Просмотр отдельных изменений

'[[Файл:RS-232.jpeg|thumb|Разъём [[D-sub|DE-9]], часто используемый для RS-232]] '''RS-232''' ({{lang-en|Recommended Standard 232}}, ''другое название EIA232''<ref>{{Cite web|url=https://www.camiresearch.com/Data_Com_Basics/RS232_standard.html|title=The RS232 Standard|author=|website=CAMI Research Inc.|date=|publisher=}}</ref>) — стандарт [[физический уровень|физического уровня]] для [[UART|асинхронного интерфейса (UART)]]. Широко известен как [[последовательный порт]] [[персональный компьютер|персональных компьютеров]]. Исторически имел широкое распространение в [[Телекоммуникации|телекоммуникационном]] оборудовании. В настоящее время используется для подключения к компьютерам широкого спектра оборудования, нетребовательного к скорости обмена, особенно при значительном удалении его от компьютера и отклонении условий применения от стандартных. В компьютерах, занятых офисными и развлекательными приложениями, практически вытеснен интерфейсом [[USB]]. RS-232 обеспечивает передачу данных и некоторых специальных сигналов между терминалом ({{lang-en|Data Terminal Equipment}}, DTE) и коммуникационным устройством ({{lang-en|Data Communications Equipment}}, DCE) на расстояние до 15 метров на максимальной скорости (115200 бод). Так как этот интерфейс известен не только простотой программирования, но и неприхотливостью, в реальных условиях это расстояние увеличивается во много раз с примерно пропорциональным снижением скорости. Протокол интерфейса предполагает два режима передачи данных [[Синхронный способ передачи данных|синхронный]] и [[Асинхронный режим передачи данных|асинхронный]], а также два метода управления обменом данных: аппаратный и программный. Каждый режим может работать с любым методом управления. В протоколе также предполагается вариант управления передачей данных по специальным сигналам, устанавливаемым хостом (DSR — сигнал состояния готовности, DTR — сигнал готовности передачи данных). Для передачи данных по интерфейсу RS-232 используется [[NRZ (прямой)|код NRZ]], который не является самосинхронизирующимся, поэтому для синхронизации используется стартовый и стоповый бит, позволяющие выделить битовую последовательность и синхронизировать приёмник с передатчиком. == Назначение == Изначально создавался для подключения телефонных [[модем]]ов к компьютерам{{нет АИ|5|10|2018}}. В связи с такой специализацией имеет рудименты в виде, например, отдельной линии RING («звонок»). Постепенно телефонные модемы перешли на другие интерфейсы (USB), но разъём для RS-232 имелся на всех персональных компьютерах и многие изготовители оборудования использовали его для подключения своего оборудования. Например, [[Компьютерная мышь|компьютерные мышки]]. В настоящее время чаще всего используется в промышленном и узкоспециальном оборудовании, [[Встраиваемая система|встраиваемых устройствах]]. На портативных компьютерах (ноутбуках, нетбуках, КПК и т. п.) широкого применения RS-232 не нашел, однако материнские платы стационарных [[Персональный компьютер|персональных компьютеров]] обычно ещё содержат RS-232 — либо в виде разъёма на задней панели, либо в виде колодки для подключения шлейфа на плате. Также возможно использование переходников-преобразователей. Также этот стандарт используется для взаимодействия микроконтроллеров различных архитектур, имеющими в своем составе интерфейс UART, с другими цифровыми устройствами и периферией. == Принцип работы == {{main|UART}} RS-232 — проводной дуплексный интерфейс. Метод передачи данных аналогичен асинхронному последовательному интерфейсу [[UART]]. Информация передаётся по проводам двоичным сигналом с двумя уровнями напряжения ([[NRZ (прямой)|код NRZ]]). Логическому «0» соответствует положительное напряжение (от +5 до +15 В для передатчика), а логической «1» — отрицательное (от −5 до −15 В для передатчика). Для электрического согласования линий RS-232 и стандартной цифровой логики UART выпускается большая номенклатура микросхем драйверов, например, [[MAX232]]. Помимо линий входа и выхода данных, RS-232 регламентировал ряд необязательных вспомогательных линий для аппаратного [[контроль потока|управления потоком]] и специальных функций. {| class="standard wide collapsible collapsed" !colspan="2" rowspan="2" |Стандарт [[ITU-T]] V.24/V.28!!colspan="2" rowspan="2" |Стандарт {{iw|Telecommunications Industry Association|TIA|en|Telecommunications Industry Association}}/[[Electronic Industries Alliance|EIA]]-232!!rowspan="3" |Неофициальное общепринятое обозначение!!rowspan="3" |Тип!!rowspan="3" |Описание!!rowspan="3" |Направление!!colspan="4" |Номера контактов в разъёмах по стандартам. Ниже — тип разъёма |- !EIA/TIA-232-F (RS-232)!!EIA-232-E Alt A!!EIA-574/562!!EIA-561/562 |- !Цепь!!Название сигнала!!Цепь!!Название сигнала!![[D-sub|DB-25]]!!UD-26!![[D-sub|DB-9]]!![[8P8C]] |- | |||| ||Protective Ground or Shield||PG||PG||Экран кабеля, может соединять корпуса приборов. Не используется для сигналов. В зависимости от условий эксплуатации может соединяться, или изолироваться от сигнальной цепи AB (перемычкой).||-||1||1||-||- |- |102||Signal ground or common return||AB||Signal Common||GND||SG||Общий сигнальный провод||-||7||7||5||4 |- |103||Transmitted data||BA||Transmitted Data||TxD||D||Передача данных. Производить передачу разрешается при состоянии (CA&CB&CC&CD)=ON. Также разрешается передача управляющих команд на DCE (программирование, набор номера) при состоянии (CB&¬(CC)&CD) =ON||DTE→DCE||2||2||3||6 |- |104||Received Data||BB||Received Data||RxD||D||Приём данных||DTE←DCE||3||3||2||5 |- |105||Request to send||CA||Request to send||RTS||C||Запрос на передачу. Передача данных по BA сопровождается этим сигналом. В полудуплексном режиме управляет направлением передачи (запрещает приём данных по BB). CA не должен переводиться из состояния OFF в состояние ON пока CF=ON.||DTE→DCE||rowspan="2" |4||rowspan="2" |4||rowspan="2" |7||rowspan="2" |8 |- |133||Ready for receiving||CJ||Ready for receiving||-||C||Готов к приёму. Разрешает приём данных по BB. Используется для контроля переполнения входного буфера DTE. Обычно в EIA/TIA не используется, но может быть задействован вместо цепи CA (в этом случае CA всегда остаётся в состоянии ON).||DTE→DCE |- |106||Ready for sending||CB||Clear to send||CTS||C||Свободен для передачи. При СС=ON показывает, что DCE и канал связи готовы к передаче данных. При СС=OFF показывает, что DCE готов к приёму команд управления.||DTE←DCE||5||5||8||7 |- |107||Data set ready||CC||DCE Ready||DSR||C||Указывает на готовность DCE к работе. Назначение сигнала зависит от режима работы DCE. В основном режиме показывает исправность системы, или готовность канала связи.||DTE←DCE||6||6||6||1<ref>Изначально по стандарту на контакт 1 подключался сигнал CE. Но поскольку CE используется в основном для модемов, то часто на контакт 1 подключается сигнал CC.</ref> |- |108/1||Connect data set to line||rowspan="2" |CD||rowspan="2" |DTE Ready||rowspan="2" |DTR||rowspan="2" |C||rowspan="2" |Готовность DTE. Запрос от DTE к DCE на подготовку к работе линии связи.||rowspan="2" |DTE→DCE||rowspan="2" |20||rowspan="2" |20||rowspan="2" |4||rowspan="2" |3 |- |108/2||Data terminal ready |- |109||Data channel received line signal detector||CF||Received Line Signal Detector||CD||C||Обнаружен принимаемый сигнал. Конкретный смысл сигнала зависит от оборудования. Обычно показывает рабочее состояние канала связи для режима приёма. В полудуплексном режиме запрещает включение сигнала CA.||DTE←DCE||8||8||1||2 |- |111||Data signal rate selector (DTE)||rowspan="2" |CH/CI||rowspan="2" |Data signal rate selector||rowspan="2" |DSRS||rowspan="2" |C||rowspan="2" |Выбор скорости передачи данных. ON — высокая скорость OFF — низкая. Если необходимо использовать цепь SCF, то цепи CH и CI подключаются к контакту 23. Если цепь SCF не используется, то цепь CI подключается к контакту 12||DTE→DCE||rowspan="2" |23||rowspan="2" |23||rowspan="2" | ||rowspan="2" | |- |112||Data signal rate selector (DCE)||DTE←DCE |- |113||Transmitter signal element timing (DTE)||DA||Transmitter Signal Element Timing (DTE source)||TST out||T||Синхронизация сигнала BA (источник в DTE)||DTE→DCE||24||24|| || |- |114||Transmitter signal element timing (DCE)||DB||Transmitter Signal Element Timing (DCE source)||TST in||T||Синхронизация сигнала BA (источник в DCE)||DTE←DCE||15||15|| || |- |115||Receiver signal element timing (DCE)||DD||Receiver signal element timing (DCE source) ||RST||T||Синхронизация сигнала BB (источник в DCE)||DTE←DCE||17||17|| || |- |118||Transmitted backward channel data||SBA||Secondary transmitted data ||||D||Передача данных по второму (резервному) каналу. Аналогичен сигналу BA.||DTE→DCE||14||14|| || |- |119||Received backward channel data||SBB||Secondary received data ||||D||Приём данных по второму (резервному) каналу. Аналогичен сигналу BB.||DTE←DCE||16||16|| || |- |120||Transmit backward channel line signal||SCA||Secondary request to send ||||C||Запрос на передачу по второму (резервному) каналу. Аналогичен сигналу CA.||DTE→DCE||19||19|| || |- |121||Backward channel ready||SCB||Secondary clear to send||||C||Свободен для передачи по второму (резервному) каналу. Аналогичен сигналу CB.||DTE←DCE||13||13|| || |- |122||Backward channel received line signal detector||SCF||Secondary received line signal detector||||C||Обнаружен принимаемый сигнал по второму (резервному) каналу. Аналогичен сигналу CF.||DTE←DCE||rowspan="2" |12||rowspan="2" |12||rowspan="2" | ||rowspan="2" | |- |112||Data signal rate selector (DCE)||CI||Data signal rate selector (DCE source)||||C||Выбор скорости передачи данных. Если необходимо использовать цепь SCF, то цепи CH и CI подключаются к контакту 23. Если цепь SCF не используется, то цепь CI подключается к контакту 12||DTE←DCE |- |125||Calling indicator||CE||Ring indicator||RI||C||Запрос на установку соединения от удалённого DCE. Сигнал передаётся независимо от состояния других сигналов. (Назначение контакта в EIA/TIA выбирается по требованию)||DTE←DCE||rowspan="2" |22||rowspan="2" |22||rowspan="2" |9||rowspan="2" |1 |- |135||Received energy present||CK||Received Energy Present||||C||Показывает наличие сигнала на линии приёма. (Назначение контакта в EIA/TIA выбирается по требованию)||DTE←DCE |- |126||Select transmit frequency||||N/A (Unassigned)||||C||Не используется в EIA/TIA. Контакт 11 подключён к цепи 126 в ISO/IEC 2110 ||DTE→DCE||11||11|| || |- |140||Loopback/Maintenance test||RL||Remote loopback ||RL||C||Тестирование дальнего DCE. Сигнал BA напрямую передаются в линию BB.||DTE→DCE||rowspan="2" |21||rowspan="2" |21||rowspan="2" | ||rowspan="2" | |- |110||Цепь 110 не включена в текущую редакцию V.24||CG||Signal quality detector||-||C||в EIA/TIA использование сигнала не рекомендуется||DTE←DCE |- |141||Local loopback||LL||Local Loopback||LL||C||Тестирование ближнего DCE. Сигнал BA напрямую передаётся в линию BB.||DTE→DCE||18||18|| || |- |142||Test indicator||TM||Test mode ||TM||C||Показывает, что DTE находится в режиме тестирования (в том числе по запросу от удалённого DCE).||DTE←DCE||25||25|| || |- |-||-||-||N/A (reserved)||-||-||Зарезервирован||-||9||9|| || |- | || || ||N/A (reserved)||-||-||Зарезервирован||-||10||10|| || |- | || || || || || ||Не подключён|| || ||26|| || |} == Соединители == {{main|D-sub}} [[Файл:DB-9 Female PinOut.png|альт=Разъем DB-9|мини|127x127пкс|Разъем DE-9]] Устройства для связи по последовательному каналу соединяются [[кабель|кабелями]] с 9 или 25-контактными разъёмами типа [[D-sub]]. Обычно они обозначаются ''Dx-yz'', где : ''x'' — размер разъёма (например, ''B'' для 25 контактов, ''E'' для 9 контактов); : ''y'' — количество контактов (25 или 9); : ''z'' — тип контактов: вилка (''Р'', {{lang-en2|pin}}) или розетка (''S'', {{lang-en2|socket}}). [[Файл:DB-25.svg|альт=Разъем DB-25|мини|132x132пкс|Разъем DB-25]] Так, ''DB25P'' — вилка с 25 контактами, ''DE9P'' — вилка с 9 контактами, а ''DB25S'' и ''DE9S'', соответственно — розетки с 25 и 9 контактами. Первоначально в RS-232 использовались DB-25, но, поскольку многие приложения использовали лишь часть предусмотренных стандартом контактов, стало возможно применять для этих целей 9-штырьковые разъёмы DE-9, которые рекомендованы стандартом RS-574. Номера основного контакта, передающего и принимающего данные, для разъёмов DE-9 и DB-25 разные: для DE-9 контакт 2 — вход приёмника, контакт 3 — выход передатчика. Для DB-25, наоборот, контакт 2 — выход передатчика, контакт 3 — вход приёмника. == Стандарт == Стандарт RS-232 был предложен в 1962 году американской [[Electronic Industries Alliance|Ассоциацией электронной промышленности]] (EIA). Стандарты EIA изначально имели префикс «RS» ({{lang-en|recommended standard}}, «рекомендованный стандарт»), но сейчас обозначаются просто «EIA». В 1969 году представлена третья редакция (RS-232C), в 1987 году — четвёртая (RS-232D, или EIA-232D). Самой последней является модификация «Е», принятая в июле 1991 года как стандарт EIA/TIA-232E. В данном варианте нет никаких технических изменений, которые могли бы привести к проблемам совместимости с предыдущими вариантами этого стандарта. RS-232 идентичен стандартам [[Сектор стандартизации электросвязи МСЭ|ITU-T]] (CCITT) V.24/V.28, X.20bis/X.21bis и ISO IS2110. == Ограничения == Скорость работы ограничена физическими параметрами скорости передачи одного байта: на 115200 Бод, каждый бит длится (1/115200) = 8.7 µs. Если передаются 8-разрядные данные, это длится 8 x 8.7 µs = 69µs, но каждый байт требует дополнительного стартового и стопового Бита, поэтому необходимо 10 x 8.7 µs = 87µs. Это означает максимальную скорость 11.5 Кбайт в секунду. На практике в зависимости от качества применяемого кабеля требуемое расстояние передачи данных в 15 метров может не достигаться, составляя, к примеру, порядка 1,5 м на скорости 115200 [[бод]] для неэкранированного плоского или круглого кабеля. Это вызвано применением однофазных сигналов вместо дифференциальных, а также отсутствием требований по [[Согласованная нагрузка|согласованию]] приёмника (и часто также передатчика) с линией. Для преодоления этого ограничения, а также возможного получения гальванической развязки между узлами, преобразуют физический уровень RS-232 в другие физические уровни асинхронного интерфейса: * «RS-232 — [[RS-422]]» (с сохранением полной программной совместимости) или «RS-232 — [[RS-485]]» (с определёнными программными ограничениями). Расстояние может быть увеличено до 1 км на скорости 9600 бод и при использовании кабеля типа «[[витая пара]]» категории 3; * Внешний преобразователь «RS232 — [[Токовая петля]]» для 9-контактного разъёма, или соответствующие цепи 25-контактного разъёма, в случае наличия преобразователя внутри устройств. == См. также == * [[MAX232]] * [[SpaceWire]] * [[RS-485]] * [[EIA-422|RS-422]] * [[NRZ (прямой)|NRZ код]] * [[Нуль-модемное соединение]] * [[Универсальный асинхронный приёмопередатчик|UART]] == Примечания == {{примечания}} == Ссылки == * [http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs232/ Описание интерфейса] * [http://cisco.opennet.ru/docs/RUS/serial_guide/index.html#2_2 The Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems] (русский перевод) * [https://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/ff802693.aspx Serial Communications (MSDN)] * [http://www.camiresearch.com/Data_Com_Basics/RS232_standard.html Английское описание стандарта RS-232] * {{cite web|url=http://www.softelectro.ru/rs232.html|title=RS-232.Рекомендованный стандарт для последовательной передачи данных|last=Яшкардин В.Л.|date=2009|publisher=SoftElectro|archiveurl=https://www.webcitation.org/61AZ5LwRF?url=http://www.softelectro.ru/rs232.html|archivedate=2011-08-24|deadurl=yes}} * [http://code.google.com/p/java-simple-serial-connector/ Java Simple Serial Connector] — библиотека для работы с последовательными портами из Java. Поддерживает Win32, Win64, Linux_x86, Linux_x86_64, Linux_ARM, Solaris_x86, Solaris_x86_64, MacOSX_x86, MacOSX_x86_64, MacOSX_PPC, MacOSX_PPC64 * [https://www.camiresearch.com/Data_Com_Basics/RS232_standard.html The RS232 Standard] — Стандарт RS-232 *[http://xn--90abjm3aceidbn.xn--p1ai/blog/post/22 Все о стандарте RS232] {{^|1em}} {{UART}} {{IPstack}} {{Компьютерные шины}} [[Категория:Стандарты EIA|232]] [[Категория:Последовательные шины]] [[Категория:Промышленные сети]]'