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terça-feira, 30 de junho de 2009

O RS-232

RS-232

Arquivado em: eletrônica — Tags: — Lucas Nogueira @ 4:20 pm

• Definição

O RS-232 (Recommended Standard 232) é um padrão de sinal desenvolvido pela Electronic Industries Association – EIA e ITU V.24/V28, partes interessadas em especificar a interface serial entre equipamentos de terminal de dados (Data Terminal Equipment – DTE) e equipamentos de comunicação de dados (Data Communications Equipment – DCE).


• Características Físicas

O padrão RS-232 inclui características do sinal elétrico (níveis de tensão), características de interface mecânica (conectores), descrição funcional de circuitos interligados (a função de cada sinal elétrico) e alguns tipos comuns de conexões terminal para modem.


Sinais:
A RS232 possui dois sinais de comunicação sendo o Tx aquele que envia e o Rx o que recebe. O nível do diferencial binário é comparado com a tensão do terceiro sinal GND. Há outros sinais que podem ser utilizados para controle do fluxo e dos pontos da comunicação.

redes1
Número máximo de equipamentos:
2 em uma conexão ponto a ponto.
Distância máxima: O padrão não define um comprimento máximo para o cabo, entretanto, define uma capacitância máxima que os circuitos envolvidos devem tolerar. Cabos acima de quinze metros terão uma maior taxa de capacitância, a não ser que se use tipos especiais de cabos.


Cabeamento RS-232:
Dispositivos que usam cabos serial para sua comunicação são divididos em duas categorias: Equipamentos de comunicação de dados (Data Communications Equipment – DCE) e Equipamentos de dados terminal (Data Terminal Equipment – DTE). DCE são dispositivos como modem, plotter, etc., enquanto DTE são computadores ou terminais. A porta serial RS-232 vem em geral com conectores tipo Delta com 25 pinos (DB-25) e tipo Delta 9 pinos (DB-9). Ambos os conectores são machos no computador, assim, é preciso um conector fêmea no dispositivo.

db9_connectors_male_femaleConectores DB9


3530-04025DB25


• Características Elétricas

Os sinais variam de 3 a 15 volts positivos ou negativos, valores próximos de zero não são sinais válidos. O nível lógico 1 é definido por ser voltagem negativa, a condição de sinal é chamada marca e tem significado funcional de OFF (desligado). O nível lógico zero é positivo, a condição de sinal é espaço, e a função é ON (ligado). Níveis de sinal +-5V, +-10V, +- 12V e +-15V são vistos comumente, dependendo da fonte elétrica disponível.

Três são os sinais carregados por esses fios: terra, transmissão/recepção e “handshake” (processo pelo qual duas máquinas afirmam uma a outra que a reconheceu e está pronta para iniciar a comunicação).

• Meio Físico

O meio físico do padrão RS 232 é o fio de cobre.

• Codificação
Como qualquer dispositivo de transmissão serial, os bits são enviados um à um, sequencialmente, e normalmente iniciado pelo bit menos significante primeiro (LSB) até o mais significante (MSB). Por ser um protocolo assíncrono isto é, sem uma linha de relógio (clock), é responsabilidade do transmissor e do receptor efetuarem controles de tempo para saber quando cada bit inicia e finaliza.

Na sua forma padrão o RS-232 utiliza dois sinais de controle, o RTS (ready to send) e o CTS (clear to send) para efetuar o controle de fluxo via hardware. Basicamente, quando o transmissor deseja começar um envio ele sinaliza através do pino RTS. O receptor, ao perceber que o transmissor deseja enviar algum dado, prepara-se para recebe-lo e seta o pino CTS. Apenas depois de receber o sinal CTS o transmissor pode começar a transmissão.

Para cada byte existem bit de start e stop; o mais comum é utilizar-se 1 bit de início (start bit) e 1 bit de parada (stop bit), mas é possível encontrar aplicações que utilizam 1,5 ou 2 bit de início/parada. A figura abaixo mostra como a transmissão de um byte ocorre:

redes2
Como já citado anteriormente, esta transmissão é assíncrona. Tendo a velocidade de comunicação ajustada nos dois dispositivos inicialmente, cada um deles sabe quanto tempo um bit demora para ser transmitido, e é com base nisto que a identificação dos bit é possível.

No transmissor o envio basicamente resume-se à enviar um bit de início, aguardar um tempo, e enviar os próximos 8 bit + bit de parada, com o mesmo intervalo de tempo entre eles.

No receptor, após a primeira borda de descida (nível lógico de “1″ para “0″) (start bit) o receptor sabe que uma sequencia de mais 8 bit de dados + bit de parada chegará. Ele também conhece a velocidade de transmissão, então tudo que ele precisa fazer é aguardar o tempo de transmissão entre cada bit e efetuar a leitura. Após receber o bit de parada, a recepção encerra-se e ele volta à aguardar o próximo start bit.

• Construindo um cabo para RS 232 para ligar dois computadores (cabo Null Modem)

o Obtenha dois conectores dois conectores fêmeos DB9
o Adquira um cabo de cobre (de até 15 metros) e algumas soldagens.
o Ligue os cabos aos conectores. Logo após, faça a seguinte pinagem:
o Obs: o null-modem é um cabo rs-232 especial, em que se conectam dois DTEs (Data terminal equipments) sem o intermédio de um Data Comunnication Equipment.

redes3

redes4

Um cabo básico nescessita apenas dos sinais RD, TD e SG. Note que o sinal de uma ponta do cabo é ligado no pino inverso da outra ponta.

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