RS-232

RS-232

A Wikimédia Commons tartalmaz RS-232 témájú médiaállományokat.

D25-ös RS-232C csatlakozó tűkiosztása

Az RS-232 a távközlésben alkalmazott adatátviteli szabvány (Recommended Standard 232) laikusok számára leginkább mint a személyi számítógépek soros portja ismert.

Leírása

A CCITT nemzetközi távközlési bizottság a V.24-es és V.28-as ajánlásaiban 1960-ban határozta meg a soros kommunikációs szabvány feladatait és elektromos jellemzőit. Az adatátvitel a DTE (Data Terminal Equipment) berendezés, ami általában számítógép, illetve számítógépes terminál és a DCE (Data Communications Equipment) távközlési, vagy egyéb berendezés (modem, nyomtató, képolvasó stb.) között történik. Az interfész létrehozására az amerikai EIA szervezet által megfogalmazott szabvány neve RS-232. Ezen szabvány szerint soros összeköttetés valósítható meg bármilyen két berendezés között. A berendezés lehet számítógép, mérőfej, megjelenítő eszköz stb.

Később, a számítógépek elterjedésének az időszakában a gyártók egyszerűen átvették az RS-232-t, és ezt használták a PC-k és a nyomtatók, modemek, külső tárolók és egerek közötti kommunikációra. A szabvány az évek során nagyon sok változáson esett át, az utolsó ajánlás („F”) 2012-ben került kidolgozásra. Napjainkban az RS-232 lassan a háttérbe szorul, feladatait főleg az USB veszi át. Napjainkban a PC gyártók már csak különböző USB átalakítókon keresztül teszik csak lehetővé az RS-232 használatát. Mindazonáltal, csendben és kicsit a háttérben, de nagyon sok területen továbbra is alkalmazzák a már elavult kommunikációs rendszert: ipari berendezések, tudományos műszerek, nagyon eltérő működési elvű berendezések között még nagyon sok helyen teljesít jól az RS-232.

Az 1969-ben az Electronic Industries Association (EIA) által kiadott (és talán a legelterjedtebb) RS-232C szabvány az alábbi jellemzőket határozta meg:

• Az elektromos jelek karakterisztikája (feszültségszintek, jelátviteli sebesség, jelforma, időzítés, rövidzárlati esetek, maximális terhelhetőség)
• Az interfészek jellemzői (mechanikai karakterisztika, alkalmazott csatlakozók és tűkiosztás)
• Az egyes áramkörök funkciói az interfészekben
• Standard alkalmazási alcsoportok
• Az átvitel jellegét: UART

A szabvány nem határozza meg:

• Az átvitt elemek kódolását (ASCII, EBCDIC,..)
• A jelátvitel tagolását (start és stop bitek)
• A hibakezelési eljárásokat
• Az átvitel sebességét, leszámítva azt a kitételt, hogy ez nem haladhatja meg a 20.000 bps-t

Az RS 232 változatai

• EIA RS-232 (1960 május) "Interface Between Data Terminal Equipment & Data"
• EIA RS-232-A (1963 október)
• EIA RS-232-B (1965 október)
• EIA RS-232-C (1969 augusztus) "Interface Between Data Terminal Equipment and Data Communication Equipment Employing Serial Binary Data Interchange"
• EIA EIA-232-D (1986)
• TIA TIA/EIA-232-E (1991) "Interface Between Data Terminal Equipment and Data Communications Equipment Employing Serial Binary Data Interchange"
• TIA TIA/EIA-232-F (1997-10-01)
• ANSI/TIA-232-F-1997 (R2002)
• TIA TIA-232-F (R2012)

Az RS 232 előnyei és hátrányai

Előnyei:

• Olcsó
• Széles körben elterjedt

Hátrányai

• Elavult
• Lassú
• Többszörös test-potenciálok: sokszor potenciálban jelentősen eltérő készülékeket kell összekötni; ilyenkor a GND vezetéken jelentős feszültség(különbség)ek keletkezhetnek. Érdemes ezekben az esetekben optikai leválasztókat iktatni a kommunikációba.
• Érzékeny a zajokra: Ez a probléma jelentősen csökkenthető a közös GND-re a vezeték mindkét végén lekötött árnyékolással.
• Rövid távolságra alkalmazható: Jellemzően (ajánlás szerint) 15m-ig alkalmazható, de árnyékolt vezetékkel (és zavarmentes környezetben) ez kihúzható 30 méterig is. Alacsony kapacitású vezetékkel akár a 100 méterre is alkalmazható. Klasszikus megoldás még az RS-232-t RS-422-re átkonvertálni (majd a másik oldalon visszakonvertálni), így a távolság 1.200 m-re emelhető; ennek a megoldásnak a hivatalos neve: V.35 interface.

Az RS-232 technikai jellemzői

Működési mód	aszinkron átvitel
Meghajtók és vevők száma egy vonalon	1 meghajtó + 1 vevő (pont-pont kapcsolat)
Adatátvitel módja	félduplex vagy duplex
Adatátvitel	p2p (pont-pont)
Max. kábelhosszúság	15 m
Max. adatátvitel 12 m 1200 m	~ 20 kbps -
Max. Jelváltozási sebesség (slew rate)	30 V/μs
Vevő bemeneti ellenállás	3..7 kΩ
Meghajtó terhelésimpedancia	3..7 kΩ
Vevő „holtsáv”	±3 V
Vevő feszültségszint	±15 V
Meghajtó kimenő feszültség max.	±25 V
Meghajtó kimenő feszültség min. (terheléssel)	±5 V
Vevő hiszterézis max.	1,15 V

Az RS-232 feszültségszintjei

RS-232 Mark (1) és space (0)

RS-232 feszültségszintek

Az RS-232 szabvány meghatározza az átviteli feszültségszinteket. Az érvényes jeleknek a +3V .. +15V és a -3V .. -15V tartományba kell esniük. A feszültségszinteket mindig a „Common Ground” (GND) tű feszültségszintjéhez képest kell értékelni. Értelemszerűen a -3V és +3V közötti tartomány nem érvényes RS-232 szint. Vannak gyártók, akik az RS-232 szabvány szerintinek hirdetik a termékeiket, de azok csak például 0..5V (TTL) kommunikációra alkalmasak – értelemszerűen ezek a termékek nem tudnak más, szabványos RS-232 készülékekkel kommunikálni.

A logikai 0-t a szabvány a „SPACE” megjelöléssel publikálja, ennek a jelszintje a +3V .. +15V tartományban található, míg a logikai 1; megnevezése „MARK”, -3V .. -15V tartományba kell, hogy essen.

RS-232 logikai feszültségszintek

Jelforma	Feszültség
0 (space)	+3 .. +15 V
1 (mark)	−15 .. −3 V

A logikai 0-t a szabvány a „SPACE” megjelöléssel publikálja, ennek a jelszintje a +3V .. +15V tartományban található, míg a logikai 1; megnevezése „MARK”, -3V .. -15V tartományba kell, hogy essen.

A szabvány a ±25V jelszintet határozza meg maximumként; ennek a gyakorlati alkalmazása nem jellemző, a legtöbb gyártó a ± 5 V, ± 10 V, ± 12 V és ± 15 V jelszinteket preferálja. Az RS-232-t alkalmazó berendezéseknek maximálisan tolerálniuk kell a rövidzárlatokat. Mivel ma már a legtöbb vezérlőberendezés az 5V-os TTL logikát alkalmazza, ezekhez természetesen illesztő-elektronikákat kell alkalmazni az RS-232 kommunikációhoz.

Források

OB121: RS-232