Db-9

Принципы работы интерфейса RS-232

В состав PC AT входит оборудование, которое обеспечивает об­мен данными между различными устройствами в последовательном коде по асинхронному методу.

Это оборудование соответствует требованиям стандарта США RS-232C и рекомендациям V.24 и V.28 международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии МККТТ (CCITT).

Этим стандартам соответствуют ГОСТ 18145-81 и ГОСТ 23675-79 со­ответственно.

В дальнейшем будем называть такое оборудование наиболее расп­ространённым термином – интерфейсом RS-232C, или последовательным асинхронным интерфейсом.

Интерфейс RS-232C обеспечивает следующие возможности:

1) применение PC в качестве абонентского пункта в системах и сетях телеобработки данных. В этом случае PC подключается через этот интерфейс к устройствам преобразования сигналов (модемам), которые в свою очередь подключаются к каналам связи;

2) подключение к PC различных устройств ввода-вывода (графо­построителей, принтеров, графических манипуляторов, внешних НГМД, стриммеров и т.д.);

3) объединение нескольких PC между собой и с другими ЭВМ для организации перекачки файлов между ними.

отсутствием зап­рещенных к использованию для передачи данных кодовых комбинаций, наличием специализированных БИС и ИС, на которых достаточно эффек­тивно реализуется данный интерфейс, простотой конструкции соедини­тельных кабелей.

Основные принципы обмена информацией по интерфейсу RS-232C заключаются в следующем:

1) обмен данными обеспечивается по двум цепям, каждая из ко­торых является для одной из сторон передающей, а для другой прием­ной;

3) передаче каждого знака данных предшествует передача стар­товой посылки, т.е. передача двоичного нуля в течение времени, равного времени передачи одного бита данных;

4) после передачи стартовой посылки обеспечивается последова­тельная передача всех разрядов знака данных, начиная с младшего разряда. Количество разрядов знака может быть 5, 6, 7 или 8;

5) после передачи последнего разряда знака данных возможна передача контрольного разряда, который дополняет сумму по модулю 2 переданных разрядов до четности или нечетности. В некоторых систе­мах передача контрольного разряда не выполняется;

Обмен данными по описанным выше принципам требует предвари­тельного согласования приемника и передатчика по количеству ис­пользуемых разрядов в символе, правилам формирования контрольного разряда и длительности передачи бита данных.

Последнее согласование обеспечивается путем стандартизации ряда скоростей: 50, 75, 100, 110, 200, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19 200, 38 400, 57 000 или 115 000 бит в секунду. Установ­ленная скорость должна отличаться от номинальной не более чем на 2 %, что гарантированно обеспечивается применением генераторов с кварцевыми резонаторами.

Обычно используется генератор с частотой 1,8432 МГц.

Универсальный асинхронный прие­мопередатчик (УАПП) RS-232C

Основные функции, выполняемые оборудованием интерфейса RS-232C:

1) обеспечение преобразования параллельного кода в последова­тельный при передаче данных и обратное преобразование при их прие­ме;

2) формирование стартового, контрольного и стопового разрядов при передаче данных;

4) прием и передача знака на фиксированных скоростях;

5) формирование и контроль состояния сигналов в интерфейсе RS-232C;

6) организация диагностической проверки без использования подключаемого к интерфейсу RS-232C оборудования.

Оборудование, выполняющее перечисленные выше функции, реали­зуется в виде БИС, которые получили наименование “универсальный асинхронный приемопередатчик” (УАПП) (UART). УАПП реализованы в виде целого ряда БИС различных конструкций и компоновки. Эти БИС могут располагаться как на базовой плате РС, так и входить в раз­личных комбинациях в адаптеры интерфейсов.

Стандартные схемы обжима

Существует две схемы обжима витой пары rj 45 или распиновки:

• прямая;
• перекрестная.

При прямой обжимке rj 45 коннекторы (штекеры) с обеих сторон провода подключаются по одной схеме, а при перекрестной — схема меняется.

На коннекторе гнезда под провода пронумерованы и каждый из них предназначен для провода с определенным цветом, в согласии с выбранным вариантом. Вариант Т568А имеет следующую схему подключения:

• 1. бело-зеленый;
• 2. зеленый;
• 3. бело-оранжевый;
• 4. синий;
• 5. бело-синий;
• 6. оранжевый;
• 7. бело-коричневый;
• 8. коричневый.

Вариант Т568В подключается по этой схеме:

• 1. бело-оранжевый;
• 2. оранжевый;
• 3. бело-зеленый;
• 4. синий;
• 5. бело-синий;
• 6. зеленый;
• 7. бело-коричневый;
• 8. коричневый.

Для прямого подключения используется в основном последний вариант, для смешанного подключения – оба.

Вариант №1 – прямой 8-проводниковый кабель

Этот вариант подходит для подключения разных типов электронных устройств. Например, кабель, подключенный по такому варианту, используется для соединения компьютера с коммутаторами. Штекер rj 45 обжимается по варианту Т568В с обеих сторон кабеля.

Вариант №2 – 8-проводниковый кроссовер

Для подключения однотипных устройств, таких как компьютер-компьютер используют кроссовер. Кроссовер или перекрестная схема осуществляется двумя путями:

• скорость передачи данных составляет 100 Мбит;
• скорость доходит до 1000 Мбит. В первом случае коннектор rj 45 обжимается на одном конце кабеля по варианту Т568В, а на другом конце по варианту Т568А.

Во втором случае обжим штекера осуществляется по варианту Т568В, а второй конец таким образом:

• бело-зеленый;
• зеленый;
• бело-оранжевый;
• бело-коричневый;
• коричневый;
• оранжевый;
• синий;
• бело-синий.

Вариант №3 – прямой 4-проводниковый кабель

Для низкоскоростных сетей могут использоваться 8-пиновые (8-гнездовые) штекеры с подключением четырех проводов

Для этого важно знать, какие контакты должны быть задействованы. Используются 1 и 2, 3 и 6 гнезда

Берутся любые две пары, но важно, чтобы подключение было одинаковым на обоих концах, например:

• к 1 контакту подключают бело-оранжевый;
• к 2 – оранжевый;
• к 3 – бело-зеленый;
• к 6 – зеленый.

Вариант №4 – 4-проводный кроссовер

Такой вариант больше носит ознакомительный характер, поскольку намеренно понижать скорость для современных устройств нецелесообразно. Рассмотрим, как можно сделать для rg 45 распиновку, — одно из названий rj 45. Чтобы получить перекрестный кабель, достаточно поменять местами подключаемые пары. Допустим, первый коннектор подключен по схеме, показанной выше, тогда второй обжимают следующим образом:

• 1 контакт – бело-зеленый;
• 2 контакт – зеленый;
• 3 контакт – бело-оранжевый;
• 6 контакт – оранжевый.

Назначение прямого и перекрестного подключения такое же, как и при использовании 4 пар.

Sample RS232 serial port device. How serial mouse works

Typical PC mouse controlling system has the following parts: sensors -> mouse controller -> communication link -> data interface -> driver -> software. Sensors are the movement detectors which sense the mouse movement and button swiches which sense the button states. Mouse controller reads the state of those sensors and takes acount of current mouse position. When this information changes the mouse controller sends a packet of data to the computer serial data interface controller. The mouse driver in the computer received that data packet and decodes the information from it and does actions based on the information.

История

RS-232 был впервые представлен в 1960 году Ассоциацией электронной промышленности (EIA) в качестве рекомендуемого стандарта . Первоначальные DTE были электромеханическими телетайпами , а оригинальные DCE были (обычно) модемами. Когда начали использоваться электронные терминалы (умные и глупые), они часто проектировались так, чтобы быть взаимозаменяемыми с телетайпами, и поэтому поддерживали RS-232.

Поскольку стандарт не предусматривал требований к таким устройствам, как компьютеры, принтеры, контрольно-измерительные приборы, POS-терминалы и т. Д., Разработчики, реализующие интерфейс, совместимый с RS-232, на своем оборудовании, часто интерпретировали стандарт идиосинкратически. В результате типичными проблемами были нестандартное назначение выводов цепей на разъемах, а также неправильные или отсутствующие сигналы управления. Несоблюдение стандартов привело к появлению процветающей индустрии коммутационных боксов , патч-боксов, испытательного оборудования, книг и других вспомогательных средств для подключения разнородного оборудования. Распространенным отклонением от стандарта было управление сигналами при пониженном напряжении. Поэтому некоторые производители построили передатчики, которые подавали +5 В и -5 В, и пометили их как «совместимые с RS-232».

Позже персональные компьютеры (и другие устройства) начали использовать стандарт, чтобы они могли подключаться к существующему оборудованию. В течение многих лет порт, совместимый с RS-232, был стандартной функцией для последовательной связи , такой как модемные соединения, на многих компьютерах (при этом компьютер действовал как DTE). Он оставался широко распространенным до конца 1990-х годов. В периферийных устройствах персональных компьютеров он в значительной степени вытеснен другими стандартами интерфейса, такими как USB. RS-232 по-прежнему используется для подключения периферийных устройств старых конструкций, промышленного оборудования (например, ПЛК ), консольных портов и оборудования специального назначения.

Стандарт был переименован несколько раз за время своего существования, поскольку спонсирующая организация меняла свое название, и он был по-разному известен как EIA RS-232, EIA 232, а в последнее время как TIA 232. Стандарт продолжал пересматриваться и обновляться. Ассоциация электронной промышленности, а с 1988 года — Ассоциация индустрии телекоммуникаций (TIA). Редакция C была выпущена в документе, датированном августом 1969 года. Редакция D была выпущена в 1986 году. Текущая редакция — это интерфейс TIA-232-F между оконечным оборудованием данных и оконечным оборудованием каналов данных , использующим последовательный обмен двоичными данными , выпущенный в 1997 году. Редакция C была по времени и деталям, предназначенным для улучшения гармонизации со стандартом CCITT ITU-T / CCITT V.24   , но оборудование, построенное в соответствии с текущим стандартом, будет взаимодействовать со старыми версиями.

Соответствующие стандарты ITU-T включают V.24 (идентификация цепи) и ITU-T / CCITT V.28   (напряжение сигнала и временные характеристики).

В редакции D стандарта EIA-232, сверхминиатюрный разъем D был официально включен как часть стандарта (на него была ссылка только в приложении RS-232-C). Диапазон напряжения был расширен до ± 25 вольт, а предел емкости цепи был явно заявлен как 2500 пФ. В версии E стандарта EIA-232 был представлен новый, меньший по размеру стандартный 26-контактный разъем D-shell «Alt A», а также внесены другие изменения для улучшения совместимости со стандартами CCITT V.24, V.28 и ISO 2110.

История изменений документа спецификации:

• EIA RS-232 (май 1960 г.) «Интерфейс между оконечным оборудованием и данными»
• EIA RS-232-A (октябрь 1963 г.)
• EIA RS-232-B (октябрь 1965 г.)
• EIA RS-232-C (август 1969 г.) «Интерфейс между оконечным оборудованием данных и оборудованием передачи данных, использующим последовательный обмен двоичными данными»
• EIA EIA-232-D (1986)
• TIA TIA / EIA-232-E (1991) «Интерфейс между оконечным оборудованием данных и оборудованием передачи данных, использующим последовательный обмен двоичными данными»
• TIA TIA / EIA-232-F (октябрь 1997 г.)
• ANSI / TIA-232-F-1997 (R2002)
• TIA TIA-232-F (R2012)

Распиновка COM порта(RS232)

Существует 2-е разновидности com порта, 25-и пиновый старый разъем и сменившей его более новый 9-и пиновый разъем.

Ниже приведена схема типового стандартного 9-контактного разъема RS232 с разъемами, этот тип разъема также называется разъемом DB9.

1. Обнаружение несущей(DCD).
2. Получение данных(RXD).
3. Передача данных(TXD).
4. Готовность к обмену со стороны приемника(DTR).
5. Земля(GND).
6. Готовность к обмену со стороны источника(DSR).
7. Запрос на передачу(RTS).
8. Готовность к передаче(CTS).
9. Сигнал вызова(RI).

RJ-45 к DB-9 Информация о выводе адаптера последовательного порта для коммутатора

Консольный порт представляет собой последовательный интерфейс RS-232, который использует разъём RJ-45 для подключения к управляющему устройству, например ПК или ноутбуку. Если на вашем ноутбуке или ПК нет штыря разъема DB-9, и вы хотите подключить ноутбук или ПК к коммутатору, используйте комбинацию адаптера RJ-45 и DB-9.

Цвета проводов:

1 Черный 2 Коричневый 3 Красный 4 Оранжевый 5 Желтый 6 Зеленый 7 Синий 8 Серый (или белый)

Замечание: DCD иногда маркируется как CD

Описание DB 9 (COM)

COM port – это стандартный двунаправленный последовательный порт компьютера, используется для передачи данных согласно протоколу RS-232.

RS-232 (Recommended Standard 232) – это протокол последовательной передачи данных между двумя устройствами (информация передается пакетами по одному байту). Согласно данному протоколу, информация передается у виде двоичного кода: логическому нулю соответствует значение напряжение со знаком “+”, а логической единице соответствует значение напряжения со знаком “–“.

Физически COM-порт реализован в виде 9-контактного разъема (DB-9M) или 25-контактного разъема (DB-25M).

Раньше COM-порты использовались для подключения к компьютеру модема или мыши. Интерфейс COM также позволял объединять персональные компьютеры в сеть. В настоящее время данный интерфейс морально устарел (вытеснен интерфейсами USB и FireWire ), хотя ещё встречаются ПК, на которых присутствует данный порт.

СОМ-порт может выполнять обмен данными на скорости до 115200 бит/с (в данном случае бит/с = бод)

Интерфейс RS-232 (COM-порт)

Сигналы после прохождения по кабелю ослаюляются и искажаются. Ослабление растет с увеличением длины кабеля. Этот эффект сильно связан с электрической емкостью кабеля. По стандарту максимальная нагрузочная емкость составляет 2500 пФ. Типичная погонная емкость кабеля составляет 130 пФ, поэтому максимальная длина кабеля ограничена примерно 17 м.

Контакты разъемов

Serial device hardware implementation

PC serial mouse uses typically DTR and RTS lines for generating +5V power for microcontroller circuit in the mouse. Because typical optomechanical mouse also needs power for 4 leds in the optocoupler movevement detectors, there is not much power to loose. A typical approach is to use diodes to take current from DTR and RTS lines and then feed it through resistor to all of the (infrared) leds in the movement detectors. The positive power supply usually taken from RTS and DTR lines (just after the diodes and before the resistor going to leds). The negative supply for transmitter is taken from TD pin. Typical PC serial port mouse takes 10 mA total current and operates at voltage range of 6-15V. The data itself in sent using standard asynchronous RS-232C serial format:

Serial mouse pinout explanation

RTS = Request to Send CTS = Clear to Send DSR = Data Set Ready DTR = Data Terminal Ready

When DTR line is toggled, mouse should send one data byte containing letter M (ascii 77) to identify itself. To function correctly, both the RTS and DTR lines must be positive. The lines DTR-DSR and RTS-CTS must NOT be shorted. Implement the RTS toggle function by setting the RTS line negative and positive again. The negative pulse width is at least 100ms. After a cold boot, the RTS line is usually set to a negative level. In this case, setting the RTS line to a positive level is also considered an RTS toggle.

Последовательный интерфейс RS-232 — обзор стандарта

Это широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных, определяемый стандартом EIA RS-232-C и рекомендациями V.24 CCITT. Изначально он создавался для связи компьютера с терминалом. В настоящее время используется в самых различных сферах.

Интерфейс RS-232-C соединяет два устройства. Линия передачи первого устройства соединяется с линией приема второго и наоборот (полный дуплекс) Для управления соединенными устройствами используется программное подтверждение (введение в поток передаваемых данных соответствующих управляющих символов). Возможна организация аппаратного подтверждения путем организации дополнительных RS-232 линий для обеспечения функций определения статуса и управления.

Порядок обмена по интерфейсу RS-232C:

Интерфейс RS-232C предназначен для подключения к компьютеру стандартных внешних устройств (принтера, сканера, модема, мыши и др.), а также для связи компьютеров между собой. Основными преимуществами использования RS-232C по сравнению с Centronics являются:

Назначение сигналов следующее:

Для двухпроводной линии связи в случае только передачи из компьютера во внешнее устройство используются сигналы SG и TxD. Все 10 сигналов интерфейса задействуются только при соединении компьютера с модемом.

Формат передаваемых данных показан на рисунке ниже. Собственно, данные (5, 6, 7 или 8 бит) сопровождаются стартовым битом, битом четности и одним или двумя стоповыми битами. Получив стартовый бит, приемник выбирает из линии биты данных через определенные интервалы времени

Очень важно, чтобы тактовые частоты приемника и передатчика были одинаковыми, допустимое расхождение — не более 10 %). Скорость передачи по RS-232C может выбираться из ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с

Все сигналы RS-232C передаются специально выбранными уровнями, обеспечивающими высокую помехоустойчивость связи (рисунок ниже). Отметим, что данные передаются в инверсном коде (логической единице соответствует низкий уровень, логическому нулю — высокий уровень).

Для подключения произвольного УС к компьютеру через RS-232C обычно используют трех- или четырехпроводную линию связи, но можно задействовать и другие сигналы интерфейса.

Обмен по RS-232C осуществляется с помощью обращений по специально выделенным для этого портам:

Как получить 5 вольт от порта RS-232?

Распиновка мус лада калина

Список необходимых деталей:

1. Линейный регулятор — L78L05.
2. 2 выпрямительных диода (D1, D2) — 1N4004.
3. Электролитический конденсатор (C1) — 22 мкФ.
4. Конденсатор (C2) — 0.001 мкФ.
5. 2 резистора (R1, R2) — 43 Ом.

В схеме используется LM78L05 или советский аналог на 5В. Диоды любые. Напряжение +5В получается из сигналов RTS и DTR в RS-232. Эта схема даже из портативного компьютера может выдавать ток 12 мА. Единственный недостаток — то, что устройство транзисторно-транзисторной логики должно быть изолировано от корпуса компьютера, потому что интерфейс воспринимает корпус RS-232 как положительное напряжение.

RS232 последовательный параметры данных и формат пакета

1200 бит, 7 бит данных, 1 стоп-бит

Пакет данных 3 байта пакета. Это Отправь компьютера с каждым разом состояние мыши изменения (движения мыши или нажатии клавиш / выхода).

         D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
  
  1.  X 1 LB RB Y6 Y7 X6 X7
  2.  X 0 x5 x4 x3 x2 x1 x0      
  3.  X 0 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0
 

Примечание: немного помеченных знаком Х 0, если мышь получала по 7 бит и 2 стоп-бита формата. Кроме того, можно использовать 8 бит и 1 стоповый бит формата для приема. В этом случае X получает значение 1. Самым безопасным, чтобы все работало является использование 7 битов данных и 1 стоповый бит при получении мыши информации (и если вы делаете мыши затем отправить 7 бит и 2 стоп-бита).

Байта обозначены цифрой 1. это отправить, а затем остальные. Бит D6 в первый байт используется для syncronizing программного обеспечения для мыши пакеты, если она выходит из синхронизации.

LB является состояние левой кнопки (1 означает нажата), RB является состояние правую кнопку (1 означает нажата); X7-X0 движение в направлении X, так как последний пакет (подписан байт); Y7-Y0 движение Y направлении, так как последний пакет (подписан байт)

Кабельные соединения между последовательными портами

Кабель от одного последовательного порта всегда соединяется с другим последовательным портом.
Внешний модем или другое устройство, которое подсоединяется к последовательному порту имеет встроенный в него последовательный порт. Для модемов кабель имеет прямую разводку: контакт 2 идет к контакту 2, и т.д. Модем называется DCE устройством (Data Communications Equipment — оборудование передачи данных), а компьютер называется DTE устройством (Data Terminal Equipment — оборудование отображения данных). Для соединения устройств типа DTE-в-DCE необходимо использовать прямой кабель. Для соединения DTE-в-DTE необходимо использовать нуль-модемный кабель (иначе называемый перевернутый кабель). Существует несколько способов разводки таких кабелей (смотрите примеры в разеделе «Кабели последовательного интерфейса «)

Работа по последовательному интерфейсу имеет свои преимущества. Одна из причин это то, что все сигналы однонаправленные. Если контакт 2 отправляет данные (и не позволяет принимать другие сигналы) то очевидно, что нельзя подсоединить к контакту 2 контакт того же типа. Если вы все же сделаете это, то вы не смоежет не отсылать, ни принимать сигналы по этой линии. Есть два разных способа соединения устройств. Один из них подразумевает соединение двух устройств разного типа, когда контакт №2 одного отсылает данные на контакт №2 второго (который принимает этот сигнал).
Это путь, когда вы соединяете компьютер (DTE) и модем (DCE).
Также существует второй путь в котором устройства могут быть одного типа: соедините контакт отправки данных №2 с контактом №3, принимающим данные устройства того же типа. Это путь, когда можно соединять два компьютера (DTE-в-DTE). Тип кабеля, использумый в этом случае называется null-modem cable (нуль-модемный кабель) поскольку он соединяет два компьютера без использования модемов. Нуль-модемный также иногда называют перевернутым кабелем, т.к. провода между контактами 2 иd 3 идут наоборот. Пример выше приведен для контактов 25-ти контактного разъема, но также соответственно можно использовать и 9-ти контактный разъем.

Разъёмы RS-232 25 pin

Передача данных RS-232 состоит из временных рядов битов. Поддерживаются как синхронная, так и асинхронная передача, но асинхронный канал, отправляющий пакеты из семи или восьми битов, является наиболее распространенной конфигурацией на ПК. Устройства RS-232 могут быть классифицированы как оконечное оборудование данных (DTE) или оборудование передачи данных (DCE) — это определяет, какие провода будут отправлять и получать каждый сигнал. Персональные компьютеры обычно оснащены упрощенной версией интерфейса RS-232.

Сигналы контактов RS232 представлены уровнями напряжения относительно общей схемы (питание / логическая земля). В состоянии ожидания (MARK) уровень сигнала отрицательный относительно общего, а в активном состоянии (SPACE) уровень сигнала положительный относительно общего провода. RS232 имеет множество линий подтверждения связи (в основном используется с модемами), а также определяет протокол связи.

Интерфейс RS-232 предполагает наличие общего заземления между DTE и DCE. Это разумное предположение, когда короткий кабель соединяет DTE с DCE, но с более длинными линиями и соединениями между устройствами, которые могут находиться на разных электрических шинах с разным заземлением, это может быть неверно. Данные RS232 биполярны.

Стандарт определяет максимальное напряжение холостого хода 25 В, но общие уровни сигналов составляют 5 В, 10 В, 12 В и 15 В. Цепи, управляющие интерфейсом, совместимым с RS-232, должны выдерживать неопределенно долгое короткое замыкание на землю или на любой уровень напряжения до 25 вольт. От +3 до +12 вольт указывает состояние ВКЛЮЧЕНО или 0, в то время как от -3 до -12 В указывает состояние ВЫКЛЮЧЕНО 1 состояние.

Уровень выходного сигнала обычно колеблется от +12 В до -12 В. Мертвая зона между + 3В и -3В предназначена для поглощения линейного шума. В различных определениях распиновки, подобных RS-232, эта мертвая зона может отличаться. Например, определение для V.10 имеет мертвую зону от + 0,3 В до -0,3 В. Многие приемники, разработанные для RS-232, чувствительны к перепадам напряжения 1 В или меньше.

Похожие записи:

Мультиметр dt9205a, только это не тот что я тогда угробил Намоточный станок Градуировочная таблица резервуара: необходимые сведения о ней Стабилизатор крен8б (кр142ен8б) на 12 в Особенности единиц измерения квт и ква Как подключить светодиодную лампу вместо люминесцентных