2.3.3. Сигналы линий интерфейса rs-232 или стыка с2

Стандарт RS-232 предполагает возможным наличие в интерфейсе 24 линий. Все их можно разбить на четыре группы: линии данных (две), линии управления, синхронизации, линии сигнальной и защитной земли. Каждая линия интерфейса задаётся своим функциональным описанием и обозначением. Линии объединяются в шину и соединяются с аппаратной частью интерфейса (Икар) посредством 25-контактного разъёма DB-25. За каждым контактом закреплена соответствующая линия. Поэтому номера контактов и линий совпадают. Расположение контактов разъема имеют вид (на розеточную часть).

Р ассмотрим назначения линий и функции передаваемых по ним сигналов. В скобках будем указывать обозначения линий по стандарту RS-232.

Линия 1 – защитное заземление (АА). Соединяет между собой корпуса полупроводниковых приборов с целью предотвращения накопления статического заряда.

Линия 2 – первая линия данных – передаваемых (ВА). По этой линии сигналы, вырабатываемые ООД_i, передаются последовательно в виде старт-стоповых символов в линию связи. Передаваемыми сигналами могут быть коды команд, управляющие работой АПД или данными, которые должны быть переданы другому ООД_j. Например, от ООД₁ к ООД₂. Таким образом, линия 2 является выходной для ООД_i и входной для АПД_i. Если ООД не передает данные, то оно удерживает на этой линии сигнал логической «1».

Линия 3 – вторая линия данных – принимаемых (ВВ). Сигналы на эту линию в виде старт-стоповых символов поступают с АПД_i для передачи в ООД_i. Передаваемые сигналы могут быть ответами на команды, поступающие от ООД_i, или данными, поступающими от другого (удаленного) ООД_j через АПД_j. Если не выполняется операция подтверждения приема, АЛД удерживает на этой линии уровень (сигнал) логической единицы при условии, что линия 22 «Индикатор вызова» (СЕ) находится в неактивном состоянии. Как видно, линия 3 является выходной для АПД_i и входной для ООД_i.

Линия 4 – запрос передачи (СА). Сигналы на этой линии вырабатывает ООД. Переключение линии 4 из неактивного (сигнал логического нуля) в активное состояние (сигнал логической единицы) является сигналом на переход АПД в режим передачи. АПД может затем выполнять любые действия, необходимые для подготовки к передаче, например, проинформировать об этой ситуации другую АПД (АПД_j) и перевести её в состояние приёма данных, а также подключиться к линии связи. После завершения подготовки АПД устанавливает в линии 5 «Готовность передач (СВ)» сигнал логической 1, сообщая тем самым, что может передавать данные.

Переключение линии 4 из активного состояния в неактивное (с уровня сигнала логической «1» в логический «0») является сигналом для АПД на завершение обработки любых данных, которые уже полученных от ООД-устройства. Затем АПД прекращает передачу или переходит в режим приема. О завершении этого процесса АПД сообщает ООД путём переключения уровня сигнала линии 5 в состояние логического нуля.

Линия 5 – готовность к передаче (СВ). Сигналы на этой линии вырабатывает АПД. Ими оно сообщает о готовности к приёму данных от связанного с ним ООД-устройства. Для этого АПД подаёт на линию 5 сигнал логической единицы, переводя ее в активное состояние. Принимаемые данные могут быть командами для АПД или данными, поступающими по каналу связи.

Обычно сигнал «Готовность к передаче» на линии 5 является ответом на сигнал «Запрос передачи» по линии 4. Однако АПД может и независимо переключить линию 5 в неактивное состояние, чтобы сообщить ООД о необходимости приостановки передачи данных на некоторый конечный промежуток времени. АПД может снова активизировать линию 5 в любой момент при условии, что линия 4 также находится в активном состоянии. Такая процедура называется аппаратным управлением потоком данных.

Если линия 4 «Запрос передачи» не используется, АПД будет работать так, будто на этой линии всё время поддерживается единичный сигнал.

Линия 6 – готовность АПД (СС). АПД_i использует эту линию для информирования ООД_i о своей готовности к работе, то есть готовности обмениваться информацией с ООД_i и начать передачу данных. Сигнал на этой линии выполняет функции флага готовности ПП. Для этого на линии устанавливается сигнал логической единицы. В ряде случаев линия 6 вместе с линией 5 используется для управления и программирования АПД, поддерживающих последовательную систему автоматического вызова. В частности, сигналы на этих линиях могут выполнять функции сигнала квитанции ПП.

Линия 7 – сигнальное заземление (АВ). Эта линия является общим проводом для всех электрических цепей интерфейса. Стандарт рекомендует присоединять этот провод к защитной «земле» – линии 1.

Линия 8 – обнаружение несущей (CF). Эта линия использует АПД_i для информирования ООД_i о том, что каналом передачи данных можно пользоваться. Для этого на ней устанавливается сигнал «1» в тех случаях, когда уже выдан сигнал «Запрос передатчика».

Линии 9, 11, 18 и 25 – зарезервированы для интерфейса типа «токовая петля», который не входит в состав стандартного интерфейса RS-232, да, он и не получил пока широкого распространения.

Линии 14, 16, 19, 13 и 12 – эквивалентны по назначению линиям 2, 3, 4, 5 и 8 соответственно, но используются для организации дополнительного канала связи.

Линия 15 – синхронизация передачи от АПД (DB). По этой линии АПД передаёт сигналы для синхронизации ООД.

Линия 17 – синхронизация приёма от АПД (DD)/ По этой линии АПД передаёт сигналы для обеспечения синхронной работы ООД в режиме синхронной передачи данных. Моменты переключения этой линии из активного состояния («1») в неактивное («0») соответствуют середине каждого элементарного сигнала (бита), поступающего от АПД на линию «Принимаемые данные» – линию 3.

Линия 20 – готовность ООД (CD). Сигналы на этой линии вырабатывает ООД (и управляет тоже ООД). Переключение сигнала в единичное состояние информирует АПД-устройство о том, что ему нужно приготовится к соединению с каналом связи. Это своего рода флаг готовности ПИ. Если текущее соединение с каналом связи установлено, то единичный сигнал на линии 20 указывает, что АПД должно поддерживать это состояние. Если в дальнейшем сигнал на этой линии перейдёт в нулевое состояние, АПД отключится от канала связи после завершения текущей передачи данных.

Линия 22 – индикатор вызова (СЕ). АПД, выставив на ней единицу, использует для сообщения о том, что по телефонной линии поступил сигнал вызова. Сигнал линии 22 может использоваться устройствами, которые могут автоматически отвечать на поступающие вызовы. Однако ООД может игнорировать этот сигнал по своему усмотрению.

Линия 24 – синхронизация передачи от ООД (DA). По этой линии ООД передаёт сигналы для синхронизации АПД.

Стандарт RS-232 содержит и упрощённый вариант организации передачи данных. Он ориентируется на разъём DB-9, имеющий 9 контактов. В этом случае используются линии: передаваемые данные (контакт и линия 3) и принимаемые данные (контакт и линия 2), запрос передачи (линия 7), готовность к передаче (контакт и линия 8), готовность АПД (контакт и линия 6), сигнальное заземление (контакт и линия 5), обнаружение несущей (контакт и линия 1), готовность ООД (контакт и линия 4), индикатор вызова (контакт и линия 9).

Пример использования цепей стыка RS-232 при организации системы передачи данных в симплексном режиме представлен на рисунке ниже. Данные передаются от ООД1 по цепи 2 в АПД1 и далее в линию связи. Передаются в течение времени, когда все четыре линии 4, 5, 6 и 20 находятся в состоянии «включено», т. е. логической единицы. При этом ООДi не должно переводить сигнал в линии 4 (Запрос передачи) в состояние «Выключено! (логический 0) до конца последнего элемента данных, передаваемых через интерфейс (стык) по линии 2.