Interface Serial

5/10/2018 Interface Serial - slidepdf.com

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CENTRO REGIONAL UNIVERSITÁRIO DE E. S. DO PINHAL

CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO

DOUGLAS DE OLIVEIRA PALANDIELTON FABRÍCIO MACHADOJOSÉ PLÍNIO RAMOS JÚNIOR

JOSÉ ROBERTO RICETO JÚNIOROZEIAS MARQUES DA SILVA

RODRIGO MENDES RAMOS

PORTAS SERIAIS

RS-232: APLICAÇÕES, FUNCIONAMENTO E TECNOLOGIA

PROF. ENG. EMERSON DE OLIVEIRA BATISTA

ESPÍRITO SANTO DO PINHAL - SP

2008



ConteúdoConteúdoConteúdoConteúdo 1 - INTRODUÇÃO ...................................................................................................................................................... 3

1.1 - Breve Histórico ............................................................................................................................................ 3

2 – COMO FUNCIONA .............................................................................................................................................. 43 - CONECTORES ...................................................................................................................................................... 5

4 - SINALIZAÇÃO ...................................................................................................................................................... 6

4.1 - Protocolo HDLC (High Level Link Control) ................................................................................................. 10

5 - CONFIGURAÇÕES .............................................................................................................................................. 10

6 – OUTRAS INTERFACES SIMILARES AO RS-232 ................................................................................................... 13

7 – PAPEL NA COMPUTAÇÃO MODERNA .............................................................................................................. 14

8 – BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................................. 15



1 - INTRODUÇÃO

A interface serial ou porta serial, também conhecida como RS-232 (ou então EIA RS-232C ou V.24) é um padrão para troca serial de dados binários entre um DTE (terminal de dados, deData Terminal equipment) e um DCE (comunicador de dados, de Data Communication

equipment).

É uma porta de comunicação utilizada para conectar modems, mouses (ratos), algumasimpressoras, scanners e outros equipamentos de hardware. Na interface serial, os bits sãotransferidos em fila, ou seja, um bit de dados de cada vez. O padrão RS-232 foi originalmentedefinido para uma comunicação por meio de 25 fios diferentes. A IBM ao utilizar o padrão para o seuprojeto do IBM-PC, definiu que apenas 9 pinos seriam necessários. Todavia, manteve-se noscomputadores o conector DB25, por ser um padrão da época. Apesar desta porta hoje perder grandeparte do seu mercado para a USB, é importante entender como ela funciona. Observe a figura 1 e 2para verificar estes tipos de conectores.

Figura 1 - Conector DB 25 Figura 2 - Conector DB9

1.1 - Breve Histórico

Este padrão foi originalmente usado para conectar um teletipo (equipamento

eletromecânico de comunicação assíncrona que usava código ASCII) a um modem. Quandoterminais eletrônicos (burros ou não) começaram a ser usados, eram projetados para seremintercambiáveis com as teletypewriters, e também suportavam RS-232. A terceira revisão destepadrão (chamada de RS-232C) fora publicada em 1969, em parte para adequar-se às característicaselétricas destes dispositivos. Deste modo, fora utilizado em diversos tipos de comunicação remota,especialmente por modems. Posteriormente PCs (e outros equipamentos) começaram a utilizar estepadrão para comunicação com equipamentos já existentes. Quando a IBM lançou computadorescom uma porta RS-232, esta interface tornou-se realmente onipresente. Por muitos anos o padrãopara comunicação serial em quase todos os computadores era algum tipo de porta RS-232.Continuou sendo utilizado em grande escala até o fim dos anos 90. Durante este tempo esta foi a

maneira padrão para a conexão de modems.Uma exceção eram os mainframes, que geralmente não se comunicavam diretamente

com dispositivos terminais. Estes costumavam ter processadores especializados em I/O conectadosa eles, por exemplo, alguns mainframes da IBM possuíam uma unidade de controle detelecomunicação (TCU - Telecommunication Control Unit, Unidade de Controle de Telecomunicação)anexados a seus canais multiplexadores. O TCU deveria suportar múltiplos terminais, às vezescentenas. Vários desses TCUs suportavam RS-232 quando necessário, assim como outrasinterfaces seriais.

Há alguma confusão sobre o que a EIA (Eletronics Industries Alliance) padronizou no RS-

232. Este padrão apenas especifica características elétricas dos circuitos e a numeração dos pinos.



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Outras características como o conector em forma de "D", o uso de código ASCII, formatodos dados e comunicação assíncrona não são parte do RS-232, a palavra "padrão", porém, éutilizada geralmente quando todos estas características aparecem juntas, de modo a tornarem-seefetivamente obrigatórias. Foram construídas em torno de 100.000 teletypewriters (33-ASR) emilhares de PCs feitos toda semana, todos eles podem atuar como teletypewriters virtuais. Umaúnica característica que era utilizada em teletypewriters e que fora abandonada é que uma

teletypewriter real requer dois bits de parada para trabalhar de modo satisfatório, deste modo umcaractere ocupava 11 bits. Por isso teletypewriters de 100 palavras por minuto transmitiam a 110bauds. Hoje em dia utiliza-se apenas um bit de parada.

A IBM favoreceu o uso do código EBCDIC de oito bits ao invés do ASCII com sete bits,favoreceu também um formato de transmissão "big endian" ao invés do formato "little endian" doASCII. A IBM ofereceu suporte a esses outros formatos de modo que, para transmitir caracteres "littleendian", o mainframe precisaria somente inverter cada caractere usando uma instrução paratradução de bloco. Os primeiros teletypewriters tinham três linhas de teclas e suportavam somenteletras maiúsculas. Elas utilizavam o código Baudot e, geralmente, trabalhavam a taxas de 60palavras por minuto. Os equipamentos com teclados de quatro linhas, código ASCII e letrasmaiúsculas e minúsculas começaram a aparecer quando computadores pessoais se popularizaram.Os circuitos integrados de comunicação serial UART, introduzidos no início dos anos 70, continuamsendo emulados por muitos chipsets e ainda suportam os primeiros formatos, incluindo 1,5 bits deparada. Contudo tais recursos são raramente utilizados.

A importância de portas seriais começou a decrescer gradualmente quando redes de altavelocidade tornaram-se disponíveis para comunicação PC com PC. Hoje é comum utilizar conexõesEthernet Base 10, 100 ou 1000. Num futuro próximo, velocidades ainda maiores serão comuns.

2 – COMO FUNCIONA

Como qualquer dispositivo de transmissão serial, no protocolo de comunicação RS-232,caracteres são enviados um a um como um conjunto de bits e consequentemente os bit sãoenviados um à um, sequencialmente, e normalmente com bit menos significante primeiro (LSB ). Porser um protocolo assíncrono isto é, sem uma linha de relógio (clock ), é responsabilidade dotransmissor e do receptor efetuarem controles de tempo para saber quando cada bit inicia e finaliza.

Na sua forma padrão o RS-232 utiliza dois sinais de controle, o RTS (ready to send) e o

CTS (clear to send) para efetuar o controle de fluxo via hardware. Basicamente, quando otransmissor deseja começar um envio ele sinaliza através do pino RTS. O receptor, ao perceber queo transmissor deseja enviar algum dado, prepara-se para recebe-lo e seta o pino CTS. Apenasdepois de receber o sinal CTS o transmissor pode começar a transmissão.

Para cada byte existem bit de start e stop; o mais comum é utilizar-se 1 bit de início (startbit) e 1 bit de parada (stop bit), mas é possível encontrar aplicações que utilizam 1,5 ou 2 bit deinício/parada. A figura 8 da página 12, mostra como a transmissão de um byte ocorre:

A codificação mais comumente usada é o "start-stop assíncrono" que usa um bit deinício, seguido por sete ou oito bits de dados, possivelmente um bit de paridade, e um ou dois bits de

parada sendo, então, necessários 10 bits para enviar um único caractere. Tal fato acarreta a



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necessidade em dividir por um fator de dez a taxa de transmissão para obter a velocidade detransmissão. A alternativa mais comum ao "start-stop assíncrono" é o HDLC

O padrão define os níveis elétricos correspondentes aos níveis lógicos um e zero, avelocidade de transmissão padrão e os tipos de conectores.

Como já citado anteriormente, esta transmissão é assíncrona. Tendo a velocidade de

comunicação ajustada nos dois dispositivos inicialmente, cada um deles sabe quanto tempo um bitdemora para ser transmitido, e é com base nisto que a identificação dos bit é possível.

No transmissor o envio basicamente resume-se à enviar um bit de início, aguardar umtempo, e enviar os próximos 8 bit + bit de parada, com o mesmo intervalo de tempo entre eles.

No receptor, após a primeira borda de descida (nível lógico de "1" para "0") (start bit) oreceptor sabe que uma sequencia de mais 8 bit de dados + bit de parada chegará. Ele tambémconhece a velocidade de transmissão, então tudo que ele precisa fazer é aguardar o tempo detransmissão entre cada bit e efetuar a leitura. Após receber o bit de parada, a recepção encerra-se eele volta à aguardar o próximo start bit.

Nos microcontroladores modernos todo este trabalho normalmente é efetuado por umaUART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter ). Este periférico encarrega-se de efetuar todo ocontrole e apenas gerar interrupções quando um byte é recebido. No entanto, algumas vezes omicrocontrolador utilizado não possui uma UART, ou mesmo ela está sendo utilizada. Nestes casos épossível implementar uma interface serial através de software, tratando a seqüência de transmissãoe recepção descrita anteriormente.

3 - CONECTORES

O padrão especifica 20 diferentes sinais de conexão, e um conector em forma de D écomumente usado. São utilizados conectores machos e fêmeas - geralmente os conectores doscabos são machos e os conectores de dispositivos são fêmeas - e estão disponíveis adaptadores m-m e f-f. Há também os chamados "null modems" para conectar unidades utilizando-se ambas comoterminais de dados (ou modems). Para configuração e diagnóstico de problemas com cabos RS-232pode-se utilizar uma "breakout box". Este dispositivo possui um conector macho e um conectorfêmea e deve ser anexado em linha. Além disso, possui luzes para cada pino e meios deinterconectar os pinos com diferentes configurações.

A maioria dos pinos são inutilizados pela maioria dos dispositivos sendo, então, comumque máquinas economizem espaço e dinheiro, utilizando conexões menores. A segunda geração dosIBM PC AT foi disponibilizada com um conector em forma de D com apenas 9 pinos, tornando-se opadrão. Grande parte dos dispositivos utilizam conectores de 25 pinos. Conseqüentemente, caboscom 9 pinos em uma extremidade e 25 em outra são comuns. O Apple Macintosh utilizava umsistema similar, mas posteriormente mudou para um novo conector com apenas 8 pinos, menos queo necessário para um modem.

Os cabos para RS-232 podem ser construídos com conectores disponíveis em qualquerloja de eletrônicos. Os cabos podem ter de 3 a 25 pinos. Cabos "Flat RJ" (cabos de telefone) podemser usados com conectores RJ-RS232 e são os de mais fácil configuração. A razão pela qual é

possível criar uma interface mínima com apenas três fios é que todo sinal RS-232 utiliza o mesmo fio



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terra para referência. O uso de circuitos desbalanceados deixa o RS-232 altamente suscetível aproblemas devido a diferenças de potencial entre os sinais de terra dos dois circuitos. Este padrãotambém tem um pobre controle dos tempos de picos e descidas do sinal, levando a potenciaisproblemas de comunicação.

4 - SINALIZAÇÃO

O RS-232 é recomendado para conexões curtas (quinze metros ou menos). Os sinaisvariam de 3 a 15 volts positivos ou negativos, valores próximos de zero não são sinais válidos. Onível lógico um é definido por ser voltagem negativa, a condição de sinal é chamada marca e temsignificado funcional de OFF (desligado). O nível lógico zero é positivo, a condição de sinal é espaço,e a função é ON (ligado). Níveis de sinal ±5, ± 10, ± 12 e ± 15 são vistos comumente, dependendoda fonte elétrica disponível.

Marca e espaço são termos herdados das teletypewriters. O modo de comunicaçãonativo destas eram simples séries de circuitos de corrente contínua que são interrompidos, muitosimilar aos telefones que possuíam as "rodas de discagem" que interrompiam o sinal telefônico. Acondição de marca é quando o circuito está fechado e a condição de espaço, quando o circuito estáaberto. O início de um caractere é sinalizado por um espaço e os bits de parada são marcas. Quandoa linha é interrompida, a teletypewriter entra num ciclo contínuo mas nada é impresso porque tudo oque é recebido são zeros, o caractere NULL.

Figura 3 – Estados lógicos são assumidos pelos limites de voltage aqui demonstrados.

Perceba que é uma convenção “Lógica Negativa”, a qual é o inverso da que é usada

na moderna lógica digital.

Três são os sinais carregados por esses fios: terra, transmissão/recepção e "handshake".Existem códigos para estes sinais, na tabela 2 temos uma descrição destes. (Handshake ou apertode mão é o processo pelo qual duas máquinas afirmam uma a outra que a reconheceu e está prontapara iniciar a comunicação. O handshake é utilizado em protocolos de comunicação, tais como: FTP,TCP, HTTP, USB etc.).

Destes pinos, somente o 2, 3 e 5 (DB9) são utilizados para prover comunicação entredispositivos ficando o restante para o controle do tráfego de dados. O padrão de comunicaçãoutilizado pelo RS232 é diferente do utilizado pelo TTL, onde o nível 1 está associado a 5V e o nível 0ao 0V. No padrão RS232, o nível 1 está associado a uma tensão de –3V a –18V enquanto o 0 está



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associado a uma tensão de 3V a 18V. Qualquer tensão dentro desta faixa será entendido como 1 ou0.

Na interface RS232 o nível lógico "1" corresponde à uma tensão entre -3V e -12V e onível lógico "0" à uma tensão entre 3V e 12V. Valores de tensão entre -3V e +3V são indefinidos eprecisam ser evitados. O estado idle da linha é 1 lógico (-V).

Porém a grande maioria dos periféricos que trabalham com portas seriais não utilizam opadrão RS232 para níveis elétricos diretamente. Portanto é sempre necessário um circuito deconversão de nívels TTL/RS232. O circuito integrado mais comum para efetuar esta conversão, debaixo custo, é o MAX232 que possui alimentação TTL.

Abaixo você pode ver os dois conectores mais utilizados no padrão RS-232, o DB9 e oDB25, com seus respectivos pinos e uma breve descrição da nomenclatura dos sinais:

Figura 4 - Disposição dos pinos nos conectores

Pinagem do conector DB9 Pinagem do Conector DB25Pino Descrição Pino Descrição1 DCD 2 TxD2 RX 3 RxD3 TX 4 RTS4 DTR 5 CTS5 GND 6 DSR6 DSR 7 GND7 RTS 8 DCD8 CTS 20 DTR9 RI 22 RI

Tabela 1 - Pinagem dos conectores RS 232



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Sigla Descrição

DCD Data Carrier Detected (Tone from a modem) [DCE –> DTE]

DCE Data Communications Equipment eg. Modem

DSR Data Set Ready [DCE –> DTE]

DSRS Data Signal Rate Selector [DCE –> DTE] (Not commonly used)

DTE Data Terminal Equipment eg. computer, printer

DTR Data Terminal Ready [DTE –> DCE]FG Frame Ground (screen or chassis)

NC No Connection

RCk Receiver (external) Clock input

RI Ring Indicator (ringing tone detected)

RTS Ready To Send [DTE –> DCE]

RxD Received Data [DCE –> DTE]

SG Signal Ground

SCTS Secondary Clear To Send [DCE –> DTE]

SDCD Secondary Data Carrier Detected (Tone from a modem)[DCE –> DTE]

SRTS Secondary Ready To Send [DTE –> DCE]

SRxD Secondary Received Data [DCE –> DTE]STxD Secondary Transmitted Data [DTE –> DTE]

TxD Transmitted Data [DTE –> DTE]Tabela 2 - Descrição dos Sinais no RS 232

Os dispositivos RS-232 podem ser classificados em DTE e DCE. Essa classificaçãopermite definir quais fios irão mandar e/ou enviar sinais de dados. De qualquer modo, estasdefinições nem sempre seguidas. Normalmente é necessário consultar a documentação ou testar asconexões com uma "breakout box" para determinar os sinais necessários.

O sinal de terra tem a função de aterrar as outras conexões e é necessário. Se os

equipamentos estiverem muito longe, com diferentes fontes de eletricidade, o terra se degradaráentre os dois dispositivos e a comunicação irá falhar, sendo esta uma condição difícil de traçar. Emconectores de 25 pinos, o pino 7 geralmente é o terra (pino 1 e terra do chassis são raramenteusados). Neste mesmo conector, os pinos 2 e 3 são os pinos de transmissão e recepção, umdispositivo deve enviar no 2 e receber no 3; o outro deve ser o contrário (se não, essa inversão deveser feita no fim do cabo, como num cabo para null modem, também chamado crossover). No caso dedesenvolver cabos para uma conexão, pode-se testá-lo com uma breakout box qual pino estátransmitindo. Estritamente falando, apenas um dispositivo precisa estar transmitindo (se não fornecessária comunicação duplex ou um handshake), por exemplo uma impressora simples que nãoresponde seu estado para o computador. Necessariamente, deve-se utilizar tanto o pino TX quanto o

pino RX.Outros handshakes podem ser necessários por um ou por outro dispositivo. Por exemplo,

o pino 20 é comumente usado para indicar "dispositivo pronto". Os pinos também podem ser curto-circuitados. Por exemplo, um pino que pergunte "você está pronto?" que parte do dispositivo A podeser ligado diretamente no pino referente a resposta "estou pronto" no dispositivo A se o dispositivo Anão transmitir tal sinal. Os pinos normalmente utilizados para handshake são os pinos 20, 8, 4 e 6.

O padrão EIA232 é aplicável a taxas de transmissão de até 20.000 bits por segundo (olimite máximo usado é de 19.200 baud). Baud rates fixos não são determinados pelo padrão EIA232.Contudo, os valores mais comumente usados são 300, 1200, 2400, 9600 e 19.200 baud. Outrosvalorer aceitos que não são tão comuns são 110 (TeletypeWriters), 600 e 4800 baud.



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Mudanças no nivel do sinal de “0” para “1” ou vice versa precisam preencher uma sériede requisitos como se segue:

1 – Sinais que entram na região de transição durante uma mudança de estado, precisamatravessá-la para o sinal oposto sem reverter a sua direção ou retornar.

2 – Para sinais de controle, o tempo de transição através da região de transição deve ser

menor que 1ms.3 – Para sinais de dados e temporização, o tempo de transição através da região de

transição, deve ser:

a – menor que 1ms para bits maiores que 25ms,

b – 4% do período do bit para períodos de bit entre 25ms e 125 µs,

c – menor que 5µs para periodos de bit menores que 125µs.

O tempo de subida ou descida dos dados e sinalização ideais devem ser iguais, mas emqualquer caso variam por não mais que um fator de três.

Figura 5 - Um pulso aceitável(topo) se move através da região de transição rapidamente e sem exitação ou reversão. Pulsos defeituosos (abaixo)podem causar erros de dados.

4 – A rampa lateral de subida ou descida do sinal em transição não deve exceder 30v/µS.taxas maiores que isto podem induzir crosstalk em condutores adjacentes de um ca-bo.

Circuito Equivalente – todas as linhas de sinal, independente de sinalização, temporiza-ção ou dados, podem ser representadas pelo circuito elétrico equivalente abaixo:

Figura 6 - Este é o circuito equivalente para uma via de sinal EIA232 e se aplica a originação do sinal em

ambas as pontas DTE e DCE da conexão. “Co” não é especificado pelo padrão, mas é assumido ser uma

pequena capacitância parasítica somente. “Ro” e “Vo” são escolhidos de forma que um curto circuito não

exceda 500ma. O tamanho do cabo não é especificado pelo padrão; são aceitas operações com cabos de até 25 pés de comprimento.



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4.1 - Protocolo HDLC (High Level Link Control)

O protocolo HDLC é um protocolo de uso geral que opera na camada de link de dados deum modelo OSI referencial. O protocolo usa o servico de uma camada física, e fornece melhor emais confiavel via de comunicação entre o transmissor e o receptor (i.e. com reconhecimento detransferencia de dados). O tipo de servico fornecido depende também do modo HDLC que será

usado.Cada fatia dos dados é encapsulada em um frame HDLC pela adição de um bloco final e

um cabeçalho. O cabeçalho contem um endereço HDLC e um campo HDLC de controle. O blocofinal é encontrado no final do frame, e contém o CRC (Checagem Ciclica de Redundância) quedetecta qualquer erro que possam ocorrer durante a transmissão. Os frames são separados porsequencias sinalizadoras HDLC que são transmitidas entre os frames e assim ocorre mesmo senenhum dado estiver sendo transferido.

Figura 7 – Estrutura de um frame HDLC mostrando os sinalizadores, cabeçalho (endereço e controle), dados e o bloco final (CRC-16).

5 - CONFIGURAÇÕES

Há várias configurações de software para conexões seriais. As mais comuns sãovelocidade e bits de paridade e parada. A velocidade é a quantidade de bits por segundo (BAUD)transmitida de um dispositivo para outro. Taxas comuns de transmissão são 300, 1200, 2400, 9600,19200, etc. Tipicamente ambos os dispositivos devem estar configurados com a mesma velocidade,alguns dispositivos, porém, podem ser configurados para auto-detectar a velocidade. Paridade é ummétodo de verificar a precisão dos dados. Paridade é normalmente nula (não usada), mas pode ser

par ou ímpar. Paridade funciona modificando os dados, em cada byte enviado. Paridade nula ésimples, os dados não são modificados. Na paridade par, os dados são acomodados de modo que onúmero de bits 1 (isto é, sua contagem em um byte) seja um número par; isto é feito definindo o bitde paridade (geralmente os bits mais ou menos significativo) como 0 ou 1. Na paridade impar, onúmero de bits 1 é um número impar. A paridade pode ser usada pelo receptor para detectar atransmissão de erros - se um byte foi recebido com o número errado de bits 1, então ele deve estarcorrompido. Se a paridade está correta então não devem haver erros, ou então há um número par deerros. Bits de parada são enviados no fim de cada byte transmitido com o intuito de permitir que oreceptor do sinal se sincronize. Existe uma convenção para a notação se uma configuração desoftware de uma conexão serial, esta notação é da forma D/P/S. Sendo que a configuração maiscomum é a 8/N/1 que especifica que são transmitidos 8 bits de dados, paridade nula e um bit deparada. O número de bits de dados pode ser 7, 8 ou (às vezes) 9. Paridade pode ser nula (N), impar



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(O) ou par (E); o bit de paridade é emprestado dos bits de dados, então 8/E/1 significa que um dosoito bits de dados é utilizado como bit de paridade. Podem haver 1, 1,5 ou 2 bits de parada (1,5 erautilizado em teletypewriters baudot de 60 palavras por minuto).

Outras configurações definem quando pinos enviam sinais de "handshake", ou outraschecagens de integridade dos dados. Combinações comuns são RTS/CTS, DTR/DSR, ou

XON/XOFF (que não usam pinos no conector, mas caracteres especiais no fluxo dos dados). Ocaractere XON diz ao receptor que o remetente do caractere está pronto para receber mais dados. Ocaractere XOFF diz ao receptor para parar de enviar caracteres. O XON/XOFF está em desuso, e épreferível que se utilize o controle de fluxo RTS/CTS. XON/XOFF é um método "em banda" quefunciona entre dois pontos, mas ambos devem suportar o protocolo, e há uma confusão em potencialno início. Pode ser feito numa interface com três fios. RTS/CTS foi desenvolvido com o intuito depermitir que a teletypewriter e o modem coordenassem ligações half-duplex onde apenas um modempode transmitir por vez. O terminal deve "setar" o sinal Pronto Para Enviar e esperar que o modemresponda com Envie os Dados. RTS/CTS é um "handshake" no nível do hardware, mas tem suasvantagens. Uma teletypewriter ASR tinha um leitor de fita de papel. Os caracteres eram enviadosquando a fita era lida (ASR vem de Automatic Send Receive, envia e recebe automaticamente).Quando a máquina recebia um caractere XOFF, ela desligava a leitora de fita e ao receber um XONa religava. O sistema remoto poderia enviar um XOFF quando era necessário que o remetentediminuísse sua velocidade. Nos sistemas, originalmente, as mensagens eram previamentepreparadas na fita de papel para que o tempo de transmissão fosse minimizado. Largura de bandaera muito escaça e cara. Em alguns minicomputadores antigos, a fita de papel era a única maneirade efetuar guardar e restaurar dados e programas.

Grande parte da confiabilidade do padrão deve-se à sua boa imunidade à ruídos, por terníveis elétricos diferenciais em suas linhas. Mesmo assim, o padrão RS-232 é destinado à aplicaçõesde curto alcance. Outras interfaces, como RS-485 são mais recomendadas quando grandes

distâncias são necessárias. Quando não há comunicação na linha RS232, ela normalmente fica no seu estado de

repouso, que é no nível lógico 1 (de –3 A -18V no RS232). Quando inicia a comunicação o primeirobit transferido é o chamado bit de start, que mantém a linha de comunicação no intervalo de 1período em nível baixo. Em seguida vêm os 8 bits de dados do byte a ser transmitido e finalmente obit de stop, que volta a deixar a linha no seu estado de repouso. Na figura 8 está plotado um gráficoque permite observamos a comunicação tanto na linha RS232 quanto na linha TTL transmitindoneste caso o byte 01001011



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TTL

RS232

Figura 8 – Plotagem do gráfico de comunicação

Observe que a linha permanece em estado alto inicialmente pelo fato de estar nacondição de repouso. Logo em seguida, a comunicação é inicializada com um bit de start, que fica

em nível lógico baixo por pelo menos 1 período e logo em seguida vêm os oito bits de dadosreferentes ao byte sendo transmitido. Após a transmissão dos oito bits, a comunicação é encerradacom um bit de stop, que deixa novamente a linha de dados em nível lógico alto voltando desta formaao seu estado de repouso.

Existem diversos "padrões" que são chamados de RS-232 mas na verdade não o são.TTL RS-232 usa +5V para alto e 0V para baixo. CMOS RS-232 usa +3,3V para alto e 0V para baixo.Tipicamente estes sinais são utilizados entre dois dispositivos na mesma placa de circuito. Laços decorrente com 20mA utilizam tal corrente para alto e a presença de corrente no laço para baixo; estenível de sinal é comumente usado para comunicações de longa distância e para ligações isoladasopticamente.

Repouso

StarTBIt

BiT0

BiT1

BiT2

BiT3

BiT4

BiT5

BiT6

BiT7

STOpBIt



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6 – OUTRAS INTERFACES SIMILARES AO RS-232

RS-422 (alta velocidade, similar ao RS-232 com sinalização diferencial)

RS-423 (alta velocidade, similar ao RS-232 com sinalização não balanceada)

RS-449 (um proposto sucessor para o RS-232, que usa sinais do RS-422 e RS-423,nunca "pegou" como o RS-232)

MIL STD 188 (um sistema como o RS-232, mas com melhor controle de impedância e detempo de subida)

Especificações RS232 RS423 RS422 RS485

Modo de Operação SINGLE

-ENDED

SINGLE

-ENDEDDIFERENCIAL DIFERENCIAL

Número total de Transmissores e recep-tores em uma linha (Um transmissor atuapor vez nas redes RS485).

1 Transm.1 Recep.

1 Transm.10 Recep.

1 Transm.10 Recep.

32 Transm.32 Recept.

Tamanho máximo do cabo 50 pés 4000 pés 4000 pés 4000 pés

Taxa maxima de transmissão (40 pés –4000 pés para RS422/RS485)

20kb/s 100kb/s10Mb/s-

100Kb/s

10Mb/s-

100Kb/s

Voltagem máxima +/-25V +/-6V -0.25V to +6V -7V to +12V

Nível de sinal do transmissor(Carga mínima)

Loaded +/-5V to

+/-15V+/-3.6V +/-2.0V +/-1.5V

Máximo nível de sinal na saí-

da do tansmissor (sem carga) Unloaded +/-25V +/-6V +/-6V +/-6V

Impedância (Ohms) 3k to 7k >=450 100 54

Corrente maxima em Z alto Power On N/A N/A N/A +/-100uA

Corrente maxima em Z alto Power Off +/-6mA

@ +/-2v+/-100uA +/-100uA +/-100uA

Slew Rate (Max.) 30V/uS Adjustable N/A N/A

Alcance de voltagem do receptor +/-15V +/-12V -10V to +10V -7V to +12V

Sensibilidade de entrada do receptor +/-3V +/-200mV +/-200mV +/-200mV

Resistencia em ohms do receptor, (1 cargapadrão para RS485)

3k to 7k 4k min. 4k min. >=12k

Tabela 3 - Características das interfaces similares



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7 – PAPEL NA COMPUTAÇÃO MODERNA

Hoje, o protocolo de comunicação RS-232 vem sendo, gradualmente, suprimido peloUSB para comunicação local. O protocolo USB é mais rápido, possui conectores mais simples deusar e tem um melhor suporte por software. Por isso muitas placas-mãe, destinadas ao uso emescritórios ditas "livre de legados" (legacy-free) são produzidas sem circuitos RS-232. Mesmo assim,esse protocolo continua sendo utilizado em periféricos para pontos de venda (caixas registradoras,leitores de códigos de barra ou fita magnética) e para a área industrial (dispositivos de controleremoto). Por essa razões, computadores para estes fins continuam sendo produzidos com portasRS-232, tanto on-board ou em placas para barramentos PCI ou barramento ISA. Como alternativa,existem adaptadores para portas USB, que podem ser utilizados para conectar teclados ou mousesPS/2, uma ou mais portas seriais e uma ou mais portas paralelas.



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8 – BIBLIOGRAFIA

Interfacing the Serial / RS232 Port in Beyond Logic. Disponível em<http://www.beyondlogic.org/serial/serial.htm> (Acessado em 30/05/2008);

Comunicação Serial RS232. Disponível em <http://www.cerne-tec.com.br/Artigo_07_ComunicacaoSerial.pdf> (Acessado em 20/05/2008);

The RS232 Standard. Disponível em<http://www.camiresearch.com/Data_Com_Basics/RS232_standard.html> (Acessado em22/05/2008);

Data Communications Basics. Disponível em<http://www.camiresearch.com/Data_Com_Basics/data_com_tutorial.html> (Acessado em22/05/2008);

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digital/padrao-serial-rs-232> (Acessado em 24/05/2008);

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