RS232
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RS232
Esta pagina contiene una descripción breve de los parámetros mas significativos del estándar RS232 (Desde 1997 conocido como EIA232F) para comunicación serial entre una computadora y un dispositivo periférico. Contiene ademas datos prácticos de instalación.
El estándar se implemento en la década de 1960 cuando se empezaba a conectar computadoras con sistemas periféricos. Su principal función es la de conectar una computadora o Host (DTE) a un dispositivo (DCE) para intercambiar información. Debido al gran avance en la computación este estándar esta siendo remplazado por nuevas definiciones como USB, Firewire, Ethernet. Es importante mencionar que muchos dispositivos como impresoras, modems, básculas, todavía utilizan este estándar y es necesario el describirlo.
Datos prácticos de Instalación
Las distancias máximas de un cable dependen de varios parámetros, la velocidad de transmisión baud rate, calidad del cable, y condiciones especificas de la instalación.
La distancias que se muestran a continuación deben ser seguras a las diferentes velocidades de transmisión
En la practica NO se utilizan todos los pines del estándar; esto debido a que los conectores se han vuelto mas pequeños y se requiere eliminar costos adicionales de los equipos de computo. Por ello hoy se encuentran muchas configuraciones de cables que eliminan lineas innecesarias. Conectores DB9 han reemplazado los DB25. Los pines esenciales son los marcados con la letra "Y" y los superfluos con la letra "N" en la ultima columna.
A continuación se muestran unas configuraciones típicas utilizadas en equipos de código de barras, impresoras, básculas, entre otros.
Comunicación Asíncrona
El propósito de una comunicación asíncrona es el de usar la menor cantidad de cables para realizar un enlace entre un transmisor y un receptor. En su mínima expresión, toda la información fluye por dos alambres. Uno es el que tiene la señal y el otro que marca la referencia. En el estándar RS232 la referencia es la tierra, mientras que en RS 422 y RS485 son de par diferencial, es decir que toma la diferencia de voltaje entre las dos lineas.
Para una transmisión de datos se requiere que esta comunicación sea independiente de la regularidad de la transmisión de datos; los datos se envían y reciben cuando están disponibles.
Forma de la Onda
En el diagrama siguiente se muestra la forma de onda en la que se transmiten 8 bits de información, con un bit de paridad y 2 stop bits.
Para que los instrumentos sepan que están encendidos, la señal siempre se encuentra en estado activo (1, mark). El proceso inicia cuando se envía un Start Bit llevando la señal a nivel bajo (0,space). Después se transmiten los datos, sean 7 u 8 bits empezando por el menos significativo al mas significativo. Al final se envía un Parity Bit o bit de paridad, ya sea par o impar y se calcula con la suma de los bits de datos. Al final se transmiten uno o dos Stop Bits que indican el final de la transmisión.
El siguiente carácter puede aparecer justo depuse de que termine el ultimo Stop bit.
Velocidad de transmisión
El muestreo de la señal se realiza para el primer pulso a 1.5 veces el periodo t y después en intervalos regulares de t. Este valor esta dado por la velocidad de transmisión que normalmente se expresa en bps (bits por segundo)
Velocidad
Usos
300 bps
Teletipos antiguos
600 bps
1200 bps
2400 bps
Modems
4800 bps
9600 bps
Muy usado
19200 bps
Equipo moderno.
38400 bps
Aplicaciones especificas
Tenemos que considerar que existe un costo adicional a la cantidad real de datos transmitidos. Este costo adicional es el tiempo que utilizan el Start bit, Parity bit, y Stop Bits. En el peor de los casos el costo será del 50% adicional a la cantidad de datos a transmitir.
Especificaciones de Voltaje
En lo relativo a rangos de voltaje aceptados podemos ver los siguientes, tanto del lado del transmisor como del receptor
Distancias de cables
La distancia entre el transmisor y el receptor esta limitada por el cable que se utiliza. Eléctricamente hablando un cable se puede representar como una red distribuida de resistencias y condensadores.
Al incrementar la longitud del cable implica que la señal se ira degradando poco a poco. Esto se puede ver en la Siguiente figura. En un inicio el transmisor envía una señal bajo todos los estándares, pero conforme se va propagando por el cable, la señal se deteriora, tanto en forma como en amplitud.
Llega un punto en el cual, la señal cuando llega al receptor esta dentro de los niveles de ruido y es imposible poder determinar el estado lógico de la misma.
Una solución es disminuir la velocidad de transmisión. En la siguiente gráfica se observa un pulso que con la distancia se ha deteriorado.
Si usamos velocidades de 19200 bps la señal todavía permanece en la zona de ruido. A 9600 esta en el limite y se producirán comunicaciones intermitentes y perdida de información. A 4800 bps la señal ha salido del nivel de ruido. Cuando se transmite a 2400 bps se puede obtener una señal aceptable.
Cuando tenga problemas de recepción de datos, siga los siguientes pasos.
Revise físicamente su cableado para detectar fracturas, cortaduras o malas conexiones.
Revise las conexiones en los cables.
Verifique la interconexión interna.
Revise que este dentro de las longitudes adecuadas.
Verifique que el transmisor y el receptor están con los mismos parámetros de velocidad (9600), data bits (8), con paridad (par o non), 2 stop bits. Normalmente se reciben caracteres extraños cuando son diferentes.
Reduzca su velocidad de transmisión.
Use un cable de menor distancia para verificar que todo lo anterior es correcto.
Como ultimo recurso, si todo lo anterior ha fallado, use otro estándar de comunicación (RS422 o RS485).
Especificación de otros estándares
En la tabla que se muestra a continuación se comparan los diferente estándares usados para comunicación asíncrona. Como se observara los estándares RS422 y RS485 presentan mejores características que el RS232. De cualquier manera, debido a que fue el primer estándar es el mas utilizado, aun en equipos de computo moderno.
Un estándar que parece que reemplazara a estos anteriores es el USB que se encuentra en todos los equipos modernos, adicionalmente a los puertos RS232 y puerto paralelo.