Интерфейс rs232

Sample RS232 serial port device. How serial mouse works

Typical PC mouse controlling system has the following parts: sensors -> mouse controller -> communication link -> data interface -> driver -> software. Sensors are the movement detectors which sense the mouse movement and button swiches which sense the button states. Mouse controller reads the state of those sensors and takes acount of current mouse position. When this information changes the mouse controller sends a packet of data to the computer serial data interface controller. The mouse driver in the computer received that data packet and decodes the information from it and does actions based on the information.

Программное обеспечение

Утилита Hercules SETUP

Утилита Hercules SETUP — полезный терминал последовательного порта (RS-232 или RS-485), протоколов UDP/IP и TCP/IP (клиент или сервер). Может использоваться с оригинальными устройствами Ethernet (конвертеры Serial/Ethernet, RS-232/Ethernet буферы или контроллеры ввода/вывода) for the UDP Setup. Утилита была создана для собственных нужд, но сейчас она включает в себя много дополнительных функций и распространяется Freeware.

Основные полезные части:

• Терминал последовательного порта — поддержка COM5 и выше
• TCP/IP клиентский терминал
• TCP/IP серверный терминал
• UDP терминал

Основные особенности:

• Не требует инсталляции, только один .EXE файл.
• Работает с виртуальным последовательным портом, (COM12 к примеру)
• Можно использовать простые Макро функции, включающую посылку HEX комманд. Макро функции сохраняются в регисрах, и Hercules запоминает их.
• Терминал последовательного порта показывает состояния и может управлять сигналами модема (CTS, RTS, DTR, DSR, RI, CD)
• Можно пересылать файлы и сохранять полученные данные в LOG файле.
• Поддержка TEA — безопасную TCP/IP авторизацию для клиента и сервера TCP/IP, тестовых режимов..
• Поддержка передачи данных TCP/IP в TCP/IP сервере или клиенте TCP/IP.
• Поддержка передачи данных UDP/IP в UDP/IP терминале
• Поддержка сетевого виртуального терминала NVT (Network Virtual Terminal) в тестовом режиме.
• Применение Telnet дополнительно с NVT позволяет конфигурировать последовательный порт (RFC2217), проводить идентификацию устройства, подтверждение передачи данных и др.
• Эта утилита распространяется FREEWARE, можно использовать ее и распространять без всяких ограничений!

Terminal

Terminal — это простой эмулятор терминала последовательного порта (COM). Может применяться для коммуникациис различными устройствами, такитми как модемы, роутеры, GSM телефоны. Очень полезная утилита для отладки приложений для соединений по последовательному каналу.

Основные особенности:

• Маленький размер файла small .exe 246k
• Простая посылка файла
• Счетчик символов
• До 6 com портов
• Скорость обмена до 256кБит/c
• Запись в log файл (hex & string)
• Передача макросов

Tera Term

Tera Term (Pro) — свободно распространяемый эмулятор терминаладля MS-Windows. Поддерживает эмуляцию VT100, telnet соединение,соединение по последовательному порту и т.д.

Основные особенности:

• Поддержка портов выше COM4.
• Скорость обмена 14400.
• Горячие клавишы пользователя «EditCLS», «EditCLB», «ControlOpenTEK» и «ControlCloseTEK».
• Макрокоманды «clearscreen», «code2str», «enablekeyb», «filemarkptr», «fileseekback», «filestrseek2», «findclose», «findfirst», «findnext», «getdir», «kmtfinish», «kmtget», «makepath», «sendkcode», «setdir», «setexitcode», «str2code» and «testlink».
• Макрооператор «%».
• Макро: комментарий, который можно включить в любую строку.
• Pass-through printing directly to a port
• Специальные опции в файле установки «AutoFileRename», «BackWrap», «Beep», «EnableStatusLine», «MaxComPort», «PassThruDelay», «PassThruPort», «PrnConvFF», «RussPrint» и «TitleFormat».
• Новое диалоговое окно TCP/IP.
• Лист истории хостов.
• Использование кодировок русского языка (CP 866 и ISO 8859-5).
• Новые иконки.
• Возможность выделения текста.
• Выполнение команд меню при помощи горячих клавиш, определяемых пользователем.
• Tera Term расширенный интерфейс.

Дополнительная информация:

		RUS MAX232A-MAX249 — Описание многоканальных приемников/драйверов RS-232 с питанием +5 В
		558 KB ENG Утилита Hercules Setup

Главная —
Микросхемы —
DOC —
ЖКИ —
Источники питания —
Электромеханика —
Интерфейсы —
Программы —
Применения —
Статьи

Кабели подключения

Нуль модемные кабели RS-232

3-проводный минимальный

Совместимость

Рассмотрим сначала DSR сигнал (конт.6). Этот вход сигнала готовности от аппаратуры передачи данных. В схеме соединений вход замкнут на выход DTR (конт.4). Это означает, что программа не видит сигнала готовности другого устройства, хотя он есть. Аналогично устанавливается сигнал на входе CD (конт.1). Тогда при проверке сигнала DSR для контроля возможности соединения будет установлен выходной сигнал DTR.

Это соответствует 99% коммуникационного программного обеспечения. Под этим подразумевается, что 99% программного обеспечения с этим нуль-модемным кабелем примут проверку сигнала DSR.

Аналогичный трюк применяется для входного сигнала CTS. В оригинале сигнал RTS (конт.7) установливается и затем проверяется CTS (конт.8). Соединение этих контактов приводит к невозможности зависания программ по причине неответа на запрос RTS.

7-проводный полный

Совместимость

Самый дорогой полный нуль-модемный кабель с семью проводами. Только сигналы индикатора вызова и определения несущей не подключены.

Этот кабель не разрешает использовать предыдущий метод контроля предачи данных. Основная несовместимость перекрестное соединение сигналов RTS и CTS. Первоначально эти сигналы использовались для контроля потоком данных по типу запрос/ответ. При использовании полного нуль-модемного кабеля более нет запросов. Эти сигналы применяются для сообщения другой стороне есть ли возможность соединения.

Особенность

Контакты 2 и 3 на 9-ти выводном разъеме D типа противоположны этим же контактам на 25-ти контатном раземе. Поэтому, если соединить контакты 2-2 и 3-3 между разъемами D25 и D9, получится коммуникационный кабель. Контакты сигнальной земли Signal Ground (SG) также должны быть подключены между собой. См. таблицу ниже.

5-проводный с управлением потоком

Описание

Можно найти или изготовить много типов кабелей для связи по интерфейсу RS-232. В этом нуль- модемном кабеле используется только 5 проводов: сигналы данных TXD, RXD, сигнал GND и управляющие сигналы RTS CTS для управления потоком.

Обозначение кабелей

Все DTE-DCE кабели прямого соединения, контакты соединяются один к одному. Кабели DTE-DTE и DCE-DCE кросс-кабели.

1. DTE — DCE называется ‘прямой кабель’
2. DTE — DTE называегся ‘нуль-модемный кабель’
3. DCE — DCE называется ‘Tail Circuit Cable’

Описание полного нуль-модемного кабеля

Соединение D9- D9

DB9-1	DB9-2
Receive Data	2	3	Transmit Data
Transmit Data	3	2	Receive Data
Data Terminal Ready	4	6+1	Data Set Ready + Carrier Detect
System Ground	5	5	System Ground
Data Set Ready + Carrier Detect	6+1	4	Data Terminal Ready
Request to Send	7	8	Clear to Send
Clear to Send	8	7	Request to Send

Соединение D25-D25

DB25-1	DB25-2
Receive Data	3	2	Transmit Data
Transmit Data	2	3	Receive Data
Data Terminal Ready	20	6+8	Data Set Ready + Carrier Detect
System Ground	7	7	System Ground
Data Set Ready + Carrier Detect	6+8	20	Data Terminal Ready
Request to Send	4	5	Clear to Send
Clear to Send	5	4	Request to Send

Соединение D9-D25

DB9	DB25
Receive Data	2	2	Transmit Data
Transmit Data	3	3	Receive Data
Data Terminal Ready	4	6+8	Data Set Ready + Carrier Detect
System Ground	5	7	System Ground
Data Set Ready + Carrier Detect	6+1	20	Data Terminal Ready
Request to Send	7	5	Clear to Send
Clear to Send	8	4	Request to Send

Заглушка тестирования RS-232

Заглушка для эмуляции терминала

Данный соединитель RS-232 может быть использован для проверки последовательного порта кмпьютера. Сигналы данных и управления соединены. В этом случае передаваемые данные сразу возвращаются. Компьютер проверяет собственный поток. Это может быть использовано для проверки функционирования порта RS-232 со стандартным терминальным программным обеспечением.

DB 9 мама

DB 25 мама

Кабель контроля (мониторинга) RS-232

Полудуплексная работа

Контроль связи по RS-232 между двумя устройствами с помощью компьютера возможен при помощи кабеля, изображенного на рис. Два разъема подключаются к устройствам, а третий подключается к наблюдающему компьютеру. Этот кабель принимает информацию от двух источников только на один приемный порт RS-232. Поэтому, если оба устройства начнут одновременную работу, контролируемая информация на входе компьютера будет нарушена. В большинстве случаев связь осуществляется в полудуплексном режиме. Для этих режимов этот кабель будет работать без проблем.

Стандартные схемы обжима

Распиновка витой пары и установка коннекторов попадает под регламент международного стандарта EIA/TIA-568, описывающего порядок и правила коммутации внутриквартирных сетей. Выбор схемы обжимки зависит от назначения кабеля и характеристик сети – например, от пропускной способности.

Благодаря прозрачному корпусу коннектора видно, что жилы располагаются в определенном порядке, а не наугад. Если перепутать пару проводников, коммутация будет нарушена

Оба вида кабелей – из 4 или 8 жил – могут обжиматься прямым или перекрестным способом, а также с применением типа А или В.

Вариант #1 – прямой 8-проводниковый кабель

Прямой способ обжимки используется, когда нужно соединить два устройства:

• с одной стороны – ПК, принтер, копировальный аппарат, телевизор;
• с другой стороны – роутер, свитч.

Особенностью способа считается одинаковая обжимка обоих концов провода, по этой же причине способ и называется прямым.

Выделяют два взаимозаменяемых типа – А и В. Для России характерно использование типа В.

Схема распиновки 8-проводникового кабеля для прямого соединения компьютера с коммутирующим устройством (HAB, SWITCH). На первой позиции – оранжево-белая жила

В США и Европе, напротив, более привычной считается обжим по типу А.

Тип А отличается от типа В расположением проводников, находящихся на 1,2,3 и 6 позициях, то есть бело-зеленый/зеленый меняются местами с бело-оранжевым/оранжевым

Можно производить обжим обоими способами, качество передачи данных от этого не пострадает. Главное – соблюдать очередность жил.

Вариант #2 – 8-проводниковый кроссовер

Перекрестный обжим используется реже прямого. Он необходим, если нужно соединить два стационарных компьютера, два ноутбука или два коммутирующих устройства – хаба.

Кроссовер применяется все реже, так как современное оборудование умеет в автоматическом режиме определять тип кабеля и при необходимости менять подачу сигнала. Новая технология называется авто-MDIX. Однако часть домашних устройств исправно работает годами, менять их нет смысла, поэтому и перекрестный обжим также может пригодиться.

При перекрестной обжимке сохраняется возможность использования типов А и В.

Схема кроссовера, предназначенная для оборудования высокоскоростных сетей (до 10 gbit/s), выполненная по типу В. Задействованы все 8 проводников, сигнал проходит по обоим направлениям

Чтобы задействовать тип А, необходимо поменять все те же 4 позиции: 1, 2, 3 и 6 – бело-зеленый/зеленый проводники с бело-оранжевыми/оранжевыми.

Для сети с меньшей скоростью передачи данных 10-100 mbit/s – другие правила:

Схема типа В. Две пары скруток – бело-голубая/голубая и бело-коричневая/коричневая – соединяются напрямую, без перекрещивания

Схема стандарта А полностью повторяет В, но в зеркальном отражении.

Вариант #3 – прямой 4-проводниковый кабель

Если для высокоскоростной передачи информации (например, Ethernet 100BASE-TX или 1000BASE-T) необходим 8-проводниковый кабель, то для «медленных» сетей (10-100BASE-T) достаточно 4-проводникового.

Схема обжима сетевого шнура на 4 жилы. По привычке используются две пары проводников – бело-оранжевый/оранжевый и бело-зеленый/зеленый, но иногда применяют и две другие пары

Если кабель вышел из строя вследствие замыкания или обрыва, можно вместо использованных проводников задействовать свободные. Для этого отрезают коннекторы и производят обжим двух пар других жил.

Вариант #4 – 4-проводниковый кроссовер

При перекрестном обжиме используют также 2 пары, причем можно выбрать скрутки любого цвета. По традиции часто выбирают зеленые и оранжевые проводники.

Схема обжима кроссовером 4-проводникового кабеля используется крайне редко, в основном – в домашних сетях, если нужно соединить между собой два старых компьютера. Выбор цвета жил на качество передачи данных не влияет.

Принцип связи между устройствами

Компоненты сети соединяются двумя проводами, используя балансный (дифференциальный) метод подключения. При таком способе сигнал передается по двум проводам. Если один из проводников обозначить буквой «A», а второй «B», то информация будет передаваться по A в исходном виде, а по B —в инвертированном. Если на проводе A максимальное значение, то на B — минимальное.

Поэтому всегда существует разность значений напряжения между проводами A и B. Итоговая информация считывается в точке приема по этому показателю.

Благодаря дифференциальному способу передачи, достигается высокая помехоустойчивость к электромагнитным помехам. Так как витая пора состоит из двух проводников сигнала, расположенных близко к друг другу, то любая наводка действует практически одинаково на них. Если произошло изменение амплитуды на проводе A, то настолько же изменился инвертированный сигнал на B.

Но значение имеет не величина напряжения относительно земли на одном из проводов, а разность потенциалов между ними, которая не изменится, и полезная информация не исказится.

Напряжение относительно земли может быть от -7 В до +12 В. Значения от 200 мВ до 12В приемники на линии воспринимают как логическую 1,  от -7 В до -200 мВ — как логический 0. Балансное напряжение на выходе должно быть не менее 1,5 В. Приемник реагирует на величины от 200 мВ.

В рассматриваемом стандарте большая разность потенциалов позволяет передавать управляющие сигналы на длинные расстояния. В RS-482 максимальная длина линии достигает 1200 метров при скорости обмена данными около 100 кбит/с.

Порт и память

То есть, программа прочитает данное из памяти в процессор, что-то с ним сделает, может быть получит из этой информации какие-то новые данные, которые запишет в другое место. Или само данное просто перепишет на другое место. Во всяком случае в памяти информация, которая однажды была записана может быть либо прочитана, либо стёрта. Ячейка получается как сундучок, стоящий у стенки. А вся память состоит из ячейки каждая ячейка имеет свой адрес. Точно как сундучки, стоящие в ряд у стенки в подвале скупого рыцаря.

Ну и порт можно себе представить тоже как ячейку. Только такая ячейка сзади имеет окошко, ведущее куда-то за стенку. Можно записать в неё информацию, а информация возьмёт, и улетит в окошко, хотя какое-то время будет находиться в ячейке так же, как и в обычной ячейке оперативной памяти.

Или наоборот, в ячейку-порт информация может «прилететь» из окошка. Процессор это увидит и прочтёт эту новую появившуюся информацию. И пустит её в дело — перепишет куда-то, пересчитает вместе с какими-то другими данными. Даже может записать её в другую ячейку. Или в другую ячейку-порт, тогда эта поступившая по первому порту информация может «улететь» в окошко второго порта, — ну это уж как распорядится процессор. Вернее, программа, которая в этот момент процессором командует и данные, записанные в памяти и приходящие из портов, обрабатывает.

Просто и красиво. Эти порты так и назвали сразу — порты ввода-вывода. Через одни из них данные отправляются куда-то, через другие — откуда-то принимаются.

Ну а дальше начинается движение по кругу. Вот есть одно устройство, и есть другое. И вот есть цепочка символов, каждый из которых состоит из отдельных двоичных битов, и эту цепочку нужно передать. Как передавать? Можно по линии из 8 проводочков сразу передавать по целому символу — один проводок = один бит, потом код другого, потом третьего, и так, пока не передашь всю цепочку.

А можно было разворачивать каждый бит не в пространстве (по проводочкам), а во времени: сначала передать один бит символа, потом второй и так восемь раз. Ясно, что во втором случае нужны какие-то дополнительные средства, чтобы символы так разворачивать во времени.

Мастерам на все руки будет интересна статья об особенностях работы и схеме включения МС34063.

Проверка

Чтобы проверить работоспособность нашего переходника, необходимо каким-нибудь тонким предметом замкнуть контакты возле COM-порта (смотрите ниже изображение, где это необходимо сделать).

Переходим к разделу «Настройки соединения», где необходимо выбрать COM-порт. В новом окне следует настроить следующие параметры нашего порта:

• скорость передачи сигнала — 115200;
• биты данных — 8;
• четность — нет;
• стоповые биты — 1;
• управление потоком — нет.

Далее подтверждаем изменения, нажав на кнопку ОК. После этого следует запустить соединение. Переходим к английской раскладке и печатаем любые слова в программе. На белом фоне отобразятся все символы, которые вы нажали.

В том случае, если это не будет работать, то есть слова не отобразятся, необходимо сменить монтаж. Настраиваем его, пока символы не отобразятся.

На этом все. Можно отпускать контакты, которые вы зажимали, и начинать пользовать USB-COM-переходником.

Sample RS232 serial port device. How serial mouse works

Typical PC mouse controlling system has the following parts: sensors -> mouse controller -> communication link -> data interface -> driver -> software. Sensors are the movement detectors which sense the mouse movement and button swiches which sense the button states. Mouse controller reads the state of those sensors and takes acount of current mouse position. When this information changes the mouse controller sends a packet of data to the computer serial data interface controller. The mouse driver in the computer received that data packet and decodes the information from it and does actions based on the information.

Распиновка COM порта(RS232)

Существует 2-е разновидности com порта, 25-и пиновый старый разъем и сменившей его более новый 9-и пиновый разъем.

Ниже приведена схема типового стандартного 9-контактного разъема RS232 с разъемами, этот тип разъема также называется разъемом DB9.

1. Обнаружение несущей(DCD).
2. Получение данных(RXD).
3. Передача данных(TXD).
4. Готовность к обмену со стороны приемника(DTR).
5. Земля(GND).
6. Готовность к обмену со стороны источника(DSR).
7. Запрос на передачу(RTS).
8. Готовность к передаче(CTS).
9. Сигнал вызова(RI).

RJ-45 к DB-9 Информация о выводе адаптера последовательного порта для коммутатора

Консольный порт представляет собой последовательный интерфейс RS-232, который использует разъём RJ-45 для подключения к управляющему устройству, например ПК или ноутбуку. Если на вашем ноутбуке или ПК нет штыря разъема DB-9, и вы хотите подключить ноутбук или ПК к коммутатору, используйте комбинацию адаптера RJ-45 и DB-9.

DB-9	RJ-45
Получение Данных	2	3
Передача данных	3	6
Готовность обмену	4	7
Земля	5	5
Земля	5	4
Готовность обмену	6	2
Запрос на передачу	7	8
Готовность к передаче	8	1

Цвета проводов:

1 Черный 2 Коричневый 3 Красный 4 Оранжевый 5 Желтый 6 Зеленый 7 Синий 8 Серый (или белый)

Сигналы и контакты интерфейса RS232
Разъем 9-ти пиновый #	Разъем 25 пиновый #	Обозначение	Полное наименование	Направление	Что значит
Передача данных (Transmit Data)	Передача данных от компьютера
Прием данных (Receive Data)	Прием данных компьютером
Запрос на передачу (Request to Send)
Готовность передачи (Clear to Send)	Аппаратный контроль передачи данных типа RTS/CTS
Готовность источника данных (Data Set Ready)	Я готов для обмена данными
Готовность приемника данных (Data Terminal Ready)	Я готов для обмена данными
Наличие несущей (Carrier Detect)	Один модем соединен с другим
Сигнал вызова (Ring Indicator)	Звонок (вызов) на телефонной линии
Земля

Замечание: DCD иногда маркируется как CD

Требования к кабельным соединениям

При подключении интерфейса RS-485 нужно соблюдать некоторые требования. Требуется две пары кабелей «витая пара». Однако, для обмена информации достаточно и одной. Вторая пара используется в качестве резерва.

Чтобы уменьшить помехи, необходимо экранировать кабели. Экраны следует соединить по всей длине линии. Заземлять провод нужно только в одном месте. В противном случае возникнут наводки, из-за разницы потенциала в двух точках. Они пройдут по всей длине экрана.

С самим подключением кабелей проблем возникнуть не должно. Однако, программная часть соединения устройств гораздо сложнее. Здесь лучше доверить работу профессионалам.

Serial device hardware implementation

PC serial mouse uses typically DTR and RTS lines for generating +5V power for microcontroller circuit in the mouse. Because typical optomechanical mouse also needs power for 4 leds in the optocoupler movevement detectors, there is not much power to loose. A typical approach is to use diodes to take current from DTR and RTS lines and then feed it through resistor to all of the (infrared) leds in the movement detectors. The positive power supply usually taken from RTS and DTR lines (just after the diodes and before the resistor going to leds). The negative supply for transmitter is taken from TD pin. Typical PC serial port mouse takes 10 mA total current and operates at voltage range of 6-15V. The data itself in sent using standard asynchronous RS-232C serial format:

              Start D0  D1  D2  D3  D4  D5  D6  D7  Stop
   Logic 0      ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___ ___
  +3..+15V     |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
               |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
               |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
   Logic 1     |   |   |   |   |   |   |   |   |   |
  -3..-15V  ___|   |___|___|___|___|___|___|___|___|____

Serial mouse pinout explanation

Pin	Signal	Description
shell	Protective Ground
3	TD	Serial data from host to mouse (only for power)
2	RD	Serial data from mouse to host
7	RTS	Positive voltage to mouse
8	CTS
6	DSR
5	Signal Ground
4	DTR	Positive voltage to mouse and reset/detection

RTS = Request to Send CTS = Clear to Send DSR = Data Set Ready DTR = Data Terminal Ready

When DTR line is toggled, mouse should send one data byte containing letter M (ascii 77) to identify itself. To function correctly, both the RTS and DTR lines must be positive. The lines DTR-DSR and RTS-CTS must NOT be shorted. Implement the RTS toggle function by setting the RTS line negative and positive again. The negative pulse width is at least 100ms. After a cold boot, the RTS line is usually set to a negative level. In this case, setting the RTS line to a positive level is also considered an RTS toggle.

Сигналы могут иметь другое значение

Только 3 контакта из 9 имеют строго определенное значение: передача, прием и земля. Это аппаратные линии и вы не можете повлиять изменить из предназначение. Но все другие сигнальные линии управляются программно и могут быть (или подразумевается что могут) в большинстве своем другого назначения. Однако они могут прнимать только два состояния: высокое (установленное) (+12 вольт) и низкое (сброшенное) (-12 вольт). Установленное состояние это «включено» и сброшенное состояние это «выключено». Для примера, Advanced Serial Port Monitor (или точнее пользователь программы) может управлять сигналом DTR, в аппаратная часть в свою очередь подает на него напряжение 12 вольт с той или иной полярностью. Модем (или другое устройство) которое принимает сигнал DTR может интерпретировать его по-разному. В одном случае модем (в зависимости от модели и прошивки) может может занять телефонную линию если сигнал DTR сброшен. В другом случае модем проигнорировать сигнал DTR в сброшенном состоянии.

Это применимо ко всем 6-ти сигнальным линиям. Аппаратная часть только посылает и принимает эти сигналы, но действие зависит (если оно вообще есть) от программы (например, Advanced Serial Port Monitor) и конфигурации того оборудоввания, которое вы подключаете к последовательному порту.

Описание интерфейса RS-422

Интерфейс RS-422 похож на RS-232, т.к. позволяет одновременно отправлять и принимать сообщения по отдельным линиям (полный дуплекс), но использует для этого дифференциальный сигнал, т.е. разницу потенциалов между проводниками А и В.

Скорость передачи данных в RS-422 зависит от расстояния и может меняться в пределах от 10 кбит/с (1200 метров) до 10 Мбит/с (10 метров).

В сети RS-422 может быть только одно передающее устройство и до 10 принимающих устройств.

Линия RS-422 представляет собой 4 провода для приема-передачи данных (2 скрученных провода для передачи и 2 скрученных провода для приема) и один общий провод земли GND.

Скручивание проводов (витая пара) между собой позволяет избавиться от наводок и помех, потому что наводка одинаково действует на оба провода, а информация извлекается из разности потенциалов между проводниками А и В одной линии.

Напряжение на линиях передачи данных может находится в диапазоне от -6 В до +6 В.

Логическому 0 соответствует разница между А и В больше +0,2 В.

Логической 1 соответствует разница между А и В меньше -0,2 В.

Стандарт RS-422 не определяет конкретный тип разъема, обычно это может быть клеммная колодка или разъем DB9.

Распиновка RS-422 зависит от производителя устройства и указывается в документации на него.

При подключении устройства RS-422 нужно сделать перекрестие между RX и TX контактами, как показано на рисунке.

Т.к. расстояние между приемником и передатчиком RS-422 может достигать 1200 метров, то для предотвращения отражения сигнала от конца линии ставится специальный 120 Ом согласующий резистор или «терминатор». Этот резистор устанавливается между RX+ и RX- контактами в начале и в конце линии.

Как проверить работу RS-422?

Для проверки устройств с RS-422 лучше воспользоваться конвертером из RS-422 в RS-232 или USB (I-7561U). Тогда вы сможете воспользоваться ПО для работы с СОМ портом.

Токовая петля

Историческая справка

До начала 1960-х в телепринтерах для связи на большие расстояния применялась токовая петля 60мА. В 1962 была представлена модель 33 телетайпа с 20мА токовой петлей. После этого этот интерфейс стал широко использоваться. На протяжении 60-х, 70-х и 80-х интерфейс 20мА токовая петля применялся во многом оборудовании. Этот интерфейс стал популярным из-за его низкой цены при использовании на больших расстояниях, а также высокой помехоустойчивостью передачи данных.

Описание

В интерфейсе токовая петля электрическим сигналом является ток, а не напряжение. Токовая петля может работать в дуплексном, полудуплексном режиме, а также в активном или пассивном режиме.

Этот стандарт позволяет передавать данны на расстояния до 600 м со скоростью до 19.2 кБод.

Основные особенности

• большая дальность чем у RS-232
• помехоустойчивость передачи данных
• расстояния до 600 м
• скорость передачи до 19.2 кБод

Полнодуплексная схема

Одновременная двунаправленная передача данных возможна по этой схеме. Для этого режима необходимы два генератора тока 20мА. Например, карта IBM адаптера последовательного интерфейса имеет в своем составе только один генератор тока. В этом случае для создания полного соединения второе устройство должно иметь генератор тока для создания второй токовой петли.

Полнодуплексная схема 20 mA

Симплексная схема 20 мА

Основными элементами 20 мА токовой петли являются источник тока, токовый ключ и токовый детектор. Передатчик — это токовый ключ, а приемник — детектор тока. Схема, содержащая источник тока называется активной стороной, другие элементы интерфейса — пассивной. В симплексной схеме передатчики и приемники располагаются последовательно в одной токовой петле. При работе одного передатчика оба приемника принимают данные.

Симплексная схема 20 mA (возможна только поочередная передача данных)

Сранение уровней сигналов RS-232 и 20мА токовой петли

На рис ниже представлены уровни сигналов интерфейса RS-232 и их соответствие с интерфейсом токовой петли 20 мА. Для токовой петли наличие тока соответствует пассивному состоянию (отсутствие передачи данных).

Сравнение уровней RS-232 и 20мА токовой петли

Схема преобразователя аналоговой токовой петли 4- 20 мА

Эта схема упоминается здесь потому, что иногда ее путают с 20мА токовой петлей. Назначение данной схемы — передача сигнала от удаленного аналогового датчика через токовой сигнал. Для передачи сигнала требуется только два провода и источник питания датчика. Для питания датчика используется источник напряжения 24В. Удаленный датчик изменяет ток в петле в соответствии с измеренным параметром. На последовательном резисторе RL этот ток преобразуется в напряжение, которое далее может быть обработано.

Схема преобразователя аналоговой токовой петли 4 — 20 мА

HART 4 — 20 мАтоковая петля

Это другой пример комбинирования аналоговой и цифровой токовой петли схемы 4 — 20 мА. Для этой токовой петли применяется коммуникационный протокол HART. HART протокол используется для интеллектуальных удаленных преобразователей, совместимых с аналоговой токовой петлей 4-20 мА, а также имеющих цифровой обмен по тем же проводам. Это осуществляется за счет применения двухтонального частотного сигнала (FSK) сигнала с уровнями 4-20 мА.

Схема аналоговой токовой петли 4 к 20 мА с цифровой передачей данных по HART протоколу

USB — COM переходник на микроконтроллере Attiny2313

Питание микроконтроллера Attiny2313 осуществляется непосредственно от шины питания USB. Вся схема собрана на односторонней плате (SMD и ТН варианты). Устройство поддерживает только сигналы Rx и Tx.

Прошивку к переходнику, рисунок печатной платы (SMD и TH), а также программу терминал для проверки адаптера можно скачать по ниже приведенной ссылке:

Скачать файлы для USB переходника (1,4 MiB, скачано: 2 909)

При программировании Attiny2313, фьюзы необходимо выставить следующим образом:

Для работы устройства необходимо установить драйвер виртуального  COM  порта. Для этого скачиваем его:

Скачать драйвер (1,1 MiB, скачано: 3 119)

Теперь вставляем в USB порт компьютера наш адаптер, компьютер должен выдать сообщение «Найдено новое устройство», а затем предложит установить для него драйвер. Выбираем пункт «Установить с указанного места» и нажимаем на кнопку «Далее». Затем в новом окне выбираем путь к папке скаченного и распакованного драйвера и опять жмем кнопку «Далее». Спустя несколько секунд драйвер будет установлен и устройство будет готово к работе.

Для проверки работоспособности устройства, временно замыкаем Rx и Tx выводы и с программы терминала, так же находящегося в архиве, выставляем номер COM порта и отправляем любое сообщение. Для этого пишем например «Привет» и нажимаем кнопку «Send». Если переходник рабочий, то написанное сообщение появится в верхнем окне программы.