РС232 протокол серијске комуникације: основе, рад и спецификације

Један од најстаријих, али популарних комуникационих протокола који се користи у индустрији и комерцијалним производима је РС232 комуникацијски протокол л. Термин РС232 означава „препоручени стандард 232“ и представља врсту серијске комуникације која се користи за пренос података који се нормално одвијају на средњим удаљеностима. Представљен је давне 1960-их и нашао се у многим апликацијама попут рачунарских штампача, уређаја за аутоматизацију фабрике итд. Данас постоји много модерних комуникационих протокола попут РС485, СПИ, И2Ц, ЦАН итд. Можете их погледати ако сте заинтересовани. У овом чланку ћемо разумети основе протокола РС232 и како он функционише.

Шта је серијска комуникација?

У телекомуникацијама, процес слања података узастопно преко рачунарске магистрале назива се серијска комуникација, што значи да ће се подаци преносити бит по бит. Док се паралелно комуницирају, подаци се истовремено преносе у бајту (8 бита) или знаку на више линија података или магистрала. Серијска комуникација је спорија од паралелне, али се користи за дугачак пренос података због нижих трошкова и практичних разлога.

Пример за разумевање:

Серијска комуникација - гађате мету митраљезима, где меци долазе један по један до циља.

Паралелна комуникација - гађате мету сачмарицом, где велики број метака досеже истовремено.

Начини преноса података у серијској комуникацији:

• Асинхрони пренос података - режим у којем се битови података не синхронизују са импулсом такта. Импулз сата је сигнал који се користи за синхронизацију рада у електронском систему.
• Синхрони пренос података - режим у којем се битови података синхронизују помоћу импулса такта.

Карактеристике серијске комуникације:

• Брзина преноса користи се за мерење брзине преноса. Описује се као број битова који пролазе у једној секунди. На пример, ако је брзина преноса 200, тада је прошло 200 бита по секунди. У телефонским линијама брзине преноса биће 14400, 28800 и 33600.
• Стоп битови се користе за један пакет да зауставе пренос који је означен као „Т“. Неке типичне вредности су 1, 1,5 и 2 бита.
• Паритетни бит је најједноставнији облик провере грешака. Постоје четири врсте, тј. Чак и непарне, обележене и размакнуте. На пример, ако је 011 број, бит парности = 0, тј., Парни паритет и паритет = 1, односно непарни паритет.

Шта је РС232?

РС232Ц „Препоручени стандард 232Ц“ је најновија верзија Стандардног 25 пина, док РС232Д има 22 пина. У новом ПЦ-у мушки Д-тип који има 9 пинова.

РС232 је стандардни протокол који се користи за серијску комуникацију, користи се за повезивање рачунара и његових периферних уређаја како би се омогућила серијска размена података између њих. Како добија напон за путању која се користи за размену података између уређаја. Користи се у серијској комуникацији до 50 стопа са брзином од 1,492 кбпс. Као што ЕИА дефинише, РС232 се користи за повезивање опреме за пренос података (ДТЕ) и опреме за комуникацију података (ДЦЕ).

Универзални асинхрони пријемник и предајник података (УАРТ) који се користи у вези са РС232 за пренос података између штампача и рачунара. Микроконтролери нису у стању да поднесу такве нивое напона, конектори су повезани између РС232 сигнала. Ови конектори су познати као ДБ-9 конектори као серијски прикључци и имају два типа мушког конектора (ДТЕ) и женског конектора (ДЦЕ).

Електричне спецификације

Размотримо електричне спецификације РС232 дате у наставку:

• Нивои напона: РС232 се такође користи као земља и ниво 5В. Бинарни 0 ради са напонима до + 5В до + 15Вдц. Зове се 'ОН' или размак (ниво високог напона), док Бинари 1 ради са напонима до -5В до -15Вдц. То се назива „ИСКЉУЧЕНО“ или означавање (нисконапонски ниво).
• Ниво напона примљеног сигнала: Бинарни 0 ради на примљеним сигналним напонима до + 3В до +13 Вдц, а Бинарни 1 ради са напонима до -3В до -13 Вдц.
• Лине импедансе: Импеданса жица је до 3 охма до 7 охма, а максимална дужина кабла је 15 метара, али нова максимална дужина у смислу капацитета по јединици дужине.
• Радни напон: Радни напон ће бити 250в АЦ мак.
• Тренутна оцена: Тренутна оцена ће бити максимално 3 ампера.
• Издржљиви напон диелектрика: 1000 ВАЦ мин.
• Стопа окретања: Стопа промене нивоа сигнала назива се Слев Рате. Са својом брзином пораста до 30 В / микросекунду, а максимална брзина бит ће бити 20 кбпс.

Како РС232 ради?

РС232 ради на двосмерној комуникацији која међусобно размењује податке. Постоје два међусобно повезана уређаја, (ДТЕ) Опрема за пренос података и (ДЦЕ) Опрема за комуникацију подацима која има пинове попут ТКСД, РКСД и РТС & ЦТС. Сада, из извора ДТЕ, РТС генерише захтев за слање података. Затим са друге стране ДЦЕ, ЦТС, ослобађа пут за пријем података. Након чишћења путање, даће сигнал РТС- у ДТЕ извора да пошаље сигнал. Тада се битови преносе са ДТЕ на ДЦЕ. Сада опет из ДЦЕ-аизвор, захтев може бити генерисан од стране РТС и ЦТС од ДТЕ извора отвара пут за пријем података и даје сигнал за слање података. Ово је читав процес кроз који се одвија пренос података.

ТКСД	ПРЕДАЈНИК
РКСД	ПРИЈЕМНИК
РТС	ЗАХТЕВ ЗА СЛАЊЕ
ЦТС	Јасно за слање
ГНД	ЗЕМЉА

На пример: Сигнали постављени на логику 1, односно -12В. Пренос података започиње од следећег бита и да би то обавестио, ДТЕ шаље стартни бит ДЦЕ-у. Почетни бит је увек '0', тј. +12 В и следећих 5 до 9 знакова су битови података. Ако користимо бит парности, тада се могу пренети подаци од 8 битова, док ако паритет не користи, тада се преноси 9 битова. Зауставне битове шаље предајник чије су вредности 1, 1,5 или 2 бита након преноса података.

Механичка спецификација

За механичке спецификације морамо проучити две врсте конектора, а то су ДБ-25 и ДБ-9. У ДБ-25 постоји 25 доступних пинова који се користе за многе апликације, али неке од апликација нису користиле целих 25 пинова. Дакле, 9-пински конектор је направљен ради практичности уређаја и опреме.

Сада овде разговарамо о ДБ-9 пин конектору који се користи за везу између микроконтролера и конектора. Постоје две врсте: мушки конектор (ДТЕ) и женски конектор (ДЦЕ). У горњем реду има 5 пинова, а у доњем 4 пина. Често се назива ДЕ-9 или конектор типа Д.

Структура пин-а ДБ-9 конектора:

Опис пина ДБ-9 конектор:

ПИН бр.	Пин Наме	Пин Десцриптион
1	ЦД (откривање носача)	Долазни сигнал са ДЦЕ
2	РД (примање података)	Прима долазне податке од ДТЕ
3	ТД (пренос података)	Пошаљите одлазне податке ДЦЕ-у
4	ДТР (спреман за терминал података)	Одлазни сигнал руковања
5	ГНД (сигнално уземљење)	Уобичајени референтни напон
6	ДСР (спреман за скуп података)	Долазни сигнал руковања
7	РТС (захтев за слање)	Одлазни сигнал за контролу протока
8	ЦТС (Јасно за слање)	Долазни сигнал за контролу протока
9	РИ (индикатор звона)	Долазни сигнал са ДЦЕ

Шта је руковање?

Руковање је процес који се користи за пренос сигнала из ДТЕ у ДЦЕ за успостављање везе пре стварног преноса података. Размена порука између предајника и пријемника може се обавити руковањем.

Постоје 3 врсте процеса руковања назване: -

Без руковања:

Ако нема руковања, ДЦЕ чита већ примљене податке, док ДТЕ преноси следеће податке. Сви примљени подаци ускладиштени су на меморијској локацији познатој као бафер пријемника. Овај ме успремник може похранити само један бит, тако да пријемник мора прочитати меморијски бафер прије доласка сљедећег бита. Ако пријемник не може да прочита сачувани бит у међуспремнику и стигне следећи бит, тада ће се сачувани бит изгубити.

Као што је приказано у наставку дијаграму, прималац није могао да прочита од 4 ^-ог мало до 5 ^{-ог битни} долазак и овај резултат превасходни од 4 ^-ог мало по 5 ^-ог бита и 4 ^{-ог мало} је изгубљено.

Руковање хардвером:

• Користи одређене серијске портове, тј. РТС и ЦТС за контролу протока података.
• У овом процесу, предајник пита примаоца да је спреман за пријем података, а затим пријемник проверава да је бафер празан, ако је празан, даће сигнал предајнику да сам спреман да примим податке.
• Пријемник даје сигнал предајнику да не шаље никакве податке док се већ примљени подаци не могу читати.
• Његов радни процес је исти као што је горе описано у руковању.

Руковање софтвером:

• У овом процесу постоје два облика, тј. Кс-ОН и Кс-ОФФ. Овде је 'Кс' предајник.
• Кс-ОН је део у којем наставља пренос података.
• Кс-ОФФ је део у којем зауставља пренос података.
• Користи се за контролу протока података и спречавање губитка током преноса.

Примене РС232 комуникације

• РС232 серијска комуникација користи се у рачунарима старе генерације за повезивање периферних уређаја попут миша, штампача, модема итд.
• У данашње време РС232 замењује напредни УСБ.
• Такође се користи у ПЛЦ машинама, ЦНЦ машинама и серво контролерима јер је далеко јефтинији.
• И даље га користе неке плоче микроконтролера, штампачи рачуна, систем продајних места (ПоС) итд.