Понятия UART, RS-232 и COM

В прошлом посте «Работаем с UART на AVR» я описывал, что значит последовательный универсальный порт и какова его логика работы. Я заметил, что многие путают понятия UART, RS-232, COM и т.п. В данном посте я хочу немного прояснить ясность.

rs232_icon

UART описывает логику работу, здесь логическая 1-а подразумевается как высокий уровень сигнала, а логический 0-ль, как низкий уровень сигнала. Физически…, что такое низкий и высокий уровень сигнала зависит от технологии на которой построена микросхема— TTL, CMOS и т.д.

Т.к. большинство микросхем являются TTL, то, под логической единицей и нулем в UART понимается и +5В, как было сказано ранее. Но для передачи данных на расстояние, т.е. вне платы, использовать такие уровни уже нельзя, из-за плохой помехозащищенности. Поэтому, были разработаны следующие физические уровни UART:

  • RS-232 (он же COM порт);
  • RS-422 (используется для автоматизации в промышленности);
  • RS-423 (используется для автоматизации в промышленности);
  • RS-485 (используется для автоматизации в промышленности);
  • IrDA (UART с использованием инфракрасного диапазона световых волн, по другому ИК порт)

и т.д.

RS-232 ранее применялся в домашних компьютерах под именем COM порт и служил для подключения мышек, модемов, принтеров. Можно сказать — это самый распространенный из физических уровней UART. Название строится из словосочетания «Recommended Standard 232«, стандарт был разработан «Ассоциацией электронной промышленности (EIA)» в далеком 1962 году.

Стандарт со временем развивался:

  • RS-232C (1968 г.);
  • EIA-232D (1987 г.) — с 1986 года EIA вместо RS стала использовать аббревиатуру EIA;
  • TIA/EIA 232-E (1991);
  • ANSI/TIA/EIA-232-F (1997 г.).

На самом деле, когда говорят о RS-232 имеют как правило, какой нибудь из этих стандартов.

RS-232 был настолько успешен, что на его основе были созданы идентичные как отечественные так и зарубежные стандарты:

и т.д. Вся фишка в том, что бесплатно скачать стандарты серии 232 не возможно…, вы можете найти только вышеуказанные стандарты и использовать их как первоисточник для изучения RS-232 и UART.

(если вам все-таки понадобятся оригинальные стандарты, купить их можно можно на сайте TIA (ассоциация телекоммуникационной промышленности США))

В качестве разъема для RS-232 используется 25-и пиновые и 9-и пиновые разъёмы типа D-sub, которые имеют сокращенную запись DB25 и DB9 (иногда называемая CANNON 25 и CANNON 9).

db9_db25

 

Больше прижились разъемы DB9.

Зачем столько контактов, если для последовательного универсального порта (UART) достаточно два провода данных TX и RX и провод GND?

Дело в том, что, в стандарте RS-232 помимо вышеуказанных применяются еще и сервисные сигналы, наподобие «готовность терминала«, «запрос на отправку«, «готовность приема» и т.п. Сейчас сервисные сигналы далеко не всегда применяются в оборудование, не исключено что они ограничиваются только TX, RX и GND как в «чистом» UART.

Важно заметить что в RS-232 в качестве уровня логической единицы используется диапазон от -3В до -12В, а логический ноль от +3В до +12.

 

rs232

(изображение заимствованно из «Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК»)

От-3В до +3В, считается зоной неопределенности.

 

Стандарт RS-232 манипулирует двумя типами оборудования

  • DTE — «оборудования ввода данных», это как привило компьютер
  • DCE — «оконечное оборудование линии связи», это как правило модем/мышь/принтер и т.п.

Для DTE используются разъема типа «папа«, для «DCE» разъемы типа «мама«. Если у вас на компьютере есть COM порт, посмотрите… вы увидите разъем с штырями, т.е. «папа».

 

com_port

 

Зачем я об этом? Дело в том, что для для соединения устройств с COM портом есть прямой и обратный кабель . Что-бы соединить DTE и DCE (например компьютер и модем) необходимо напрямую соединить все ножки и разъемы , это означает что, ножка отвечающая за передачу данных (RxD) входит в одноименный разъем (RxD). Такой соединение называют прямое, а кабель прямой или «модемный«.

Бывают случае когда надо соединить два DTE (например два компьютера), тогда используют обратное соединение, называемое «нуль-модемный» кабель. В этом случае с RxD 1-ого компьютера соединяется с TxD 2-ого и TxD 1-ого с RxD 2-ого.

r232_nullЕсли вы хотите поподробнее ознакомиться с RS-232, рекомендую прочесть обзор стандарта на сайте.




Буду признателен если вы поделитесь данным постом


Ваш комментарий


Ответ в цифрах

 
© s-engineer.ru, 2012-2017 | Все права защищены