Стандарты последовательной передачи данных
Категория: Последовательные устройства | Автор: admin | 12-10-2009, 02:03 | Просмотров: 3831

Большинство последовательных портов работает согласно различным вариантам стандарта RS-232. Этот стандарт определяет электрические характеристики и назначение каждого сигнального провода, а также разводку контактов традиционного 25-контактного последовательного разъемного соединения, известного как разъем DB-25 (рис. А).

Полный набор сигнальных проводов интерфейса RS-232 чаще всего избыточен, так как он предназначен для распространения сигналов, многие из которых не используются в основных режимах передачи данных. Кроме того, разъемные соединения DB-25 велики для установки в коммутационных панелях и портативных компьютерах. Поэтому сейчас широко применяются альтернативные модели разъемов (см. параграф 7.2).

 

Разъем

Номера выводов

Стандарты последовательной передачи данных

I

Рис. А. Разъемное соединение DB-25

 

В традиционном интерфейсе RS-232 используется экранированная витая пара (обычно это многожильный провод сортамента 22). Сначала в RS-232 применялись сигналы постоянного тока напряжением ±12 В, но сейчас больше распространено напряжение ±5 В. Иногда используют напряжение ±3 В. Все эти значения соответствуют спецификации RS-232, поэтому допускается соединение устройств с разными уровнями напряжений.

Интерфейс RS-232 не является электрически сбалансированной системой: в нем имеется отдельный провод для передачи данных в каждом направлении. Следовательно, применять витую пару нет необходимости. Преимуществом экранированной витой пары является само экранирование, позволяющее уменьшить риск внешних воздействий. Но когда два информационных провода (TD и RD) скручиваются в одну пару, может произойти снижение надежности и диапазона распространяемых сигналов, так что лучше этого не делать.

Нет общепринятого соглашения о том, какие сигналы стандарта RS-232 должны совместно распространяться по витой паре. Некоторые источники рекомендуют спаривать провод заземления с проводами TD и RD, но, во-первых, это требует выделения дополнительного провода, а во-вторых, появляется несколько путей заземления. Насколько нам известно, придержи­ваться подобного соглашения необязательно.

Разъемное соединение DB-25 состоит из вилки (разъем с торчащими штырьками; обозначается как DB-25P) и розетки, или гнезда ("материнский" разъем с соответствующими отверстиями; обозначается как DB-25S). Возле штырьков и отверстий нанесены крошечные числа от 1 до 25 — это номера контактов. Лучше всего они будут видны, если поднести разъем к свету и посмотреть на него под углом. Иногда маркируются только выводы 1, 13, 14 . и 25.

Вилка DB-25 изображена на рис. А. Во всех последовательных разъемных соединениях номера контактов на розетке зеркально отражают номера на вилке, чтобы при стыковке разъемов контакты с одинаковыми номерами совпадали.

Обратите внимание: у разъема, изображенного на рисунке, установлено всего семь выводов. Именно так чаще всего и бывает. Сигналы интерфейса RS-232 и соответствующие им контакты разъемного соединения DB-25 перечислены в табл. 7.1. На практике используются только сигналы 1—8 и 20, остальные можно проигнорировать.

Таблица 7.1. Сигналы интерфейса RS-232 и соответствующие им контакты разъемного соединения DB-25

Контакт Сигнал Функция

1 FG Защитное заземление

2 TD Передаваемые данные

3 RD Принимаемые данные

4 RTS Готовность к передаче

5 CTS Готовность к приему

6 DSR Готовность данных

7 SG Заземление сигнала

8 DCD Обнаружение несущей

9 — Положительное контрольное напряжение

10 — Отрицательное контрольное напряжение

11 — Не назначен

12 SDCD Вторичный сигнал DCD

13 SCTS Вторичный сигнал CTS

14 STD Вторичный сигнал TD

15 ТС Синхронизация передачи

16 SRD Вторичный сигнал RD

17 RC Синхронизация приема

18 — Не назначен

19 SRTS Вторичный сигнал RTS

20 DTR Готовность терминала

21 SQ Детектор качества сигнала

22 RI Индикатор вызова

23 DRS Селектор скорости передачи данных

24 SCTE Внешняя синхронизация передачи

25 BUSY Занято

 

Для последовательных устройств существуют две конфигурации кабельной системы: DTE (Data Terminal Equipment — терминальное оборудование) и DCE (Data Communications Equipment — аппаратура передачи данных). Эти конфигурации определяют, какие сигналы устройство будет ожидать на тех или иных контактах разъемного соединения. Каждое устройство конфигурируется либо как DTE, либо как DCE, хотя некоторые устройства поддерживают оба варианта (но не одновременно). Компьютеры, терминалы и принтеры чаще всего относятся к типу DTE, тогда как модемы являются DCE-устройствами. Последовательные устройства DTE и DCE могут взаимодействовать друг с другом в произвольных сочетаниях, но в разных случаях требуются разные кабели.

Смысла в одновременном существовании двух конфигураций нет, поскольку для всего оборудования может использоваться одна и та же разводка контактов. Просто это одно из многих бессмысленных исторических наследий стандарта RS-232.

Ниже перечислены особенности обеих конфигураций:

  • Разводка контактов в любом разъемном соединении RS-232 всегда одинакова независимо от того, вилка это или розетка (штырьки всегда совпадают с соответствующими отверстиями) и где находится разъем: на кабеле, DTE- или DCE-устройстве.

  • Спецификация RS-232 построена на модели сквозного соединения DTE-и DCE-устройств. (Под "сквозным" понимается соединение, при котором линия TD DTE-устройства подключается к линии TD DCE-устройства и т.д. Все одноименные контакты соединяются друг с другом.)

  • Именование сигналов произведено применительно к DTE-устройству. Например, название сигнала TD (transmitted data — передаваемые данные) в действительности означает "данные, передаваемые от DTE-устройства к DCE-устройству". Несмотря на название, контакт TD служит для приема данных на DCE-устройстве. Аналогичным образом, контакт RD является входным на DTE-устройстве и выходным на DCE-устройстве.

  • Когда кабелем соединяют два DTE-устройства (компьютер и терминал либо компьютер и компьютер), их нужно "обмануть", заставив думать, что другая сторона является DCE-устройством. Поскольку оба устройства будут предполагать передачу данных по линии TD и прием — по линии RD, необходимо соединить провода крест-накрест, связав выходной контакт одного устройства с входным контактом другого и наоборот.

  • Подобного рода "перекрещивание" при соединении двух DTE-устройств требуется для трех групп сигналов. Во-первых, это сигналы TD и RD, о чем говорилось выше. Во-вторых, это сигналы RTS и CTS. В-третьих, контакт DTR должен быть связан с контактами DCD и DSR на противоположном конце.

  • Кабель, соединяющий два DTE-устройства, называется нуль-модемным. Подключать к нему модемы нельзя. Кабель для модемов называется модемным, прямым или обычным.

Изначально предполагалось, что DTE-устройства оснащены вилками, а DCE-устройства — розетками. Со временем разработчики аппаратных средств поняли, что вилки являются более хрупкими и чаще подвержены поломкам. Сегодня в дорогостоящей вычислительной технике, как правило, ставят розетки, а большинство кабелей с обоих концов имеет вилки.

На рис. Б изображена разводка контактов и схемы соединений нуль-модемным и прямым кабелями. Показаны только "полезные" сигналы.

Условное обозначение

Обычный Нуль-модемный

Стандарты последовательной передачи данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. Б. Разводка контактов и схемы соединения кабелей для разъемов DB-25



 (голосов: 0)
Версия для печати | Комментариев: 0
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.


 
Логин
Пароль
 

 
Locations of visitors to this page