قابلیت ها و مشخصات پورت سریال RS232

قابلیت ها و مشخصات پورت سریال RS232 مقدمه

ارتباط بین یک سیستم میکروپروسسوری با سیستم های دیگر در بسیاری از موارد بصورت موازی برقرار می گردد. به همین خاطر ، موارد بسیاری وجود دارد که بنا به n خط ارتباطی برای انتقال n منظور از ارتباط موازی، داشتن دلایل مختلف، برقراری ارتباط به صورت موازی مقدور نیست. به عنوان مثال، در ارتباطات از راه دور عموماً برقراری
اتصال بین دو سیستم به صورت موازی ممکن نیست، و از سیستم های ارتباط موجود نظیر: شبکه تلفنی، شبکه فیبر نوری یا
ماهواره ای که برای برقراری ارتباط، یک خط یا کانال ارتباطی در اختیار قرار می دهند استفاده می شود. برقراری ارتباط به خط ارتباطی که علاوه بر گرانتر کردن n صورت موازی برای فاصله دور مقرون به صرفه نخواهد بود چرا که نیاز به مسیر ارتباطی (سیم ها)، مدار های بافر/درایور بیشتری مورد نیاز خواهد بود.
بنا به دلایل فوق، در اینگونه ارتباطات، عموماً گرایش به ارتباط سریال وجود دارد. منظور از ارتباط سریال،
ارتباطی است که از یک خط استفاده نموده و بنابراین در هر لحظه تنها یک بیت می تواند بین فرستنده و گیرنده مبادله شود.
پس ارتباط سریال نسبت به موازی سرعت کمتری دارد ولی ارزانتر است. امتیاز دیگر ارتباط سریال، توانایی یا ارسال داده از طریق خطوط استاندارد تلفن می باشد. این مساله برای ارتباط موازی ممکن نیست، چرا که خطوط استاندارد تلفن دارای 8 هادی نیستند.

تعریف ارتباطات سریال:

مبادله ی بیت به بیت اطلاعات تنها از طریق یک کانال (البته بجز زمین) را ارتباط سریال می گویند.

انواع ارتباطات سریال:

• سنکرون (همزمان): یک سیگنال زمانی از طریق یک کانال مجزا همراه با پیام ارسال می شود.(مثل استاندارد I2C و RS232)
• آسنکرون (غیرهمزمان): در این روش اطلاعات زمان بندی همراه با سیگنال ارسال می شود. (مثل RS232, RS485)

پروتکل ارتباطی RS232 در لایه ی هفتم مدل OSI قرار می گیرد و موارد زیر در آن تعریف شده است:

– مشخصات الکتریکی سیگنال از قبیل سطح ولتاژ، نرخ سیگنال، زمان بندی و Slew Rate، سطح مقاومت ولتاژ، رفتار اتصال کوتاه، بیشینه ی جریان ظرفیتی و طول کابل

– مشخصات مکانیکی واسط از قبیل سوکت اتصال و تعریف پین ها

– عملکرد هر مدار در کانکتور واسط

– زیر مجموعه های استاندارد از مدارهای واسط برای آن کاربرد ارتباطی

این استاندارد در لایه های زیرین مدل OSI کار می کند و مشخصات لایه های بالا از جمله کدگذاری کاراکتر (مثلا ASCII) و همچنین قالب بندی کاراکتر (مثل بیت شروع و پایان یا بیت توازن) در قالب این استاندارد قرار نمی گیرد و معمولا بوسیله ی نرم افزار تعیین و تفسیر می شوند. این استاندارد سقف ماکزیمم نرخ بیت را 20.000 bps تعریف کرده است.

در حالی که بسیاری از تجهیزات جانبی مثل مودم ها از این اندازه تجاوز کرده و با نرخ هایی بالاتر از این (مثل: 38.400 ، 37.600 و 115.200) با سطح ولتاژ RS232 کار می کنند.

دو مفهومی را که باید در مورد استاندارد RS232 بدانید، اصطلاحات DTE و DCEهستند:

DTE سرنام Data Terminal Equipment است و DCE مخفف Data Communications Equipment. این عبارات برای نشان دادن پین های کانکتور یک دستگاه و جهت ارتباطی سیگنال در پین ها می باشند. معمولا کامپیوتر یک DTEمی باشد و دستگاه های دیگر یک DCE و شما می توانید در ادامه ی توضیحاتDTE را یک کامپیوتر و DCE را یک دستگاه دیگر فرض کنید. در این استاندارد DTE از یک کانکتور 9 پین Female (یا 25 پین) و DCE از یک کانکتور 9 پین Male (یا 25 پین) استفاده می کند. بنابراین می توان یک DCE را مستقیما به یک DTE کرد اما در حالتهای غیر از این باید از کابل های Null Modem استفاده کرد که در ادامه به آن خواهم پرداخت. اگرچه استاندارد RS232 برای کانکتور 25 پین نیز تعریف شده است اما ما در اینجا بحثمان را بر روی کانکتور 9 پین متمرکز می کنیم چون اغلب PC ها از این کانکتور استفاده می کنند و DB9 نام دارد.