„Серијски порт“ је скраћеница за серијски комуникациони интерфејс. „Серијска комуникација“ се односи на метод комуникације у којем се подаци преносе бит по бит у низу. Уобичајени серијски портови укључују РС-232 и РС-485. Иако је серијска комуникација развијена пре доста времена, и даље је у широкој употреби у данашњој индустријској аутоматизацији и областима управљања. У овом чланку ћемо детаљно погледати РС-232 серијски порт. Овај чланак покрива следеће теме:
1. Историја РС232
2. РС232 интерфејс
3. Електрични сигнали у РС232
4. Ниво{1}}ИЦ-ови за померање за РС232
5. Пренос података у РС232
1. Историја РС232
РС232 је комуникациони стандард који је објавио Удружење електронских индустрија (ЕИА) 1962. Његов пуни назив је: „Стандард за електричне и механичке интерфејсе између ДТЕ и ДЦЕ“. „ДТЕ“ је скраћеница за „Дата Терминал Екуипмент“, као што је рачунар; „ДЦЕ“ је скраћеница од „Опрема за завршетак{3}} кола података.“ Такође се понекад пише као „опрема за комуникацију података“, као што је модем. „РС“ у „РС232“ је скраћеница за „Препоручени стандард“. „232“ је идентификатор. Рани РС-232 стандард је развијен да омогући комуникацију између рачунара, програмабилних телефона и модема; након неколико ревизија, постао је серијски комуникациони стандард опште намене. Ревизије РС-232 су следеће:
1969, верзија Ц (РС-232-Ц);
1986 верзија Д (РС-232-Д);
Верзија Е (РС232-Е) из 1991. године;
Верзија Ф (РС232-Ф) из 1997. године;
Тренутно, у области индустријске аутоматизације, РС232 се првенствено користи за комуникацију између уређаја као што су екрани осетљиви на додир, читачи картица, скенери бар кодова и штампачи и ПЛЦ-ови.
2. РС-232 интерфејс
Пре Ф верзије, РС-232 је користио 25-пински серијски интерфејс, који је долазио у два типа: мушки и женски. Мушки конектор се користи за ДТЕ уређаје, а женски конектор се користи за ДЦЕ уређаје, као што је приказано на слици испод
Физичка јединица је приказана на слици испод:
Погледајте табелу испод за дефиниције пинова:
:
| Број | Име | Скраћеница |
|---|---|---|
| 1 | Штит | |
| 2 | Пренесени подаци | ТкД |
| 3 | Примљени подаци | РкД |
| 4 | Захтев за слање | РТС |
| 5 | Обриши за слање | ЦТС |
| 6 | ДЦЕ Реади/Сет података спреман | ДСР |
| 7 | Уземљење сигнала/заједнички повратак | СГ |
| 8 | Детектор примљеног сигнала линије | |
| 9 | Резервисано за тестирање скупова података | |
| 10 | Резервисано за тестирање скупова података | |
| 11 | Uнаспотписан | |
| 12 | Детектор секундарног примљеног линијског сигнала | |
| 13 | Секундарни Цлеар То Сенд | (С)ЦТС |
| 14 | Секундарни пренети подаци | (С)ТкД |
| 15 | Елемент сигнала преносатиминг | |
| 16 | Секундарни примљени подаци | (С)РкД |
| 17 | Тајминг елемента сигнала пријемника (ДЦЕ) | |
| 18 | Лоцал Лоопбацk | |
| 19 | Секундарни захтев за слање | (С)РТС |
| 20 | ДТЕ Реади/Дата Терминал Реади | ДТР |
| 21 | Ремоте Лоопбацк/ Детектор квалитета сигнала |
|
| 22 | Индикатор звона | РИ |
| 23 | Бирач брзине сигнала података | |
| 24 | Тајминг елемента сигнала преноса (ДТЕ) | |
| 25 | Тест Моде |
25-пински серијски порт има превише пинова, што га чини гломазним за употребу. Да би се поједноставио РС232 серијски порт, верзија Ф дефинише 9-пински серијски порт, који такође укључује и мушки конектор (за ДТЕ) и женски конектор (за ДЦЕ), као што је приказано на слици испод:
Погледајте табелу испод за дефиниције пинова:
| Број | Име | Скраћеница |
|---|---|---|
| 1 | Откривање носиоца података | ДЦД |
| 2 | Примљени подаци | РкД |
| 3 | Пренесени подаци | ТкД |
| 4 | Дата Терминал Реади | ДТР |
| 5 | Гроунд | ГНД |
| 6 | Скуп података спреман | ДСР |
| 7 | Захтев за слање | РТС |
| 8 | Обриши за слање | ЦТС |
| 9 | Индикатор звона | РИ |
ПЛЦ се сматра ДТЕ уређајем, а његов РС-232 серијски порт је мушки конектор. На пример, ЦМ1241 РС-232 серијски модул за С7-1200 има мушки серијски порт, као што је приказано на слици испод:
За комуникацију између ДТЕ-а и ДТЦ-а, може се користити директна веза, као што је приказано на слици испод:
За комуникацију између два ДТЕ-а (као што су ПЛЦ и скенер бар кодова), треба да се користи унакрсна{0}}веза. Сви пинови се могу повезати једни са другима, као што је приказано на слици испод:
Можете користити минималну методу повезивања, користећи само три жице да повежете ТкД и РкД пинове оба уређаја и уземите их заједно, као што је приказано на слици испод:
Ова врста везе, у којој се ДТЕ повезује директно са ДЦЕ без пролаза кроз ДЦЕ, такође је позната као „нулл модем” веза, а кабл који се користи за ову врсту везе назива се „нулл модем” кабл или цроссовер кабл.
3. РС-232 електрични сигнали
Електрични сигнали на терминалима за пренос и пријем РС-232 су сигнали напона у односу на заједничку масу (ГНД). Разлика напона између +3В и +15В представља логичку „0“; разлика напона између -3В и -15В представља логичку "1"; а разлика напона између -3В и +3В је недефинисана. 3 В је сигнал минималног напона који се може детектовати. У практичним применама, очекује се да апсолутна вредност разлике напона буде у распону од 5 В до 15 В. То јест, приликом преноса података, управљачки програм предајника емитује позитиван напонски сигнал од +5 В до +15 В који представља логичку „0“, док негативни напонски сигнал од -5 В до -15 В представља логичку „1“. Приликом пријема података, сваки електрични сигнал већи од 3 В сматра се важећим сигналом.
4. РС-232 ИЦ за конверзију нивоа
Пошто пинови микроконтролера излазе на ТТЛ нивое, потребан је наменски ИЦ за конверзију (као што је ТИ-јев МАКС3232 или СТ3232) да их конвертује у РС-232 нивое. За више детаља погледајте мој претходни чланак: Која је разлика између РС-232 и ТТЛ нивоа? Како се они претварају?
5. РС-232 пренос података
Први концепт укључен у пренос података је брзина преноса података. Као што знамо, серијска комуникација преноси податке један по бит, при чему је јединица за пренос бит. Због тога је брзина преноса дефинисана као број битова који се преносе у јединици времена. Међународно прихваћена јединица времена је секунда (с), тако да је јединица брзине преноса бит/с (б/с), такође написана као бпс (битови у секунди).
Постоји одређени опсег брзина преноса (не произвољне вредности); уобичајене брзине преноса укључују 9,600, 38,400, 56,000 и 115,200. Постоје и многе друге вредности; стране које комуницирају једноставно треба да се договоре о истој брзини преноса.
РС-232 је комуникациони протокол-од тачке до тачке. Његов оквир података састоји се од четири дела: стартног бита, бита података, бита парности и зауставног бита.
Почетни бит: Дужина 1, вредност података је логичка 0, што указује на почетак преноса података;
Битови података: дужина 8 или 7, који представљају стварне податке који се преносе;
Бит парности: Дужина 0 (без парности) или 1 (непаран или парни паритет);
Стоп бит: Дужина 1, 1,5 или 2; вредност података је логичка 1, што указује на крај оквира података;
Под претпоставком да је РС232 комуникација конфигурисана са 7 битова података, непарним паритетом и 2 стоп бита, оквир и логичке вредности су приказани на слици испод
Даље, хајде да извршимо прорачун.
Претпоставимо да РС-232 комуникациона поставка има брзину преноса од 9.600, 8 битова података, без парности (0) и 1 стоп бит. Колико бајтова података се може пренети у секунди под овим комуникационим параметрима?
Одговор: На основу параметара, дужина оквира за ову комуникацију је 1 + 8 + 1=10 бита. Један бајт (8 битова) се преноси унутар овог оквира. Стога, при брзини преноса од 9600, максимална количина стварних података која се може пренети у секунди је 9600 / 10=960 бајтова.