EIA232. Introdução. Comunicação de Dados 3º EEA 2004/2005

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1 EIA232 Comunicação de Dados 3º EEA 2004/2005 Introdução Criado nos EUA em 1969 para definir o interface eléctrico e mecânico entre equipamento com troca de dados digitais: Equipamento terminal de dados (DTE-Data Terminal Equipment) Equipamento de comunicação de dados (DCE-Data Comunications) 1

2 Interface EIA-232 standard Inicialmente o EIA-232 foi definido como RS-232 (RS Recomended Standard) Em 1988 foi oficialmente abandonado o prefixo RS para ser substituído por EIA/TIA Sofre evoluções até 1991 atingindo o EIA/TIA-232E Interpretações deficientes da Norma provocaram problemas para estabelecer ligações entre equipamento de diferentes fabricantes Deve ser realçado que a Norma EIA-232 (como outras normas EIA) apenas define detalhes eléctricos e mecânicos da interface (níveis 1 e 2 do modelo OSI) e não questões de protocolo Interface EIA-232 standard Ligações entre um DTE e um DCE usando conectores DB-25: 2

3 Características eléctricas O Transmissor EIA-232 deve produzir sinais de dados na gama de +/-15V até +/-25V Nível 1 lógico: de -5V até -25V Nível 0 lógico: de +5V até +25V Nível lógico indefinido: de -5V até +5V O Receptor EIA-232 deve produzir sinais de dados na gama de +/-15V até +/-25V Nível 1 lógico: de -3V até -25V Nível 0 lógico: de +3V até +25V Nível lógico indefinido: de -3V até +3V As linhas de controlo ou de handshaking possuem a mesma gama de tensão das linhas de dados do transmissor só que de sinal simétrico Características eléctricas (cont.) O papel dos transmissores será adaptar para EIA-232 os níveis TTL O papel dos receptores será adaptar para TTL os níveis EIA-232 3

4 Características eléctricas (cont.) Exemplo duma trama segundo a norma EIA-232 Exemplo da comparação entre duma trama CMOS(TTL) e a mesma trama mas segundo a norma EIA-232 Características eléctricas (cont.) O EIA-232 standard define 25 ligações eléctricas divididas nos seguintes conjuntos: Linhas de Dados TxD - Linha de transmissão, do DTE para o DCE, pino 2 numa DB25, pino 3 numa DB9 RxD - Linha de recepção, do DCE para o DTE, pino 3 numa DB25, pino 2 numa DB9 GND - Linha de retorno (comum para os dois sentidos de comunicação), pino 7 numa DB25, pino 5 numa DB9 Linhas de Controlo ou linhas de handshaking RTS: Request To Send CTS: Clear To Send DSR: Data Set Ready DCE ready na interface EIA-232D/E DTR: Data Terminal Ready DTE ready na interface EIA-232D/E Linhas de temporização Funções secundárias especiais É nas linhas de handshaking que se encontram a maior parte dos problemas, derivado do facto dos construtores muitas vezes as omitirem, daí muitas vezes se resolveram as comunicações apenas com três fios : TxD, RxD e GND Para resolver estes problemas o handshaking é muitas vezes substituído por controlo por software 4

5 Características eléctricas (cont.) Relação entre o comprimento do cabo e a velocidade máxima possível À medida que se aumenta a velocidade de comunicação, a máxima distância possível de vencer começa a depender muito da capacidade e da indutância do cabo utilizado A rapidez que podemos passar de um nível lógico para o outro depende da capacidade do cabo e esta aumenta com o comprimento O comprimento do cabo vai depender da quantidade de erros que for definida como aceitável EIA-232D&E recomenda como limite os 2500pF na totalidade do cabo utilizado Normalmente apresentando 160pF/m chega-se ao comprimento típico dos 15 metros como distância máxima para o EIA232 Actualmente como os cabos apresentam facilmente 50pF/m, a distância actual encontra-se nos 50 metros Características eléctricas (cont.) As taxas de comunicação A norma EIA-232 define 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 e como taxas de comunicação típicas No entanto para distâncias curtas: 38400, e são possíveis de encontrar No contexto das comunicações assíncronas estipulou-se o acrónimo BAUD, onde 1 baud = 1 bit por segundo Facilmente se define uma relação entre o Baud Rate e o comprimento normal correspondente: 5

6 Características mecânicas da interface A norma EIA-232 define as características mecânicas da interface entre DTE e DCE Apesar de não especificado a ficha DB-25 (25 pinos em ficha do tipo D) está relacionada com a norma. Só na revisão EIA-232E aparece o conector da norma: conector ALT A com 26 pinos e mais pequeno que o DB-25. o pino 26 não é usado (???) Em equipamento compatível com EIA-232 mas onde não se utilize handshaking completo recorre-se ao DB-9 (9 pinos em ficha do tipo D) Aspecto do DB-9 num DTE segundo a norma EIA-232: Atribuição usual dos pinos para fichas DB-9 e DB-25 para EIA

7 Sinais envolvidos na comunicação Protective ground (shield) Assegura que os chassis do DTE e do DCE cestão equipotenciais Transmitted data (TxD) Transporta o sinal de dados do DTE para o DCE Received data (RxD) Transporta o sinal de dados do DCE para o DTE. Request to send (RTS) Esta linha fica activa (+V) quando o DTE requisita permissão para enviar dados. Então, o DCE activa (+V) por sua vez o CTS (clear to send) para ser implementado o controlo por hardware do fluxo de dados Clear to send (CTS) Quando o DCE activa o CTS, significa que para o DTE que é seguro enviar dados Signal ground (common) É a linha de retorno para todos os sinais de transmissão e de recepção e dos circuitos de comunicação 7

8 Sinais envolvidos na comunicação (cont.) DCE ready Formalmente deverá chamar-se data set ready (DSR). Serve de indicação do DCE para o DTE que o modem está pronto Data carrier detect (DCD) Também chamado received line signal detector. Activado pelo modem quando recebe dados e assim permanece durante a comunicação DTE ready (data terminal ready) Formalmente deverá chamar-se data terminal ready (DTR). DTE ready sinaliza mas não não coloca por si o modem em comunicação Ring indicator Este pino é acedido para sinalizar comunicação Data signal rate selector (DSRS) Em comunicações onde são possíveis várias taxas de comunicação, este sinal destina-se a acertar qual dos Baud Rate vai ser usado. Não utilizado nos dias actuais Sequência no acesso em halfduplex na norma EIA-232 8

9 Resumo das evoluções (C, D e E) da norma EIA/TIA-232 Revisão D: Formalizado o conector D-25 Sinais de dados e controlo com tensões limites de 25V (antes era 15V) Os limites de distância passam a estar relacionados com a capacidade do cabo (50pF/ft) e não fixado nos 15 metros (50ft) Revisão E: Formalizado o conector ALT alternativo ao D-25 Aproxima-se dos standards internacionais CCITT, V.24, V.28 e ISO2110 A Norma EIA-232 rapidamente deixou de ser apenas uma forma de comunicação entre sistemas informáticos simples e passou a ser utilizada em: instrumentação digital, variadores digitais de velocidade, sistemas de controlo de potência, etc Apesar da popularidade atingida a Norma EIA-232 apresenta muitas limitações Comunicação Ponto-a-Ponto Distância limite é muito curta em muitos casos 20kbps é limitado para muitas aplicações As tensões de funcionamento (de -3V a -25V e de 3V a 25V) não são muito compatíveis com as fontes de alimentação mais comuns Face a estas limitações foi natural que a EIA tivesse desenvolvido outros standards por forma as ultrapassar. É o caso da EIA-485 9

10 Descrição funcional dos circuitos de ligação Alimentações diferenciais Séries xx88 e xx89 (Exemplo: MC1488 e MC1489) Transmissor Receptor Descrição funcional dos circuitos de ligação Alimentações TTL Geram as tensões diferenciais necessárias à norma EIA-232 Exemplos Max232 e LT

11 Descrição funcional dos cabos de ligação Normal Sem handshaking Null Modem 11