- Qu'est-ce qu'une communication série?
- Qu'est-ce que RS232?
- Spécifications électriques
- Comment fonctionne RS232?
- Spécification mécanique
- Qu'est-ce que la poignée de main?
- Applications de la communication RS232
Le protocole de communication RS232 est l'un des protocoles de communication les plus anciens et les plus populaires utilisés dans les industries et les produits commerciaux. Le terme RS232 signifie «Standard recommandé 232» et il s'agit d'un type de communication série utilisé pour la transmission de données normalement à moyenne distance. Il a été introduit dans les années 1960 et a trouvé sa place dans de nombreuses applications telles que les imprimantes informatiques, les appareils d'automatisation d'usine, etc. Aujourd'hui, il existe de nombreux protocoles de communication modernes tels que RS485, SPI, I2C, CAN, etc.. Dans cet article, nous allons comprendre les bases du protocole RS232 et son fonctionnement.
Qu'est-ce qu'une communication série?
En télécommunication, le processus d'envoi séquentiel de données sur un bus informatique est appelé communication série, ce qui signifie que les données seront transmises bit par bit. Lors d'une communication parallèle, les données sont transmises sous forme d'octet (8 bits) ou de caractère sur plusieurs lignes de données ou bus à la fois. La communication série est plus lente que la communication parallèle, mais elle est utilisée pour une longue transmission de données pour des raisons pratiques et de moindre coût.
Exemple à comprendre:
Communication série - vous tirez sur une cible à l'aide de mitrailleuses, où les balles atteignent une par une la cible.
Communication parallèle - vous tirez sur une cible à l'aide d'un fusil de chasse, où de nombreuses balles atteignent en même temps.
Modes de transfert de données en communication série:
- Transfert de données asynchrone - Le mode dans lequel les bits de données ne sont pas synchronisés par une impulsion d'horloge. L'impulsion d'horloge est un signal utilisé pour la synchronisation du fonctionnement dans un système électronique.
- Transfert de données synchrone - Le mode dans lequel les bits de données sont synchronisés par une impulsion d'horloge.
Caractéristiques de la communication série:
- Le débit en bauds est utilisé pour mesurer la vitesse de transmission. Il est décrit comme le nombre de bits passant en une seconde. Par exemple, si le débit en bauds est de 200, alors 200 bits par seconde sont passés. Dans les lignes téléphoniques, les débits en bauds seront de 14400, 28800 et 33600.
- Les bits d'arrêt sont utilisés pour un seul paquet pour arrêter la transmission qui est notée «T». Certaines valeurs typiques sont 1, 1,5 et 2 bits.
- Le bit de parité est la forme la plus simple de vérification des erreurs. Il en existe quatre types, c'est-à-dire, même impaire, marqué et espacé. Par exemple, si 011 est un nombre, le bit de parité = 0, c'est-à-dire la parité paire et la parité = 1, c'est-à-dire la parité impaire.
Qu'est-ce que RS232?
RS232C «Standard recommandé 232C» est la version récente du standard 25 broches alors que RS232D est de 22 broches. Dans le type D mâle du nouveau PC qui est de 9 broches.
RS232 est un protocole standard utilisé pour la communication série, il est utilisé pour connecter l'ordinateur et ses périphériques afin de permettre l'échange de données série entre eux. Comme il obtient la tension pour le chemin utilisé pour l'échange de données entre les appareils. Il est utilisé dans les communications série jusqu'à 50 pieds avec un débit de 1,492 kbps. Comme le définit EIA, le RS232 est utilisé pour connecter l' équipement de transmission de données (DTE) et l' équipement de communication de données (DCE).
Récepteur et émetteur de données asynchrones universels (UART) utilisé en connexion avec RS232 pour transférer des données entre l'imprimante et l'ordinateur. Les microcontrôleurs ne sont pas capables de gérer ce type de niveaux de tension, les connecteurs sont connectés entre les signaux RS232. Ces connecteurs sont connus sous le nom de connecteur DB-9 en tant que port série et ils sont de type connecteur mâle (DTE) et connecteur femelle (DCE).
Spécifications électriques
Laissez-nous discuter des spécifications électriques du RS232 ci-dessous:
- Niveaux de tension: RS232 également utilisé comme niveau de terre et 5V. Le 0 binaire fonctionne avec des tensions allant de + 5V à + 15Vdc. Il est appelé `` ON '' ou espacement (niveau de tension élevé) tandis que le binaire 1 fonctionne avec des tensions allant jusqu'à -5V à -15Vdc. Il est appelé «OFF» ou marquage (bas niveau de tension).
- Niveau de tension du signal reçu: le binaire 0 fonctionne sur les tensions du signal reçu jusqu'à + 3V à +13 Vdc et le binaire 1 fonctionne avec des tensions allant jusqu'à -3V à -13 Vdc.
- Impédances de ligne: l'impédance des fils est de 3 ohms à 7 ohms et la longueur maximale du câble est de 15 mètres, mais nouvelle longueur maximale en termes de capacité par unité de longueur.
- Tension de fonctionnement: La tension de fonctionnement sera de 250 V CA max.
- Courant nominal: Le courant nominal sera de 3 ampères max.
- Tension de tenue diélectrique: 1000 VAC min.
- Vitesse de balayage: La vitesse de changement des niveaux de signal est appelée vitesse de balayage. Avec sa vitesse de balayage est jusqu'à 30 V / microseconde et le débit maximal sera de 20 kbps.
Comment fonctionne RS232?
RS232 fonctionne sur la communication bidirectionnelle qui échange des données entre eux. Il y a deux périphériques connectés l'un à l'autre, l' équipement de transmission de données (DTE) et l'équipement de communication de données (DCE) qui a les broches comme TXD, RXD et RTS & CTS. Désormais, à partir de la source DTE, le RTS génère la demande d'envoi des données. Puis de l'autre côté de l' ETCD, le CTS, efface le chemin pour recevoir les données. Après avoir dégagé un chemin, il donnera un signal au RTS de la source DTE pour envoyer le signal. Ensuite, les bits sont transmis de DTE à DCE. Maintenant encore de DCEsource, la demande peut être générée par RTS et CTS des sources DTE libère le chemin pour recevoir les données et donne un signal pour envoyer les données. C'est tout le processus par lequel la transmission de données a lieu.
TXD |
ÉMETTEUR |
RXD |
DESTINATAIRE |
RTS |
DEMANDE D'ENVOI |
CTS |
EFFACER POUR ENVOYER |
GND |
SOL |
Par exemple: les signaux réglés sur logique 1, c'est-à-dire -12V. La transmission de données commence à partir du bit suivant et pour l'informer, l'ETTD envoie un bit de démarrage à l'ETCD. Le bit de départ est toujours «0», c'est-à-dire +12 V et les 5 à 9 caractères suivants sont des bits de données. Si nous utilisons un bit de parité, alors des données de 8 bits peuvent être transmises tandis que si la parité ne l'utilise pas, alors 9 bits sont transmis. Les bits d'arrêt sont envoyés par l'émetteur dont les valeurs sont 1, 1,5 ou 2 bits après la transmission des données.
Spécification mécanique
Pour les spécifications mécaniques, nous devons étudier deux types de connecteurs qui sont DB-25 et DB-9. Dans DB-25, il y a 25 broches disponibles qui sont utilisées pour de nombreuses applications, mais certaines des applications n'utilisaient pas la totalité des 25 broches. Ainsi, le connecteur 9 broches est conçu pour la commodité des appareils et des équipements.
Maintenant, nous discutons ici du connecteur à broches DB-9 qui est utilisé pour la connexion entre les microcontrôleurs et le connecteur. Ils sont de deux types: connecteur mâle (DTE) et connecteur femelle (DCE). Il y a 5 broches sur la rangée supérieure et 4 broches dans la rangée inférieure. Il est souvent appelé connecteur de type DE-9 ou D.
Structure des broches du connecteur DB-9:
Broche Description Connecteur DB-9:
N ° PIN |
Nom de la broche |
Description des broches |
1 |
CD (détection de porteuse) |
Signal entrant de l'ETCD |
2 |
RD (recevoir des données) |
Reçoit les données entrantes de DTE |
3 |
TD (transmission de données) |
Envoyer les données sortantes vers DCE |
4 |
DTR (terminal de données prêt) |
Signal de prise de contact sortant |
5 |
GND (masse du signal) |
Tension de référence commune |
6 |
DSR (ensemble de données prêt) |
Signal de prise de contact entrant |
sept |
RTS (demande d'envoi) |
Signal sortant pour contrôler le débit |
8 |
CTS (Clear to Send) |
Signal entrant pour contrôler le débit |
9 |
RI (indicateur de sonnerie) |
Signal entrant de l'ETCD |
Qu'est-ce que la poignée de main?
L'établissement de liaison est le processus utilisé pour transférer le signal de l'ETTD à l'ETCD pour établir la connexion avant le transfert effectif des données. La messagerie entre l'émetteur et le récepteur peut être effectuée par prise de contact.
Il existe 3 types de processus d'établissement de liaison nommés comme suit: -
Pas de poignée de main:
S'il n'y a pas d'établissement de liaison, l'ETCD lit les données déjà reçues tandis que l'ETTD transmet les données suivantes. Toutes les données reçues sont stockées dans un emplacement mémoire appelé tampon du récepteur. Ce tampon ne peut stocker qu'un seul bit, le récepteur doit donc lire le tampon mémoire avant l'arrivée du bit suivant. Si le récepteur n'est pas en mesure de lire le bit stocké dans la mémoire tampon et que le bit suivant arrive, le bit stocké sera perdu.
Comme le montre le schéma ci - dessous, un récepteur n'a pas pu lire le 4 e bit jusqu'à ce que le 5 ème arrivée peu et ce résultat primordial de 4 e bit par 5 e bit et 4 e bit est perdu.
Prise de contact matérielle:
- Il utilise des ports série spécifiques, c'est-à-dire RTS et CTS pour contrôler le flux de données.
- Dans ce processus, l'émetteur demande au récepteur qu'il est prêt à recevoir des données, puis le récepteur vérifie que le tampon est vide, s'il est vide, il donnera alors un signal à l'émetteur que je suis prêt à recevoir des données.
- Le récepteur donne le signal à l'émetteur de ne pas envoyer de données alors que les données déjà reçues ne peuvent pas être lues.
- Son processus de travail est le même que celui décrit ci-dessus lors de la négociation.
Prise de contact logicielle:
- Dans ce processus, il existe deux formes, à savoir, X-ON et X-OFF. Ici, «X» est l'émetteur.
- X-ON est la partie dans laquelle il reprend la transmission de données.
- X-OFF est la partie dans laquelle il met en pause la transmission de données.
- Il est utilisé pour contrôler le flux de données et éviter les pertes pendant la transmission.
Applications de la communication RS232
- La communication série RS232 est utilisée dans les PC d'ancienne génération pour connecter les périphériques tels que la souris, les imprimantes, le modem, etc.
- De nos jours, RS232 est remplacé par USB avancé.
- Il est également utilisé dans les machines PLC, les machines CNC et les servocommandes car il est beaucoup moins cher.
- Il est toujours utilisé par certaines cartes microcontrôleurs, imprimantes de reçus, système de point de vente (PoS), etc.