RS-232 DB9 Pinout e utilizzo

Sommario:

  1. Panoramica DB9 RS-232
  2. Pacchetto dati RS232 standard
  3. Esempio di funzionamento della porta seriale RS232
  4. Parametri dei dati seriali RS232 e formati dei pacchetti

Panoramica DB9 RS-232


La RS232C DE-9, spesso erroneamente definita porta DB-9, era lo standard industriale per la trasmissione seriale di dati. Una porta seriale RS-232 era una caratteristica standard dei personal computer in quanto era il modo preferito per collegare modem, tastiere, mouse, memoria esterna e molte altre periferiche.

Interfaccia RS232

Lo sfondo della porta seriale a 9 pin


First introduced in the 60s, RS-232 is a protocol that defines how the data is transferred, bit by bit from a Data Terminal Equipment (DTE) come un terminale di computer, a Data Communication Equipment (DCE) come un modem.

RS-232 è lo standard comune utilizzato nelle porte seriali. Definisce le proprietà elettriche e la tempistica dei segnali, nonché l'interpretazione dei segnali, nonché la dimensione fisica e la configurazione della piedinatura di un connettore.

I computer moderni raramente hanno porte RS-232. Universal Serial Bus (USB)ha sostituito la tradizionale interfaccia RS-232. RS-232 ha molte carenze rispetto alle tecnologie successive come RS-422, RS-485 e persino Ethernet.Queste carenze includono bassa velocità di trasmissione, lunghezza del cavo limitata, forti fluttuazioni di tensione e capacità multidrop limitate.

È tuttavia possibile utilizzare un convertitore da USB a RS-232 esterno o una scheda di espansione interna con una o più porte seriali per collegare una periferica seriale RS-233 al computer. Molte schede madri dispongono anche di un'intestazione della porta COM che consente di installare una staffa con una porta DE-9.

Interfaccia convertitore cavo adattatore adattatore DB9 seriale 9 pin porta USB a porta RS232

Nonostante le carenze e i progressi tecnologici, le interfacce RS-232 sono ancora molto utilizzate con grandi macchine industriali, apparecchiature di rete e strumenti scientifici dove punto a punto sono sufficienti connessioni dati cablate a bassa velocità.

Un'interfaccia della porta seriale del PC è single-ended. Ciò significa che è possibile collegare solo due dispositivi utilizzando un cavo seriale RS232. I dati trasferiti tra questi due dispositivi vengono trasferiti a una velocità inferiore a 20 kbps.

RS232 consente la comunicazione full duplex - questo significa che entrambi i dispositivi possono interfacciarsi tra loro contemporaneamente. È obbligatoria una messa a terra comune tra il computer e il dispositivo seriale collegato. Ciò è rappresentato dai livelli di tensione definiti dal protocollo RS232.

La comunicazione full duplex esegue la migliore modalità di trasmissione

Con RS232, hot-plug o hot-swap non sono supportati, anche se a volte è possibile collegare un dispositivo seriale e funzionerà mentre il computer è in esecuzione. Con la tecnologia attuale, nella maggior parte dei personal computer è in uso solo un connettore a 9 pin


Pacchetto dati RS232 standard


Una trasmissione RS232 inizia con un bit di avvio. Un bit di avvio notifica al computer ricevente la trasmissione in arrivo. I pacchetti di dati sono composti da parole a 7 o 8 bit. Il bit di avvio è generalmente un bit a bassa tensione, tra + 3v e + 15v. I bit di dati seguono quindi il bit di avvio su base LSB (bit meno significativo): questo è il bit con il valore numerico più basso. In genere un bit di parità segue i dati, quindi la trasmissione termina con un bit di stop.

Un esempio di come funziona la porta seriale RS232 con l'aiuto del mouse seriale

mouse con porta seriale

Un mouse seriale comprende sensori, controller del mouse, collegamento di comunicazione, interfaccia dati, driver e software. I sensori rilevano sia il movimento del mouse che i clic sui pulsanti. Il controller del mouse prende nota della posizione corrente del mouse e dello stato dei vari sensori.

Quando queste informazioni cambiano, un pacchetto di dati viene trasmesso dal controller del mouse al controller dell'interfaccia dati seriale del computer. È il driver del mouse installato sul computer che riceve il pacchetto di dati e lo decodifica, quindi eseguendo l'azione appropriata in base alle istruzioni ricevute.

Livelli di tensione del mouse seriale PC RS232:


Un mouse standard prevede un segnale di uscita RS-232C con un livello approssimativo di 12 V come segnale di ingresso. La porta RS-232C avrà un numero di linee di uscita da cui il mouse può prendere corrente (circa 10mA). Il mouse quindi invia i dati al chip del ricevitore del computer. I dati inviati devono essere a un livello comprensibile dal chip del ricevitore. Le uscite medie del mouse vanno da + 5V, -.5V e + 12V. In media, un mouse utilizzerà circa +5 volt per eseguire.

Implementazione hardware del dispositivo seriale


Un mouse seriale utilizza le linee DTR (Data Terminal Ready) e RTS (Request to send) per generare circa 5 V di potenza per il suo circuito microcontrollore. Un mouse optomeccanico (che utilizza sensori ottici) dotato di LED richiederà l'alimentazione per accenderli.

I diodi vengono spesso utilizzati per prendere corrente dalle linee DTR e RTS, intercettando i diodi e la resistenza. L'alimentazione negativa per il trasmettitore viene presa dal pin TD. Il pin TD è il pin che trasporta i dati dal DTE al DCE.

Un mouse seriale standard prende una corrente totale di 10 mA che funziona a un intervallo di tensione tra 6 e 15 volt. I dati vengono inviati utilizzando il formato seriale RS-232C asincrono standard:

Grafica standard asincrona rs-232c

Una spiegazione della piedinatura seriale del mouse RS-232


Quando il collegamento DTR è attivato, il mouse dovrebbe identificarsi inviando un byte di dati contenente la lettera M (ASCII 77). Perché il mouse funzioni correttamente, entrambe le linee RTS e DTR devono essere positive.

Assicurarsi che le linee DTR-DSR e RTS-CTS non siano in corto. Per implementare l'interruttore RTS, impostare la linea RTS su negativa e poi di nuovo positiva. La larghezza dell'impulso negativo è di almeno 100 ms.

Questo è un avvio a freddo, dopo di che la linea RTS sarà impostata su negativa. L'impostazione della linea RTS su un livello positivo è considerata un interruttore RTS. Ecco il layout e la funzione dei 9 pin:

DB9 Pinout Interface

Perno

Segnale

Descrizione

conchigliaTerra protettiva
3TDDati seriali dall'host al mouse (solo per alimentazione)
2RDDati seriali dal mouse all'host
7RTS(Richiesta di inviare)Tensione positiva al mouse
8CTS(Cancella da inviare)
6DSR (Set di dati pronto)
5Massa del segnale
4DTR (Terminale dati pronto)Tensione positiva al mouse e reset / rilevazione

Parametri dei dati seriali RS232 e formati dei pacchetti


Parametri dati seriali sono 1200 bps, 7 databit, 1 bit di stop.

Un pacchetto di dati è composto da 3 byte. Ogni volta che lo stato del mouse cambia, il mouse invia quel pacchetto al computer.

Panoramica dei parametri del pacchetto di dati

Nota: X indica uno 0 quando il mouse ha ricevuto 7 databit e 2 formati di bit di stop. Sono inoltre possibili 8 banche dati e 1 bit di stop. Quando ciò accade, X è quindi 1.
Le opzioni più sicure sono l'uso di un 7 databits e 1 formato stopbit quando il mouse sta ricevendo informazioni. Per l'invio di informazioni utilizzare il formato 7 databits e 2 bit di stop.

Il morso contrassegnato con 1 viene inviato per primo, (valore numerico più basso), quindi seguono gli altri. Se la trasmissione dei dati non è sincronizzata, il bit D6 è il primo byte per la sincronizzazione del software con i pacchetti del mouse.

LB rappresenta il pulsante sinistro del mouse dove 1 indica che è premuto.

RB è il pulsante giusto.

X7 - X0 descrive il movimento in una direzione X dall'ultima trasmissione del pacchetto di dati (byte con segno)

Y7 - Y0 è il movimento in direzione Y dall'ultima trasmissione del pacchetto di dati (byte con segno)