RS-232 (Recommended Standard 232)

Стандарт RS-232 используется для передачи информации со скоростью несколько тысяч бит в секунду. Стандартом определены биполярные уровни от ±5 до ±15 В. Кроме этого стандарт описывает управляющие сигналы интерфейса, пересылку данных и типы разъемов. В стандарте предусмотрены асинхронный и синхронный режимы обмена, но СОМ-порты поддерживают только асинхронный режим. Интерфейс не обеспечивает гальванической развязки устройств и предполагает наличие защитного заземления для соединяемых устройств, если они оба питаются от сети переменного тока и имеют сетевые фильтры. Применяя этот стандарт можно использовать многожильный кабель без всякой экранировки, так как максимальная скорость изменения напряжения формирователей для минимизации перекрестных помех намерено ограничена величиной 30 В/мкс.

В стандарте Кабели подключения модемов c вилками DB25P, DB9P и розетками DB25S, DB9S подключаются по схеме, приведенной на рисунке ниже:

Если устройства одинаковые (2 компьютера) используются нуль-модемные кабели т. к. разъемы в них одинаковые:

Ниже приведена осциллограмма сигнала в цепи передачи данных при посылке 16-ти байт данных с символами 00h, 11h, 22h,…FFh без бита четности P.

Асинхронный режим передачи является байт-ориентированным - минимальная пересылаемая единица информации — один байт (один символ).

Передача каждо­го байта начинается со старт-бита, сигнализирующего приемнику о начале посыл­ки, за которым следуют биты данных и, возможно, бит паритета (четности). Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу между посылками. Старт-бит следующего байта посылается в любой момент после стоп-бита, то есть между передачами возможны паузы произвольной длительности. Старт-бит, имеющий всегда строго определенное значение (логический 0), обеспечивает простой меха­низм синхронизации приемника по сигналу от передатчика. Внутренний генера­тор синхронизации приемника использует счетчик-делитель опорной частоты, обнуляемый в момент приема начала старт-бита. Этот счетчик генерирует внут­ренние стробы, по которым приемник фиксирует последующие принимаемые биты. В идеале стробы располагаются в середине битовых интервалов, что позво­ляет принимать данные и при незначительном рассогласовании скоростей при­емника и передатчика. Количество бит данных может составлять 5, 6, 7 или 8 (5- и 6-битные форматы распространены незначительно). Количество стоп-бит может быть 1, 1,5 или 2 («полтора бита» означает только длительность стопового интервала). Интерфейс RS-485 имеет такой же формат передачи.

Данные могут передаваться по протоколу управления потоком. Аппаратный протокол управления потоком RTS/CTS (hardware flow control) ис­пользует сигнал CIS, который позволяет остановить передачу данных, если при­емник не готов к их приему.

Передатчик «выпускает» очередной байт только при включенной линии CTS. Байт, который уже начал передаваться, задер­жать сигналом CTS невозможно (это гарантирует целостность посылки).

Кроме аппаратного протокола управления потоком есть программный протокол управления потоком. Работает протокол следующим обра­зом: если устройство, принимающее данные, обнаруживает причины, по которым оно не может их дальше принимать, оно по обратному последовательному каналу посылает байт-символ XOFF (13h). Противоположное устройство, приняв этот символ, приостанавливает передачу. Когда принимающее устройство снова стано­вится готовым к приему данных, оно посылает символ XON (llh), приняв который противоположное устройство возобновляет передачу.

Преимущество программного протокола заключается в отсутствии необходимо­сти передачи управляющих сигналов интерфейса — минимальный кабель для дву­стороннего обмена может иметь только 3 провода (см. рис. 2.5, а). Недостатком, помимо обязательного наличия буфера и большего времени реакции (снижающе­го общую производительность канала из-за ожидания сигнала XON), является сложность реализации полнодуплексного режима обмена. В этом случае из пото­ка принимаемых данных должны выделяться (и обрабатываться) символы управ­ления потоком, что ограничивает набор передаваемых символов. Протокол управления потоком применяется так же в случае RS-485.

RS-232 широко используется для обеспечения связи между компьютерами и терминалами.

Использованные источники:

Михаил Гук "Аппаратные интерфейсы ПК", ПИТЕР, 2002,

П. Хоровиц, У. Хилл "Искусство схемотехники", т.т. 1-2. - М., Мир, 1998.