Назначение линий 9–контактных разъемов интерфейса RS–232–C

В информационном обмене принимают участие как минимум два устройства. Одно из устройств выступает как DCE (АПД) – DATA COMMUNICATION EQUIPMENT (аппаратура передачи данных), а другое – как DTE (ООД) – DATA TERMINAL EQUIPMENT (конечное оборудование данных). В большинстве случаев компьютер является терминальным устройством (он заканчивает линию связи), а модем, наоборот – типичное устройство связи. Для того чтобы установить, какое устройство является DTE, а какое DCE, достаточно посмотреть на разъем подключаемого устройства (DTE– с иголками, DCE– с отверстиями).

Существует два стандарта на разъемы интерфейса RS–232–C. Это DB25 и DB9, соответственно с 25 и 9 выводами. На практике из 25 линий обычно используются только 9, поскольку этих сигналов достаточно для поддержания алгоритма обмена информацией требуемого стандарта.

Коммутация компьютеров через интерфейс RS–232–C

Используя прямоточный соединительный кабель (наиболее типичный для ПК), можно было бы присоединить компьютер непосредственно к устройству DCE, например к модему. В случае использования двух однотипных устройств DTE следует использовать специализированный, так называемый нуль–модемный кабель (пустой модем), или переходник. В этом кабеле распределение проводов по контактам осуществляется таким образом, чтобы выходные сигналы одного из устройств были заведены на соответствующие входы другого. Иначе говоря, его основная функция заключается в изменении сигнальных линий таким образом, чтобы превратить устройство DTE в DCE. Простейшая схема распайки такого кабеля приводится на рис. 2.3. В минимальной конфигурации кабель должен состоять из 3 жил: две для приема и передачи и третья жила в качестве общего провода.

В стандарте RS–232–C длина соединительного кабеля не должна превышать более 15 м. Однако на практике уверенный обмен данными на скорости 300 бит/с составляет около 1000 м, а на 9600 бит/с –не более 75 м. В целом же семейство компьютеров IBM PC поддерживает скорость передачи до значения 115200 бит/с.

На практике для подсоединения конкретного устройства может потребоваться различное количество сигналов. К тому же различные коммуникационные программы могут применять различные протоколы (соглашения). Для отладки программ часто прибегают к такому приему: замыкают приемник на передатчик устройства (контакты 2 и 3).

Параметры линии связи

Параметры линии связи устанавливаются коммуникационными программами: скорость передачи (бит/с), вид контроля четности, число битов данных и стоповых битов. В коммуникационных программах обычно эти параметры выглядят следующим образом: 9600, N, 8, 1. В данном случае они описывают линию связи, передающую данные со скоростью 9600 бит/с, без бита четности, с 8 битами данных и одним стоповым битом.

В линиях последовательной передачи данных передатчик и приемник должны быть согласованы по всем параметрам: использованию бита четности, числу стартовых и стоповых битов. В противном случае обмен невозможен.

Скорость передачи. При выборе скорости передачи данных обычно стремятся получить максимальную пропускную способность линии связи. При этом, однако, велика вероятность ограничения пропускной способности со стороны прикладной программы и со стороны вычислительной среды. Вторым ограничением может послужить низкое качество линии связи. Когда при скорости в 115200 бит/с возникает слишком много ошибок (и в результате требуется много повторной передачи данных), имеется возможность увеличить пропускную способность линии, снизив скорость до 19200 бит/с, из–за снижения потребности в повторной передаче за счет сокращения ошибок.

Биты данных. Байт данных может состоять из 5, 6, 7 и 8 битов. Подавляющее большинство прикладных программ использует 8 битов. Поэтому при пересылке двоичных данных практически всегда используется 8–битный формат данных.

Стоповые биты. В последовательном потоке за битами данных следуют стоповые биты. Значение для этих битов всегда 1 или 2. Как правило, используется 1 стоповый бит в целях уменьшения накладных расходов на передачу.

Четность. Четность описывает схему проверки битов. В ней все входящие в байт биты складываются. Последний бит, называемый битом четности, добавляется таким образом, чтобы сумма всех битов составляла четное или нечетное значение (по выбору пользователя). Передатчик определяет и передает бит четности. Приемник также определяет бит четности и сравнивает его с полученным битом. При равенстве этих битов символ считается переданным безошибочно. Если биты не совпадают, то предполагается ошибка некоторого рода, возникшая при передаче данных.

Возможные следующие значения параметра четности:

NoParity – бит четности не добавляется;

EvenParity – добавляется бит четности таким образом, чтобы сумма битов была четной;

OddParity – добавляется бит четности таким образом, чтобы сумма битов была нечетной;

MarkParity – всегда добавляется бит четности со значением единицы;

SpaceParity – всегда добавляется бит четности со значением ноль.

Если в коммуникационной программе имеются какие–то другие способы проверки целостности данных (например, циклически избыточный код), то применение битов четности не требуется совсем. Простая проверка на четность для проверки целостности данных не очень надежна. Шумы в линии нередко могут инвертировать более 1 бита в символе, поэтому примерно в 40% случаев простая проверка на четность не будет обнаруживать ошибок.