Інтерфейс RS-232C

Стандарт на послідовний інтерфейс RS-232C був опублікований в 1969 р. Асоціацією електронної промисловості (EIA). Спочатку цей інтерфейс використовувався для підключення ЕОМ і терміналів до системи зв’язку через модеми, а також для безпосереднього підключення терміналів до машин. До недавнього часу послідовний інтерфейс використовувався для широкого спектру периферійних пристроїв (плоттери, принтери, миші, модеми і ін.), але зараз активно витісняється інтерфейсом USB.

Стандарт RS-232C визначає:

• механічні характеристики інтерфейсу (разд.1) – роз’єми і з’єднувачі;
• електричні характеристики сигналів (разд.2) – логічні рівні;
• функціональні описи інтерфейсних схем (разд.4) – протоколи передачі;
• стандартні інтерфейси для вибраних конфігурацій систем зв’язку (разд. 5).

У 1975 р. були прийняті стандарти RS-422 (електричні характеристики симетричних ланцюгів цифрового інтерфейсу) і RS-423 (електричні характеристики несиметричних ланцюгів цифрового інтерфейсу), що дозволяють збільшити швидкість передачі даних по послідовному інтерфейсу.

Зазвичай ПК мають в своєму складі два інтерфейси RS-232C, які позначаються COM1 і COM2. Можлива установка додаткового устаткування, яке забезпечує функціонування у складі РС чотири, восьми і шістнадцяти інтерфейсів RS-232C. Для підключення пристроїв використовується 9-контактний (DB9) або 25-контактний (DB25) роз’єм.

Інтерфейс RS-232C містить сигнали квитування, забезпечуючи асинхронний режим функціонування. При цьому один з пристроїв (зазвичай комп’ютер) виступає як DTE (Data Terminal Equipment – крайовий пристрій), а інше – як DCE (Data Communication Equipment – пристрій передачі даних), наприклад, модем. Відповідно, якщо для DTE якийсь сигнал є вхідним, то для DCE цей сигнал буде вихідним, і навпаки.

В той же час, в простому випадку для обміну можуть використовуватися лише три лінії: TXD, RXD і SG – без використання сигналів квитування.

Основні принципи обміну інформацією по інтерфейсу RS-232C полягають в наступному:

1. Обмін даними забезпечується по двох ланцюгах, кожна з яких є для однієї із сторін передавальною, а для іншої – приймальні.
2. У початковому стані по кожному з цих ланцюгів передається двійкова одиниця, тобто стопова посилка. Передача стопової посилки може виконуватися скільки завгодно довго.
3. Передачі кожного пакету даних передує передача стартової посилки, тобто передача двійкового нуля протягом часу, рівного часу передачі одного біта даних.
4. Після передачі стартової посилки забезпечується послідовна передача всіх розрядів даних, починаючи з молодшого розряду. Кількість бітів може бути 5, 6, 7 або 8.
5. Після передачі останнього біта даних можлива передача контрольного розряду, який доповнює суму по модулю 2 переданих розрядів до парності або непарності. У деяких системах передача контрольного біта не виконується.
6. Після передачі контрольного розряду або останнього біта, якщо формування контрольного розряду не передбачене, забезпечується передача стопової посилки. Мінімальна тривалість посилки може бути рівній тривалості передачі одного, півтора або два битий даних.

Обмін даними по описаних вище принципах вимагає попереднього узгодження приймача і передавача за (тривалості бита) (300-115200 бит/с) швидкістю, кількості використовуваних розрядів в символі (5, 6, 7 або 8), правилам формування контрольного розряду (контроль по парності, по непарності або відсутність контрольного розряду), тривалості передачі стопової посилки (1 битий, 1,5 битий або 2 битий).

Специфікація RS-232C для електричних характеристик сигналів визначає, що високий рівень напруги від +3В до +12В (при передачі – до +15В) вважається логічним “0”, а низький рівень напруги від 3В до 12В (при передачі – до 15В) вважається логічним “1” . Діапазон сигналів 3В:+3В забезпечує захист від перешкод і стабільність передаваних даних.