Compreendendo o protocolo RS232: comunicação serial e pinagem de conectores
Explore os fundamentos do protocolo RS232, um padrão clássico de comunicação serial para conectar computadores a dispositivos periféricos como modems. Este artigo aborda tópicos-chave como o significado do RS232, como os dados são transferidos entre dispositivos DTE e DCE, conectores seriais, pinagem de portas COM, cabos RS232 e as diferenças entre cabos null modem e cabos diretos. Apesar das alternativas modernas, o RS232 permanece relevante devido às suas capacidades de longa distância e compatibilidade entre fabricantes.
O que é o Protocolo RS232?
O protocolo RS232 é uma interface serial popular usada para conectar computadores a dispositivos periféricos, como modems. Vamos dar uma olhada nas pinagens de porta serial usadas para implementar o RS232, bem como algumas informações de referência adicionais sobre o protocolo.
O protocolo RS232 transmite os dados de fios empregando níveis de sinal que diferem dos 5 V padrão para minimizar a interferência do sinal. Ele realiza transmissão assíncrona a uma taxa constante que é sincronizada com o nível do sinal de pulso inicial. Distâncias de até 20 metros são o limite para transferência confiável de dados usando a interface RS232.
O que RS232 representa?
Os padrões de transferência de dados são desenvolvidos pela Electronic Industry Association (EIA). O prefixo RS denota o padrão recomendado e todos os padrões EIA começam com esses caracteres. A especificação formal do RS232 é que ele é uma interface que usa a troca de dados binários serial para se comunicar entre os dispositivos DTE e DCE. DTE é a sigla para Equipamento Terminal de Dados e DCE representa Equipamento de Comunicação de Dados. O exemplo básico desses dois tipos de equipamento define um computador como dispositivo DTE e um modem com o papel de DCE.
A comunicação serial é implementada pela transmissão de dados serial entre o DTE e o DCE. Por exemplo, um computador (DTE) pode enviar os dados binários “11011101” em série para o modem (DCE), que então responde enviando “11010101” de volta para o dispositivo DTE.
O protocolo RS232 especifica o modo de operação, padrões elétricos, número de bits e níveis de voltagem a serem usados ao transferir dados entre um DTE e DCE.
Conectores serial
Os dispositivos de comunicação serial usam conectores do tipo D de 9 ou 25 pinos para suas conexões cabeadas. Eles são comumente designados como DB-9 ou DB-25 com o número usado para diferenciar as contagens de pinos. Alguns nomes de fabricantes podem substituir o DB nas especificações. Os plugues contêm soquetes e pinos, com cada pino numerado e etiquetado. Um diagrama de pinagem serial é apresentado abaixo.
O protocolo RS232 usa uma porta serial de 9 pinos que pode ter conectores macho ou fêmea. A versão mais recente do protocolo é conhecida como RS232C.
O RS232C mantém os recursos do RS232, mas usa 25 pinos em vez de uma pinagem serial de 9 pinos. Se uma pinagem serial DB9 ou uma conexão de 25 pinos é usada, apenas três dos pinos são necessários para conectar os dispositivos terminais.
Pinagem e Configuração da Porta COM
O RS232 gerencia o fluxo de comunicação entre o DTE e o DCE usando pinagens serial do tipo DB9 ou DB25. Esses conectores D-sub podem terminar com uma pinagem fêmea RS232 ou pinos de conector macho DB25, ou DB9. Cada pino em uma pinagem de conector serial 9 ou 25 tem sua própria função distinta. Você também pode conhecer a pinagem RS485
Descrição Funcional:
Além de definir as características elétricas, o RS232 especifica os sinais usados na pinagem do cabo serial e nas portas serial. Itens familiares, como sinais de tempo e terra estão incluídos nestas especificações.
A seguir está uma lista dos sinais usados em uma pinagem de porta RS232 COM:
Terra Protetor -Este sinal é conectado ao aterramento do chassi do conector metálico.
Terra Comum - Nível de voltagem de referência zero para todos os sinais de controle.
TxD (Pino de Transmissão) - Para transmitir dados do DTE para o DCE.
RxD (Pino de Recepção) - Envia dados do DCE para o DTE.
DTR (Terminal de Dados Pronto) - O DTE está pronto para aceitar o pedido.
DCD (Detecção de Portador de Dados) - O DCE aceita o portador de um DTE localizado em um local remoto.
DSR (Conjunto de Dados Pronto) - O DCE está preparado para enviar e receber as informações.
RI (Indicador de Toque) - Detecta o tom de toque recebido na linha telefônica.
RTS (Pedido para Enviar) - O DTE chama o DCE para enviar os dados.
RTR (Pronto para Receber) - O DTE está preparado para receber os dados vindos do DCE.
CTS (Livre para Enviar) - O DCE está em um estado pronto para aceitar os dados vindos do DTE.
Esses sinais são os sinais RS232 primários, mas o protocolo também permite sinais secundários. Eles incluem DTE, RTS, DCD, TxD e RxD secundários. Os sinais secundários são usados para conectar opcionalmente equipamentos DTE e DCE.
Cabos RS-232
Conexão de modem nulo
Os modems nulos permitem a comunicação serial entre os dispositivos DTE e DCE. Uma pinagem de modem nulo RS232 liga o pino Tx de um conector macho com o pino Rx em um RS232 fêmea e o pino Rx macho ao pino Tx fêmea.
Usando o protocolo RS232, você pode conectar dois computadores que não possuem modems usando um cabo de modem nulo. Isso destaca um dos usos originais do protocolo RS232, que foi desenvolvido para permitir que máquinas de teletipo se comuniquem entre si através de seus modems.
Cabo direto
O outro tipo de cabo RS-232 é o cabo direto. É um conector um para um, Ele transmite um pino do dispositivo que está conectado ao pino de transmissão do outro dispositivo e o pino receptor do dispositivo é conectado ao pino receptor do outro dispositivo.
Conclusão:
Os projetos de hardware modernos usam protocolos de comunicação serial inovadores como USB, Ethernet e Wi-Fi.
Mesmo assim, o RS232 provou ser usado. O motivo é que os sinais RS232 se espalham por distâncias maiores. Além disso, possui melhor imunidade a ruídos. É comprovado que é compatível entre diferentes fabricantes para interconectar computadores e modems.