Некоторые аспекты применения интерфейса RS232

Ответ: Дмитрий Галущенко

Интерфейс RS-232 предназначен для подключения к компьютеру стандартных внешних устройств (принтера, сканера, модема, мыши и др.), а также дял связи компьютеров между собой. Основными преимуществами использования RS-232 по сравнению с Centronics являются возможность передачи на значительно большие расстояния и гораздо более простой соединительный кабель. В то же время работать с ним несколько сложнее. Данные в RS-232 передаются в последовательном коде побайтно. Каждый байт обрамляется стартовым и стоповым битами. Данные могут передаваться как в одн, так и в другую сторону (дуплексный режим).

Компьютер имеет 25-контактный (DB25P) или 9-контактный (DB9P) разъем для подключения RS-232C. Назначение контактов разъема приведено в таблице ниже.

RS-232 - популярный проток, применяемый для связи компьютеров с модемами и другими периферийными устройствами. RS-232 - интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 20 м. Информация передается по проводам с уровнями сигналов, отличающимися от стандартных 5В, для обеспечения большей устойчивости к помехам. Асинхронная передача сигналов осуществляется с установленной скоростью при синхронизации уровнем сигнала стартового импульса.

Интерфейс RS-232 был разработан для простого применения, однозначно определяемого по его названию "Интерфейс между терминальным оборудованием и связанным оборудованием с обменом по последовательному двоичному коду". Каждое слово в названии значимое, оно определяет интерфейс между терминалом (DTE) и модемом (DCE) по передаче последовательных данных.

Стандарт

Ассоциация электронной промышленности (EIA) развивает стандарты по передаче данных. Стандарты EIA имеют префикс "RS". "RS" означает рекомендуемый стандарт, но сейчас стандарты просто обозначаются как "EIA" стандарты. RS-232 был введен в 1962 году. Стандарт продолжал развиваться и в 1969 была представлена третья редакция (RS-232C). Четвертая редакция была в 1987 (RS-232D, известная также как EIA-232D). RS-232 идентичен стандартам МККТТ (CCITT) V.24/V.28, X.20bis/X.21bis и ISO IS2110.

Порядок обмена по интерфейсу RS-232C

Назначение сигналов следующее:

FG - защитное заземление (экран).

- TxD - данные передаваемые компьютером в последовательном коде (логика отрицательная)

RxD - данные, принимаемые компьютером  последовательном коде (логика отрицательная)

RTS - сигнал запроса передачи. Активен во все время передачи.

CTS - сигнал сброса (очистки) для передачи. Активен во все время передачи. Говорит о готовности приемника.

DSR - готовность данных. Используется для режима модема.

SG - сигнальное заземление, нулевой провод.

DCD - обнаружение несущей данных (детектирование принимаемого сигнала).

DTR - готовность выходных данных.

RT - индикатор вызова. Говорит о приеме модемом сигнала вызова по телефонной сети.

Скорость передачи RS-232 может выбираться из ряда: 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 бит/с.

Спецификации RS-232 не ограничивают максимальную длину кабеля, но ограничивают максимальное значение его емкости - 2500 пФ. Емкость интерфейсных кабелей различна, однако общепринятой длиной удовлетворяющей данной спецификации считается длина 50 фут (15 м) (до 20000 бод). Чем выше скорость передачи, тем больше искажения сигнала, вызванные емкостными характеристиками кабеля.

Выпускаются специальные интерфейсные кабели прямой связи Rs-232 с низкой емкостью, которые удовлетворительно работают со скоростью 9600 бод на расстоянии до 500 футов (150 м).

Число приемников и передатчиков подключаемых к одной лини 1/1, (в отличие от стандартов RS422 1 передатчик/10 приемников или RS485 32/32). Таким образом, получившие сейчас распространение линки прямой связи на скорости 115 Кбод выходят за стандарт RS-232C, это означает, что изготовители интерфейсных плат не гарантируют работу на этих скоростях и дело здесь не столько в том, что это позволяют современные кристаллы приемо-передатчиков, а в интерфейсных чипах. Однако я разыскал диаграмму скорость/расстояние для RS-232c, и взял на себя смелость экстраполировать ее на эти скорости, получилась величина порядка 2-5 м на скорости 115 Кбод. Из этой же диаграммы: 10 Кбод - 200 футов (60 м), 500 бод - 3000 футов (800 м). низкая скорость и дальность этого интерфейса ограничена в первую очередь его ассиметричностью. Например, более поздний RS485 до 1 Мбод на 1200 м. Обязательно должна быть учтена разность потенциалов между компьютерами, если они включены в разные фазы. Для этого существует контакт PG (защитная земля).

Ответ: Олег Николайчук

По данным McNamara (Technical Aspects of Data Communications. Digital Press, 1982)

Максимальная длина кабеля интерфейса RS-232

Эти данные получены при размахе выходного напряжения +-15 В.

Комментарии: Леонид Токарев

Учитывая, что размах выходного напряжения по RS-232C на выходе данных ККМ равен +-5В, рекомендуемая длина экранированного кабеля для связи с компьютером без применения дополнительной сетевой аппаратуры должна составлять не более 10-15 метров на скорости дл 9600 Бод.

При этом, во избежании выхода из строя приемопередатчиков интерфейса компьютер ККМ должны быть подключены к одной фазе питающего напряжения, а сам ККМ и компьютер должны быть заземлены.

Для увеличения дальности соединения необходимо либо использовать интерфейс RS485 (до 1200 метров на всех скоростях), либо использовать усилитель HUB-RS232 (0м до компьютера, 15м до ККМ). К одному HUB-у звездой можно подсоединить до 7-ми ККМ.