Sériová linka RS-232

Standard definuje asynchronní sériovou komunikaci pro přenos dat. Pořadí přenosu datových bitů je od nejméně významného bitu (LSb, často nesprávně LSB) po bit nejvýznamnější (MSb, často nesprávně MSB). Počet datových bitů je volitelný, obvykle se používá 8 bitů, lze se také setkat se 7 nebo 9 bity. Logický stav „0“/„1“ přenášených dat je reprezentován pomocí dvou možných úrovní napětí, které jsou bipolární a dle zařízení mohou nabývat hodnot ±5 V, ±10 V, ±12 V nebo ±15 V. Nejčastěji se používá varianta, při které logické hodnotě 1 odpovídá napětí −12 V a logické hodnotě 0 pak +12 V. Základní tři vodiče rozhraní (příjem RxD, vysílání TxD a společná zem GND) jsou doplněny ještě dalšími vodiči sloužícími k řízení přenosu (vstupy DCD, DSR, CTS, RI, výstupy DTR, RTS). Ty mohou a nemusí být používány (zapojeny), nebo mohou být použity pro napájení elektronických obvodů v zařízení, jako je například počítačová myš. Výstupní elektronika je vybavena ochranou proti zkratu, kdy po překročení proudu 20 mA proud již dále neroste.

I když komunikující zařízení znají rychlost, jakou se data přenášejí, musí přijímač začít přijímat ve správný okamžik, tedy musí proběhnout synchronizace. V případě synchronní komunikace souběžně s datovým vodičem existuje i synchronizační vodič, na kterém vysílač oznamuje přijímači „teď jsem poslal data“, viz LPT a signál STROBE. Naopak u asynchronní komunikace se synchronizační vodič nepoužívá, pouze vysílač pošle nějaká definovaná data po datovém vodiči, po jejichž přijetí se přijímač zasynchronizuje. V případě RS232 každé sekvenci datových bitů předchází jeden start bit, kterým se logická hodnota na lince přepne (původně v klidovém stavu) do opačného stavu. Po datových bitech následuje paritní bit a za ním jeden nebo více stop bitů, během kterých je linka opět v klidovém stavu. Je tak možné pro komunikaci použít méně vodičů na úkor určitého snížení rychlosti způsobeného synchronizací. K podobné synchronizaci dochází i u Ethernetu, kde na začátku každého rámce vyšle vysílač několik bajtů, ve kterých se střídají bity 0 a 1.

Řídící signály mají tedy opačnou logiku než signály přenášející data.

Na běžných sériových portech v PC lze dosáhnout rychlost maximálně 115200 Bd. Ostatní baudové rychlosti jsou odvozeny dělením 115200 Bd. Jde tedy o řadu 115200, 57600, 38400, 28800, 23040, 19200, …, 9600, …, 4800, …, 2400, … Bd. Nejčastěji používané baudové rychlosti jsou tučně zvýrazněny. Přenosová rychlost je vždy nižší než baudová rychlost, protože ke každým osmi datovým bitům se navíc přenáší ještě startbit, jeden nebo dva stopbity a případně také paritní bit.

(Mimo svět PC existují i obvody umožňující rychlost přenosu v řádu Mbit/s.)

Pro běžné připojení zařízení k počítači platí, že na počítači je samčí konektor, na zařízení samičí konektor, zařízení a počítač jsou propojeny kabelem 1:1. Když kabel připojíme do počítače, tak „vytáhneme“ piny konektoru počítače na piny druhé strany kabelu. Maximální délka kabelu pro rychlost 57600 bd je okolo 5 m, tato délka roste nepřímo úměrně baudové rychlosti.

Nejdůležitějšími signály jsou Rx, Tx a GND, které slouží k samotnému přenosu dat, mnohá zařízení ostatní signály nevyužívají. Pokud chceme propojit pomocí RS232 dva počítače, potřebujeme tzv. „nulový modem“, který je realizován „kříženým“ kabelem se dvěma samičími konektory. Tento kabel musí správně propojovat vstupy a výstupy (Rx a Tx, …).

V průmyslu se hodně používá standard RS-485, který ke svému fungování potřebuje jenom dva vodiče. Funguje ovšem zcela jinak než RS-232.

MAX232 je převodník sériové linky RS-232 na TTL úrovně. K mikrokontrolerům obvykle nelze připojit přímo RS-232 z počítače, protože mikrokontrolery nesnesou vyšší napětí než 3.3V. Lze však použít třeba tento převodník od firmy Papouch.

RS-232 na Wikipedii

RS-485 na Wikipedii

Papouch s.r.o. - průmyslová elektronika a měřící systémy

RS-232cablecard68-1353-01A.pdf

Zapojení nejrůznějších kabelů RS-232

Sériový port RS-232C - Pavel Tišnovský

Nakreslete schéma zapojení přechodového kabelu mezi základní deskou a sériovým portem (DE-9 male konektorem) tak, aby se tento kablík dal podle vašeho schématu vyrobit. Udělejte to pro základní desku vašeho domácího počítače. Pokud deska vašecho domácího počítače výstup pro sériovou linku RS-232 nemá, vezměte si podobnou základní desku stejného výrobce. Máte-li notebook, vyberte si libovolnou základní desku výrobců ASUS, MSI nebo GigaByte. Budete si muset najít manuál vaší základní desky. Ve schématu je potřeba popsat přesně výrobce a typ základní desky. Vypracovaný úkol pošlete mailem jako přílohu na adresu jirka@lixis.cz

Poznámka: Dobře se to kreslí vektorovým editorem Inkscape.