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Electronic Team, Inc. • 2020-10-12T05:27:43
Comprendere il protocollo RS232: comunicazione seriale e pinout dei connettori
Esplora i fondamenti del protocollo RS232, uno standard classico di comunicazione seriale per connettere computer a dispositivi periferici come i modem. Questo articolo tratta argomenti chiave come il significato del RS232, il modo in cui i dati vengono trasferiti tra dispositivi DTE e DCE, i connettori seriali, il pinout delle porte COM, i cavi RS232 e le differenze tra cavi null modem e cavi straight-through. Nonostante le alternative moderne, il RS232 rimane rilevante grazie alle sue capacità di lunga distanza e alla compatibilità tra produttori.
Contenuti
Cos'e il protocollo RS232?
Il protocollo RS232 è un'interfaccia seriale popolare, usata per connettere i computers a delle periferiche come i modems. Andremo a vedere la piedinatura della porta seriale usata per implementare l' RS232, cosi come alcune informazioni di riferimento riguardo il suo protocollo.
Il protocollo RS232 trasmette i dati dei fili, impiegando i livelli del segnale che differiscono dallo standard del 5V per poter minimizzare l'interferenza del segnale. Esegue una trasmissione asincrona ad un tasso costante, sincronizzo con il livello del segnale di impulso iniziale. Le distanze fino a 20 metri vengono limitate dall'affidabilità del trasferimento dei dati che usano l'interfaccia RS232.
Cosa significa RS232?
Gli standards per il trasferimento dei dati sono sviluppati dall' Associazione per l' Industria Elettronica (EIA - Electronic Industry Association). Il prefisso RS denota uno standard raccomandato, e tutti gli standards della EIA iniziano con tali caratteri. La specifica formale dell' RS232 è che si tratta di un'interfaccia che usano lo scambio binario seriale di dati, per comunicare tra i dispositivi DTE e DCE. DTE è l'acronimo di Equipaggiamento del Terminale Dati (Data Terminal Equipment), mentre DCE rappresenta l' Equipaggiamento della Comunicazione Dati (Data Communication Equipment). L'esempio di base di questi due tipi di apparecchiature, definisce un computer come un dispositivo DTE, con un modem che ricopre il ruolo di DCE.
La comunicazione seriale viene implementata dalla trasmissione dei dati seriali tra il DTE ed il DCE. Ad esempio, un computer (DTE) può inviare dati binari “11011101” in serie al modem (DCE) che risponde inviando “11010101” indietro al dispositivo DTE.
Il protocollo RS232 specifica la modalità operativa, gli standards elettrici, i numeri di bit ed i livello di voltaggio usati quando vengono trasferiti dei dati tra un DTE ed un DCE.
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Connettori seriali
I dispositivi con comunicazione seriale usano i connettori di tipo D a 9 o 25 pin per le loro connessioni cablate. Sono comunemente progettate come DB-9 o DB-25 con il numero usato per differenziare il conteggio dei piedini. Diversi produttori possono sostituire i nomi dei DB nelle specifiche. Le spine contengono delle prese e dei piedini, con ogni piedino numerato ed etichettato. Qui di seguito viene mostrato un diagramma della piedinatura seriale.
Il protocollo RS232 usa una porta seriale a 9 pin, che può avere connettori sia maschi che femmine. La versione più recente del protocollo è conosciuta come RS232C.
RS232C ritiene le funzioni dell' RS232 ma usa una piedinatura seriale a 25 piedini invece di 9. Sia essa una piedinatura seriale DB9 o 25, solo tre di questi piedini sono richiesti per connettere dei dispositivi terminali.
Piedinatura e configurazione della porta COM
L' RS232 gestisce la comunicazione che scorre tra l' DTE ed il DCE usando le piedinature seriali di entrambe le varianti, DB9 o DB25. Questi connettori D-sub possono terminare con una piedinatura femmina RS232 o con i piedini maschi DB25 / DB9. Ogni piedino su una piedinatura del connettore seriale a 9 o 25 pin, ha una sua funzione distinta. Puoi anche approfondire la piedinatura RS485.
Descrizione funzionale:
In aggiunta alla definizione delle caratteristiche elettriche, l' RS232 specifica i segnali usati su di una piedinatura del cavo seriale e porte seriali. Gli elementi familiari come i temporizzatori e le schermature, sono incluse in queste specifiche.
Di seguito si elencano i segnali usati su una piedinatura per la porta COM RS232:
Protezione terra - Questo segnale viene connesso alla presa a terra del connettore metallico presente sull'involucro.
Terra comune - Livello di tensione con riferimento pari a zero, per tutti i segnali di controllo..
TxD (Piedino di trasmissione) - Per trasmettere i dati dal DTE al DCE.
RxD (Piedino di ricezione) - Invia i dati dal DCE al DTE.
DTR (Terminale dati pronto) - DTE è pronto ad accettare richieste.
DCD (Rilevamento di portante) - Il DCE accetta una portante da un DTE posto in un luogo remoto.
DSR (Pronto a impostazione dati) - DCE è pronto ad inviare e ricevere l'informazione.
RI (Indicatore suoneria) - Rileva la suoneria della chiamata entrante della linea telefonica.
RTS (Pronto a inviare) - Chiamata del DTE per permettere al DCE di inviare i dati.
RTR (Pronto a ricevere) - Il DTE è pronto ad ricevere i dati provenienti dal DCE.
CTS (Pronto a trasmettere) - Il DCE è pronto ad accettare i dati provenienti dal DTE.
Questi segnali RS232 sono primari, ma il protocollo consente anche dei segnali secondari: DTE, RTS, DCD, TxD, ed RxD. I segnali secondari sono usati per connettersi, eventualmente, ad apparecchi DTE e DCE.
Cavi RS-232
Connessione modem null
I modems null abilitano la comunicazione seriale tra i dispositivi DTE e DCE. Un piedinatura del modem null RS232 collega il piedino di trasmissione (Tx) di un connettore maschio a quello di ricezione (Rx) di un RS232 femmina e il piedino di ricezione (Rx) maschio al piedino di trasmissione (Tx) femmina.
Con l'uso del protocollo RS232, puoi connettere due computers che non hanno dei modems, usando un cavo modem null. Questo evidenzia uno degli usi originali del protocollo RS232, sviluppato per poter digitare a distanza con altri, tramite i loro modems.
Cavo diretto
L'altro tipo di cavo RS-232 è il cavo diretto. È un connettore uno a uno, trasmette un piedino di un dispositivo che è collegato al piedino di trasmissione di un altro dispositivo e il piedino del ricevitore di un dispositivo è collegato al piedino del ricevitore di un altro dispositivo.
Conclusione:
Le moderne progettazioni meccaniche usano innovativi protocolli di comunicazione seriale, come USB, Ethernet e Wi-Fi.
Ma ancora, l' RS232 sostiene la prova del suo uso. La ragione è che i segnali RS232 si estendono per lunghe distanze. Inoltre, ha una migliore immunità dai rumori. La sua compatibilità tra i diversi produttori di interfacce e modem per computers, è comprovata.