RS-232 ( English Recommended Standard 232 , jiný název EIA232 [1] ) je standard fyzické vrstvy pro asynchronní rozhraní (UART) . Zařízení, které podporuje tento standard, je běžně známé jako sériový port osobního počítače . Historicky byl standard široce používán v telekomunikacíchzařízení. V současné době slouží k připojení k počítačům širokého kursu nenáročného zařízení, zvláště když je výrazně vyjmuto z počítače a podmínky použití se odchylují od standardních. V počítačích obsazených kancelářskými a zábavními aplikacemi je prakticky nahrazeno rozhraním USB .
RS-232 zajišťuje přenos dat a některých speciálních signálů mezi terminálem ( anglicky Data Terminal Equipment , DTE) a komunikačním zařízením ( anglicky Data Communications Equipment , DCE) na vzdálenost až 15 metrů při maximální rychlosti (115200 baudů ). Jelikož je toto rozhraní známé nejen jednoduchostí programování, ale také nenáročností, v reálných podmínkách se tato vzdálenost mnohonásobně zvětšuje s přibližně úměrným poklesem rychlosti.
Protokol rozhraní zahrnuje dva režimy přenosu dat - synchronní a asynchronní , stejně jako dva způsoby řízení výměny dat - hardware a software. Každý režim může pracovat s jakýmkoliv způsobem ovládání. Protokol také předpokládá možnost řídit přenos dat speciálními signály nastavenými hostitelem (DSR - ready status signal, DTR - data transfer ready signal).
Pro přenos dat přes rozhraní RS-232 se používá kód NRZ , který není samosynchronizační, proto se pro synchronizaci používají start a stop bity, které umožňují vybrat bitovou sekvenci a synchronizovat přijímač s vysílačem.
Původně navržený pro připojení telefonních modemů k počítačům . V souvislosti s takovou specializací má základy např. v podobě samostatné RING linky („volání“). Telefonní modemy postupně přecházely na jiná rozhraní (USB), ale konektor RS-232 byl k dispozici na všech osobních počítačích a mnoho výrobců zařízení jej využívalo k připojení svých zařízení (například počítačové myši ).
V současné době se nejčastěji používá v průmyslových a vysoce specializovaných zařízeních, vestavěných zařízeních . Na přenosných počítačích (notebooky, netbooky, PDA atd.) nenašel RS-232 široké uplatnění, nicméně až donedávna základní desky stacionárních osobních počítačů stále obsahovaly RS-232 - buď ve formě konektoru na zadní straně panelu, nebo ve formě bloku pro připojení kabelu na desce. Je také možné použít adaptéry-převodníky. Kromě toho je RS-232 k dispozici na některých televizorech a přijímačích , zejména satelitních, kde je také určen pro aktualizaci firmwaru přes počítač.
Často se tento standard používá pro interakci mikrokontrolérů různých architektur, které obsahují rozhraní UART, s jinými digitálními zařízeními a periferiemi.
RS-232 je kabelové duplexní rozhraní. Metoda přenosu dat je podobná asynchronnímu sériovému rozhraní UART .
Informace jsou přenášeny po drátech binárním signálem se dvěma napěťovými úrovněmi ( kód NRZ ). Logická "0" odpovídá kladnému napětí (od +5 do +15 V pro vysílač) a logická "1" - záporná (od -5 do -15 V pro vysílač). Pro elektrické přizpůsobení linek RS-232 a standardní digitální logiky UART je k dispozici široká škála budičových mikroobvodů, například MAX232 .
Kromě vstupních a výstupních datových linek RS-232 reguloval řadu volitelných pomocných linek pro hardwarové řízení toku a speciální funkce.
Standard ITU-T V.24/V.28 | Standard TIA / EIA -232 | Neoficiální společné označení | Typ | Popis | Směr | Čísla pinů v konektorech podle norem. Níže je uveden typ konektoru. | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
EIA/TIA-232-F (RS-232) | EIA-232-E Alt A | EIA-574/562 | EIA-561/562 | ||||||||
Řetěz | Název signálu | Řetěz | Název signálu | DB-25 | UD-26 | DB-9 | 8P8C | ||||
Ochranná zem nebo štít | PG | PG | Kabelová obrazovka, může připojit pouzdra na přístroje. Nepoužívá se pro signály. V závislosti na provozních podmínkách může být připojen nebo izolován od obvodu signálu AB (propojkou). | - | jeden | jeden | - | - | |||
102 | Signální zem nebo společný návrat | AB | Společný signál | GND | SG | Společný signální vodič | - | 7 | 7 | 5 | čtyři |
103 | přenášená data | BA | Přenášená data | TxD | D | Přenos dat. Přenos je povolen, když je stav (CA&CB&CC&CD)=ON. Je také povoleno posílat ovládací příkazy do DCE (programování, vytáčení) ve stavu (CB&¬(CC)&CD) =ON | DTE→DCE | 2 | 2 | 3 | 6 |
104 | přijatá data | BB | přijatá data | RxD | D | Příjem dat | DTE←DCE | 3 | 3 | 2 | 5 |
105 | Žádost o odeslání | CA | Žádost o odeslání | RTS | C | Žádost o převod. Přenos dat přes BA je doprovázen tímto signálem. V poloduplexním režimu řídí směr přenosu (zakazuje příjem dat přes BB). CA se nesmí přepnout z OFF do ON, když CF=ON. | DTE→DCE | čtyři | čtyři | 7 | osm |
133 | Připraveno k příjmu | CJ | Připraveno k příjmu | - | C | Připraveno k příjmu. Umožňuje příjem dat na BB. Používá se k řízení přetečení vstupní vyrovnávací paměti DTE. Obvykle se nepoužívá v EIA/TIA, ale může být použit místo obvodu CA (v tomto případě zůstává CA vždy zapnutý). | DTE→DCE | ||||
106 | Připraveno k odeslání | CB | Vymazat k odeslání | CTS | C | Zdarma k převodu. Když CC=ON, znamená to, že DCE a linka jsou připraveny vysílat data. Když CC=OFF, znamená to, že DCE je připraven přijímat řídicí příkazy. | DTE←DCE | 5 | 5 | osm | 7 |
107 | datová sada připravena | CC | DCE připraveno | DSR | C | Označuje, že DCE je připraven k provozu. Účel signálu závisí na režimu činnosti DCE. V hlavním režimu ukazuje stav systému nebo připravenost komunikačního kanálu. | DTE←DCE | 6 | 6 | 6 | 1 [2] |
108/1 | Připojte datovou sadu k lince | CD | DTE připraveno | DTR | C | připravenost na DTE. Požadavek od DTE na DCE k přípravě spojení. | DTE→DCE | dvacet | dvacet | čtyři | 3 |
108/2 | datový terminál připraven | ||||||||||
109 | Detektor signálu přijatého datového kanálu | CF | Detektor přijímaného signálu linky | CD | C | Byl zjištěn přijatý signál. Konkrétní význam signálu závisí na zařízení. Obvykle zobrazuje pracovní stav linky pro režim příjmu. V poloduplexním režimu deaktivuje signál CA. | DTE←DCE | osm | osm | jeden | 2 |
111 | Volič rychlosti datového signálu (DTE) | CH/CI | Volič rychlosti datového signálu | DSRS | C | Výběr přenosové rychlosti. ON - vysoká rychlost OFF - nízká rychlost. Pokud je nutné použít obvod SCF, pak se obvody CH a CI připojí na pin 23. Pokud obvod SCF není použit, pak se obvod CI připojí na pin 12 | DTE→DCE | 23 | 23 | ||
112 | Volič rychlosti datového signálu (DCE) | DTE←DCE | |||||||||
113 | Časování prvku signálu vysílače (DTE) | DA | Časování prvku signálu vysílače (zdroj DTE) | TST out | T | Časování signálu BA (zdroj v DTE) | DTE→DCE | 24 | 24 | ||
114 | Časování prvku signálu vysílače (DCE) | D.B. | Časování prvku signálu vysílače (zdroj DCE) | TST v | T | Časování signálu BA (zdroj v DCE) | DTE←DCE | patnáct | patnáct | ||
115 | Časování prvku signálu přijímače (DCE) | DD | Časování prvku signálu přijímače (zdroj DCE) | RST | T | Časování signálu BB (zdroj v DCE) | DTE←DCE | 17 | 17 | ||
118 | Odeslaná data zpětného kanálu | SBA | Sekundární přenášená data | D | Přenos dat přes druhý (záložní) kanál. Podobně jako signál BA. | DTE→DCE | čtrnáct | čtrnáct | |||
119 | Přijatá zpětná data kanálu | SBB | Sekundární přijatá data | D | Příjem dat na druhém (záložním) kanálu. Podobně jako BB signál. | DTE←DCE | 16 | 16 | |||
120 | Vysílat zpětný kanálový linkový signál | SCA | Sekundární požadavek na odeslání | C | Požadavek na přenos na druhém (záložním) kanálu. Podobně jako signál CA. | DTE→DCE | 19 | 19 | |||
121 | Zpětný kanál připraven | SCB | Sekundární vymazat k odeslání | C | Volný pro přenos na druhém (rezervním) kanálu. Podobně jako CB signál. | DTE←DCE | 13 | 13 | |||
122 | Detektor signálu přijatého zpětného kanálu | SCF | Sekundární detektor přijímaného linkového signálu | C | Na druhém (záložním) kanálu byl detekován přijatý signál. Podobně jako u CF signálu. | DTE←DCE | 12 | 12 | |||
112 | Volič rychlosti datového signálu (DCE) | CI | Volič rychlosti datového signálu (zdroj DCE) | C | Výběr přenosové rychlosti. Pokud je nutné použít obvod SCF, pak se obvody CH a CI připojí na pin 23. Pokud obvod SCF není použit, pak se obvod CI připojí na pin 12 | DTE←DCE | |||||
125 | Indikátor hovoru | CE | prstencový indikátor | R.I. | C | Požadavek na vytvoření připojení ze vzdáleného DCE. Signál je vysílán bez ohledu na stav ostatních signálů. (Přiřazení kontaktu v EIA/TIA je volitelné) | DTE←DCE | 22 | 22 | 9 | jeden |
135 | přijatou přítomnou energii | CK | Přítomnost přijaté energie | C | Označuje přítomnost signálu na přijímací lince. (Přiřazení kontaktu v EIA/TIA je volitelné) | DTE←DCE | |||||
126 | vyberte vysílací frekvenci | N/A (Nepřiřazeno) | C | Nepoužívá se v EIA/TIA. Pin 11 připojený k obvodu 126 v ISO/IEC 2110 | DTE→DCE | jedenáct | jedenáct | ||||
140 | Test zpětné smyčky/údržby | RL | Vzdálená zpětná smyčka | RL | C | Daleko DCE testování. Signál BA je přímo přenášen do vedení BB. | DTE→DCE | 21 | 21 | ||
110 | Okruh 110 není součástí aktuální verze V.24 | CG | detektor kvality signálu | - | C | v EIA/TIA se použití signálu nedoporučuje | DTE←DCE | ||||
141 | místní smyčka | LL | místní smyčka | LL | C | Nedaleké testování DCE. Signál BA je přenášen přímo na linku BB. | DTE→DCE | osmnáct | osmnáct | ||
142 | indikátor testu | TM | testovací mód | TM | C | Označuje, že DTE je v testovacím režimu (včetně případů, kdy to vyžaduje vzdálený DCE). | DTE←DCE | 25 | 25 | ||
N/A (rezervováno) | - | - | Rezervováno | - | deset | deset | |||||
Nepřipojený | 26 |
Zařízení pro sériovou komunikaci se připojují kabely s 9-ti nebo 25-ti pinovými D-sub konektory . Obvykle se označují Dx-yz , kde
x - velikost konektoru (například B pro 25 pinů, E pro 9 pinů); y je počet kontaktů (25 nebo 9); z — typ kontaktů: zástrčka ( Р , kolík ) nebo zásuvka ( S , zásuvka ).DB25P je tedy 25kolíková zástrčka, DE9P je 9kolíková zástrčka a DB25S a DE9S jsou 25 a 9kolíkové zásuvky.
Zpočátku RS-232 používal DB-25, ale protože mnoho aplikací využívalo pouze část pinů poskytovaných standardem, bylo možné pro tento účel použít 9pinové konektory DE-9, které doporučuje RS-574. Standard.
Čísla hlavního kontaktu, který vysílá a přijímá data, se u konektorů DE-9 a DB-25 liší: u DE-9 je pin 2 vstup přijímače, pin 3 je výstup vysílače. U DB-25 je naopak pin 2 výstupem vysílače, pin 3 vstupem přijímače.
S rozvojem technologie začali výrobci telekomunikačních zařízení používat různé konektory pro RS-232, například 6P6C, 6P4C, 8P8C atd.
Standard RS-232 byl navržen v roce 1962 Americkou asociací elektronického průmyslu (EIA). Standardy EIA měly původně předponu „RS“ (anglicky doporučená norma , „doporučená norma“), ale nyní jsou jednoduše označeny jako „EIA“. V roce 1969 bylo představeno třetí vydání (RS-232C), v roce 1987 čtvrté (RS-232D nebo EIA-232D). Nejnovější je modifikace „E“, přijatá v červenci 1991 jako norma EIA / TIA-232E. V této verzi nejsou žádné technické změny, které by mohly vést k problémům s kompatibilitou s předchozími verzemi této normy.
RS-232 je identické se standardy ITU-T (CCITT) V.24/V.28, X.20bis/X.21bis a ISO IS2110.
Rychlost provozu je omezena fyzickými parametry přenosové rychlosti jednoho bajtu: při 115200 baudu trvá každý bit (1/115200) = 8,7 µs. Pokud jsou přenášena 8bitová data, trvá to 8 x 8,7 µs = 69 µs, ale každý bajt vyžaduje další startovací a koncový bit, takže je potřeba 10 x 8,7 µs = 87 µs. To znamená maximální rychlost 11,5 KB za sekundu.
V praxi nemusí být v závislosti na kvalitě použitého kabelu dosaženo požadované přenosové vzdálenosti 15 metrů, například řádově 1,5 m při 115200 baudech pro nestíněný plochý nebo kulatý kabel. Je to dáno použitím jednofázových signálů místo diferenciálních a také chybějícími požadavky na přizpůsobení přijímače (a často i vysílače) vedení.
Aby se toto omezení překonalo a také aby bylo možné dosáhnout galvanické izolace mezi uzly, je fyzická vrstva RS-232 převedena na jiné fyzické vrstvy asynchronního rozhraní:
UART | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
Fyzické vrstvy |
| ||||||
Protokoly |
| ||||||
Oblasti použití | |||||||
Implementace |
|
protokoly TCP /IP podle vrstev modelu OSI | Základní|
---|---|
Fyzický | |
odvedeny | |
síť | |
Doprava | |
zasedání | |
Zastoupení | |
Aplikovaný | |
Uplatněno jiné | |
Seznam portů TCP a UDP |
Počítačové sběrnice a rozhraní | |
---|---|
Základní pojmy | |
Procesory | |
Vnitřní | |
notebooky | |
Pohony | |
Obvod | |
Správa zařízení | |
Univerzální | |
Video rozhraní | |
Vestavěné systémy |