RS232 standard potpuno definiše jednu vrstu asinhrone serijske komunikacije. Standard prvo definiše tip, strukturu i moguće brzine prenosa serijske poruke bitova. Zatim, pošto je u pitanju asinhrona komunikacije i poruka može krenuti u bilo kom vremenskom trenutku, definisani su i načini detekcije starta i kraja poruke, kao i sinhronizovano čitanje poslate poruke od strane prijemnika.
RS232 driver (primopredajnik) vrši prilagođenje signala od/ka mikroprocesora zahtevima RS232 linije.
- Predajni deo drivera (TXOUT izlaz ka liniji i TXIN ulaz od mikroprocesora) napon od 5V dobijen od strane mikroprocesora konvertuje u -12V, dok napon 0V konvertuje u +12V.
- Prijemni deo drivera (RXIN ulaz sa linije i TXOUY izlaz ka mikroprocesoru) napon od -12V na liniji konvertuje u 5V i šalje mikroprocesoru, dok napon +12V konvertuje u 0V.
- Standardni RS232 driver galvanski ne izoluje masu sa linije i masu mikroprocesora* .
Slika br.1 Šematski prikaz RS232 primopredajnika
Šta se sve još zahteva od RS232 driver kola.
- Spoljno bipolarno napajanje od ±12V bi imalo izuzetan uticaj na cenu i nije dopustivo. RS232 driver mora biti sposoban da napajan samo sa 5V načini napone +12V. Ovo rešava interni voltage doubler i spoljni bostrep kondenzatori.
- RS232 mora dati dovoljno struje da bi propustio signal kroz liniju.
- RS232 mora dati naponske signale definisane standardom i mora biti sposoban da primi signale sa linije u prilično širokom naponskom opsegu ±25V.
Jedan tipičan RS232 driver je dvostruki receiver/transmiter MAXIM 232, prikazan na slici br.2.
Slika br.2 MAXIM 232 funkcionlni blok dijagram pinout
*Povezane mase dva RS232 primopredajnika izazivaju velike glavobolje u istraživačkim laboratorijama. Problem je u masi sonde osciloskopa koja je spojena u samom osciloskopu kako sa kućištem tako i sa uzemljenjem. Ukoliko se ta ista masa postavi na fazu mreže tokom na primer merenja napona dolazi do kratkog spoja. Ovo se rešava galvanskim odvojanjem osciloskopa od mreže, ili barem korišćenjem utičnice koja nema uzemljenje. Sve je to lepo dok se ne počnu isčitavati rezultati u PC računar preko serijske veze. Korisnik ni ne zna da je preko serijskog kabla ponovo spojio i masu, i kućište i masu sonde osciloskopa sa uzemljenjem PC računara i rezultat toga je opet par hiljada dolara vredan bum.
Slika br.3 Primena MAX232 kola u povezivanju RS232 linije (preko standardnog 9-pinskog konektora) sa mikroprocesorom (preko JP1). Napajanje MAX232 se vrši preko 5V dobijenih od mikroprocesora
Primena RS232 komunikacije
RS232 komunikacija se i danas dosta primenjuje, pogotovo za relativno kratka rastojanja.
- Programiranje PLC i mikroprocesora preko PC računara
- Parametrizacija ureñaja
- Rad sa modemom
RS232 konektori za PC
RS232 konektor za PC računare je originalno načinjen sa 25 pinova (DB25). Razlog za to je bio mogućnost povezivanja dva serijska kanala na isti konektor. U praksi se pokazalo da se uobičajeno povezuje samo jedan serijski kanal tako da je 9-pinski konektor za serijski vezu postao standard i DB25 se neće razmatrati. DB9 je prikazan na sledećoj slici. Pin 2 DB9 prijemni pin (RX), da je pin 3 DB9 predajni pin (TX) da je signalna masa DB9 na pinu broj 5. Uzemljenje je povezano na kućište konektora i spoljni omotač. Ovi pinovi su dovoljni za prostu asinhronu komunikaciju dva uređaja koja se oslanja samo na programsku sinhronizaciju. Ostali pinovi DB9 služe za hardverski handshake (rukovanje-sinhronizaciju) za rad sa modemom.
Slika br.4 Izgled DB9 serijskog konektori za PC računar, Detaljni nazivi svih pinova
Povezivanje dva PC računara preko serijske veze
Najlakše je povezati dva PC računara preko serijskog kabla. Najprostija konekcija je prosto ukrštanje prijema i predaje. Ovo bi bilo dovoljno po RS232 standardu, koji je asinhrona komunikacija i ostvaruje hadshake (rukovanje) izmeñu predaje i prijema preko START i STOP bitova. Ali, PC proizvođači su stvar zakomplikovali dodatnim hardware handshake-om koji pojedini programi koriste i ne rade dok se on ne ostvari. Dakle, u zavisnosti od korišćenog programa dodatna povezivanja koja ostvaruje hardverski handshake mogu biti neophodna. Postoje razne vrste rukovanja, ali uglavnom se koriste dve verzije: 1) povratni hardware handshake za svaki PC , 2) kompletnim hardware handshake između dva sistema.
Povezivanje dva serijska porta bez hardvare hadshake
Najprostija serijska veza se ostvaruje konektorom u kome su povezane samo tri linije dva serijska konektora. Povezane su signalne mase (5 + 5) i ukršteni prijem i predaja (2 + 3) i (3 + 2). Sinhronizacija između predajnika i prijemnika se vrši preko START i STOP bitova, kako je i predviđeno asinhronim serijskim RS232 protokolom.
Slika br.5 Serijska veza dva PC računara bez dodatnog hardware handshake Da bi veza uspela, drugi računar mora biti spreman jer podatak će uvek biti poslan bez obzira na stanje prijemnika. Ako je prijemnik spreman, koristiće START bit da prepozna dolazak podatka i veza će se uspešno ostvariti.
Povezivanje dva serijska porta sa loop back hardware hadshake
Ovom vezom se i dalje koristi asinhroni tip sinhronizacije preko START i STOP bitova. Hardware handshake se i dalje ne koristi, on je samo zavaran lokalnim vezama na portovima. Povratni handshake (loop back) se uglavnom realizuje da bi se zavarali PC driveri serijskog porta koji očekuju hardverski handshake pre nego što nastave prenos. Čim driver serijskog porta dobije podatak za slanje on postavlja i zahtev za slanje (Request to Send-RTS) koje se usled lokalne povezanosti vraća nazad i odmah tumači kao (Clear to Send- CTS). Ovaj signal driver tumači kao dozvolu za slanje od strane modema. Takoñe, čim postavi signal da je spreman za slanje (Data Terminal Ready) usled lokalne sprege dobija lažnu potvrdu od modema da je sve u redu (Data Carrier Detect i Data Set Ready). Zatim pristupa slanju podatka koji odlazi na port Tx, povezan sa Rx drugog računara.
Da bi i ova veza uspela, drugi računar opet mora biti spreman jer lokalna veza je premostila svaki handshake i podatak će uvek biti poslan bez obzira na stanje prijemnika. Ako je prijemnik spreman, koristiće START bit da prepozna dolazak podatka i veza će se uspešno ostvariti.
Slika 6. Serijska veza dva PC računara od kojih svaki ima svoj lokalni look back hardware handshakePovezivanje dva serijska porta sa punim hardvare hadshake
Ovom vezom se koriste dva stepena sinhronizacije prijemnika i predajnika. Na primer, ukoliko predajnik nije spreman neće aktivirati CTR i podatak neće biti poslat. Ukoliko je sve u redu, prijemnik će očekivati podatak i na njega će se sinhronizacije preko START i STOP bitova.
Slika br.7 Serijska veza dva PC računara sa potpunim hardware handshakeUvod i više infromacija o RS232 protokolu pogledajte OVDE.
Dalja objašnjejna termina i pojmova možete pronaći na sajtu Katedre za energetsku elektroniku i pretvarače, Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu.
