Historicky, RS232, Komunikační protokol je starý sériový komunikační protokol vyvinutý EIA (Electronics Industry Alliance)/TIA (Telecommunications Industry Association)-232 v roce 1962. Moderní hardwarové návrhy používají inovativní sériové komunikační protokoly jako USB, Ethernet a Wi-Fi. Ale přesto se RS232 ukázala jako prominentní. Důvodem je, že signály RS232 se šíří na delší vzdálenosti ve srovnání se signály I2C a serial TTL., Navíc má lepší odolnost proti hluku. Je prokázáno, že je kompatibilní mezi různými výrobci pro propojení počítačů a modemů.

co je to protokol RS232?

V RS232 znamená “ RS “ doporučený Standard. Definuje sériovou komunikaci pomocí signálů DTE a DCE. Zde se DTE týká zařízení datových terminálů a DCE odkazuje na zařízení pro datovou komunikaci. Příkladem DTE zařízení je počítač a DCE je modem. Formálně je specifikováno jako rozhraní mezi zařízením DTE a zařízením DCE pomocí sériové binární výměny dat.,

Komunikace mezi DTE a DCE

DTE (počítač) přenáší informace sériově na druhý konec zařízení DCE (modem). V tomto případě DTE odešle binární data “ 11011101 „do DCE a DCE odešle binární data“ 11010101 “ do zařízení DTE.

RS232 popisuje společné úrovně napětí, elektrické standardy, provozní režim a počet bitů, které mají být přeneseny z DTE do DCE. Tato norma se používá pro přenos výměny informací přes telefonní linky.,

elektrické normy

elektrické specifikace pro RS232 jsou aktualizovány v roce 1969. Specifikuje elektrické napětí, rychlost slew, impedance linky, provozní režim a přenosovou rychlost.

Úrovně Napětí

linka napětí z RS232 rozsah od -25V do +25V. Jsou rozděleny do kategorií jako signál napětí a řídicí napětí.

RS232 Úrovněmi Napětí

signál napětí v rozsahu +3V až +25V reprezentuje logické “ 1 “ a signál napětí mezi -3V až -25V reprezentuje logická ‚0‘., Zatímco signály řídicího napětí používají zápornou logiku, tj. logika “ 1 „označuje -3 až -25 voltů a logika“ 0 “ označuje +3V až +25V. napětí od-3V do +3V je považováno za neurčitý stav.

Rychlost usmrcení

změna vstupního napětí určuje rychlost odezvy ovladače RS232. To je často označován jako zabil rychlost. Standard RS232 udržuje minimální rychlost zabití s pomalým vzestupem a časem pádu, aby se snížil křížový rozhovor mezi sousedními signály. Obvykle je maximální povolená rychlost usmrcení 30V / µsec.,

Line Impedance

impedanční přemostění mezi ovladačem RS232 a přijímačem je definováno pro maximalizaci přenosu napětí mezi vysílačem a přijímačem. Je v rozmezí 3KΩ až 7KΩ.

Provozní režim

zařízení RS232 pracují na jednostranné signalizaci (dva vodiče). To znamená, že jeden vodič přenáší měnící se napětí a další vodič je připojen k zemi. Single-ended signálů jsou ovlivněny hlukem vyvolané rozdíly v zemi napětí ovladač a přijímač obvody., Výhodou techniky s jedním koncem je, že pro přenos informací vyžaduje méně vodičů.

přenosová rychlost

jedná se o počet přenesených binárních bitů za sekundu. RS232 podporuje přenosové rychlosti od 110 do 230400. Běžně se používá přenosová rychlost s 1200, 4800, 9600, 115200. Určuje rychlost, jakou mají být data odesílána z vysílače do přijímače.

Poznámka: přenosová rychlost musí být stejná na straně vysílače i na straně přijímače.

komunikační rozhraní

RS232 určuje komunikaci mezi DTE a DCE pomocí konektorů DB9 a DB25., Konektory D-sub (DB9, DB25) jsou dodávány s mužským a ženským kabelem. Konektor DB9 má 9 kolíků a konektor DB25 má 25 kolíků, přičemž každý pin má svou vlastní funkci.

DB9 Samec a Samice Pinouts

DB25 Pinout

Popis

na Rozdíl od elektrické vlastnosti, RS232 definované funkce signálů, které se používají v sériových rozhraní. Některé z nich jsou společné základy, Data, řídicí a časovací signály., Zde je seznam signálů používaných v RS232 pinout.

Název Signálu Funkce
Ochranné Uzemnění Tento signál je připojen k uzemnění šasi z kovového konektoru.
společná zem nulová referenční úroveň napětí pro všechny řídicí signály.
TxD (Transmit Pin) pro přenos dat z DTE do DCE.
RxD (Receive Pin) odesílá data z DCE do DTE.,
DTR (datový terminál připraven) DTE je připraven přijmout požadavek.
DCD (Data carrier Detect) DCE přijímá nosič z DTE umístěného na vzdáleném místě.
DSR (data Set Ready) DCE je připravena k odesílání a přijímání informací.
RI (Ring Indicator) detekuje příchozí vyzváněcí tón na telefonní lince.
RTS (Request to Send) DTE call for DCE to send the data.
RTR (připraven k příjmu) DTE je zaměřen na příjem dat pocházejících z DCE.,
CTS (Clear to Send) DCE je ve stavu připraveno přijímat data z DTE.

Jiné než výše uvedené signály, (primární signály) RS232 poskytuje sekundární signály jako sekundární DTE, sekundární RTS, sekundární DCD, sekundární TxD a sekundární RxD pro volitelné připojení DTE a DCE.

typy sériových kabelů

pro umožnění sériové komunikace mezi DTE a DCE existují dva typy kabelů RS232. Jsou Null modem a Straight-kabel., V null modem kabel, TX (Vysílač) pin samec konektor je spojen s RX (Přijímač) pin a ženského RX pin samec je připojen na TX pin samice.

Null Modem nebo Křížený Kabel.

Další, je Rovný-přes kabel. Jak název napovídá, jedná se o jeden na jeden konektor, tj. vysílací kolík jednoho zařízení je připojen k přenosu pin jiného zařízení a přijímač pin jednoho zařízení je připojen k přijímači pin jiného zařízení., Kromě připojení závisí délka kabelu na kapacitě kabeláže. Podle specifikace je délka kabelu téměř 80 stop.

Přímé Kabelové Připojení.

Jak RS232 Komunikace Funguje?

práci RS-232 lze chápat ve formátu protokolu. Jako RS-232 je point-to-point asynchronní komunikační protokol, odesílá data v jednom směru. Zde nejsou vyžadovány žádné hodiny pro synchronizaci vysílače a přijímače., Formát dat se zahajuje start bit, následuje 7-bitové binární data, paritní bit a stop bit, které jsou odesílány jeden po druhém.

Protokol Formát

RS232 Rámování

přenos začíná vysláním Start bit ‚0‘. To je následováno 7 bitů dat ASCII. Paritní bit je připojen k těmto datům pro ověření přijímače. Data odeslaná z vysílače by se měla shodovat s přijímačem. Nakonec je přenos zastaven pomocí stop bit a je reprezentován binárním ‚1‘., Obecně lze odeslat 1 nebo 2 stop bity.

ve výše uvedeném diagramu je ASCII znak ‚A‘ odeslán pomocí sériového binárního proudu ‚ 1 ‚ a ‚0‘. při odesílání dat by mělo dojít k určitému zpoždění mezi každým bitem. Toto zpoždění je považováno za neaktivní čas a linka RS232 je v záporném logickém stavu (-12v).

co je Handshaking?

Handshaking je proces výměny informačních signálů mezi odesílatelem (vysílačem) a přijímačem. Tyto signály vytvářejí komunikační spojení mezi vysílačem a přijímačem. V RS232 existují dva typy handshakingu., Jsou to hardwarové handshaking a software handshaking.

Připojování …

konektory DB9 a Db25 jsou používány pro připojování účel. Když se neprovádí žádné handshaking, pouze TxD (vysílač) a RxD jsou cross-coupled. Ostatní kolíky, RTS, CTS, DSR a DTR jsou spojeny loopback způsobem.

pro použití techniky handshakingu jsou RTS a CTS zkřížené. Také DTR a DSR jsou také připojeny v křížovém režimu.

Proč používat Handshaking?,

odesílat a přijímat informace bez ztráty dat, je nutné udržovat stabilní komunikaci mezi vysílačem a přijímačem. K tomu se používá vyrovnávací paměť. Buffer je dočasné umístění úložiště, které umožňuje vysílači a přijímači ukládat data, dokud nejsou informace zpracovávány navzájem různými rychlostmi.

Datový tok

Ve výše uvedeném diagramu, vysílač a přijímač mají své vlastní vyrovnávací paměti. Vysílací vyrovnávací paměť obsahuje znaky, které mají být odeslány do přijímače., Zatímco vyrovnávací paměť příjem drží znaky přijaté z vysílače. Pokud vysílač odesílá data vyšší rychlostí, přijímač může selhat. V tomto případě je znak “ C “ vynechán přijímačem. Aby se tomu zabránilo, používá se handshaking. Handshaking umožňuje vysílači a přijímači zařízení souhlasit před zahájením komunikace.

hardwarové Handshaking

řízení toku přenosu a příjmu dat se provádí pomocí hardwarového handshakingu. Používá řídicí signály DTR, DSR, RTS a CTS signály., Obvykle se při vytváření komunikace mezi počítačem a modememem používají signály RTS a CTS.

zastaví výměnu dat v vyrovnávací paměti přijímače. Signály jsou udržovány ve vysokém stavu (logika ‚1‘) pro aktivaci handshakingu.

software Handshaking

Tento typ handshakingu používá dva znaky ASCII pro komunikaci start-stop. Proto je to známé jako řízení toku softwaru. Software handshaking použít XON / XOFF znak pro ovládání sériové komunikace. „XON“ představuje Ctrl + S nebo ASCII znak 11, zatímco „XOFF“ představuje Ctrl+Q nebo ASCII 13., Toto handshaking vyžaduje 3 dráty. Jsou to TXD, RXD a signal GND.

když je aktivován znak „XOFF“, komunikace se uzavře, dokud vysílač nepřijme znak „XON“. V některých případech může vyrovnávací paměť přijímače přetížit, což způsobí, že přijímač automaticky odešle „XOFF“ do vysílače.

jak Handshaking funguje?

v počátečním stavu je linka RTS vytažena DTE vysoko, aby probudila DCE. V tomto stavu nejsou přenášena žádná data. Poté DCE umístí linku CTS vysoko, aby získala data. To dělá DTE reagovat a nastavit DTR do vysokého stavu., Nyní probíhá přenos dat. Po dokončení přenosu dat jsou RTS i DTR taženy DTE nízko. Poté DCE spustí linku CTS do nízkého stavu. Tím se zastaví DTE pro přenos dat.

RS232 Připojování Signálů

tímto způsobem, připojování probíhá DTE žádosti, převzetí kontroly komunikačního spojení a umožňuje DCE přenos dat.

rozdíl mezi RS232 a UART

hlavní rozdíl mezi protokolem RS232 a UART je úroveň napětí., Kromě toho oba podporují poloviční duplexní a plnou duplexní komunikaci.

mikrokontroléry netolerují napětí RS232 a mohou být poškozeny. Aby se tomu zabránilo, používá se UART (univerzální asynchronní přijímač vysílače). Odesílá a přijímá data v sériové podobě. Pro převod úrovně napětí se mezi UART a sériovým portem používá IC ovladače RS232, jako je MAX232.,

RS232 – UART

Výhody

výhody RS232 jako standard sériové rozhraní pro systém systém komunikace a také na následující výhody.

  • jednoduchý návrh protokolu.
  • hardwarová režie je menší než paralelní komunikace.
  • doporučená norma pro aplikace na krátké vzdálenosti.
  • kompatibilní s komunikací DTE a DCE.
  • nízkonákladový protokol pro vývoj.,

nevýhody

omezení protokolu RS232 jsou, nepodporuje plně duplexní komunikaci a jedná se o jednokomorový protokol, který posouvá pozemní potenciál. Delší délka kabelu navíc zavádí cross talk během sériové komunikace. Proto je tento protokol omezen pro komunikaci na dlouhé vzdálenosti.

aplikace

komunikace RS232 se používá v různých aplikacích. Některé z nich jsou:

  • Teletypewriter zařízení.
  • aplikace Demodulátoru.
  • rozhraní portu PC COM.
  • ve vestavěných systémech pro ladění.,
  • Modemy a tiskárny.
  • ruční zařízení.
  • CNC regulátory, softwarové debuggery atd.
  • skenery čárových kódů a terminály prodejního místa (POS).

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *