24.04.2008

Temat: Interfejsy komputerowe. Standard RS 232C

Interfejs RS 232C to standard interfejsu szeregowego, który realizuje transmisję szeregową asynchroniczną (tzw. transmisję startowo-stopową).

System operacyjny nadaje łączom szeregowym nazwy COMn

(n-numer łącza).

Opracowano go na potrzeby obsługi modemów.

Można jednak za jego pomocą podłączyć do komputera mysz czy drukarkę (choć drukarka będzie pracowała wolniej niż na złączu równoległym).

Za pomocą gniazd RS 232C można połączyć ze sobą dwa komputery (łączem równoległym jest to możliwe na krótsze odległości).

W chwili obecnej (przy szerokim zastosowaniu magistrali USB) RS 232C znacznie stracił na znaczeniu.

Parametry elektryczne interfejsu RS 232C

Określenia poziomów logicznych dla RS 232C różnią się zdecydowanie od wartości logicznych stosowanych wewnątrz systemu (gdzie obowiązują tzw. poziomy TTL - 0 logiczne od ok. 0÷1,4V, zaś 1 logiczna od 2,4÷5V).

Poziomy TTL są określone napięciami unipolarnymi (czyli jednego znaku), zaś interfejs RS 232C dla określenia poziomów logicznych używa zarówno napięć dodatnich, jak i ujemnych.

W interfejsie RS 232C:

- poziom logiczny 0 może być reprezentowany przez napięcia z zakresu od +3 do +15V,

- poziom logiczny 1 może być reprezentowany przez napięcia z zakresu od -3 do -15V.

Uwaga:

podczas oglądania przebiegu elektrycznego dla RS 232C np. w oscyloskopie zobaczymy przebieg „odwrócony”

Sygnały sterujące interfejsu RS 232C

Interfejs RS 232C wywodzi się z modemów - dlatego też przy jego opisie stosowana jest terminologia związana z transmisją informacji pomiędzy komputerami przy użyciu modemów.

W transmisji tej wyróżniamy dwa rodzaje urządzeń:

⇒ urządzenia typu DTE (Data Terminal Equipment)

będące końcowymi urządzeniami przy przesyłaniu informacji

(czyli ostatecznymi nadawcami bądź odbiorcami).

Urządzeniem typu DTE jest sam komputer.

⇒ urządzenia typu DCE (Data Communication Equipment lub Data Carrier Equipment )

które powinny przekazywać informację do sieci telekomunikacyjnej, odbierając ją od urządzenia DTE lub odwrotnie.

Przykładem urządzenia DCE jest modem.

Terminologia ta jest ważna dlatego, że kierunki sygnałów są podawane właśnie przy jej użyciu czyli DTE→DCE lub DCE→DTE.

W pełnej wersji standardu występowało w sumie 25 sygnałów.

W komputerach PC używana jest często uproszczona wersja tego standardu - jedynie 9 linii (i to razem z masą). Dlatego w PC-tach stosowane są dwa rodzaje złączy - DB-25 (25-pinowe) oraz DB-9 (9-pinowe).

Obydwa złącza są od strony komputera złączami „męskimi” (nie mają otworów, lecz wystające bolce).

Zestaw sygnałów sterujących dla standardu RS 232C

TxD - sygnały odbierane

RxD - sygnały nadawane

Istnienie dwóch niezależnych linii dla danych nadawanych (wyjście) i danych odbieranych (wejście) pozwala zrealizować jednoczesną transmisję w obydwu kierunkach (czyli dupleks lub pełny dupleks).

Kolejne sygnały to:

►DSR - sygnał gotowości urządzenia DCE.

Oznacza, że urządzenie DCE (np. modem) jest włączone i sprawne.

►DTR - sygnał gotowości urządzenia DTE.

Oznacza włączenie i operacyjność urządzenia DTE (np. komputera).

►RTS - sygnalizuje chęć rozpoczęcia transmisji

(chęć przekazania przez DTE do DCE informacji transmisji)

►CTS - sygnał zgody na podjęcie transmisji

Po otrzymaniu przez DCE sygnału zachęty do rozpoczęci transmisji - odpowiada on aktywnym poziomem na CTS

DSR i DTR to sygnały ogólnej gotowości współpracujących ze sobą urządzeń. Powinny być uaktywniane na początku transmisji i pozostawać aktywne aż do jej zakończenia.

Sygnały RTS i CTS pozwalają sterować przebiegiem transmisji.

Przykład:

Jeżeli modem (DCE) nie nadąża z przesyłaniem informacji dostarczanych przez komputer (DTE), to interfejs może na pewien czas wstrzymać przekazywanie danych przez komputer - przestawiając sygnał CTS w stan nieaktywny.

►RI - sygnalizuje próbę nawiązania połączenia przez modem odległy

►DCD - sygnał wykrycia przez modem fali nośnej modemu odległego.

Informuje DTE o nawiązaniu połączenia z modemem odległym.

Połączenie dwóch urządzeń typu DTE

Złącza urządzeń DTE i DCE zostały tak zaprojektowane, aby urządzenia mogły być połączone prostym pasmem

(czyli pin numer 1 urządzenia DTE powinien łączyć się z pinem numer 1 urządzenia DCE itd. - te same numery pinów odpowiadają wejściu i wyjściu danego sygnału).

Wniosek:

Tego samego kabla nie można użyć do połączenia dwóch urządzeń typu DTE (gdyż wówczas połączymy ze sobą dwa wejścia lub dwa wyjścia).

Rozwiązaniem jest skrzyżowanie odpowiednich sygnałów tak, aby wyjście sygnału (przykładowo RTS) trafiało na wejście sygnału o tym samym przeznaczeniu (w naszym przykładzie będzie to wejście CTS).

Wynikiem takiego rozumowania jest kabel połączeniowy przedstawiony poniżej - tzw. kabel modemu zerowego (wersja I).

Możliwe jest jeszcze prostsze rozwiązanie (wymagające jedynie trzech żył kabla, w którym praktycznie rezygnujemy z przesyłania potwierdzenia gotowości urządzeń - kabel modemu zerowego (wersja II) (patrz poniżej)

---