RS-232

Эта статья о RS-232, стандарт. Варианты RS-232, в том числе общий 9-контактный разъем, см. Последовательный порт .

Разъем DB -25, как описано в стандарте RS-232

оборудования для схемы концентрации данных (DCE) и технического оборудования (DTE) (DTE) Сеть

В телекоммуникациях или RS-232 рекомендуется стандарт 232 является стандартом, первоначально введенным в 1960 году Для передачи последовательной связи данных. Он официально определяет сигналы, соединяющие DTE ( оборудование для терминала данных ), такие как компьютерный терминал или ПК , и DCE ( оборудование для концепции данных или оборудование для передачи данных ), например, модем . Стандарт определяет электрические характеристики и сроки сигналов, значение сигналов, а также физический размер и расписка разъемов. Текущая версия стандарта- интерфейс TIA-232-F между оборудованием к терминалу данных и оборудованием, выпускающим схемой данных с использованием последовательного обмена бинарными данными , выпущенным в 1997 году.

Стандарт RS-232 обычно использовался с последовательными портами и последовательными кабелями . Он все еще широко используется в устройствах промышленной связи.

Последовательный порт, соответствующий стандарту RS-232, когда-то был стандартной особенностью многих типов компьютеров. Персональные компьютеры использовали их для подключений не только с модемами, но и с принтерами , компьютерными мышами , хранением данных, бесперебойными расходами на питание и других периферийных устройствах.

По сравнению с более поздними интерфейсами, такими как RS-422 , RS-485 и Ethernet , RS-232 имеет более низкую скорость передачи, более короткую максимальную длину кабеля, большие колебания напряжения, более крупные стандартные разъемы, отсутствие многоточечных возможностей и ограниченные возможности многократной. В современных персональных компьютерах USB вытеснила RS-232 из большинства своих периферических интерфейсных ролей. Однако благодаря их простоте и прошлому повсеместному распространению интерфейсы RS-232 все еще используются, особенно в промышленных машинах ЧПУ, сетевом оборудовании и научных приборах, где краткосрочное, низкоскоростное подключение для передачи данных полностью адекватное Полем

Область применения стандарта

Ассоциация электронных отраслей (EIA) Стандарт RS-232-C По состоянию на 1969 год определяет:

• Характеристики электрического сигнала, такие как логические уровни , скорость передачи , время и скорость множества сигналов, уровень выдержания напряжения, поведение короткого замыкания и максимальная емкость нагрузки .
• Механические характеристики интерфейса, подключаемые разъемы и идентификация выводов.
• Функции каждой схемы в разъеме интерфейса.
• Стандартные подмножества интерфейсных цепей для выбранных телекоммуникационных приложений.

Стандарт не определяет такие элементы, как кодирование символов (то есть ASCII , EBCDIC или другие), создание символов (запуск или остановку битов и т. Д.), Порядок передачи битов или протоколы обнаружения ошибок. Формат символов и скорость передачи передачи устанавливаются серийным оборудованием порта, обычно UART , который также может содержать цепи для преобразования уровней внутренней логики в уровни совместимых с RS-232. Стандарт не определяет скорости битов для передачи, за исключением того, что он говорит, что он предназначен для битовых показателей ниже 20 000 бит в секунду.

История

RS-232 был впервые представлен в 1960 году Ассоциацией электронных отраслей (EIA) в качестве рекомендуемого стандарта . Первоначальными DTE были электромеханическими телетипьюритерами , а оригинальные DCE были (обычно) модемами. Когда электронные терминалы (умные и тупые) начали использоваться, они часто были разработаны, чтобы быть взаимозаменяемыми с телетипьюритерами и поддерживаемыми RS-232.

Поскольку стандарт не предвидел требования к таким устройствам, как компьютеры, принтеры, тестовые приборы, POS-терминалы и т. Д., Проектировщики, внедряющие совместимый с RS-232 интерфейс на их оборудование, часто интерпретируют стандартный идиосинкратически. Получающимися общими проблемами были нестандартное назначение контактов на разъемах и неверные или отсутствующие контрольные сигналы. Отсутствие приверженности стандартам дало процветающую отрасль прорывных коробок , пластыря, испытательного оборудования, книг и других средств для соединения разрозненного оборудования. Распространенным отклонением от стандарта было управление сигналами при уменьшенном напряжении. Поэтому некоторые производители построили передатчики, которые поставляли +5 В и -5 В и называли их «совместимыми с RS-232».

Позже персональные компьютеры (и другие устройства) начали использовать стандарт, чтобы они могли подключаться к существующему оборудованию. В течение многих лет, совместимый с RS-232 порт был стандартной функцией для последовательной связи , такой как модемные соединения, на многих компьютерах (с компьютером, действующим в качестве DTE). Он оставался в широком распространении в конце 1990 -х годов. На периферийных устройствах персонального компьютера он был в значительной степени вытеснен другими стандартами интерфейса, такими как USB. RS-232 по-прежнему используется для подключения более старых проектов периферийных устройств, промышленного оборудования (например, ПЛК ), консольных портов и оборудования для специальных целей.

Стандарт был переименован несколько раз в течение своей истории, так как спонсорская организация изменила свое название и была по-разному известна как EIA RS-232, EIA 232, и, совсем недавно в качестве TIA 232. Стандарт продолжал пересматриваться и обновляться Электронная ассоциация промышленности и с 1988 года Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (TIA). Редакция C был выпущен в документе от августа 1969 года. Редакция D был выпущен в 1986 году. Текущий пересмотр-это интерфейс TIA-232-F между терминальным оборудованием терминала и оборудованием, выпускающим схемы данных с использованием последовательных бинарных данных , выпущенных в 1997 году. Изменения с тех пор. Редакция C был в сроках и деталях, предназначенных для улучшения гармонизации со CCITT стандартом ITU-T/CCITT V.24 , но оборудование, построенное в соответствии с текущим стандартом, будет взаимодействовать с более старыми версиями.

Связанные стандарты ITU-T включают V.24 (идентификация схемы) и ITU-T/CCITT V.28 (характеристики напряжения сигнала и синхронизации).

В ревизии D EIA-232 разъем D-Subminiature был официально включен как часть стандарта (на него ссылались только в Приложение RS-232-C). Диапазон напряжения был расширен до ± 25 вольт, а предел емкости цепи был прямо указан как 2500 пф. Редакция E EIA-232 представила новый, более мелкий, стандартный 26-контактный разъем D-Shell "Alt A" и внес другие изменения для повышения совместимости со стандартами CCITT v.24, V.28 и ISO 2110.

Спецификационная документ История пересмотра:

• EIA RS-232 (май 1960 г.) «Интерфейс между данными и данными терминала»
• EIA RS-232-A (октябрь 1963 г.)
• EIA RS-232-B (октябрь 1965 г.)
• EIA RS-232-C (август 1969 г.) «Интерфейс между терминальным оборудованием для данных и оборудованием для передачи данных с использованием последовательного бинарного обмена данными»
• Вот ____ 232-D (1986)
• TIA TIA/EIA-232-E (1991) «Интерфейс между оборудованием терминала данных и оборудованием связи с данными с использованием последовательного обмена бинарными данными»
• TIA TIA/EIA-232-F (октябрь 1997 г.)
• ANSI/TIA-232-F-1997 (R2002)
• TIA TIA-232-F (R2012)

Ограничения стандарта

Поскольку RS-232 используется за пределами первоначальной цели соединения терминала с модемом, преемники были разработаны для устранения ограничений. Проблемы со стандартом RS-232 включают:

• Большие колебания напряжения и потребность в положительных и отрицательных поставок увеличивают энергопотребление границы раздела и усложняют конструкцию питания. Требование качания напряжения также ограничивает верхнюю скорость совместимого интерфейса.
• Односторонняя передача сигналов, относящаяся к общему заземлению сигнала, ограничивает шумовой иммунитет и расстояние передачи.
• Многопоставленное соединение между более чем двумя устройствами не определено. Хотя были разработаны многопользовательские «обходные расходы», они имеют ограничения в скорости и совместимости.
• Стандарт не учитывает возможность подключения DTE непосредственно к DTE или DCE к DCE. Нулевые модемы кабели могут использоваться для достижения этих соединений, но они не определены стандартом, и некоторые такие кабели используют различные соединения, чем другие.
• Определения двух концов связи асимметричны. Это делает задачу роли вновь разработанного устройства проблематичным; Дизайнер должен принять решение о DTE-подобном или DCE-подобном интерфейсе, а также для использования разъема для использования.
• Руковочные и управляющие линии интерфейса предназначены для настройки и удара цепной связи с дипломом ; В частности, использование линий рукопожатия для управления потоком не надежно реализовано во многих устройствах.
• Ни один метод не указан для отправки питания на устройство. В то время как небольшое количество тока может быть извлечено из линий DTR и RTS, это подходит только для устройств с низким энергопотреблением, таких как мыши .
• 25-контактный разъем D-Sub, рекомендованный в стандарте, большой по сравнению с текущей практикой.

Роль в современных персональных компьютерах

Основная статья: серийный порт

Карта PCI Express X1 с одним портом RS-232 на девятиконтактном разъеме

В книге ПК 97 Руководство по проектированию аппаратного обеспечения , Microsoft устарела поддержка для RS-232, совместимого с последовательным портом оригинального дизайна IBM PC. Сегодня RS-232 в основном был заменен на персональных компьютерах USB для местных коммуникаций. Преимущества по сравнению с RS-232 заключаются в том, что USB быстрее, использует более низкие напряжения и имеет разъемы, которые проще для подключения и использования. Недостатки USB по сравнению с RS-232 заключаются в том, что USB гораздо менее невосприимчив к электромагнитным помехам (EMI) и что максимальная длина кабеля, определенная стандартами, намного короче (15 метров для RS-232 против 3–5 метров для USB, в зависимости от USB -версия и использование активных кабелей). Работа RS-232 кабеля 2000 метров возможна с соответствующими линейными драйверами.

В таких областях, как лабораторная автоматизация или съемка, устройства RS-232 продолжают использоваться. Некоторые типы программируемых логических контроллеров , различных дисков , сервоприводов и компьютеризированного численного управления программируются через RS-232. Производители компьютеров отреагировали на этот спрос, повторно внедрив разъем DE-9M на своих компьютерах или сделав адаптеры.

Порты RS-232 также обычно используются для общения с системами без головы , таких как серверы , где монитор или клавиатура не установлен, во время загрузки, когда операционная система еще не работает, и, следовательно, сетевое соединение не возможно. Компьютер с последовательным портом RS-232 может общаться с последовательным портом встроенной системы (такой как маршрутизатор ) в качестве альтернативы мониторингу над Ethernet.

Физический интерфейс

RS-232 пользовательские данные отправляются как временные ряды битов В . Как синхронные , так и асинхронные передачи поддерживаются стандартом. В дополнение к схемам данных, стандарт определяет ряд управляющих цепей, используемых для управления соединением между DTE и DCE. Каждая данных или схема управления работает только в одном направлении, то есть передачи сигналов от DTE на прикрепленный DCE или наоборот. Поскольку данные о передаче и получение данных являются отдельными цепями, интерфейс может работать полным дуплексным способом, поддерживая одновременный поток данных в обоих направлениях. Стандарт не определяет обрамление символов в потоке данных или кодировке символов.

Уровни напряжения

Диаграмма следов осциллографа уровней напряжения для символа ASCII "K" (4BH = 01001011B) с 1 начальным битом, 8 битов данных (наименьшее значительное бит сначала), 1 стоп -бит. Это типично для начала стоп-связи, но стандарт не диктует формат символа или бит.

RS-232 Линия данных на терминалах стороны приемника (RXD), расследованной осциллографом (для символа ASCII «K» (4BH = 01001011B) с 1 начальным битом, 8 битами данных, 1 стоп-битом и без паритетных битов)

Стандарт RS-232 определяет уровни напряжения, которые соответствуют логическому и логическому нулевым уровням для передачи данных и линий управляющих сигналов. Допустимые сигналы находятся в диапазоне от +3 до +15 вольт или диапазона от -3 до -15 вольт по отношению к выводу «Общий земля» (GND); Следовательно, диапазон между −3 и +3 вольт не является действительным уровнем RS-232. Для линий передачи данных (TXD, RXD и их вторичных эквивалентов канала), логический один представлен как отрицательное напряжение, а состояние сигнала называется «марка». Logic Zero сигнализируется положительным напряжением, а условие сигнала называется «пространство». Контрольные сигналы имеют противоположную полярность: утвержденным или активным состоянием является положительное напряжение, а отдельное или неактивное состояние-это отрицательное напряжение. Примеры контрольных строк включают запрос на отправку (RTS), Clear to Send (CTS), готовые к терминалу данных (DTR) и готовый набор данных (DSR).

RS-232 Логика и уровни напряжения

Схемы данных	Управляющие цепи	Напряжение
0 (пространство)	Утверждается	+3 to +15 V
1 (знак)	Deasserted	−15 to −3 V

Стандарт определяет максимальное напряжение с открытым кругом 25 вольт: уровни сигнала ± 5 В, ± 10 В, ± 12 В и ± 15 В все обычно встречаются в зависимости от напряжений, доступных для цепи линии . Многие чипы драйверов RS-232 имеют встроенную схему заряда насоса для получения необходимых напряжений от 3 или 5-вольт. Драйверы и приемники RS-232 должны быть в состоянии выдерживать неопределенные короткие цирки на землю или на любой уровень напряжения до ± 25 вольт. Скорость нажатия , или насколько быстро контролируется сигнал между уровнями.

Поскольку уровни напряжения выше, чем логические уровни, обычно используемые интегрированными схемами, для перевода логических уровней требуются специальные цепи промежуточных драйверов. Они также защищают внутреннюю схему устройства от коротких замыканий или переходных процессов, которые могут отображаться на границе RS-232, и обеспечивают достаточный ток для соответствия требованиям скорости STRW для передачи данных.

Поскольку оба конца схемы RS-232 зависят от того, что заземляющий штифт с нулевым вольтом, проблемы возникнут при соединении механизма и компьютеров, где напряжение между заземляющим штифтом на одном конце, а заземляющий штифт на другом не равна нулю. Это также может вызвать опасную петлю наземного замыкания . Использование общего земли ограничивает RS-232 на приложения с относительно короткими кабелями. Если два устройства находятся достаточно далеко друг от друга или в отдельных энергосистемах, локальные подключения заземления на любом конце кабеля будут иметь разные напряжения; Эта разница уменьшит маржу шума сигналов. Сбалансированные, дифференциальные последовательные соединения, такие как RS-422 или RS-485, могут переносить более крупные различия на напряжение заземления из-за дифференциальной передачи сигналов.

Неиспользуемые сигналы интерфейса, завершенные на землю, будут иметь неопределенное логическое состояние. Если необходимо постоянно установить управляющий сигнал в определенное состояние, он должен быть подключен к источнику напряжения, который утверждает уровни логики 1 или логики 0, например, с помощью резистора подтягивания . Некоторые устройства предоставляют тестовые напряжения на своих интерфейсных разъемах для этой цели.

Разъемы

Устройства RS-232 могут быть классифицированы как оборудование для терминала данных (DTE) или оборудование, концентрирующее данные (DCE); Это определяет на каждом устройстве, которое провода будет отправлять и получать каждый сигнал. Согласно стандарту, мужские разъемы имеют функции PIN -кода DTE, а у женских разъемов есть функции DCE PIN. Другие устройства могут иметь какую -либо комбинацию разъема по полу и определениям выводов. Многие терминалы были изготовлены с женскими разъемами, но были проданы с кабелем с мужскими разъемами на каждом конце; Терминал с кабелем удовлетворил рекомендации в стандарте.

Стандарт рекомендует D-Subminiature 26-контактного разъема в соответствии с ревизией C и делает его обязательным при пересмотре D. Большинство устройств реализуют лишь некоторые из двадцати сигналов, указанных в стандарте, поэтому разъемы и кабели с меньшим количеством пин. Большинство соединений, более компактные и менее дорогие. Производители персональных компьютеров заменили разъем DB-25M меньшим разъемом DE-9M . Этот разъем, с другой распиновкой (см. Последовательные порты ), распространен для персональных компьютеров и связанных с ними устройств.

Наличие 25-контактного разъема D-Sub не обязательно указывает на совместимый интерфейс RS-232-C. Например, на оригинальном ПК IBM мужским D-Sub представлял собой порт DTE RS-232-C (с нестандартным интерфейсом петли тока на зарезервированных выводах), но разъем D-Sub на той же модели ПК был Используется для параллельного порта принтеров «Centronics» . Некоторые персональные компьютеры устанавливают нестандартные напряжения или сигналы на некоторые контакты своих последовательных портов.

Кабели

Основная статья: серийный кабель

Стандарт не определяет максимальную длину кабеля, но вместо этого определяет максимальную емкость, которую должна терпеть соответствующую цепь привода. Широко используемое эмпирическое правило указывает на то, что кабели длиной более 15 м (50 футов) будут иметь слишком много емкости, если не будут использоваться специальные кабели. Используя кабели с низкой капитализацией, связь может поддерживать на больших расстояниях до примерно 300 м (1000 футов). Для более длительных расстояний другие стандарты сигнала, такие как RS-422 , лучше подходят для более высоких скоростей.

Поскольку стандартные определения не всегда применяются правильно, часто необходимо проконсультироваться с документацией, тестировать подключения с ящиком для прорыва или использовать пробную версию и ошибку, чтобы найти кабель, который работает при соединении двух устройств. Подключение полностью стандартного соответствия устройства DCE и устройства DTE будет использовать кабель, который подключает идентичные номера выводов в каждом разъеме (так называемый «прямой кабель»). « Поличители » доступны для решения предопределения пола между кабелями и разъемами. Подключение устройств с различными типами разъемов требует кабеля, который подключает соответствующие контакты в соответствии с таблицей ниже. Кабели с 9 булавками на одном конце и 25 на другом распространены. Производители оборудования с разъемами 8P8C обычно обеспечивают кабель с разъемом DB-25 или DE-9 (или иногда смену соединители, чтобы они могли работать с несколькими устройствами). Кабели плохой качества могут вызвать ложные сигналы путем перекрестных помех между данными и линиями управления (например, индикатор кольца ).

Если заданный кабель не разрешает соединение для передачи данных, особенно если сменчик пола используется нулевый модемный , может потребоваться кабель. Поличители и нулевые модемные кабели не упоминаются в стандарте, поэтому для них нет официально санкционированного дизайна.

Данные и контрольные сигналы

Мужская распина

Мужская распина

В следующей таблице перечислены широко используемые сигналы RS-232 (называемые «схемами» в спецификациях) и их выписка на рекомендуемых разъемах DB-25 (См. Размещение последовательных портов для других обычно используемых разъемов, не определенных стандартом).

Схема			Направление		DB-25 PIN	DE-9 PIN (TIA-574)
Имя	Типичная цель	Аббревиатура	Dte	Дюймовый
Данные терминал готов	DTE готов принять, инициировать или продолжить звонок.	Дтдр	Вне	В	20	4
Обнаружение передачи данных	DCE получает носителя от удаленного DCE.	DCD	В	Вне	8	1
Набор данных готов	DCE готов получить и отправлять данные.	DSR	В	Вне	6	6
Индикатор кольца	DCE обнаружил входящий кольцевой сигнал на телефонной линии.	Рит	В	Вне	22	9
Запрос на отправку	DTE запрашивает DCE подготовиться к передаче данных.	Rts	Вне	В	4	7
Готов к получению	DTE готов получить данные от DCE. Если используется, rts предполагается, что всегда утверждается.	Rtr	Вне	В	4	7
Ясно, чтобы отправить	DCE готов принять данные из DTE.	Сцена	В	Вне	5	8
Передаваемые данные	Несет данные от DTE в DCE.	Txd	Вне	В	2	3
Получили данные	Несет данные от DCE в DTE.	Rxd	В	Вне	3	2
Общий земля	Ссылка на нулевое напряжение для всего вышеперечисленного.	Гнездо	Общий		7	5
Защитная земля	Подключено к шасси.	Пг	Общий		1	—

Сигналы названы с точки зрения DTE. Заземляющий штифт является общим возвратом для других соединений и устанавливает напряжение «нулевого», на которое ссылаются напряжения на другие контакты. Разъем DB-25 включает в себя второе «защитное землю» на выводе 1; Это подключено внутренне к заземлению рамки оборудования и не должно быть подключено в кабеле или разъем к заземлению сигнала.

Индикатор кольца

Usrobotics Courier Внешний модем имел разъем DB-25 , который использовал сигнал индикатора кольца для уведомления хост-компьютера, когда подключенная телефонная линия звонила

Индикатор кольца (RI) - это сигнал, отправленный от DCE на устройство DTE. Это указывает на устройство терминала, что телефонная линия звонит. Во многих компьютерных последовательных портах аппаратное прерывание генерируется, когда сигнал RI меняет состояние. Наличие поддержки этого аппаратного прерывания означает, что программа или операционная система могут быть проинформированы об изменении состояния RI PIN, не требуя, чтобы программное обеспечение постоянно «опрашивалось» состояние PIN -кода. RI не соответствует другому сигналу, который несет аналогичную информацию противоположной стороной.

На внешнем модемом статус кольцевого штифта часто связан с светом «AA» (автоматический ответ), который мигает, если сигнал RI обнаружил кольцо. Утвержденный сигнал RI внимательно следует за рисунком звонков, что может позволить программному обеспечению обнаруживать характерные кольцевые паттерны.

Сигнал индикатора кольца используется некоторыми более старыми бесперебойными источниками питания (UPSS), чтобы сигнализировать о состоянии отказа питания на компьютер.

Определенные персональные компьютеры могут быть настроены для подъемного кольца , позволяя компьютеру, который подвешен для ответа на телефонный звонок.

RTS, CTS и RTR

Дополнительная информация: управление потоком (данные) § Управление аппаратным потоком

Запрос на отправку (RTS) и Clear to Send (CTS) сигналы были первоначально определены для использования с модемами полумуплекса (One Direction за раз), таких как Bell 202 . Эти модемы отключают свои передатчики, когда они не требуются, и должны передавать преамбулу синхронизации в приемник при повторном их. DTE утверждает, что RTS указывает на желание передавать в DCE, и в ответ DCE утверждает, что CTS предоставит разрешение, как только синхронизация с DCE на дальнем конце достигнута. Такие модемы больше не используются. Не существует соответствующего сигнала, который DTE мог бы использовать, чтобы временно остановить входящие данные из DCE. Таким образом, использование RS-232 сигналов RT и CTS, согласно более старым версиям стандарта, является асимметричным.

Эта схема также используется в современных конвертерах от RS-232 в RS-485 . RS-485-это шина с несколькими доступами, на которой может передаваться только одно устройство, концепция, которая не предусмотрена в RS-232. Устройство RS-232 утверждает, что RTS сообщает преобразователю, чтобы контролировать шину RS-485, чтобы преобразователь и, следовательно, устройство RS-232 могли отправлять данные на шину.

Современные средства связи используют полнодуплексные (оба направления одновременно) модемы. В этой среде у DTE нет причин для Deassert RTS. Однако из -за возможности изменения качества линии, задержек в обработке данных и т. Д., Существует необходимость в симметричном, двухнаправленном управлении потоком .

Симметричная альтернатива, обеспечивающая контроль потока в обоих направлениях, была разработана и продавалась в конце 1980 -х годов различными производителями оборудования. Он пересмотрел сигнал RTS, чтобы означать, что DTE готова получать данные из DCE. Эта схема была в конечном итоге кодифицирована в версии RS-232-E (фактически TIA-232-E к тому времени) путем определения нового сигнала «RTR (готово к получению)», который является CCITT V.24 CUX 133. TIA-232 -E и соответствующие международные стандарты были обновлены, чтобы показать, что схема 133, когда он реализован, разделяет тот же вывод, что и RTS (запрос на отправку), и что при использовании 133 DCE предполагается, что DCE предполагается в любое время Полем

В этой схеме обычно называется «управление потоком RTS/CTS» или «Руководство RTS/CTS» (хотя технически правильное имя будет «RTR/CTS»), DTE утверждает RT, когда он готов получить данные от DCE, и DCE утверждает CT, когда он готов получить данные из DTE. В отличие от исходного использования RT и CTS с полудуплексными модемами, эти два сигнала работают независимо друг от друга. Это пример управления аппаратным потоком . Тем не менее, «Управление аппаратным потоком» в описании параметров, доступных на устройстве, оснащенном RS-232, не всегда означает руку RTS/CTS.

Оборудование с использованием этого протокола должно быть подготовлено для буферизации некоторых дополнительных данных, поскольку удаленная система, возможно, начала передавать непосредственно перед локальной системой отмены RTR.

3-проводной и 5-проводной RS-232

Минимальное «3-проводное» соединение RS-232, состоящее только из данных о передаче, полученных данных и земли, обычно используется, когда полные средства RS-232 не требуются. Даже двухпроводное соединение (данные и заземление) можно использовать, если поток данных является одним из способов (например, цифровой почтовой шкалы, которая периодически отправляет считывание веса, или GPS-приемник, который периодически отправляет позицию, если нет конфигурации через RS -232 необходим). Когда в дополнение к двусторонним данным требуется только управление аппаратным потоком, линии RTS и CTS добавляются в 5-проводной версии.

Редко используемые функции

Стандарт EIA-232 определяет соединения для нескольких функций, которые не используются в большинстве реализаций. Их использование требует 25-контактных разъемов и кабелей.

Выбор скорости сигнала

DTE или DCE могут указать использование «высокой» или «низкой» частоты сигналов. Ставки, а также какое устройство выберет скорость, должны быть настроены как в DTE, так и в DTE. Загородованное устройство выбирает высокую скорость, установив сигнал скорости сигнала данных (DSRS, PIN 23). Иногда называемый Select Data Select (DRS), этот сигнал не следует путать с более часто используемым набором данных (DSR, PIN 6).

Тестирование петли

Многие устройства DCE обладают возможностью петли , используемой для тестирования. При включении сигналы повторяются обратно к отправителю, а не отправляются на приемник. При поддержке, DTE может сигнализировать о локальном DCE (тот, к которому он подключен), чтобы войти в режим петли, установив локальный цикл (LL, PIN 18) на ON или удаленный DCE (тот, к которому подключен локальный DCE) к Введите режим Loopback, установив удаленный цикл (RL, PIN 21) на ON. Последний проверяет связь связи, а также оба DCE. Когда DCE находится в тестовом режиме, он сигнализирует DTE, установив индикатор теста (TI, PIN 25) на ON.

Обычно используемая версия тестирования Loopback не включает никаких специальных возможностей для любого конца. Аппаратная петля - это просто провод, соединяющий дополнительные контакты вместе в одном разъеме (см. Loopback ).

Тестирование петли часто проводится со специализированным DTE, называемым тестером частоты ошибок (или BERT).

Сигналы времени

Некоторые синхронные устройства предоставляют такточный сигнал для синхронизации передачи данных, особенно при более высоких скоростях данных. Два сигнала времени предоставляются DCE. PIN 15 - это часы передатчика (TCK) или время отправки (ST); DTE помещает следующий бит на линию передачи данных (PIN 2), когда эти часы переходят с OFF на ON (поэтому он стабилен во время перехода OFF, когда DCE регистрирует бит). PIN 17 - это часы приемника (RCK) или время приема (RT); DTE считывает следующий бит из линии приема данных (PIN 3), когда эти часы переходят с OFN OFF.

Альтернативно, DTE может предоставить такточный сигнал, называемый синхронизацией передатчика (TT, PIN 24) для передаваемых данных. Данные изменяются, когда часы переходят с отключения на ON и читаются во время перехода ON OFF. TT может быть использован для преодоления проблемы задержки распространения в длинном кабеле. ST должен пройти кабель неизвестной длины и задержки, немного от DTE после еще одной неизвестной задержки и вернуть его в DCE из той же неизвестной задержки кабеля. При отправке данных на высокой скорости бит данных может не поступить вовремя для перехода OFF ST.

Поскольку связь между передаваемым битом и TT может быть зафиксирована в конструкции DTE, и поскольку оба сигнала проходят одну и ту же длину кабеля, с помощью TT устраняет проблему. TT может быть сгенерирован путем цикла ST обратно с соответствующим изменением фазы, чтобы выровнять его с передаваемыми данными. ST Loop обратно в TT позволяет DTE использовать DCE в качестве частоты и исправлять часы до времени данных.

Для таких протоколов требуется синхронное оформление, как SDLC , HDLC и X.25 .

Вторичный канал

Вторичный канал данных, идентичный по способности к первичному каналу, можно при желании реализовать устройства DTE и DCE. ПИН -задания следующие:

Сигнал	Приколоть
Общий земля	7 (так же, как и первичный)
Вторичные передаваемые данные (Std или S.Txd)	14
Вторичные полученные данные (SRD или S.RXD)	16
Вторичный запрос на отправку (SRTS или S.RTS)	19
Вторичное чистое для отправки (SCTS или S.CRS)	13
Обнаружение вторичного носителя (SDCD или S.DCD)	12

Связанные стандарты

Другие серийные стандарты сигнализации могут не взаимодействовать со стандартными соответствием портов RS-232. Например, использование уровней TTL почти +5 В и 0 В ставит уровень знака в неопределенную область стандарта. Такие уровни иногда используются с NMEA 0183 -S -Compliant GPS -приемниками и искателями глубины . чип, такой как MAX232 Для преобразования уровней напряжения требуется .

20 мА Петля тока использует отсутствие тока 20 мА для высокого уровня и наличие тока в петле для низкого уровня; Этот метод сигнализации часто используется для дальних и оптически изолированных ссылок. Подключение устройства тока с соответствующим портом RS-232 требует переводчика уровня. Устройства тока могут поставлять напряжения, превышающие необходимые ограничения напряжения соответствующего устройства. Оригинальная последовательная порта IBM PC реализовала интерфейс текущего петли 20 мА, который никогда не эмулировал другие поставщики оборудования, совместимого с плагинами .

Другие серийные интерфейсы, аналогичные RS-232:

• RS-422 -высокоскоростная система, похожая на RS-232, но с дифференциальной передачей сигналов
• RS-423 -высокоскоростная система, аналогичная RS-422, но с несбалансированной передачей сигналов
• RS-449 -функциональный и механический интерфейс, в котором использовались сигналы RS-422 и RS-423; никогда не завоевал популярность, как рупий-232 и был снят с помощью ОВОС
• RS-485 -потомок RS-422, который можно использовать в качестве шины в многократных конфигурациях
• MIL-STD-188 -система, такая как RS-232, но с лучшим импедансом и контролем времени. Одно значимое различие: RS-232 использует положительное напряжение, чтобы указать 0 и отрицательное напряжение, чтобы указать 1. MIL-STD-188 использует отрицательное напряжение для 0 и положительное напряжение для 1.
• EIA-530 -высокоскоростная система с использованием электрических свойств RS-422 или RS-423 в конфигурации распинений EIA-232, таким образом, объединяя лучшие из обоих; Supersedes RS-449
• EIA/TIA-561 -Определяет расписания RS-232 для восьмипозиционных модульных разъемов с восемью позициями (8P8C) (которые могут быть неправильно называются разъемами RJ45)
• EIA/TIA-562 -низковольтная версия EIA/TIA-232
• TIA-574-стандартизирует 9-контактный D-Subminiature Connector Pinout для использования с электрической сигнализацией EIA-232, который был вызван на IBM PC/AT
• EIA/TIA-694 -аналогично TIA/EIA-232-F, но при поддержке более высоких скоростей передачи данных до 512 кбит/с/с.

Международный союз телекоммуникации публикует стандартный ITR-R V.24 (ранее CCITT Standard V.24), «Список определений для обмена цепями между оборудованием к терминалу данных (DTE) и оборудованием концентрации данных (DCE)» с определениями схем, совместимых с Те, кто находится в EIA 232. V.24 не указывают уровни сигнала или время. Электрические параметры для сигналов указаны в ITU-RV.28.

Инструменты разработки

При разработке или устранении неполадок с использованием RS-232 тщательное изучение аппаратных сигналов может быть важно для поиска проблем. Это можно сделать с помощью простых устройств со светодиодами, которые указывают логические уровни данных и контрольных сигналов. Кабели «Y» могут использоваться для использования другого последовательного порта для контроля всего трафика в одном направлении. Анализатор последовательной линии -это устройство, похожее на логический анализатор , но специализированный на уровнях напряжения RS-232, разъемы и, где используются, так же сигналы; Он собирает, хранит и отображает сигналы данных и управления, позволяя разработчикам подробно просмотреть их. Некоторые просто отображают сигналы как формы волны; Более сложные версии включают в себя способность декодировать символы в ASCII или других общих кодах и интерпретировать общие протоколы, используемые в RS-232, такие как SDLC , HDLC , DDCMP и X.25 . Анализаторы последовательных линий доступны в качестве автономных единиц, как программные и интерфейсные кабели для логических анализаторов общего назначения и осциллографов , а также в качестве программ, которые работают на общих персональных компьютерах и устройствах.

Смотрите также

• Сравнение синхронной и асинхронной передачи сигналов

Дальнейшее чтение

• Аксельсон, Ян (2007). Последовательный порт завершен: COM -порты, USB -виртуальные COM -порты и порты для встроенных систем (2 -е изд.). Lakeview Research. ISBN  978-1-931-44806-2 .
• Интерфейсные схемы для TIA/EIA-232-F: Примечания к дизайну (PDF) . Продукты смешанного сигнала (технический отчет). Техасские инструменты . Сентябрь 2002 г. SLLA037. Архивировано (PDF) из оригинала 2017-03-05 . Получено 2017-03-05 .
• Основы серийных коммуникаций RS - 232 (PDF) . Даллас Полупроводник . 1998-03-09. Примечание 83. Архивировано (PDF) из оригинала 2017-03-05 . Получено 2017-03-05 .
• "RS232C Стандарт" . База знаний . Национальные инструменты . Архивировано из оригинала 2017-03-05 . Получено 2017-03-05 .
• Рекомендация ITU -T v.24 - Связь данных по телефонной сети - Список определений для обменных цепей между оборудованием терминала данных (DTE) и оборудованием, выпускающим схемой данных (DCE) . Международный союз телекоммуникаций (ITU-T). Март 1993 года. Архивировано с оригинала 2015-08-17 . Получено 2017-03-05 .

Внешние ссылки

• Серийное программирование: RS-232 соединения в Wikibooks