej kontroli przepływu
DSR Data Set Ready - gotowe wejście sygnału z urządzenia do transmisji danych (modem jest podłączony do kanału w trybie pracy i zakończył koordynację z urządzeniem na przeciwległym końcu kanału)
Dtr Data Terminal Ready - wyjście sygnału gotowości terminala do wymiany danych. Stan „włączony” utrzymuje łącze dial-up w stanie połączenia
DCD Data Carrier Detected - wejście sygnału zdalnego wykrywania nośnej modemu
RI Ring Indicator - wejście wskaźnika połączenia. W kanale komutowanym modem sygnalizuje przyjęcie połączenia tym sygnałem.

Interfejs RS-232C. Sekwencja sterowania interfejsem
Ryż. 6. Sekwencja sygnałów sterujących interfejsu

  1. Poprzez ustawienie DTR komputer sygnalizuje chęć korzystania z modemu.
  2. Poprzez ustawienie DSR modem sygnalizuje swoją gotowość i nawiązanie połączenia.
  3. Za pomocą sygnału RTS komputer prosi o zgodę na transmisję i deklaruje gotowość do odbioru danych z modemu.
  4. Za pomocą sygnału CTS modem informuje o gotowości do odbioru danych z komputera i przesłania ich na linię.
  5. Po usunięciu CTS modem sygnalizuje brak możliwości dalszego odbioru (np. zapełniony bufor) - komputer musi wstrzymać transmisję danych.
  6. Dzięki sygnałowi CTS modem pozwala na kontynuowanie transmisji przez komputer (w buforze jest miejsce).
  7. Usunięcie RTS-a może oznaczać zarówno zapełnienie bufora komputera (modem musi przestać przesyłać dane do komputera), jak i brak danych do przesłania do modemu. Zwykle w takim przypadku modem przestaje wysyłać dane do komputera.
  8. Modem potwierdza usunięcie RTS resetując CTS.
  9. Komputer resetuje RTS, aby wznowić transmisję.
  10. Modem potwierdza gotowość do tych działań.
  11. Komputer sygnalizuje zakończenie wymiany.
  12. Modem potwierdza.
  13. Komputer usuwa DTR, który zwykle jest sygnałem do rozłączenia („rozłączenia”).
  14. Resetując DSR, modem sygnalizuje rozłączenie.

Z tej sekwencji połączenia DTR-DSR i RTS-CTS na kablach zerowego modemu stają się jasne.

Tryb transferu asynchronicznego

Tryb transferu asynchronicznego jest zorientowany bajtowo (zorientowany znakowo): minimalna jednostka przesyłanych informacji to jeden bajt (jeden znak). Format wysyłania bajtów ilustruje rys. 7. Transmisja każdego bajtu rozpoczyna się od bitu startu sygnalizującego odbiornikowi rozpoczęcie wysyłania, po którym następują bity danych i ewentualnie bit parzystości. Kończy wysyłkę bitem stopu, który gwarantuje przerwę między wysyłką. Bit startu następnego bajtu jest wysyłany w dowolnym momencie po bicie stopu, tzn. możliwe są przerwy o dowolnym czasie trwania między transmisjami. Bit startowy, który zawsze ma ściśle określoną wartość (logiczne 0), zapewnia prosty mechanizm synchronizacji odbiornika z sygnałem z nadajnika. Zakłada się, że odbiornik i nadajnik działają z tą samą szybkością transmisji. Wewnętrzny generator zegara odbiornika wykorzystuje dzielnik częstotliwości odniesienia, który jest zerowany w momencie otrzymania początku bitu startu. Licznik ten generuje wewnętrzne stroboskopy, za pomocą których odbiornik naprawia kolejne odebrane bity. Idealnie, stroboskopy znajdują się w środku interwałów bitowych, co pozwala na odbiór danych nawet przy niewielkim niedopasowaniu prędkości odbiornika i nadajnika. Oczywiście przy transmisji 8 bitów danych, jednego bitu kontrolnego i jednego bitu stopu, maksymalna dopuszczalna niezgodność szybkości, przy której dane będą poprawnie rozpoznawane, nie może przekroczyć 5%. Biorąc pod uwagę zniekształcenia fazowe i dyskretność działania wewnętrznego licznika synchronizacji, w rzeczywistości dopuszczalna jest mniejsza odchyłka częstotliwości. Im mniejszy współczynnik podziału częstotliwości odniesienia wewnętrznego oscylatora (im wyższa częstotliwość transmisji), tym większy błąd wiązania stroboskopu ze środkiem interwału bitowego, a wymagania dotyczące spójności częstotliwości stają się coraz bardziej rygorystyczne. Im wyższa częstotliwość transmisji, tym większy wpływ zniekształceń krawędziowych na fazę odbieranego sygnału. Interakcja tych czynników prowadzi do wzrostu wymagań dotyczących spójności częstotliwości odbiornika i nadajnika wraz ze wzrostem częstotliwości wymiany.

Interfejs RS-232C. Asynchroniczny format transmisji RS-232C
Ryż. 7. Asynchroniczny format transmisji RS-232C

Asynchroniczny format wysyłania pozwala na wykrycie ewentualnych błędów transmisji.

Asynchroniczny format wysyłania pozwala na wykrycie ewentualnych błędów transmisji.

  • Jeżeli odebrane zostanie przejście sygnalizujące rozpoczęcie transmisji, a strobowanie bitu startu jest ustawione na logiczny jeden poziom, bit startu jest uważany za fałszywy i odbiornik powraca do stanu oczekiwania. Odbiornik może nie zgłosić tego błędu.
  • Jeśli logiczny poziom zerowy zostanie wykryty w czasie przydzielonym bitowi stopu, rejestrowany jest błąd bitu stopu.
  • Jeżeli używana jest parzystość, to po przesłaniu bitów danych przesyłany jest bit parzystości. Ten bit dopełnia liczbę XNUMX bitów danych do liczby parzystej lub nieparzystej, w zależności od konwencji. Odebranie bajtu z nieprawidłową wartością bitu kontrolnego prowadzi do naprawienia błędu.
  • Kontrola formatu pozwala wykryć przerwanie linii: z reguły, gdy nastąpi przerwa, odbiorca „widzi” logiczne zero, które jest najpierw interpretowane jako bit startu i zerowe bity danych, ale następnie wyzwalana jest kontrola bitu stopu.

Dla trybu asynchronicznego przyjęto szereg standardowych kursów wymiany: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600 i 115200 bps. Czasami zamiast jednostki miary „bps” używa się „baud” (baud), ale jest to niepoprawne w przypadku sygnałów przesyłanych binarnie. W bodach zwyczajowo mierzy się częstotliwość zmian stanu linii, a przy niebinarnej metodzie kodowania (szeroko stosowanej w nowoczesnych modemach) przepływność (bps) i zmiany sygnału (bodów) w kanale komunikacyjnym mogą się różnić o kilka czasy.

Liczba bitów danych może wynosić 5, 6, 7 lub 8 (formaty 5- i 6-bitowe nie są powszechnie używane). Liczba bitów stopu może wynosić 1, 1,5 lub 2 („półtora bitu” oznacza tylko czas trwania interwału stopu).

Kontrola przepływu danych

Do sterowania przepływem danych (Flow Control) można wykorzystać dwie opcje protokołu - sprzętową i programową. Kontrola przepływu jest czasami mylona z uzgadnianiem. Uzgadnianie obejmuje wysyłanie powiadomienia, że ​​element został odebrany, podczas gdy kontrola przepływu obejmuje wysyłanie powiadomienia, że ​​dane mogą lub nie mogą zostać odebrane później. Kontrola przepływu często opiera się na mechanizmie uzgadniania.

Sprzętowy protokół kontroli przepływu RTS/CTS (hardware flow control) wykorzystuje sygnał CTS, co pozwala na zatrzymanie przesyłania danych, jeśli odbiornik nie jest gotowy do ich odbioru (rys. 8). Nadajnik „zwalnia” kolejny bajt tylko przy włączonej linii CTS. Bajt, który już zaczął być przesyłany, nie może być opóźniony przez sygnał CTS (gwarantuje to integralność komunikatu). Protokół sprzętowy zapewnia najszybszą odpowiedź nadajnika na stan odbiornika. Chipy transceiverów asynchronicznych posiadają co najmniej dwa rejestry w części odbiorczej - shift, do odbioru następnej wiadomości oraz pamięć, z której odczytywany jest odebrany bajt. Pozwala to na wdrożenie wymiany przy użyciu protokołu sprzętowego bez utraty danych.

Interfejs RS-232C. Sprzętowa kontrola przepływu
Ryż. 8. Sprzętowa kontrola przepływu

Protokół sprzętowy jest wygodny w użyciu podczas podłączania drukarek i ploterów, jeśli go obsługują. Przy bezpośrednim połączeniu dwóch komputerów (bez modemów) protokół sprzętowy wymaga połączenia krzyżowego linii RTS - CTS.

Przy połączeniu bezpośrednim terminal nadawczy musi mieć stan „włączony” na linii CTS (poprzez podłączenie własnych linii RTS – CTS), w przeciwnym razie nadajnik będzie „cichy”.

Transceivery 8250/16450/16550 stosowane w IBM PC nie przetwarzają sprzętowo sygnału CTS, a jedynie pokazują jego stan w rejestrze MSR. Implementacja protokołu RTS/CTS jest przypisana do sterownika BIOS Int 14h i nie do końca słuszne jest nazywanie tego „sprzętem”. Jeśli program korzystający z portu COM wchodzi w interakcję z UART na poziomie rejestru (a nie przez BIOS), to sam obsługuje przetwarzanie sygnału CTS w celu obsługi tego protokołu. Szereg programów komunikacyjnych pozwala na ignorowanie sygnału CTS (chyba że jest używany modem) i nie muszą łączyć wejścia CTS z wyjściem nawet własnego sygnału RTS. Istnieją jednak inne nadajniki-odbiorniki (na przykład 8251), w których sygnał CTS jest przetwarzany sprzętowo. Dla nich, podobnie jak dla „uczciwych” programów, stosowanie sygnału CTS na złączach (a nawet na kablach) jest obowiązkowe.

Protokół oprogramowania do sterowania przepływem XON/XOFF zakłada obecność dwukierunkowego kanału danych. Protokół działa w następujący sposób: jeśli urządzenie odbierające dane wykryje powody, dla których nie może ich już odbierać, wysyła znak bajtowy XOFF (13h) przez odwrócony kanał szeregowy. Urządzenie przeciwne, po otrzymaniu tego znaku, zawiesza transmisję. Gdy urządzenie odbierające jest ponownie gotowe do odbioru danych, wysyła znak XON (11h), po odebraniu którego urządzenie przeciwne wznawia transmisję. Czas odpowiedzi nadajnika na zmianę stanu odbiornika w stosunku do protokołu sprzętowego zwiększa się co najmniej o czas nadawania znaku (XON lub XOFF) plus czas odpowiedzi programu nadajnika na odebranie znaku ( Rys. 9). Wynika z tego, że bezstratne dane może odbierać tylko odbiornik, który posiada dodatkowy bufor odbieranych danych i z góry sygnalizuje niedostępność (posiada wolne miejsce w buforze).

Interfejs RS-232C. Kontrola przepływu oprogramowania XON/XOFF
Ryż. 9. Kontrola przepływu oprogramowania XON/XOFF

Zaletą protokołu oprogramowania jest to, że nie ma potrzeby przesyłania sygnałów sterujących interfejsem - minimalny kabel do wymiany dwukierunkowej może mieć tylko 3 przewody (patrz rys. 5, a). Wadą, oprócz obowiązkowej obecności bufora i dłuższego czasu odpowiedzi (zmniejszenie ogólnej wydajności kanału z powodu oczekiwania na sygnał XON), jest złożoność implementacji trybu wymiany pełnego dupleksu. W takim przypadku znaki sterujące przepływem muszą zostać wyodrębnione (i przetworzone) ze strumienia odebranych danych, co ogranicza zestaw przesyłanych znaków.

Oprócz tych dwóch wspólnych standardowych protokołów obsługiwanych zarówno przez PU, jak i system operacyjny, istnieją inne.

Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Komputery.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

System wsparcia uwagi 05.12.2015

Często trudno nam się skoncentrować – zwłaszcza jeśli wokół jest głośno, zwłaszcza jeśli praca jest nudna, zwłaszcza jeśli komunikator brzęczy na smartfonie, gdzieś w sieci społecznościowej wisi nieprzeczytana wiadomość. Z punktu widzenia psychologii wszystko wydaje się tutaj jasne, ale jak wytłumaczyć rozproszoną uwagę z punktu widzenia neurobiologii? Co dzieje się w mózgu, gdy próbujemy się skoncentrować - i nic się nie dzieje?

Naukowcy z Yale próbowali odpowiedzieć na to pytanie - Monica Rosenberg (Monica D. Rosenberg) i jej współpracownicy opisują sieć śródmózgową, która jest właśnie odpowiedzialna za utrzymywanie uwagi.

Odkryli to oczywiście za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI): 25 dorosłych ochotników w czasie skanowania MRI musiało patrzeć na zmieniające się zdjęcia i naciskać specjalny przycisk, gdy przed nimi pojawił się obraz miasta. Miasto było na 90% zdjęć, reszta pokazywała widoki na góry, więc śledzenie ulic i scen miasta było stosunkowo prostym, ale raczej monotonnym, nudnym zadaniem, podczas którego dość łatwo było się rozproszyć.

Chociaż istnieją obszary w korze mózgowej, które są głównie zaangażowane w określoną pracę (a jednym z najbardziej charakterystycznych przykładów jest kora potyliczna, w której znajduje się analizator wizualny), większość obszarów kory jest wielofunkcyjna. A neuronaukowcy, w poszukiwaniu mechanizmu dla określonej wyższej funkcji nerwowej, szukają teraz nie tyle konkretnych ośrodków, co połączeń między ośrodkami - okazuje się, że to konfiguracja sieci, siła interakcji między różnymi częściami kory. być specyficznym dla konkretnego zadania. Np. daną strefę można włączyć zarówno przy rozwiązywaniu równania matematycznego, jak i przy pisaniu wiersza, ale w przypadku równania z niektórymi ośrodkami będzie on wymieniał informacje silniej, a w przypadku wiersza z innymi .

A teraz, analizując wyniki skanu MRI, autorzy pracy szukali nie ośrodków uwagi, ale sieci. Praca mózgu osób zajmujących się sortowaniem zdjęć została porównana z pracą niezajętego mózgu - w ten sposób można było znaleźć dokładnie te kanały śródmózgowe, które są włączone w celu utrzymania uwagi. Ponadto ważne było zrozumienie ogólnych cech „systemu wspomagania uwagi”, który można znaleźć w każdym mózgu, niezależnie od osobowości jego właściciela. I rzeczywiście, jak wspomniano powyżej, taki system został znaleziony: na rysunku schematycznie pomarańczowe i brązowe kulki pokazują węzły sieci uwagi - działają najaktywniej, gdy potrzebujemy dużej koncentracji. Z drugiej strony, gdy mózg jest zajęty czymś, co nie wymaga tak dużej uwagi, aktywują się w nim inne ośrodki (zaznaczone na rysunku kolorem niebieskim).

Co najważniejsze, ten wzór ośrodków nerwowych rzeczywiście powtarzał się od osoby do osoby, a dzięki aktywności sieci można było dokładnie określić, jak dana osoba poradzi sobie z zadaniem wymagającym zwiększonej uwagi. Co więcej, analiza „zdjęć” MRI mózgów dzieci z tak zwanym zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi wykazała, że ​​ich korowe ośrodki wsparcia uwagi są słabo połączone. Oznacza to, że zgodnie ze stanem opisywanej sieci można ocenić, czy dziecko (lub jego rodzice) powinno się obawiać, że rozwinie się w nim przewlekła nieuwaga, czy należy się w związku z tym spodziewać problemów w szkole itp.

To prawda, że ​​aby uzyskane wyniki przekształciły się w prawdziwy test kliniczny, należy przeprowadzić więcej klinicznych badań neuropsychiatrycznych. I oczywiście pozostaje pytanie, jak działać na „sieci wsparcia uwagi”, aby usprawnić jej pracę: za pomocą leków lub za pomocą przezczaszkowej stymulacji mózgu lub w inny sposób.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Baterie pyłkowe

▪ Silne elementy budulcowe z alg

▪ Nanowire zamiast dysku twardego

▪ Kamery internetowe RealSense

▪ Edukacja zmniejsza ryzyko zawału serca o jedną trzecią

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Transport osobisty: lądowy, wodny, powietrzny. Wybór artykułu

▪ Artykuł autorstwa Gustava Klimta. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Czym jest saneczkarstwo? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Lisi. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Sonda dźwiękowa-omomierz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zasilacz z timerem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:





Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024