Historiallisesti, RS232-tiedonsiirtoprotokolla on vanha serial communication protocol-protokolla, jonka on kehittänyt YMPÄRISTÖVAIKUTUSTEN arvioinnin (Electronics Industry Alliance)/TIA (Telecommunications Industry Association)-232 vuonna 1962. Nykyaikaiset laitteistomallit käyttävät innovatiivisia sarjaviestintäprotokollia, kuten USB, Ethernet ja Wi-Fi. RS232 on kuitenkin osoittautunut näkyväksi. Syynä on se, että RS232-signaalit leviävät pitemmille etäisyyksille verrattuna I2C-ja serial TTL-signaaleihin., Lisäksi sillä on parempi melusuoja. Se on osoittautunut yhteensopivaksi eri valmistajien tietokoneiden ja modeemien kanssa.

mikä on RS232-protokolla?

RS232: ssa ” RS ” tarkoittaa suositeltua standardia. Se määrittelee sarjaviestinnän DTE-ja DCE-signaalien avulla. Tässä DTE viittaa Datapäätelaitteisiin ja DCE Tiedonsiirtolaitteisiin. Esimerkki DTE-laitteesta on tietokone ja DCE on modeemi. Muodollisesti se on määritelty rajapinta DTE laitteiden ja DCE-laitteiden käyttämällä serial binary data exchange.,

Viestintä DTE ja DCE

– yhteyttä päätelaitteen (tietokone) lähettää tiedot sarjaan muiden end-laitteet DCE (modeemi). Tällöin DTE lähettää binääridataa” 11011101 ”DCE: lle ja DCE lähettää binääridataa” 11010101 ” DTE-laitteelle.

RS232 kuvataan yhteinen jännite tasoilla, sähkö-standardit, käyttö-tilassa ja määrä bittejä siirretään DTE-DCE. Tätä standardia käytetään tiedonsiirtoon puhelinlinjojen kautta.,

Sähkö-Standardit

sähkö-tekniset tiedot RS232 päivitetään vuonna 1969. Se määrittää sähköjännitteet, kelkka, linja impedanssi, toimintatila, ja baud korko.

Jännite Tasoilla

linjan jännitteet RS232-alue-25V on +25V. Ne on luokiteltu signaalin jännite ja ohjausjännite.

RS-232-jännitetasot

signaalin välinen jännite on +3V ja +25V edustaa logiikka ’1’ – signaalin jännite välillä -3V to-25V edustaa logiikka ’0’., Ottaa huomioon, että ohjaus jännite signaaleja käyttää negatiivinen logiikka, eli logiikka ’1’ ilmaisee -3 -25 volttia ja looginen ” 0 ” merkitsee, +3V ja +25V. Jännite -3V ja +3V pidetään määrittelemätön tila.

Kelkkanopeus

tulojännitteen muutos määrittää nopeuden, jolla RS232-kuljettaja vastaa. Tätä kutsutaan usein kelkaksi. RS232-standardi ylläpitää vähintään surmasi korko hidas nousu ja lasku aikaa vähentää cross-talk välillä naapurimaiden signaaleja. Normaalisti sallittu Enimmäiskuormitus on 30V / µsec.,

Line-Impedanssi

impedanssi ekstrapoloiminen RS232-ohjain ja vastaanotin on määritelty maksimoida jännite siirtää lähettimen ja vastaanottimen välillä. Se on välillä 3kω 7KΩ.

toimintatapa

RS232-laitteet toimivat yhden päättyi signalointi (kaksi johtoa). Tämä tarkoittaa, että yksi johto lähettää muuttuvan jännitteen ja toinen johto on kytketty maahan. Yksittäisiin signaaleihin vaikuttaa kuljettajan ja vastaanottimen piirien maajännitteiden erojen aiheuttama melu., Yksipuolisen tekniikan etuna on, että tiedon välittämiseen tarvitaan vähemmän johtoja.

Baud rate

se on siirrettyjen binääribittien määrä sekunnissa. RS232 tukee baud hinnat 110-230400. Yleisesti käytetään baud-lukua, jossa on 1200, 4800, 9600, 115200. Se määrittää nopeuden, jolla tiedot lähetetään lähettimestä vastaanottimeen.

huomaa: baud-nopeuden on oltava sama sekä lähettimen puolella että vastaanottimen puolella.

Viestintä-Käyttöliittymä

RS232 määrittää viestinnän välillä DTE ja DCE käyttämällä DB9 ja DB25-liittimet., D-sub liittimet (DB9, DB25) mukana uros ja naaras kaapeli. DB9-liittimessä on 9 pinniä ja DB25-liittimessä 25 pinniä, joissa jokaisella nastalla on oma tehtävänsä.

DB9 Uros ja Naaras Pinouts

DB25 Pinout

Toiminnallinen Kuvaus

Lukuun ottamatta sähköiset ominaisuudet, RS232 määritellyt toiminnot signaaleja, joita käytetään serial interface. Osa niistä on yhteisiä kenttiä, dataa, ohjaus-ja ajoitussignaaleja., Tässä on luettelo RS232 pinout-järjestelmässä käytetyistä signaaleista.

Signaalin Nimi Toiminto
maadoitusjohdon Tämä signaali on kytketty alustan päällä metallinen liitin.
Yhteistä nollakohta jännite tasolla kaikki ohjaussignaalit.
TxD (Lähettää Pin) lähettää tietoja DTE-DCE.
RxD (Receive Pin) lähettää tietoja DCE: stä DTE: lle.,
DTR (Datapääte valmis) DTE on valmis hyväksymään pyynnön.
DISYAANIDIAMIDI (data carrier Detect) DCE ottaa vastaan kantajan DTE: stä, joka sijaitsee syrjäisessä paikassa.
DSR (Data Set Ready) DCE on valmis lähettämään ja vastaanottamaan tietoja.
RI (Ring Indicator) Havaitsee saapuvat soittoäänen puhelimeen linja.
RTS (pyyntö lähettää) DTE pyytää DCE: tä lähettämään tiedot.
RTR (valmis vastaanottamaan) DTE on suunnattu vastaanottamaan DCE: ltä tulevia tietoja.,
CTS (Clear To Send) DCE on valmis-tilassa hyväksyä tiedot tulevat DTE.

Muut kuin edellä mainitut signaalit, (ensisijainen signaalit) RS232 tarjoaa toisen asteen signaalit, kuten toissijainen DTE, toissijainen RTS, toissijainen DCD, toissijainen TxD-ja keskiasteen RxD-valinnainen yhteys DTE ja DCE.

Sarjakaapelityyppejä

jotta sarjaliikenne DTE: n ja DCE: n välillä olisi mahdollista, on olemassa kahdenlaisia RS232-kaapeleita. Ne ovat Null modeemi ja suora-kaapeli., Null modem cable, TX (Lähetin) pin uros liitin on linkitetty RX (Vastaanotin) pin naaras-ja RX-pin uros on liitetty TX-pin naaras.

Null Modem-tai Crossover-Kaapeli

Seuraava, on Suora-kaapelin läpi. Kuten nimi kertoo, se on yksi liitin, eli lähettää pin-one-laite on kytketty lähettää pin toisen laitteen ja vastaanottimen pin-one-laite on kytketty vastaanottimen pin-koodi toiseen laitteeseen., Liitäntöjen lisäksi kaapelin pituus riippuu johdotuksen kapasitanssista. Kuten erittely, kaapelin pituus on lähes 80 jalkaa.

Suoraan Kaapeli Yhteyden,

Miten RS232 Viestintä Toimii?

RS-232: n toiminnan voi ymmärtää protokollamuodossa. Koska RS-232 on pisteestä pisteeseen asynkroninen viestintäprotokolla, se lähettää dataa yhteen suuntaan. Lähettimen ja vastaanottimen synkronointiin ei tarvita kelloa., Datamuoto aloitetaan aloitusbitillä, jota seuraa 7-bittinen binääridata, pariteettibitti ja stop-bitti, jotka lähetetään yksi toisensa jälkeen.

Pöytäkirjan Muoto

RS232 Kehystys

lähetys alkaa lähettämällä Start-bitti on ’0’. Tätä seuraa 7 bittiä ASCII-dataa. Pariteettibitti liitetään näihin tietoihin vastaanottimen validointia varten. Lähettimen lähettämien tietojen pitäisi täsmätä vastaanottimeen. Lopuksi lähetys pysäytetään pysäytysbitin avulla ja sitä edustaa binäärinen ”1”., Yleensä voidaan lähettää 1 tai 2 pysäytysbittiä.

edellä kaavio, ASCII-merkki ’A’ lähetetään käyttämällä serial binary stream ’1: n ja 0: n. Kun lähetät tiedot, siellä pitäisi olla tietty viive jokaisen bitin. Tätä viivettä pidetään inaktiivisena aikana ja RS232-linja on negatiivisessa logiikkatilassa (- 12V).

mitä kädensija on?

Handshaking on prosessi, jossa lähettäjän (lähetin) ja vastaanottajan välillä vaihdetaan informaatiosignaaleja. Nämä signaalit rakentavat tietoliikenneyhteyden lähettimen ja vastaanottimen välille. RS232: ssa on kahdenlaisia kädensijoja., Ne ovat hardware handshaking ja ohjelmisto handshaking.

Kättely

DB9-liittimet ja Db25 käytetään kättelyä varten. Kun kädensijaa ei suoriteta, ristiin kytketään vain TXD (lähetin) ja RxD. Muut nastat, RTS, CTS, DSR, ja DTR liittyvät loopback tavalla.

handshaking-tekniikkaa käytettäessä RTS ja CTS ovat ristikytkettyjä. Myös DTR ja DSR on yhdistetty ristitilassa.

Miksi käyttää kädensijaa?,

tietojen lähettämiseksi ja vastaanottamiseksi ilman tietojen menetystä on välttämätöntä ylläpitää vahvaa viestintää lähettimen ja vastaanottimen välillä. Siihen käytetään puskuria. Puskuri on väliaikainen tallennuspaikka, jonka avulla lähetin ja vastaanotin tallentaa tietoja, ennen kuin tiedot on käsitelty keskenään eri nopeuksilla.

tietovirta

edellä kaavion, lähetin ja vastaanotin on oma puskuri. Siirtopuskurissa on vastaanottimeen lähetettävät merkit., Vastaanottopuskuri pitää lähettimestä saadut merkit. Jos lähetin lähettää tietoja suuremmalla nopeudella, vastaanotin voi olla vastaanottamatta. Tällöin merkki ” C ” jää vastaanottimen väliin. Tämän välttämiseksi käytetään kädensijaa. Kättely avulla lähettimen ja vastaanottimen laitteen sopia ennen viestintä on menossa alkaa.

Laitteisto Kättely

virtauksen ohjaus tiedonsiirto ja vastaanotto on tehty käyttäen laitteisto kättely. Se käyttää ohjaussignaaleja DTR, DSR, RTS ja CTS signaaleja., Tyypillisesti tietokoneen ja modeemin RTS-ja CTS-signaalien välistä viestintää luotaessa käytetään.

se estää tietojen vaihtamisen vastaanottimen puskuriin. Signaalit pidetään korkeassa tilassa (logiikka ’1’), joka aktivoi kädensijan.

ohjelmistokättely

Tämän tyyppinen kättely käyttää kahta ASCII-merkkiä start-stop-viestintä. Näin ollen tämä tunnetaan ohjelmiston virtauksen ohjaus. Ohjelmiston kädensijat käyttävät Xon / XOFF-merkkiä sarjaviestinnän ohjaamiseen. ’XON’ on Ctrl+S tai ASCII-merkki 11, kun taas ’XOFF’ on Ctrl+Q tai ASCII 13., Tämä kädensija vaatii 3 johdot. Ne ovat TXD, RXD ja signaali GND.

Kun ’XOFF-merkki on käytössä, viestintä on suljettu, kunnes ’XON’ merkki on vastaanottanut lähettimen. Joissakin tapauksissa vastaanottimen puskuri voi ylikuormittaa, mikä saa vastaanottimen lähettämään ”XOFF” automaattisesti lähettimeen.

miten kättely toimii?

lähtötilanteessa DTE vetää RTS-linjan korkealle herättääkseen DCE: n. Tässä tilassa tietoja ei toimiteta. Sen jälkeen DCE asettaa CTS-linjan korkealle tietojen vastaanottamiseksi. Tämä saa DTE: n reagoimaan ja asettamaan DTR: n korkeaan tilaan., Nyt tiedonsiirto tapahtuu. Kun tiedonsiirto on saatu päätökseen, DTE vetää alas sekä RTS: n että DTR: n. Sitten DCE laukaisee CTS-linjan matalaan tilaan. Tämä pysäyttää DTE lähettää tiedot.

RS232-Kättely Signaaleja

tällä tavalla, kättely tapahtuu DTE pyynnöstä, kun ohjaus tietoliikenneyhteys ja antaa DCE siirtää tietoja.

Ero RS232-ja UART

suurin ero välillä RS232-ja UART-protokollaa on jännite tasoilla., Tämän lisäksi molemmat tukevat puoli duplex-ja full duplex-viestintää.

Mikrokontrollerit eivät siedä RS232-jännitteitä ja voivat vaurioitua. Tämän välttämiseksi käytetään UART (Universal asynkroninen lähetin vastaanotin). Se lähettää ja vastaanottaa tiedot sarjamuodossa. Tason muuntaminen jännitteet, RS232 driver IC-kuten MAX232 käytetään välillä UART ja sarjaportti.,

RS232 – UART

Edut

edut RS232 tehdä se vakiona sarjaliitäntä järjestelmä järjestelmä viestintä-ja myös seuraavat edut.

  • yksinkertainen protokollasuunnittelu.
  • laitteiston yläpuolella on vähemmän kuin rinnakkaisessa viestinnässä.
  • suositteli standardia lyhyen matkan sovelluksiin.
  • yhteensopiva DTE: n ja DCE: n viestinnän kanssa.
  • Halpalentoprotokolla kehittämiseen.,

Haitat

rajoitukset RS232-protokolla on, että se ei tue full-duplex-viestintä-ja se on single-ended-protokollaa, joka muuttaa maahan potentiaalia. Lisäksi pidempi kaapelin pituus esittelee cross talk aikana serial communication. Näin ollen tämä pöytäkirja on rajoitettu pitkän matkan viestintään.

sovelluksia

RS232 viestintää käytetään eri sovelluksissa. Osa niistä on:

  • Teletehtailulaitteita.
  • Demodulaattorisovellukset.
  • PC COM-porttien rajapinnat.
  • in embedded systems for debugging.,
  • modeemit ja tulostimet.
  • kämmentietokoneet.
  • CNC-ohjaimet, ohjelmistovianalyysit jne.
  • Viivakoodiskannerit ja Point of Sales (POS) – päätteet.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *