TRANSMISION SERIAL (RS-232)
INTRODUCCION
La comunicación es la transferencia de información desde un lugar a otro. Por otra parte la información es un patrón físico al cual se le ha asignado un significado comúnmente acordado. El patrón debe ser único -separado y distinto-, capaz de ser enviado por un transmisor y capaz de ser detectado y entendido por un receptor. La información es transmitida a través de señales eléctricas o por medio de señales ópticas a través de un canal de comunicación o medio de transmisión.
El medio de transmisión es el enlace eléctrico ú óptico entre el transmisor y el receptor, siendo el puente de unión entre la fuente y el destino. Este medio de comunicación puede ser un par de alambres, un cable coaxial, inclusive el aire mismo. Pero sin importar el tipo, todos los medios de transmisión se caracterizan por la atenuación, ruido, interferencia, desvanecimiento y otros factores muy importantes que impiden que la señal sea propagada libremente por el medio. Todos estos factores son los que hay que contrarrestar al momento de transmitir cualquier información al canal con ruido.
TRANSMISION SERIAL
La transmisión serial es un método por el cual hay transmisión y recepción de datos, éstos datos son bits de información, los cuales son transmitidos de forma secuencial a través de un solo canal.
Las comunicaciones serie se utilizan para enviar datos a través de largas distancias, ya que las comunicaciones en paralelo exigen demasiado cableado para ser operativas. Los datos serie recibidos desde un módem o otros dispositivos son convertidos a paralelo gracias a lo que pueden ser manejados por el bus del PC.
Los equipos de comunicaciones serie se pueden dividir entre:
SIMPLEX Una comunicación serie simplex envía información en una sola dirección (por ejemplo una emisora de radio comercial).
HALF-DUPLEXHalf-duplex significa que los datos pueden ser enviados en ambas direcciones entre dos sistemas, pero en una sola dirección al mismo tiempo.
FULL-DUPLEXEn una transmisión full-duplex cada sistema puede enviar y recibir datos al mismo tiempo.
Hay dos tipos de comunicaciones:
SINCRONA En una transmisión síncrona los datos son enviados en bloques, el transmisor y el receptor son sincronizados por un o más caracteres especiales llamados caracteres sync.
ASINCRONAEn una transmisión asíncrona, un bit identifica su bit de comienzo y 1 o 2 bits identifican su final, no es necesario ningún carácter de sincronismo. Los bits de datos son enviados al receptor después del bit de start. El bit de menos peso es transmitido primero. Un carácter de datos suele consistir en 7 o 8 bits. Dependiendo de la configuración de la transmisión un bit de paridad es enviado después de cada bit de datos. Se utiliza para corregir errores en los caracteres de datos. Finalmente 1 o 2 bits de stop son enviados.
EL SISTEMA RS-232
El puerto serie del PC es compatible con el estándar RS-232. Este estándar fue diseñado en los 60s para comunicar un equipo terminal de datos o DTE (Data Terminal Equipment, el PC en este caso) y un equipo de comunicación de datos o DCE (Data Comunication Equipment, habitualmente un módem).
El estándar especifica 25 pines de señal, y que el conector del PC debe ser macho y el conector del módem hembra. Los conectores mas usados son el DB-25 macho, pero muchos de los 25 pins no son necesarios. Por esta razón en muchos PC modernos se utilizan los DB-9 macho. Los voltajes para un nivel lógico alto están entre -3V y -15V. Un nivel lógico bajo tendrá un voltaje entre +3V y +15V. Los voltajes más usados son +12V y -12V.
Voltaje Lógico Control Terminología
+3[v] a +25[v] 0 Activo Espacio
-3[v] a - 25[v] 1 Inactivo Marca
Cuando se transmiten datos, un baudio es el numero de veces que cambia el 'estado' del medio de transmisión en un segundo. Como cada cambio de estado puede afectar a más de un bit de datos, la tasa de bits de datos transferidos (por ejemplo, medida en bits por segundo) puede ser superior a la correspondiente tasa de baudios. Una conexión RS-232 con velocidad de 1200 baudios tiene la capacidad de enviar 1200 bits de datos en 1 segundo.
Si un receptor y un transmisor se conectan a 1200 baudios, el transmisor enviará bits de datos cada 833us, y el receptor tomará lectura de los bits de datos cada 833us.
Cuando se emplea la comunicación serial asíncrona, en la cual la transmisión está inactiva en el estado de Marca (1 lógico). La transmisión de cada carácter en una línea de comunicación asíncrona va precedida de un bit de inicio. El bit de inicio es un Espacio (0 lógico) con duración igual al tiempo de bit. En el receptor, cuando la línea cambia de Marca a Espacio se interpreta como el bit de inicio, después de este bit se reciben los bits de datos con un tiempo de bit igual a 833us, si la transmisión es a 1200 baudios.
Después de que el último bit de datos ha sido enviado, el transmisor pasa al nivel de Marca durante un tiempo de bit. Este bit es llamado bit de paro. El bit de paro indica que todos los bits de datos han sido enviados y la transmisión del caracter se ha completado. Si el receptor detecta un bit de inicio y después los bits de datos pero no detecta el nivel de Marca al final, esto indica un error en la transmisión.
Las señales más utilizadas se listan a continuación:
/DTR (Data-Terminal-Ready): El PC indica al módem que esta encendido y listo para enviar datos.
/DSR (Data-Set-Ready): El módem indica al PC que esta encendido y listo para transmitir o recibir datos.
/RTS (Request-To-Send): El PC pone esta señal a 1 cuando tiene un carácter listo para ser enviado.
/CD (Carrier-Detect): El módem pone esta señal a 1 cuando ha detectado el ordenador.
/CTS (Clear-To-Send): El módem esta preparado para transmitir datos. El ordenador empezara a enviar datos al módem.
TxD: El módem recibe datos desde el PC.
RxD: El módem transmite datos al PC.
El circuito integrado que convierte los datos de paralelo a serie y viceversa se llama UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). La UART tipica para un PC es el Intel 8251A, este circuito integrado puede ser programado para realizar comunicaciones serie síncronas o asíncronas.
El programa utilizado para hacer la transmision serial es el llamado HYPERTERMINAL.
Hyperterminal es un producto pequeño y fácil de utilizar, diseñado para satisfacer las comunicaciones mediante terminal básicas que pueda necesitar. Puede utilizar HyperTerminal para enviar y recibir archivos, o para conectarse a boletines electrónicos de equipos y a otros programas de información. También puede usar HyperTerminal y un módem para conectarse a un equipo remoto, incluso si el equipo remoto no está ejecutando Windows.
EL CIRCUITO INTEGRADO MAX232.
El circuito integrado MAX232 cambia los niveles TTL a los del estándar RS-232 cuando se hace una transmisión, y cambia los niveles RS-232 a TTL cuando se tiene una recepción.
INTERFAZ RS-232
Los niveles de voltaje se muestran con el estándar RS-232, cuando se transmite un "0" ASCII, observe que después del bit de inicio se envía el bit menos significativo (LSB) del dato.
T0La transición del nivel marca a espacio indica al receptor que la transmisión de un nuevo carácter ha comenzado.
T1El receptor espera la mitad del tiempo de bit (a 1200 baudios este tiempo es 416us) y toma otra muestra de la linea. Si la linea sigue en el nivel espacio, el bit de inicio es valido. En otro caso, si la linea de recepción regresa al nivel de marca, se trata de un bit de inicio falso que se atribuye a una linea ruidosa.
T2El receptor espera un tiempo de bit y muestrea la linea de entrada, el nivel será el correspondiente al bit menos significativo.
T3-T9Se realizan 7 muestreos más, cada 833us (para 1200 baudios), y se obtienen los niveles correspondientes a los bits de datos restantes. Después de T9 los 8 bits de datos han sido capturados.
T10: Se muestrea el bit de paro, observe que la linea regresa al nivel de marca.
CONSTRUCCION DE UN CABLE PARA TRANSMISION SERIAL
Un terminal DB9 deberá ser el objeto transmisor, y el otro DB9 será el receptor, por lo tanto, hay que tener en cuenta la posicion de los pines y la conexion del cable UTP.
Con el siguiente diagrama se muestra como:
EN CONCLUSION...
La transmisión serial es un método por el cual hay transmisión y recepción de datos, éstos datos son bits de información, los cuales son transmitidos de forma secuencial a través de un solo canal.
Cuando se transmiten datos, un baudio es el numero de veces que cambia el 'estado' del medio de transmisión en un segundo.
Bit start/stop son los que indican el fín y el comienzo de una transmisión o recepción de datos.
Bit de paridad es aquel que me indica si el receptor detecta un bit de inicio y después los bits de datos pero no detecta el nivel de Marca al final, entonces éste bit indica un error en la transmisión.
HyperTerminal es para enviar y recibir archivos, o para conectarse a boletines electrónicos de equipos y a otros programas de información. También puede usar HyperTerminal y un módem para conectarse a un equipo remoto, incluso si el equipo remoto no está ejecutando Windows.