32

5.2 Последовательный асинхронный адаптер

(ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ПОРТ RS-232)

5.2.1 Физический уровень интерфейса последовательного порта

Практически каждый компьютер оборудован одним или несколькими последовательными асинхронными адаптерами (портами RS-232.).

Последовательный асинхронный адаптер (далее просто порт) представляет собой периферийное устройство компьютера, которое предназначено для асинхронного приема и передачи данных на физическом уровне в соответствии с рекомендацией МККТТ V.28 «Электрические характеристики несимметричных цепей стыка, работающих двухполюсным током». В соответствии с этой рекомендацией каждая цепь стыка реализуется одним сигнальным проводом с общим для всех сигнальных цепей проводом сигнального заземления, так как это изображено на рисунке 1. Допускается соединение одного передатчика только с одним приемником – соединениеточка-точка (Point To Point).

Вцепях передачи данных значение «1» должно соответствовать напряжению менее –3В, а значение «0» напряжению более +3В (для сигналов управления – наоборот). В линиях связи выполненных с учетом Рекомендаций V.28 обеспечивается передача данных на расстояние до 15м со скоростью до 20Кбит/сек.

Рис 2. Уровни напряжений логических сигналов данных (Рек. V.28).

В последнее время, для обеспечения больших допустимых расстояний и скоростей передачи, МККТТ рекомендует использовать симметричные цепи стыка. В симметричных цепях стыка, выполненных в соответствии с Рекомендациями V10 и V11 (Говорят интерфейс RS-422 или RS-485), сигнальное заземление не используется – передатчик и приемник заземляются отдельно, а сигнал передается наличием или отсутствием тока в двухпроводной цепи. Для увеличения помехоустойчивости сигнальная пара проводов скручивается в виде спирали – витая пара.

Витая пара

ПРД

Рис.3 Многоточечное соединение передатчика с несколькими приемниками.

Для передачи и приема сигнала по симметричной линии используются дифференциальные усилители, которые позволяют создавать многоточечное соединение, изображенное на рисунке 3. К симметричной линии могут подключаться несколько передатчиков и несколько приемников.

Основные технические параметры физического уровня интерфейсов RS-232, RS-422 и RS-485 приведены в Таблице 1.

Таблица 1

Интерфейс	RS-232	RS-422	RS-485
Скорость передачи	19200бит/сек (по стандарту)	До 10Мбит/сек	До 10Мбит/сек
Допустимая длина	15м	1200м	1200м
Вид сигнала	Несимметричная линия	Симметричная линия	Симметричная линия
Число ПРД	1	1	32
Число ПРМ	1	10	32
Организация связи	Полный дуплекс	Полудуплекс	Полудуплекс

В симметричной линии многоточечного соединения передачу информации должен выполнять только один передатчик, а один или несколько приемников принимают и обрабатывают данные. Поэтому в многоточечных соединениях каждый порт должен работать в полудуплексном режиме – в каждый момент времени только передает или только принимает. При соединении точка-точка (двухточечное соединение) для передачи и приема используются отдельные сигнальные линии приема RD и передачии TD, по которым порт может одновременно передавать и принимать информацию – работать в режиме полного дуплекса.

Таблица 2

ПРМ/ПРД	ПРМ1	ПРД1	ПРД/ПРМ	ПРМ2	ПРД2	Направление передачи
0	ВЫКЛ	ВКЛ	1	ВКЛ	ВЫКЛ	От 1 к 2
1	ВКЛ	ВЫКЛ	0	ВЫКЛ	ВКЛ	От 2 к 1

Обмен информацией в в линии с многоточечным соединением должен быть организован так, чтобы в один и тот же момент времени передачу данных выполнял только один передатчик (Передатчики «говорят» по очереди). В противном случае, информация в линии передачи искажается, говорят, что произошло столкновение данных в канале. Для исключения столкновения данных в полудуплексном канале процесс передачи синхронизируется специальными сигналами управления потоком передачи. На рисунке 3 для управления потоком используются сигналы ПРМ/ПРД и ПРД/ПРМ. Единичное значение сигнала ПРМ/ПРД включает приемник и выключает передатчик, а единичное значение сигнала ПРД/ПРМ включает передатчик и выключает приемник.