történelmileg az RS232 kommunikációs protokoll egy régi soros kommunikációs protokoll, amelyet az EIA (Electronics Industry Alliance)/TIA (Telecommunications Industry Association)-232 fejlesztett ki 1962-ben. A modern hardvertervezés olyan innovatív soros kommunikációs protokollokat használ, mint az USB, Ethernet és Wi-Fi. De az RS232 mégis kiemelkedőnek bizonyult. Ennek oka, hogy az RS232 jelek nagyobb távolságra terjednek az I2C és a Soros TTL jelekhez képest., Sőt, jobb zajvédelemmel rendelkezik. Bebizonyosodott, hogy kompatibilis a különböző gyártók interface számítógép, modemek.

mi az RS232 protokoll?

az RS232-ben az ” RS ” az ajánlott szabványt jelenti. A soros kommunikációt DTE és DCE jelekkel határozza meg. Itt a DTE az adat Terminálberendezésekre, a DCE pedig az adatkommunikációs berendezésekre vonatkozik. Példa a DTE eszközre egy számítógép, a DCE pedig egy modem. Formálisan a DTE berendezések és a DCE berendezések közötti interfészként van megadva soros bináris adatcserével.,

kommunikáció a DTE és a DCE között

a DTE (számítógép) az információkat sorosan továbbítja a DCE (modem) másik végberendezésnek. Ebben az esetben a DTE “11011101” bináris adatokat küld a DCE-nek, a DCE pedig “11010101” bináris adatokat küld a DTE-készüléknek.

RS232 leírja a közös feszültségszinteket, az elektromos szabványokat, az üzemmódot és a DTE-ről DCE-re továbbítandó bitek számát. Ezt a szabványt az információcsere telefonvonalakon történő továbbítására használják.,

elektromos szabványok

az rs232 elektromos specifikációi 1969-ben frissülnek. Meghatározza az elektromos feszültségeket, a hullámsebességet, a vonal impedanciáját, az üzemmódot és az átviteli sebességet.

feszültségszint

az rs232 vonalfeszültsége-25V-tól +25V-ig terjed.

RS232 feszültségszint

a +3V- +25V közötti jelfeszültség az ” 1 “logikát, a-3V-25V közötti jelfeszültség pedig a” 0 ” logikát jelöli., Mivel a vezérlő feszültség jelek használata negatív logika, azaz, logikai ‘1’ jelzi, -3 -25 v-logikai ” 0 ” azt jelzi +3V, hogy +25V. A feszültség -3V, hogy +3V tekinthető határozatlan állam.

Slew Rate

a bemeneti feszültség változása határozza meg az rs232 illesztőprogram reakciósebességét. Ezt gyakran nevezik slew Arány. Az RS232 szabvány fenntartja a minimális változási sebesség lassú bukik, hogy csökkentsék a cross-talk között szomszédos jeleket. Normális esetben a megengedett legnagyobb ütem 30V / µsec.,

vonal impedancia

az rs232 illesztőprogram és a vevő közötti impedancia áthidalása úgy van definiálva, hogy maximalizálja az adó és a vevő közötti feszültségátvitelt. 3kω-tól 7KΩ-ig terjed.

Működési mód

az RS232 eszközök egyvégű jelzésen (két vezetéken) működnek. Ez azt jelenti, hogy az egyik vezeték átalakító feszültséget továbbít, a másik vezeték pedig a talajhoz csatlakozik. Az egyvégű jeleket befolyásolja a vezető és a vevő áramkörök földi feszültségének különbségei által kiváltott zaj., Az egyvégű technika előnye, hogy kevesebb vezetéket igényel az információk továbbításához.

Baud rate

Ez a másodpercenként átadott bináris bitek száma. RS232 támogatja baud árak 110 hogy 230400. Általában az 1200, 4800, 9600, 115200 átviteli sebességet használják. Meghatározza azt a sebességet, amellyel az adatokat az adóról a vevőre kell küldeni.

Megjegyzés: Az átviteli sebességnek azonosnak kell lennie mind az adó, mind a vevő oldalán.

kommunikációs interfész

RS232 meghatározza a DTE és a DCE közötti kommunikációt DB9 és DB25 csatlakozókkal., A D-sub csatlakozók (DB9, DB25) férfi-női kábellel vannak ellátva. A DB9 csatlakozónak 9 csapja van, a DB25 csatlakozónak 25 csapja van, mindegyik tűnek saját funkciója van.

DB9 Férfi, mind a Női Kiosztása

DB25 Bekötés

Funkcionális Leírás

Eltekintve az elektromos jellemzők RS232 meghatározott, a funkciók, a jelek, hogy használják a soros interfész. Ezek közül néhány közös alap, adat, vezérlési és időzítési jelek., Itt van egy lista a használt jelek RS232 pinout.

Jel Neve Függvény
Protective Ground Ez a jel van csatlakoztatva alváz föld fém csatlakozó.
Common Ground Zero reference voltage level for all the control signals.
TxD (átviteli Pin) adatok továbbítása DTE-ről DCE-re.
RXD (PIN-kód fogadása) adatokat küld a DCE-ről a DTE-re.,
DTR (Data Terminal Ready) DTE készen áll a kérés elfogadására.
DCD (data carrier Detect) DCE elfogadja a fuvarozó egy DTE található távoli helyen.
DSR (Data Set Ready) DCE készen áll az információk küldésére és fogadására.
RI (Ring Indicator) érzékeli a bejövő csengőhangot a telefonvonalon.
RTS (küldési kérelem) DTE hívja a DCE-t az adatok elküldéséhez.
RTR (fogadásra Kész) a DTE a DCE-től érkező adatok fogadására szolgál.,
CTS (küldhető) a DCE készen áll a DTE-ből származó adatok elfogadására.

a fenti jelek kivételével (elsődleges jelek) az RS232 másodlagos jeleket biztosít, mint például másodlagos DTE, másodlagos RTS, másodlagos DCD, másodlagos TXD és másodlagos RXD a DTE és DCE opcionális csatlakoztatásához.

Soros kábelek típusai

a DTE és a DCE közötti soros kommunikáció lehetővé tétele érdekében kétféle RS232 kábel létezik. Ezek Null modem és egyenes kábel., A null modemkábelben a férfi csatlakozó TX (adó) tűje össze van kötve a nő RX (vevő) tűjével, a férfi RX tűje pedig a nő TX tűjéhez van csatlakoztatva.

Null Modem vagy Crossover kábel

következő, az egyenes kábel. Ahogy a neve is mutatja, ez egy csatlakozó, azaz egy továbbítja pin-egy készülék csatlakozik továbbítja pin másik készülék-vevő készülék pin-egy készülék csatlakozik a vevő pin másik készülék., A csatlakozásokon kívül a kábel hossza a vezetékkapacitástól függ. Mint egy specifikáció, a kábel hossza közel 80 láb.

egyenes kábelcsatlakozás

hogyan működik az RS232 kommunikáció?

az RS-232 működése a protokoll formátumban érthető. Mivel az RS-232 egy pont-pont aszinkron kommunikációs protokoll, egyetlen irányba küldi az adatokat. Itt nincs szükség órára az adó és a vevő szinkronizálásához., Az adatformátum kezdeményezett egy kezdő bit, majd 7 bites bináris adatok, paritás bit stop bit, amelyek küldött egymás után.

Protokollformátum

RS232 keretezés

Az átvitel a ” 0 ” kezdőbitellel kezdődik. Ezt 7 bit ASCII adat követi. A paritás bit hozzá van rendelve ezekhez az adatokhoz a vevő érvényesítéséhez. Az adóról küldött adatoknak meg kell egyezniük a vevőnél. Végül az átvitel leáll egy stop bit segítségével, amelyet a bináris ” 1 ” képvisel., Általában 1 vagy 2 stop bit küldhető.

a fenti ábrán az ” A “ASCII karakter az” 1 ” és ” 0 ” sorozatú bináris adatfolyam segítségével kerül elküldésre. az adatok küldése közben bizonyos késésnek kell lennie az egyes bitek között. Ezt a késleltetést inaktív időnek tekintik, az RS232 vonal pedig negatív logikai állapotban van (- 12V).

mi a kézfogás?

a kézfogás az információs jelek felcserélésének folyamata a feladó (adó) és a vevő között. Ezek a jelek kommunikációs kapcsolatot építenek ki az adó és a vevő között. Az RS232-ben kétféle kézfogás létezik., Ezek hardveres kézfogás és szoftveres kézfogás.

Handshaking

a DB9 és Db25 csatlakozókat kézfogáshoz használják. Ha nem történik kézfogás, csak a TXD (Transmitter) és az RxD van keresztkötve. Más csapok, RTS, CTS, DSR, DTR vannak csatlakoztatva loopback divat.

a kézfogási technika használatához az RTS és a CTS keresztkötésű. Emellett a DTR és a DSR is kereszt üzemmódban van csatlakoztatva.

miért kell kézfogást használni?,

az adatok elvesztése nélkül történő elküldéséhez és fogadásához szükséges az adó és a vevő közötti erőteljes kommunikáció fenntartása. Ehhez puffert használnak. A puffer egy ideiglenes tárolási hely, amely lehetővé teszi az adó-vevő számára az adatok tárolását mindaddig, amíg az adatokat különböző sebességgel nem dolgozzák fel.

adatfolyam

a fenti ábrán az adó és vevő rendelkezik saját pufferrel. Az átviteli puffer tartja a karaktereket kell küldeni a vevő., Míg a vételi puffer tartja a kapott karaktereket az adó. Ha az adó nagyobb sebességgel küld adatokat, előfordulhat, hogy a Vevő nem kap. Ebben az esetben a ” C ” karaktert a vevő kihagyja. Ennek elkerülése érdekében kézfogást használnak. A kézfogás lehetővé teszi, hogy az adó-és vevőkészülék megegyezzen a kommunikáció megkezdése előtt.

hardveres kézfogás

az adatátvitel és vétel áramlásszabályozása hardveres kézfogással történik. DTR, DSR, RTS és CTS jeleket használ., Általában a számítógép és a modem közötti kommunikáció létrehozásakor RTS és CTS jeleket használnak.

leállítja az adatok cseréje a vevő puffer. A jeleket magas állapotban tartják (“1” logika) a kézfogás aktiválásához.

Software Handshaking

Az ilyen típusú kézfogás két ASCII karaktert használ a start-stop kommunikációhoz. Ezért ez az úgynevezett software flow control. Szoftver kézfogás használja XON / XOFF karakter, hogy ellenőrizzék a soros kommunikáció. “XON” jelentése Ctrl + S vagy ASCII karakter 11, míg “XOFF” jelentése Ctrl + Q vagy ASCII 13., Ez a kézfogás 3 vezetéket igényel. Ezek TXD, RXD és signal GND.

Ha ‘XOFF’ karakter engedélyezett, a kommunikációs zárva, amíg a ‘XON’ karaktert kapott az adó. Bizonyos esetekben a vevő puffer túlterhelheti, ami miatt a vevő automatikusan elküldi a “XOFF” – ot az adónak.

hogyan működik a kézfogás?

a kezdeti állapotban az RTS vonalat a DTE magasra húzza, hogy felébressze a DCE-t. Ebben az állapotban nem továbbítanak adatokat. Ezt követően a DCE magasra helyezi a CTS vonalat az adatok fogadásához. Ez teszi a DTE-t, hogy reagáljon és állítsa a DTR-t magas állapotba., Most az adatátvitel megtörténik. Az adatátvitel befejezése után mind az RTS, mind a DTR-t alacsonyan húzza a DTE. Ezután a DCE elindítja a CTS vonalat alacsony állapotba. Ez megállítja a DTE-t az adatok továbbításához.

RS232 Handshaking Signals

ily módon a handshaking DTE kéréssel történik, átvéve a kommunikációs kapcsolat irányítását és lehetővé teszi a DCE-adatok továbbítását.

RS232 és UART

közötti különbség az RS232 és UART protokoll közötti fő különbség a feszültségszint., Ezen kívül mind a fél duplex, mind a teljes duplex kommunikációt támogatják.

a mikrokontrollerek nem tolerálják az RS232 feszültségeket, és megsérülhetnek. Ennek elkerülése érdekében UART (univerzális aszinkron adó vevő) kerül felhasználásra. Az adatokat soros formában küldi és fogadja. A feszültségek szintváltásához RS232 illesztőprogram IC-t, például MAX232-t használnak az UART és a soros port között.,

RS232 – UART

előnyök

az rs232 előnyei szabványos soros interfészként szolgálnak a rendszer kommunikációjához, valamint a következő előnyökhöz.

  • egyszerű protokolltervezés.
  • a hardver felső értéke kisebb, mint a párhuzamos kommunikáció.
  • ajánlott szabvány rövid távú alkalmazásokhoz.
  • kompatibilis a DTE és DCE kommunikációval.
  • alacsony költségű protokoll fejlesztése.,

az rs232 protokoll korlátai, nem támogatja a teljes duplex kommunikációt, hanem egyvégű protokoll, amely eltolja a földi potenciált. Ezenkívül a hosszabb Kábelhossz keresztbeszélgetést vezet be a soros kommunikáció során. Ezért ez a protokoll a távolsági kommunikációra korlátozódik.

Alkalmazások

RS232 kommunikáció használják a különböző alkalmazások. Ezek közül néhány:

  • Teletypewriter eszközök.
  • demodulátor alkalmazások.
  • PC COM port interfész.
  • beágyazott rendszerekben a hibakereséshez.,
  • modemek és nyomtatók.
  • kézi felszerelés.
  • CNC vezérlők, szoftver hibakeresők stb.
  • vonalkódolvasók és értékesítési pont (POS) terminálok.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük