Comunicación serial RS-232 (página 2)

Partes: 1, 2

Correspondencia entre un conector de 9 pines (DB-9) y uno de 25 pines (DB-25)
Esta tabla sirve para construir un conversor de 25 a 9 pines.
Por ejemplo, el hilo para carrier detect debe ser soldado en el pin
1 del conector DB-9 y en el pin 8 del conector DB-25

Control de flujo
En RS-232 el control de flujo se puede hacer de dos maneras: por hardware (RTS/CTS) o por sofware (Xon/Xoff).
Por Software: El carácter Xoff (ASCII 19, CTRL-S) es utilizado por el receptor para decir que su buffer está lleno y el emisor debe esperar. Cuando vuelva a tener espacio en el buffer, enviara el carácter Xon (ASCII 17, CTRL-Q), diciéndole que puede volver a trasmitir. Esto economiza cables en la interconexión, pero ocupa espacio en el canal (perfecto para un PDA).
Por hardware: a diferencia del anterior, este tipo de control de flujo requiere que entre su PC y su MODEM se conecten dos hilos: RTS y CTS. Cuando el buffer del receptor se llena (supongamos que es un modem “lento”) le dice al PC que espere, desactivando la señal CTS. Cuando vuelva a tener espacio en el buffer, activa nuevamente el CTS para decir que está nuevamente listo (esto puede pasar cuando la UART es más rápida que el MODEM).

Transmisión de datos Asincrónico vs. sincrónica
En la transmisión sincrónica se requieren señales que permitan poner de acuerdo a los dos modems en relación con el tiempo (timing signals).
Diferente a los bits de parada e inicio utilizados en la transmisión asincrónica.
La transmisión sincrónica es más eficiente, pues se economiza los bits de inicio, paridad y parada.
Transmitiendo 1024 bytes de forma asincrónica, con un bit de arranque, uno de parada, sin paridad y ocho de datos se tiene una eficiencia del 80% (10 bits para representar 8: 80% de datos y 20% de overhead)
Transmitiendo 1024 bytes sincrónicos y suponiendo que se utilizan 2 bits de arranque, 4 bytes de control al comienzo y, al final, 4 bytes de checksum y 2 bits de parada (total 68 bits de overhead), se tiene una eficiencia del 99%.

Transmisión de datos sincrónica
Cuando se utiliza un MODEM sincrónico, éste coloca una onda cuadrada sobre el pin 15 con una frecuencia igual a la tasa de transmisión de bits del MODEM. Con este “reloj” el DTE puede sincronizar la transmisión de datos sobre el pin 2. En este caso, el DCE “coloca el reloj” y es el reloj utilizado para hablar (transmitir). Cuando un dispositivo sincrónico genera su propio reloj utiliza internal timing.
Siempre que un modem sincrónico recibe una señal que viene de la línea telefónica, éste coloca una onda cuadrada sobre el pin 17 para contarle al DTE la tasa de transferencia, al mismo tiempo los datos se reciben a través del pin 3. Este es el reloj utilizado para escuchar (recibir).
En ciertos casos la terminal (DTE) debe “colocar el reloj”. Para esto el DTE utiliza el pin 24: para contarle al DCE cuál será la tasa de transferencia. Generalmente hay que configurar el modem para que reciba el reloj del exterior (external timing)

RS-232 Null MODEM
Un cable null modem se utiliza para conectar dos DTEs directamente a través de interfaces RS-232. Los siguientes diagramas muestran null modems elaborados con solo tres hilos. La idea es hacer pensar al DTE que está conectado a un DCE. El indicador de ring (pin 22 en DB-25 y pin 9 en DB-9) no se necesitan pues no hay línea telefónica.

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(Gp:) DB-25
(Gp:) DB-25

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(Gp:) DB-25
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(Gp:) DB-9
(Gp:) DB-9

Otras especificaciones de interfaces
Comparación la RS-232 con otras especificaciones:
RS-232 (20 Kbps)
RS-530 (hasta 2Mbps)
V.35 (hasta 6 Mbps)
RS-449 (hasta 10Mbps)
HSSI (hasta 52Mbps) High Speed Serial Interface.

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
La UART es el microchip que controla la interface entre un PC y los dispositivos seriales. Específicamente permite al PC utilizar la interface RS-232C pudiendo hablar con MODEMS y otros dispositivos seriales.
Convierte los bytes recibidos por la UART, en paralelo, en un flujo de bits en serie para los modems y viceversa: los que llegan como flujo de bits del modem los convierte en bytes en paralelo.
Agrega (a los bits que salen) y chequea (a los bits que entran) el bit de paridad.
Agrega (a los bits que salen) y retira (a los bits que entran) los bits de arranque (start bits) y parada (stop bits)
Maneja las interrupciones del teclado y el mouse (que son dispositivos seriales con puertos especiales)

UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)
Permite almacenar cierta cantidad de datos permitiendo coordinar los flujos de bits entre en PC y los dispositivos seriales.
Existen varios tipo de UARTs
8250: Primera UART. La 8250A trabajaba más rápido del lado del BUS de I/O.
16450: Utilizada en AT’s. Opera bien a 38,4 Kbps
16550: Fue la primera generación con buffers. 16Bytes. El buffer no funcionó bien se pasó a la 16550A.
16550A: UART común para 14.4Kbps y 28.8Kbps.
16650: 32Bytes de buffer FIFO.
16750: 64Bytes FIFO
Existen otras UART, como CDP6402, AY-5-1015 ó D36402R-9.

Referencias
HELD, Gilbert. “Data Communications Networkink Devices”. John Whiley & Sons. New York. 1999.