Redes de Comunicações/Computadores I Secção de Redes de Comunicação de Dados

Transcrição

1 3. Interfaces Físicas Interfaces Não Balanceadas e Balanceadas; Interfaces de Alto Débito Redes de Comunicações/Computadores I Secção de Redes de Comunicação de Dados

2 Interfaces Físicas Interfaces para Transmissão Digital Não-Balanceada RS-232 Interfaces para Transmissão Digital Balanceada RS-422 / RS-485 V.35 RJ-45 (RDIS) Interfaces de Transmissão Digital de Alta velocidade USB IEEE 1394 (Firewire) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 2

3 Normas de interfaces série 03/10/2003 Redes de Comunicações I 3

4 Características EIA-232 Circuito não balanceado (norma v-28) Tensões de saída: 5 15V (Space/0) (RS232C) (RS232D) -5-15V (Mark/1) (RS232C) -5-25V (RS232D) Tensões de entrada: > 3V (Space/0) (RS232C) < -3V (Mark/1) (RS232C) Máximo Slew Rate na saída de 30V/µS Débito Máximo de 20Kbps (se cabo de 15 m) Carga capacitiva do cabo < 2500pF (para um cabo de 15m a 20m) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 4

5 RS-232 (V.24) Níveis de sinal admissíveis no receptor 03/10/2003 Redes de Comunicações I 5

6 As três fichas vulgares para RS232 03/10/2003 Redes de Comunicações I 6

7 RS-232 Sinais das três fichas 03/10/2003 Redes de Comunicações I 7

8 RS-232 Interface de 25 pinos 03/10/2003 Redes de Comunicações I 8

9 RS-232 Interface de 25 pinos 03/10/2003 Redes de Comunicações I 9

10 RS-232 Interface de 9 pinos (V.24) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 10

11 Sinais EIA-232 (Ficha DB9) para PC GND - Signal Ground - Referência comum para todos os outros sinais. DCD - Data Carrier Detect - Informa o DTE que está presente uma portadora compatível na linha. DSR - Data Set Ready - É activado pelo DCE para indicar ao DTE que está ligado. RD (RxD) - Receive Data Line - Linha de recepção de dados em serie. Quando o DCD está inactivo, o RD deve permanecer no estado Mark RTS - Request to Send - Este sinal é activado pelo DTE para indicar que está pronto a transmitir dados. O DCE deve-se preparar então para receber dados. 03/10/2003 Redes de Comunicações I 11

12 Sinais EIA-232 (Ficha DB9) para PC TD (TxD) - Transmit Data Line - Linha de envio de dados serie, quando nada está a ser transmitido deve permanecer no estado Mark, Para que os dados sejam transmitidos é necessário que o DSR, DTR, RTS e CTS estejam activos. CTS - Clear to Send - Sinal activado pelo DTE para indicar que está pronto para receber dados. O CTS é activado em resposta a uma condição simultânea de RTS, DSR e DTR. DTR - Data Terminal Ready - Informa o DCE de que o DTE está activo. Este sinal deve ser activado por parte do DTE antes que active o DSR. Quando este sinal é removido o DCE termina a ligação em curso. RI - Ring Indicator - Informa o DTE de que está a receber um pedido de ligação. Usado no atendimento automático de ligações. 03/10/2003 Redes de Comunicações I 12

13 RS-232 Para comunicação assíncronas são necessários só 10 linhas (9 pinos + blindagem) Na versão D o pino 1 é modificado para dar protecção de blindagem RTS activa a portadora do modem, e modem activa CTS automaticamente (com um delay) DTR, pode ser activado como resposta ao sinal de Ring, para dizer ao modem para atender Canais secundários: para comunicar no sentido inverso a ritmos mais baixos (ex: 75bps) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 13

14 Interface DTE DCE Componentes Porto Série no DTE e no DCE UARTs: 8250, 16450, Cabo de ligação Ex.: CCITT V.24 (EIA RS 232D) Fichas de 25 pinos (e 9 pinos - incompleta) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 14

15 Interface EIA232D Ficha de 25 pinos 03/10/2003 Redes de Comunicações I 15

16 Funcionamento da EIA232D (Half-Duplex) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 16

17 Funcionamento da EIA232D (Full-Duplex) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 17

18 Null modem 9 pinos Mecanismo para ligar duas máquinas directamente, simulando a existência de modems 03/10/2003 Redes de Comunicações I 18

19 Null modem 25 pinos 03/10/2003 Redes de Comunicações I 19

20 Cabo null-modem racional assíncrono 03/10/2003 Redes de Comunicações I 20

21 EIA-RS232 Testes por hardware: local e remotos (analógicos) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 21

22 Normas eléctricas V.28 loop de corrente 20mA Mais imune ao ruído 03/10/2003 Redes de Comunicações I 22

23 Hardware do Porto Série PC XT normalmente têm um UART 8250 com Xtal de Mhz capacidade de transmissão a bps PC AT normalmente têm um UART capacidade de transmissão a bps PC 386 e 486 normalmente têm um UART capacidade de transmissão a bps PC 486 e Pentium normalmente têm um UART buffer FIFO de 16 bytes capacidade de transmissão a bps Modems Internos capacidade de transmissão a bps buffer FIFO de 32 bytes 03/10/2003 Redes de Comunicações I 23

24 Configuração do Porto Série Configuração típica para comunicar com um modem Há razões para outras configurações?? 03/10/2003 Redes de Comunicações I 24

25 Caracter A numa comunicação assíncrona 03/10/2003 Redes de Comunicações I 25

26 Outras Interfaces-série RS-449 normas eléctricas: RS 422 ou V.11, RS423 ou V.10 Sinais idênticos ao V.24 só que balanceados (V.11) Ficha de 37 pinos (ficha de 9 pinos adicional para secundário) EIA-530 surgiu em pinos V.35 Sinais idênticos (funcional) ao V.24 - uns balanceados (V.11) outros não (V.28) Ficha de 34 pinos (pode ter 60 pinos- proprietária) X.21- síncrona Sinais balanceados (V.11) Ficha de 15 pinos G.703 (para Hierarquias digitais PDH) Sinais balanceados na ficha de 15 pinos (E1) ou jack (T1) cabo coaxial 03/10/2003 Redes de Comunicações I 26

27 Transmissão Balanceada de Dados Vantagens: Baixa sensibilidade ao crosstalk de outras linhas de sinal. Boa redução de ruído provocado por fontes externas. Altos débitos possíveis ( > 10Mbps ) Permite linhas de transmissão com comprimentos da ordem dos 1000m. Desvantagens: Técnicas mais complexas no desenho dos circuitos Pares entrelaçados (Twisted Pair) necessários. Custo mais elevado. Exemplos: ITU-T V.11 (RS422), ISO8482 (RS485) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 27

28 RS-422A (V.11 ou X.26) É norma eléctrica Balanceada Transmissor pode ser implementado com potenciais de +5 e -5V Receptor decide o nível de + 0.2V e - 0.2V Um transmissor RS-422 pode funcionar com receptores RS-423 Um transmissor RS-422 não pode funcionar com receptores RS-232 Ponto a ponto, até 10 receptores por driver (Tx) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 28

29 RS422 / RS485 - Características RS422 (ITU-T V.11) Tensão máxima no modo comum -7V a +7V Rt 100Ω Impedância de entrada do receptor 4KΩ. Carga mínima de um gerador 100Ω. Um Emissor, até 10 Receptores Operação Simplex RS485 (ISO 8482) Corrente de curto circuito de um gerador <150mA á massa. Tensão máxima no modo comum -7V a +12V Impedância de entrada do receptor 12KΩ. Rt 100Ω Rt 100Ω Carga mínima de um gerador 60Ω. Corrente de curto circuito de um gerador <150mA á massa, <250mA a -7V/+12V V(A-B) 200mV = HIGH Até 32 Emissores / Receptores Operação Half Duplex V(A-B) -200mV = LOW 03/10/2003 Redes de Comunicações I 29

30 RS-485 Entendido como upgrade do RS-422A Half duplex Multiponto Balanceado Não especifica connector Normalmente L=1.2Km, (AWG=24) Não especifica ritmo 03/10/2003 Redes de Comunicações I 30

31 ITU-V.35 Usada em WAN (PSDN) Síncrona Conector de 34 pinos 1968 (substituída pelas V.36 e V.37) Taxas de 48kbps a 168kbps Revista várias vezes, hoje suporta até 6Mbps É o interface preferido em routers, gateways, pontes remotas Interface balanceada (sinais RS-422), para sinais e clock 03/10/2003 Redes de Comunicações I 31

32 V.35 DTE e DCE usam fichas fêmeas Pinos especificados na norma ISO 2593 Cabos com fichas macho em cada ponta 03/10/2003 Redes de Comunicações I 32

33 V.35: pinout 03/10/2003 Redes de Comunicações I 33

34 V.35: pinout (cont.) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 34

35 V.35 Só 21 pinos lhe foram atribuídos sinais Potencial 0.55v +-20% (.44 a.66v) para definir nível 0/1 03/10/2003 Redes de Comunicações I 35

36 V35: 34 pinos e 60 pinos 03/10/2003 Redes de Comunicações I 36

37 V35: 34 pinos e 60 pinos (cont.) 03/10/2003 Redes de Comunicações I 37

38 V.35 versus RS /10/2003 Redes de Comunicações I 38

39 Interface física de RDIS-RJ45 03/10/2003 Redes de Comunicações I 39

40 Interface física de RDIS-RJ45 03/10/2003 Redes de Comunicações I 40

41 Ligação de conectores RDIS-RJ45 03/10/2003 Redes de Comunicações I 41

42 Características conectores RDIS-RJ45 03/10/2003 Redes de Comunicações I 42

43 Tomadas e painéis de conectores RDIS-RJ45 Fig 4.16 Boavida 03/10/2003 Redes de Comunicações I 43

44 Conectores ópticos: redes locais Fig /10/2003 Redes de Comunicações I 44

45 Cabo coaxial fino: LANS e G /10/2003 Redes de Comunicações I 45

46 USB Universal Serial Bus Suporta até 127 dispositivos Transmissão de 1.5 Mbits/s até 12 Mbits/s Com o Windows 98 apareceram drivers, daí o seu uso em modems, scanners, teclados, fax, telefones, rato, etc. Codificação de linha: NRZI Z=90Ω Conector 4 pinos 5 metros de cabo por segmento, 28AWG 03/10/2003 Redes de Comunicações I 46

47 IEEE1394 (FireWire) Até 63 dispositivos em cascata Ritmo até 400MBps Para ligar dispositivos de alta velocidade (real-time áudio, vídeo, set top boxes, digital VCR, DVD, HDD) Com condutores de AWG 28 cabos até 4.5m, se usar 24 AWG cabos até 14m 03/10/2003 Redes de Comunicações I 47

48 Visão de futuras conexões em PCs 03/10/2003 Redes de Comunicações I 48

49 USB e IEEE /10/2003 Redes de Comunicações I 49

50 Sumário e Bibliografia Sumário Interfaces para Transmissão Digital Não-Balanceada Interfaces para Transmissão Digital Balanceada Interfaces de Transmissão Digital de Alta velocidade Bibliografia Data Communications, Fred Halsall Cap. 2.3, 2.6 Engenharia de Redes Informáticas, F. Boavida Cap 4 Understanding Data Communications, Gilbert Held cap 4: pags , cap 5: pags /10/2003 Redes de Comunicações I 50