historiquement, le protocole de Communication RS232 est un ancien protocole de communication série développé par EIA (Electronics Industry Alliance)/TIA (Telecommunications Industry Association)-232 en 1962. Les conceptions matérielles modernes utilisent des protocoles de communication série innovants tels que USB, Ethernet et Wi-Fi. Mais encore, RS232 s’est avéré être important. La raison en est que les signaux RS232 s’étendent sur de plus longues distances par rapport aux signaux I2C et TTL série., De plus, il a une meilleure immunité au bruit. Il est prouvé qu’il est compatible entre différents fabricants pour l’interfaçage des ordinateurs et des modems.

qu’est-ce que le protocole RS232?

dans RS232,  » RS  » signifie norme recommandée. Il définit la communication série en utilisant des signaux DTE et DCE. Ici, DTE se réfère à L’équipement Terminal de données et DCE se réfère à l’équipement de transmission de données. Exemple de périphérique DTE est un ordinateur et DCE est un modem. Formellement, il est spécifié comme interface entre l’équipement DTE et l’équipement DCE utilisant l’échange de données binaires série.,

la Communication entre DTE et DCE

Le DTE (ordinateur) transmet les informations en série à l’autre extrémité de l’équipement DCE (modem). Dans ce cas, DTE envoie des données binaires « 11011101” à DCE et DCE envoie des données binaires « 11010101” au périphérique DTE.

RS232 décrit les niveaux de tension communs, les normes électriques, le mode de fonctionnement et le nombre de bits à transférer de DTE à DCE. Cette norme est utilisée pour la transmission de l’échange d’informations sur les lignes téléphoniques.,

normes électriques

Les spécifications électriques pour RS232 sont mises à jour en 1969. Il spécifie les tensions électriques, le taux de balayage, l’impédance de ligne, Le mode de fonctionnement et le débit en bauds.

niveaux de tension

Les tensions de ligne de RS232 vont de-25V à +25V. ils sont classés comme tension de signal et tension de contrôle.

niveaux de tension RS232

la tension du signal entre +3V à +25V représente la logique ‘1’ et les tensions du signal entre-3V à-25V représentent la logique ‘0’., Alors que les signaux de tension de commande utilisent une logique négative, c’est-à-dire que la logique ‘1’ indique -3 à -25 volts et la logique ‘0’ indique +3V à +25V. la tension de-3V à +3v est considérée comme un état indéterminé.

vitesse de balayage

Le changement de tension d’entrée détermine la vitesse à laquelle le RS232 pilote répond. Ceci est souvent appelé taux de balayage. La norme RS232 maintient un taux de balayage minimum avec un temps de montée et de descente lent pour réduire la conversation croisée entre les signaux voisins. Normalement, le débit maximal autorisé est de 30V / µsec.,

impédance de ligne

Le Pont d’impédance entre le pilote RS232 et le récepteur est défini pour maximiser le transfert de tension entre l’émetteur et le récepteur. Il est de L’ordre de 3KΩ à 7KΩ.

Mode de fonctionnement

Les périphériques RS232 fonctionnent sur la signalisation à extrémité unique (deux fils). Cela signifie qu’un fil transmet une tension de modification et qu’un autre fil est connecté à la terre. Les signaux à extrémité unique sont affectés par le bruit induit par les différences de tensions de masse des circuits du conducteur et du récepteur., L’avantage de la technique à extrémité unique est qu’elle nécessite moins de fils pour transmettre des informations.

Baud

C’est le nombre de bits binaires transférés par seconde. RS232 prend en charge les débits en bauds de 110 à 230400. Généralement, le débit en bauds 1200, 4800, 9600, 115200 sont utilisés. Il détermine la vitesse à laquelle les données doivent être envoyées de l’émetteur au récepteur.

Remarque: la vitesse de transmission doit être la même du côté de l’émetteur et du côté du récepteur.

interface de Communication

RS232 détermine la communication entre le DTE et le DCE à l’aide des connecteurs DB9 et DB25., Les connecteurs D-sub (DB9, DB25) sont livrés avec un câble mâle et femelle. Le connecteur DB9 a 9 broches et le connecteur DB25 a 25 broches, chaque broche ayant sa propre fonction.

DB9 Mâle et Femelle Brochage

DB25 Brochage

Description

Outre les caractéristiques électriques, RS232 défini les fonctions de signaux qui sont utilisés dans l’interface série. Certains d’entre eux sont des signaux de terrain d’entente, de données, de contrôle et de synchronisation., Voici une liste des signaux utilisés dans le brochage RS232.

Nom du Signal Function
Terre Ce signal est connecté à la masse du châssis connecteur métallique.
Common Ground Zéro de la tension de référence pour tous les signaux de contrôle.
TxD (broche de transmission) pour transmettre des données de DTE à DCE.
RxD (code PIN de réception) envoie des données de DCE à DTE.,
DTR (Terminal de Données Prêt) DTE est prêt à accepter la demande.
DCD (data carrier Detect) DCE accepte une porteuse à partir d’un DTE situé à un emplacement distant.
DSR (ensemble de données prêt) DCE est prêt à envoyer et recevoir les informations.
RI (indicateur de sonnerie) détecte la sonnerie entrante sur la ligne téléphonique.
RTS (Request to Send) DTE demande à DCE d’envoyer les données.
RTR (prêt à recevoir) DTE est conçu pour recevoir des données provenant de DCE.,
CTS (Clear to Send) DCE est dans un état prêt à accepter les données provenant de DTE.

autres que les signaux ci-dessus, (signaux primaires) RS232 fournit des signaux secondaires tels que DTE secondaire, RTS secondaire, DCD secondaire, TXD secondaire et RxD secondaire pour la connexion facultative de DTE et DCE.

Types de Câbles série

pour rendre la communication série possible entre DTE et DCE, deux types de câbles RS232 existent. Ils sont Null modem et câble droit., Dans le câble null modem, la broche TX (émetteur) du connecteur mâle est reliée à la broche RX (récepteur) de la femelle et la broche RX du mâle est connectée à la broche TX de la femelle.

Null Modem ou un Câble Croisé

Ensuite, est le câble Droit. Comme son nom l’indique, c’est un seul connecteur, c’est à dire transmettre un code pin de l’appareil est connecté à transmettre pin d’un autre appareil et le récepteur pin d’un appareil est connecté à un récepteur pin d’un autre appareil., Outre les connexions, La longueur du câble dépend de la capacité de câblage. Selon les spécifications, la longueur du câble est de près de 80 pieds.

Câble Droit Connexion

Comment la Communication RS232 Fonctionne?

le fonctionnement de RS-232 peut être compris par le format du protocole. Comme RS-232 est un protocole de communication asynchrone point à point, il envoie des données dans une seule direction. Ici, aucune horloge n’est requise pour synchroniser l’émetteur et le récepteur., Le format de données est initié avec un bit de début suivi par des données binaires de 7 bits, un bit de parité et un bit d’arrêt qui sont envoyés l’un après l’autre.

Format du Protocole

RS232 Cadrage

La transmission commence par l’envoi d’un bit de Start ‘0’. Ceci est remplacé par 7 bits de données ASCII. Le bit de parité est ajouté à ces données pour la validation du récepteur. Les données envoyées par l’émetteur doivent correspondre au récepteur. Enfin, la transmission est arrêtée à l’aide d’un bit d’arrêt et elle est représentée par le binaire ‘1’., Généralement, 1 ou 2 bits d’arrêt peuvent être envoyés.

dans le diagramme ci-dessus, le caractère ASCII ‘A’ est envoyé en utilisant un flux binaire série de ‘1 ‘et ‘0’. lors de l’envoi de données, il devrait y avoir un certain délai entre chaque bit. Ce retard est considéré comme temps inactif et la ligne RS232 est à l’état logique négatif (- 12V).

Qu’est-ce que la poignée de main?

La prise de contact est le processus d’échange de signaux d’information entre l’émetteur (émetteur) et le récepteur. Ces signaux établissent une liaison de communication entre l’émetteur et le récepteur. Dans RS232, il existe deux types de poignées de main., Ils sont handshaking matériel et handshaking logiciel.

poignée de main

Les connecteurs DB9 et Db25 sont utilisés pour la reconnaissance but. Lorsqu’aucune prise de contact n’est effectuée, seuls le TXD (émetteur) et le RxD sont couplés. D’autres broches, RTS, CTS, DSR et DTR sont connectées en mode bouclage.

Pour utiliser la technique de prise de contact, RTS et CTS sont couplés. En outre, DTR et DSR sont également connectés en mode croisé.

Pourquoi utiliser Handshaking?,

pour envoyer et recevoir les informations sans perte de données, il est nécessaire de maintenir une communication robuste entre l’émetteur et le récepteur. Pour ce faire, tampon est utilisé. Le tampon est un emplacement de stockage temporaire qui permet à l’émetteur et au récepteur de stocker les données jusqu’à ce que les informations soient traitées l’une par l’autre à des vitesses différentes.

flux de Données

Dans le schéma ci-dessus, l’émetteur et le récepteur disposent de leur propre tampon. Le tampon de transmission contient les caractères à envoyer au récepteur., Pendant que le tampon de réception contient les caractères reçus de l’émetteur. Si l’émetteur envoie des données à une vitesse plus élevée, le récepteur peut ne pas recevoir. Dans ce cas, le caractère ‘C’ est manqué par le récepteur. Pour éviter cela, la poignée de main est utilisée. La prise de contact permet à l’émetteur et au récepteur de se mettre d’accord avant le début de la communication.

prise de contact matérielle

le contrôle de flux de la transmission et de la réception des données se fait à l’aide de la prise de contact matérielle. Il utilise des signaux de commande DTR, DSR, RTS et signaux CTS., En règle générale, lors de l’établissement de la communication entre un ordinateur et un modem, des signaux RTS et CTS sont utilisés.

Il arrête le remplacement des données dans le tampon du récepteur. Les signaux sont maintenus dans un état élevé (logique ‘1’) pour activer la prise de contact.

Handshaking logiciel

Ce type de handshaking utilise deux caractères ASCII pour la communication start-stop. Par conséquent, ceci est connu sous le nom de contrôle de flux logiciel. La prise de contact logicielle utilise le caractère XON/XOFF pour contrôler la communication série. ‘XON ‘représente Ctrl + S ou le caractère ASCII 11, tandis que ‘XOFF’ représente Ctrl + Q ou ASCII 13., Cette poignée de main nécessite 3 fils. Ils sont TXD, RXD et signal GND.

lorsque le caractère ‘XOFF’ est activé, la communication est fermée jusqu’à ce que le caractère ‘XON’ soit reçu par l’émetteur. Dans certains cas, le tampon du récepteur peut se surcharger, ce qui entraîne l’envoi automatique de « XOFF » à l’émetteur.

Comment fonctionne la poignée de main?

dans l’état initial, la ligne RTS est tirée haut par le DTE pour réveiller le DCE. Dans cet état, aucune donnée n’est transmise. Après cela, DCE place la ligne CTS haute pour recevoir les données. Ceci fait le DTE pour répondre et placer le DTR dans l’état élevé., Maintenant, le transfert de données a lieu. Après l’achèvement du transfert de données, RTS et DTR sont tirés bas par DTE. Ensuite, DCE déclenche la ligne CTS à L’état bas. Ceci arrête le DTE pour transmettre les données.

signaux de prise de contact RS232

de cette façon, la prise de contact a lieu par demande DTE, prenant le contrôle de la liaison de communication et permettant au DCE de transférer les données.

différence entre RS232 et UART

la principale différence entre le protocole RS232 et UART est les niveaux de tension., En dehors de cela, ils prennent tous deux en charge la communication half duplex et full duplex.

les microcontrôleurs ne tolèrent pas les tensions RS232 et peuvent être endommagés. Pour éviter cela, UART (Universal Asynchronous Transmitter Receiver) est utilisé. Il envoie et reçoit les données sous forme de série. Pour effectuer la conversion de niveau des tensions, un circuit intégré de pilote RS232 tel que MAX232 est utilisé entre L’UART et le port série.,

RS232 – UART

les Avantages

les avantages de La RS232 en faire une interface série standard pour les systèmes de communication et également pour les avantages suivants.

  • conception de protocole Simple.
  • la surcharge matérielle est inférieure à la communication parallèle.
  • norme recommandée pour les applications à courte distance.
  • Compatible avec la communication DTE et DCE.
  • protocole à faible coût pour le développement.,

inconvénients

les limites du protocole RS232 sont, il ne prend pas en charge la communication full-duplex et c’est un protocole à une extrémité qui déplace le potentiel au sol. De plus, la longueur de câble plus longue introduit une conversation croisée pendant la communication série. Par conséquent, ce protocole est limité pour la communication longue distance.

Applications

la communication RS232 est utilisée dans différentes applications. Certains D’entre eux sont:

  • dispositifs de téléscripteur.
  • applications de démodulateur.
  • interface de port COM PC.
  • Dans les systèmes embarqués pour le débogage.,
  • Modems et imprimantes.
  • équipement portatif.
  • contrôleurs CNC, débogueurs de logiciels, etc.
  • scanners de codes à barres et terminaux de Point de vente (POS).

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