Lesen von Daten zur seriellen Schnittstelle

Baudrate

Die Baudrate ist ein Maß für die Datenübertragungsgeschwindigkeit über eine serielle Leitung. Sie wird in Bit pro Sekunde (bps) gemessen. Baudraten zwischen 110 und 230400 werden vom RS232-Protokoll unterstützt. Eine höhere Baudrate bedeutet, dass die Daten schneller übertragen werden. Die Baudrate am Sende- und Empfangsende einer Schaltung muss jedoch gleich sein.

Spannungspegel

Die Netzspannung ist definiert als die Spannung zwischen zwei beliebigen Leitungen in einem Stromkreis. Dies ist als Signal- und Steuerspannung (CV) bekannt. Die Steuerspannung ist ein elektrisches Gleichstromsignal, das die Werte von Komponenten in analogen Schaltkreisen manipuliert.

Spannungen in einer seriellen RS232-Schnittstelle werden häufig als bipolar bezeichnet - wobei sie in Bezug auf die Erde negativ oder positiv sind. Die Signale reichen von -25 V bis + 25 V.

Ein logisch hohes (1) stellt eine negative Spannung zwischen -3 und -25 V dar, während ein logisch niedriges (0) eine positive Spannung in einem Bereich von + 3 V bis + 25 V überträgt. Eine Spannung zwischen -3 V und + 3 V fällt in einen sogenannten unbestimmten Bereich.

Leitungsimpedanz

Die Impedanz einer Leitung ist das Maß für ihre Induktivität und ihre Kapazität pro Längeneinheit. Die Kapazität beschreibt, wie gut die Leitung eine elektrische Ladung speichern kann, während die Induktivität die Eigenschaft ist, bei der eine elektromotorische Kraft erzeugt wird, wenn sich der Strom durch den Stromkreis ändert.

Eine Impedanzüberbrückung liegt vor, wenn die Lastimpedanz zwischen Quelle und Empfänger unterschiedlich ist und die Lastimpedanz des Empfängers viel höher ist. Im Fall des RS232-Protokolls liegt der Bereich zwischen 3 kΩ und 7 kΩ. Dies dient dazu, die Spannungsübertragung zwischen dem RS232-Port und dem Empfänger zu maximieren.

Arbeitsweise

Es gibt zwei Arten von Signaleingängen - differentielle und Single-Ended. Single-Ended-Signalisierung ist ein einfaches und übliches Mittel zum Übertragen eines elektrischen Signals von einem Sender zu einem Empfänger, und RS232 verwendet diesen Eingang. Single-Ended-Signalisierung umfasst zwei Drähte. Ein Draht führt das eigentliche Signal, während der andere an eine Referenzspannung angeschlossen ist, die eine konstante Ausgangsspannung gewährleistet.

Anstiegsgeschwindigkeit

Die Anstiegsgeschwindigkeit (SR) ist die Änderung der Spannung pro Zeiteinheit. In RS232 ist dies die Zeit, die der RS232-Treiber benötigt, um auf diese Änderung zu reagieren. Um Störungen oder Übersprechen beim Senden von Signalen zu vermeiden, legt das RS232-Protokoll eine maximale Anstiegsrate bei 30 V / µs und eine minimale Anstiegsrate mit langsamen Varianzzeiten fest. Dies stellt ein minimales Maß an Interferenz oder Übersprechen sicher, während ein Signal übertragen wird.

RS232 Pinbelegung

Eine RS232-Verbindung zwischen einem Datenendgerät (DTE) und einem Datenkommunikationsgerät (DCE) erfordert die Verwendung von DB9- oder DB25-Anschlüssen. Der DTE ist der männliche Port, während der DCE typischerweise weiblich ist. Als Namensgeber hat ein DB9-Anschluss 9 Pins, während ein DB25 25 Pins hat. Jeder Pin in den Anschlüssen hat einen bestimmten Zweck.

Die serielle RS232-Schnittstelle verfügt über neun Pins und ist in männlichen oder weiblichen Konfigurationen erhältlich. RS232C ist eine aktualisierte Version von RS233 und es ist genau das gleiche, mit der einzigen Ausnahme, dass ein 25-poliger Stecker verwendet wird. Unabhängig davon, ob der Anschluss 9 oder 25 Pins hat, werden beim Anschluss eines Endgeräts nur 3 dieser Pins tatsächlich verwendet.

Abgesehen von der Definition der elektrischen Eigenschaften hat jedes Signal bei der RS232-Datenübertragung eine spezifische Funktion, die vom RS232-Protokoll bestimmt wird. Diese Funktionen umfassen Steuer- und Zeitsteuerungssignale, gemeinsame Masse und Datensignale. In der folgenden Abbildung sind die Signale und Funktionen dargestellt, aus denen sich die RS232-Pinbelegung zusammensetzt.

RS232 enthält auch eine Reihe von komplementären Sekundärsignalen, die bei der Konfiguration von DCE- und DTE-Verbindungen angewendet werden können. Diese Signale umfassen TxD (Daten senden), RxD ((Daten empfangen), DTE (Datenendgeräte), RTS (Request To Send) und DCD (Data Carrier Detect).