Complaint
حول CP2102
نقل بيانات من USB أحادي الشريحة إلى UART
-جهاز إرسال واستقبال USB مدمج؛ لا يلزم وجود مقاومات خارجية
-ساعة مدمجة؛ لا حاجة إلى بلورة خارجية
-ذاكرة ROM قابلة للبرمجة داخلية 1024 بايت لمعرّف البائع، ومعرّف المنتج، والرقم التسلسلي، وواصفات الطاقة، ورقم الإصدار، وسلاسل وصف المنتج
- EEPROM (CP2102)
- ذاكرة EPROM (قابلة للبرمجة لمرة واحدة) (CP2109)
دائرة إعادة تعيين تشغيل الطاقة على الرقاقة
منظم الجهد على الرقاقة
- خرج 3.3 فولت (CP2102)
- خرج 3,45 فولت (CP2109)
-100% من السنون والبرامج المتوافقة مع CP2101
وحدة التحكم في وظيفة USB
متوافق مع مواصفات USB 2.0؛ سرعة كاملة (12 ميجابت في الثانية)
-حالات تعليق USB مدعومة عبر دبابيس التعليق
ناقل بيانات تسلسلي غير متزامن (UART)
-كل إشارات الغربلة اليدوية وواجهة المودم
-تنسيقات البيانات المعتمدة:
- وحدات بت البيانات: 5 و6 و7 و8
- وحدات بت التوقف: 1، و1.5، و2
التماثل : فردي، زوجي، علامة، مسافة، بلا تماثل
معدلات الباود: 300 بت في الثانية إلى 1 ميجابت في الثانية
576 بايت من ذاكرة الاستقبال المؤقتة؛ 640 بايت من ذاكرة الإرسال المؤقتة
-الأجهزة أو X-On/X-Off دعم الغربلة اليدوية
دعم أحرف الحدث
إرسال فاصل الأسطر
برامج تشغيل أجهزة منفذ COM الظاهري
-يعمل مع تطبيقات الكمبيوتر الشخصي لمنفذ COM الموجودة
ترخيص توزيع مجاني من الملكية
-Windows 10/8/7/Vista/Server 2003/XP/2000
-Mac OS-X/OS-9
-Linux
دعم برنامج التشغيل المباشر USBXpress™
ترخيص توزيع مجاني من الملكية
-Windows 7/Vista/XP/Server 2003/2000
Windows CE
مثال على التطبيقات
-ترقية الأجهزة القديمة RS-232 إلى USB
-كابل واجهة USB للهاتف الخلوي
كبل واجهة USB
-USB إلى مهايئ تسلسلي RS-232
فولتية الإمداد
ذاتية الطاقة: 3.0 إلى 3.6 فولت
-ناقل USB مزود بالطاقة: 4.0 إلى 5.25 فولت
يلزم توفر برامج تشغيل منفذ COM الظاهري (VCP) CP210x USB إلى منفذ UART Bridge لتشغيل الجهاز كمنفذ COM ظاهري لتسهيل اتصال المضيف بمنتجات CP210x. كما يمكن لهذه الأجهزة الاتصال بالمضيف باستخدام برنامج تشغيل الوصول المباشر. برامج التشغيل هذه هي أمثلة ثابتة مفصلة في ملاحظة التطبيق 197: دليل الاتصالات التسلسلية لـ CP210x، قم بتنزيل مثال أدناه:
تم تحديث CP210x Manufacturing DLL وRuntime DLL ويجب استخدامهما مع V6.0 والأحدث من برنامج تشغيل CP210x Windows VCP. ملاحظة التطبيق إن تنزيلات البرامج المتأثرة هي AN144SW.zip، AN205SW.zip وAN223SW.zip. إذا كنت تستخدم برنامج تشغيل 5.x وتحتاج إلى دعم، فيمكنك تنزيل برنامج Application Note المؤرشف.
| النظام الأساسي | البرنامج | ملاحظات الإصدار |
|---|---|---|
| Windows 7/8/8/1/10 | تنزيل VCP (5.3 ميجابايت) (افتراضي) | تنزيل سجل مراجعة VCP |
| Windows 7/8/8/1/10 | تنزيل VCP مع قائمة تعداد تسلسلية (5.3 ميجابايت) مزيد من المعلومات » | تنزيل سجل مراجعة VCP |
| النظام الأساسي | البرنامج | ملاحظات الإصدار |
|---|---|---|
| Windows XP/Server 2003/Vista/7/8/8.1 | تنزيل VCP (3.66 ميجابايت) | تنزيل سجل مراجعة VCP |
| النظام الأساسي | البرنامج | ملاحظات الإصدار |
|---|---|---|
| Windows 2K | تنزيل VCP (4.79 ميجابايت) | تنزيل محفوظات مراجعة Win2K VCP |
| النظام الأساسي | البرنامج | ملاحظات الإصدار |
|---|---|---|
| فينس 6.0 (2.1) | تنزيل VCP (276 كيلو بايت) | قم بتنزيل محفوظات المراجعة لـ WinCE 6.0 |
| Wince 5.0 (2.1) | تنزيل VCP (271 كيلوبايت) | تنزيل محفوظات المراجعة لـ WinCE 5.0 |
| النظام الأساسي | البرنامج | ملاحظات الإصدار |
|---|---|---|
| Mac OSX | تنزيل VCP (832 كيلوبايت) | تنزيل محفوظات مراجعة VCP لـ Mac |
| النظام الأساسي | البرنامج | ملاحظات الإصدار |
|---|---|---|
| Linux 3.x.x | تنزيل VCP (10.0 كيلوبايت) | قم بتنزيل محفوظات مراجعة Linux 3.x.x VCP |
| Linux 2.6.x | تنزيل VCP (10.2 كيلوبايت) | قم بتنزيل محفوظات المراجعة لـ Linux 2.6.x VCP |
| النظام الأساسي | ملاحظة التطبيق |
|---|---|
| Android 4.2 | AN809: دمج برنامج تشغيل منفذ COM الظاهري CP210x في نظام Android الأساسي |
مواصفات RS232، مقدمة
الاتصال كما هو معرّف في معيار RS232 هو أسلوب اتصال تسلسلي غير متزامن. تعني الكلمة تسلسلي أن المعلومات يتم إرسالها مرة واحدة في كل مرة. تخبرنا غير المتزامنة بأن المعلومات لا يتم إرسالها في فتحات زمنية معرفة مسبقًا. يمكن أن يبدأ نقل البيانات في أي وقت معين، وهي مهمة المستلم لاكتشاف وقت بدء الرسالة ونهايتها. الاتصالات غير المتزامنة لها بعض المزايا والعيوب التي يتم مناقشتها في الفقرة التالية.
تدفقات وحدة بت RS232
يصف معيار RS232 طريقة اتصال حيث يتم إرسال المعلومات بت إلى قناة مادية. يجب تقسيم المعلومات إلى كلمات بيانات. طول كلمة بيانات متغير. يمكن تحديد طول يتراوح بين 5 و8 بت على الكمبيوتر. هذا الطول هو طول معلومات netto لكل كلمة. لنقل صحيح، تتم إضافة وحدات بت إضافية لأغراض المزامنة والتحقق من الأخطاء. من المهم أن يستخدم جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال نفس عدد وحدات البت. وإلا، فقد يتم تفسير كلمة البيانات بشكل خاطئ أو قد لا يتم التعرف عليها على الإطلاق.
مع الاتصال المتزامن، يجب أن تكون إشارة الساعة أو المشغل موجودة مما يشير إلى بداية كل عملية نقل. إن غياب إشارة الساعة يجعل تشغيل قناة الاتصال غير المتزامنة أرخص. ومن الضروري وجود خطوط أقل في الكبل. العيب هو أن جهاز الاستقبال يمكن أن يبدأ في اللحظة الخطأ التي يتلقى فيها المعلومات. ثم يتطلب الأمر إعادة المزامنة، أي مما يكلف الوقت. يتم فقدان كل البيانات التي تم تلقيها في فترة إعادة المزامنة. ومن العيوب الأخرى أنه يلزم وجود وحدات بت إضافية في تدفق البيانات للإشارة إلى بدء ونهاية المعلومات المفيدة. وهذه البتات الإضافية تأخذ عرض النطاق الترددي.
يتم إرسال وحدات بت البيانات بتردد محدد مسبقًا، وهو معدل الباود. يجب برمجة كل من جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال لاستخدام تردد البت نفسه. بعد استلام وحدة البت الأولى، يقوم جهاز الاستقبال بحساب اللحظات التي يتم فيها استقبال وحدات بت البيانات الأخرى. وسوف يتحقق من مستويات جهد الخط في تلك اللحظات.
مع RS232، يمكن أن يحتوي مستوى جهد الخط على حالتي. تُعرف حالة التشغيل أيضًا باسم وضع علامة، وهي حالة إيقاف التشغيل كمساحة. ولا توجد حالات خطوط أخرى ممكنة. عندما يكون الخط خاملاً، يتم الاحتفاظ به في حالة العلامة.
بت البدء
يحدد RS232 نوع اتصال غير متزامن. وهذا يعني أن إرسال كلمة بيانات يمكن أن يبدأ في كل لحظة. إذا كان البدء في كل لحظة ممكنًا، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث بعض المشاكل لكي يعرف جهاز الاستقبال وحدة البت الأولى التي يجب تلقيها. للتغلب على هذه المشكلة، يتم بدء كل كلمة بيانات مع بعض الانتباه. يتم تحديد بت الانتباه هذا، المعروف أيضًا باسم بت البداية، دائمًا من خلال مستوى خط المسافة. لأن الخط في حالة علامة عندما يكون خاملاً، فإن بت البدء يتم التعرف عليه بسهولة من قبل جهاز الاستقبال.
وحدات بت البيانات
بعد بت البدء مباشرة، يتم إرسال وحدات بت البيانات. تتسبب قيمة البت 1 في جعل الخط في حالة علامة، ويتم تمثيل قيمة البت 0 بمسافة. أقل وحدات البت أهمية هي وحدة البت الأولى التي يتم إرسالها دائمًا.
بت التماثل
لأغراض الكشف عن الأخطاء، يمكن إضافة وحدة بت إضافية إلى كلمة البيانات تلقائيًا. يقوم جهاز الإرسال بحساب قيمة وحدة البت بناءً على المعلومات المرسلة. يقوم جهاز الاستقبال بإجراء نفس العملية الحسابية ويتحقق مما إذا كانت قيمة بت التماثل الفعلية تتوافق مع القيمة المحسوبة. ويناقش هذا الأمر بمزيد من التفصيل في فقرة أخرى.
وحدات بت الإيقاف
افترض أن جهاز الاستقبال لم يرد على بت البدء بسبب الضوضاء على خط الإرسال. وقد بدأ تشغيل بت البيانات الأول التالي مع قيمة مسافة. وهذا يؤدي إلى تاريخ مشوه للوصول إلى جهاز الاستقبال. ويجب أن تكون هناك آلية لإعادة مزامنة الاتصال. للقيام بذلك، يتم تقديم وضع الإطار. ويعني وضع الإطارات أن كل وحدات بت البيانات وبت التماثل موجودة في إطار وحدات بت البدء والإيقاف. إن الفترة الزمنية التي تقع بين وحدات بت البدء والتوقف هي ثابت محدد بواسطة معدل الباود وعدد وحدات بت البيانات والتماثل. تشتمل وحدة بت البداية دائمًا على قيمة مسافة، حيث تحدد وحدة بت التوقف دائمًا القيمة. إذا اكتشف جهاز الاستقبال قيمة غير العلامة عندما يجب أن تكون بت التوقف موجودة على الخط، فهو يعلم أن هناك فشل في المزامنة. يتسبب ذلك في حدوث حالة خطأ في تحديد الإطار في UART المستقبِل. ثم يحاول الجهاز إعادة مزامنة وحدات البت الجديدة.
لإعادة المزامنة، يقوم جهاز الاستقبال بمسح بيانات عملية إعادة الإرسال بحثاً عن أزواج وحدات بت صالحة لبدء التشغيل وإيقافه. يعمل هذا الأمر، طالما يوجد تباين كافٍ في أنماط البت لكلمات البيانات. إذا تم إرسال قيمة البيانات صفر بشكل متكرر، فلن يكون من الممكن إعادة المزامنة على سبيل المثال.
يمكن أن يكون لبت التوقف الذي يحدد نهاية إطار البيانات أطوال مختلفة. في الواقع، إنه ليس بت حقيقي ولكن يجب أن يكون الحد الأدنى من الوقت الذي يكون فيه الخط خاملاً (حالة العلامة) في نهاية كل كلمة. يمكن أن يكون لهذه الفترة على الكمبيوتر ثلاثة أطوال: الوقت يساوي 1 أو 1.5 أو 2 بت. يتم استخدام 1.5 بت فقط مع كلمات بيانات بطول 5 بت و2 فقط للكلمات الأطول. يمكن أن يكون طول بت التوقف 1 بت لكافة أحجام كلمات البيانات.
خصائص RS232 الفعلية
يصف معيار RS232 طريقة اتصال قادرة على الاتصال في بيئات مختلفة. وكان لذلك تأثيره على أقصى جهد مسموح به وما إلى ذلك على السنون. وفي التعريف الاصلي، روعيت الامكانيات التقنية لذلك الوقت. الحد الأقصى لمعدل الباود المحدد على سبيل المثال هو 20 كيلوبت في الثانية. مع الأجهزة الحالية مثل UART 16550A، يُسمح بسرعات قصوى تبلغ 1.5 ميجابت في الثانية.
الجهد الكهربي
يمكن أن يحتوي مستوى إشارة سنون RS232 على حالتي. يتم تحديد حالة البت العالي أو العلامة بواسطة جهد كهربائي سلبي بينما تستخدم حالة البت المنخفض أو حالة المسافة قيمة موجبة. قد يكون ذلك مربكاً بعض الشيء، لأنه في الظروف العادية، يتم تعريف القيم المنطقية المرتفعة بواسطة قيم جهد كهربائي مرتفع أيضًا. حدود الجهد موضحة أدناه.
ناقل مستوى قيم فولطية RS232
مستقبل (V) قادر على العمل
القدرة (فولط)
حالة المسافة (0) +5 ... +15 +3 ... +25
حالة العلامة (1) -5 ... -15 -3 ... -25
غير محدد - -3 ... +3
يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول مستويات الجهد الكهربي لـ RS232 والواجهات التسلسلية الأخرى في جدول مقارنة الواجهة.
يمكن أن يؤثر الحد الأقصى لتأرجح الجهد الذي يمكن للكمبيوتر توليده على المنفذ الخاص به على أقصى طول للكبل وسرعة اتصال مسموح بها. وإذا كان فرق الجهد صغيراً أيضاً، فسوف يحدث تشوه في البيانات في وقت أقرب. على سبيل المثال، الجهد الكهربائي لعلامة الكمبيوتر المحمول هو -9.3 فولت، مقارنة بـ -11.5 فولت على الكمبيوتر المكتبي. يواجه الكمبيوتر المحمول صعوبات في الاتصال ببيئات Mitsubishi PLC الصناعية التي تتسم بمستويات ضوضاء عالية حيث لا يوجد على الإطلاق أي أخطاء في البيانات باستخدام نفس الكابل. وبالتالي، حتى بعد مستويات الجهد الأدنى بكثير، يمكن أن يحدث جهد إضافي قدره 2 فولت فارقًا كبيرًا في جودة الاتصال.
على الرغم من وجود جهد كهربائي مرتفع، لا يمكن تدمير المنفذ التسلسلي بواسطة دائرة قصر. قد يؤدي استخدام قيم جهد خارجية ذات تيارات عالية فقط في النهاية إلى حرق شرائح السائق. ومع ذلك، لن تتعرض UART للضرر في معظم الحالات.
أقصى طول للكابل
إن طول الكبل هو أحد أكثر العناصر التي تمت مناقشتها في عالم RS232. يتضمن المعيار إجابة واضحة، أو أن أقصى طول للكبل هو 50 قدمًا، أو طول الكبل يساوي السعة الكهربائية 2500 PF. وكثيراً ما ننسى هذه القاعدة الأخيرة. وهذا يعني أن استخدام كبل مزود بالمواسعة المنخفضة يسمح لك بامتداد مسافات أطول دون تجاوز حدود المعيار. على سبيل المثال، إذا تم استخدام كبل UTP CAT-5 مع مواسعة نموذجية تبلغ 17 PF/ft، فإن أقصى طول مسموح به للكبل هو 147 قدمًا.
يسمح طول الكبل المذكور في المعيار بحدوث أقصى سرعة اتصال. إذا تم خفض السرعة بمعامل 2 أو 4، فإن الحد الأقصى للطول يزداد بشكل كبير. قد أتمّ تكساس أدوات بعض تجارب عمليّة سنون [أغو] في معدلات مختلفة [بود] أن يختبر الحد الأقصى يسمح كبل أطوال. تذكر أن معيار RS232 قد تم تطويره في الأصل بمعدل 20 كيلوبت في الثانية. وبخفض سرعة الاتصال القصوى إلى النصف، فإن طول الكبل المسموح به يزيد من عامل عشرة!
طول كابل RS232 طبقًا لمعدل بود تكساس إنسترومنتس الأقصى طول الكبل (قدم)
19200 50
9600 500
4800 1000
2400 3000
اكتشاف الخطأ
وقد تمت بالفعل مناقشة إحدى طرق اكتشاف الأخطاء. وهي آلية اكتشاف الإطار التي تُستخدم لاختبار ما إذا كانت وحدات البت الداخلية محاطة بشكل صحيح بزوج بت بدء وإيقاف. لمزيد من التحقق من الأخطاء، يمكن استخدام بت التماثل. ومع ذلك، فإن استخدام وحدة البت هذه غير إلزامي. إذا كان وجود وحدات بت غير صحيحة نادر (عند الاتصال بمودم داخلي على سبيل المثال) أو إذا تم استخدام بروتوكول ذي مستوى أعلى لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها (مودم Z، RAS، إلخ)، فيمكن زيادة سرعة الاتصال عن طريق عدم استخدام ميزة التماثل الموجودة في UART.
التماثل هو طريقة بسيطة لترميز كلمة بيانات بحيث يكون لها آلية للكشف عن خطأ في المعلومات. تضيف الطريقة المستخدمة مع الاتصالات التسلسلية بت واحدة لكل كلمة بيانات. تعتمد قيمة هذه البت على قيمة كلمة البيانات. من الضروري أن يستخدم كل من جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال نفس الخوارزمية لحساب قيمة بت التماثل. وإلا، فقد يكتشف جهاز الاستقبال الأخطاء غير الموجودة.
حتى التماثل
في الأساس، يمكن حساب بت التماثل بطريقتين. عند استخدام التماثل، سيحتوي عدد وحدات البت الخاصة بالمعلومات المرسلة دائمًا على عدد زوجي من وحدات البت المنطقية 1. إذا كان عدد وحدات البت للبيانات المرتفعة فرديًا، فستتم إضافة بت تماثل عالي القيمة، وإلا سيتم استخدام بت منخفض.
تماثل فردي
ونظام التكافؤ الفردي مماثل تماما لنظام التكافؤ، ولكن في هذه الحالة، سيكون عدد وحدات البت المرتفعة دائما فرديا.
عيوب نظام التكافؤ
لا يستطيع نظام التماثل الذي يستخدم بت واحد لكل كلمة بيانات العثور على كافة الأخطاء. سيتم اكتشاف الأخطاء التي تتسبب في انقلاب عدد فردي من وحدات البت فقط. والمشكلة الثانية هي أنه لا توجد وسيلة لمعرفة البت التي هي خاطئة. إذا لزم الأمر، يلزم وجود بروتوكول ذي مستوى أعلى لإعلام المرسل بأنه يجب إعادة إرسال هذه المعلومات. ولذلك، في الخطوط الصاخبة، يتم استخدام أنظمة اكتشاف أخرى في الغالب لضمان استقبال المعلومات المرسلة بشكل صحيح. إن هذه الأنظمة لا تعمل في الأغلب على كلمات بيانات مفردة، بل على مجموعات من الكلمات.
محول Win8 10 Android Mac ftdi 232rl USB serial RS232 كابل طرف سلك لماسحة MCU plc pos
دعم Win8 وWin10 وMac وAndroid وLinux
4 عضلات المنطقة الوسطى، OD=3,8 مم، ID=0,8 مم مناسب لثني RJ11، RJ12، RJ45، RJ25، إلخ
كبل FT232 USB RS232
محول USB تسلسلي FTDI
USB-RS232-we-1800-BT قابلة للبصب
CTS، RTS، RxD، TxD، DTR، DCD، GND
1.8 م، القطر الخارجي=3,8 مم، 28*4C/6C/8C
سرعة نقل تسلسلي عبر USB تصل إلى 1 ميجابت في الثانية
دعم Android ودعم Win 8 وWin 7 وXP و2000 Linix، Mac OS
دعم EEPROM، إعادة كتابة معرّف البائع، دعم Mprog3.5
دعم برنامج تشغيل FTDI VCP وبرنامج تشغيل D2XX
المواصفات:
متوافق مع USB1.0/2.0
تم دمج شرائح FT232.
تصميم مجموعة PCBA، نوع الحاوية الواقية (ABS)/النوع المصبوب (PVC) اختياري
ZT213 لتحول المستوى
دعم CTS/RTS/VCC/GND/TxD/RxD/DCD/RI/DSR
دعم كمبيوتر لوحة Android، ودعم Win 8
إن غلاف نظام الفرامل المانعة للانغلاق مناسب للفتح على تطبيق الاختبار
متوافق مع كبل FTDI USB RS232 القياسي
التوافق مع معايير CE، وتوجيه تقييد استخدام المواد الخطرة (RoHS)، وملصق على التغليف والكابل
تتوفر حقيبة فارغة من PE اختيارية تحمل علامة الرمز الشريطي
28 AWG*3/6/8C، نحاس، AL لحجب الأشعة، OD=4.5 مم، أسود
الوزن: 62 جم
مواصفات RS232، مقدمة
الاتصال كما هو معرّف في معيار RS232 هو أسلوب اتصال تسلسلي غير متزامن. تعني الكلمة تسلسلي أن المعلومات يتم إرسالها مرة واحدة في كل مرة. تخبرنا غير المتزامنة بأن المعلومات لا يتم إرسالها في فتحات زمنية معرفة مسبقًا. يمكن أن يبدأ نقل البيانات في أي وقت معين، وهي مهمة المستلم لاكتشاف وقت بدء الرسالة ونهايتها. الاتصالات غير المتزامنة لها بعض المزايا والعيوب التي يتم مناقشتها في الفقرة التالية.
تدفقات وحدة بت RS232
يصف معيار RS232 طريقة اتصال حيث يتم إرسال المعلومات بت إلى قناة مادية. يجب تقسيم المعلومات إلى كلمات بيانات. طول كلمة بيانات متغير. يمكن تحديد طول يتراوح بين 5 و8 بت على الكمبيوتر. هذا الطول هو طول معلومات netto لكل كلمة. لنقل صحيح، تتم إضافة وحدات بت إضافية لأغراض المزامنة والتحقق من الأخطاء. من المهم أن يستخدم جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال نفس عدد وحدات البت. وإلا، فقد يتم تفسير كلمة البيانات بشكل خاطئ أو قد لا يتم التعرف عليها على الإطلاق.
مع الاتصال المتزامن، يجب أن تكون إشارة الساعة أو المشغل موجودة مما يشير إلى بداية كل عملية نقل. إن غياب إشارة الساعة يجعل تشغيل قناة الاتصال غير المتزامنة أرخص. ومن الضروري وجود خطوط أقل في الكبل. العيب هو أن جهاز الاستقبال يمكن أن يبدأ في اللحظة الخطأ التي يتلقى فيها المعلومات. ثم يتطلب الأمر إعادة المزامنة، أي مما يكلف الوقت. يتم فقدان كل البيانات التي تم تلقيها في فترة إعادة المزامنة. ومن العيوب الأخرى أنه يلزم وجود وحدات بت إضافية في تدفق البيانات للإشارة إلى بدء ونهاية المعلومات المفيدة. وهذه البتات الإضافية تأخذ عرض النطاق الترددي.
يتم إرسال وحدات بت البيانات بتردد محدد مسبقًا، وهو معدل الباود. يجب برمجة كل من جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال لاستخدام تردد البت نفسه. بعد استلام وحدة البت الأولى، يقوم جهاز الاستقبال بحساب اللحظات التي يتم فيها استقبال وحدات بت البيانات الأخرى. وسوف يتحقق من مستويات جهد الخط في تلك اللحظات.
مع RS232، يمكن أن يحتوي مستوى جهد الخط على حالتي. تُعرف حالة التشغيل أيضًا باسم وضع علامة، وهي حالة إيقاف التشغيل كمساحة. ولا توجد حالات خطوط أخرى ممكنة. عندما يكون الخط خاملاً، يتم الاحتفاظ به في حالة العلامة.
بت البدء
يحدد RS232 نوع اتصال غير متزامن. وهذا يعني أن إرسال كلمة بيانات يمكن أن يبدأ في كل لحظة. إذا كان البدء في كل لحظة ممكنًا، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث بعض المشاكل لكي يعرف جهاز الاستقبال وحدة البت الأولى التي يجب تلقيها. للتغلب على هذه المشكلة، يتم بدء كل كلمة بيانات مع بعض الانتباه. يتم تحديد بت الانتباه هذا، المعروف أيضًا باسم بت البداية، دائمًا من خلال مستوى خط المسافة. لأن الخط في حالة علامة عندما يكون خاملاً، فإن بت البدء يتم التعرف عليه بسهولة من قبل جهاز الاستقبال.
وحدات بت البيانات
بعد بت البدء مباشرة، يتم إرسال وحدات بت البيانات. تتسبب قيمة البت 1 في جعل الخط في حالة علامة، ويتم تمثيل قيمة البت 0 بمسافة. أقل وحدات البت أهمية هي وحدة البت الأولى التي يتم إرسالها دائمًا.
بت التماثل
لأغراض الكشف عن الأخطاء، يمكن إضافة وحدة بت إضافية إلى كلمة البيانات تلقائيًا. يقوم جهاز الإرسال بحساب قيمة وحدة البت بناءً على المعلومات المرسلة. يقوم جهاز الاستقبال بإجراء نفس العملية الحسابية ويتحقق مما إذا كانت قيمة بت التماثل الفعلية تتوافق مع القيمة المحسوبة. ويناقش هذا الأمر بمزيد من التفصيل في فقرة أخرى.
وحدات بت الإيقاف
افترض أن جهاز الاستقبال لم يرد على بت البدء بسبب الضوضاء على خط الإرسال. وقد بدأ تشغيل بت البيانات الأول التالي مع قيمة مسافة. وهذا يؤدي إلى تاريخ مشوه للوصول إلى جهاز الاستقبال. ويجب أن تكون هناك آلية لإعادة مزامنة الاتصال. للقيام بذلك، يتم تقديم وضع الإطار. ويعني وضع الإطارات أن كل وحدات بت البيانات وبت التماثل موجودة في إطار وحدات بت البدء والإيقاف. إن الفترة الزمنية التي تقع بين وحدات بت البدء والتوقف هي ثابت محدد بواسطة معدل الباود وعدد وحدات بت البيانات والتماثل. تشتمل وحدة بت البداية دائمًا على قيمة مسافة، حيث تحدد وحدة بت التوقف دائمًا القيمة. إذا اكتشف جهاز الاستقبال قيمة غير العلامة عندما يجب أن تكون بت التوقف موجودة على الخط، فهو يعلم أن هناك فشل في المزامنة. يتسبب ذلك في حدوث حالة خطأ في تحديد الإطار في UART المستقبِل. ثم يحاول الجهاز إعادة مزامنة وحدات البت الجديدة.
لإعادة المزامنة، يقوم جهاز الاستقبال بمسح بيانات عملية إعادة الإرسال بحثاً عن أزواج وحدات بت صالحة لبدء التشغيل وإيقافه. يعمل هذا الأمر، طالما يوجد تباين كافٍ في أنماط البت لكلمات البيانات. إذا تم إرسال قيمة البيانات صفر بشكل متكرر، فلن يكون من الممكن إعادة المزامنة على سبيل المثال.
يمكن أن يكون لبت التوقف الذي يحدد نهاية إطار البيانات أطوال مختلفة. في الواقع، إنه ليس بت حقيقي ولكن يجب أن يكون الحد الأدنى من الوقت الذي يكون فيه الخط خاملاً (حالة العلامة) في نهاية كل كلمة. يمكن أن يكون لهذه الفترة على الكمبيوتر ثلاثة أطوال: الوقت يساوي 1 أو 1.5 أو 2 بت. يتم استخدام 1.5 بت فقط مع كلمات بيانات بطول 5 بت و2 فقط للكلمات الأطول. يمكن أن يكون طول بت التوقف 1 بت لكافة أحجام كلمات البيانات.
خصائص RS232 الفعلية
يصف معيار RS232 طريقة اتصال قادرة على الاتصال في بيئات مختلفة. وكان لذلك تأثيره على أقصى جهد مسموح به وما إلى ذلك على السنون. وفي التعريف الاصلي، روعيت الامكانيات التقنية لذلك الوقت. الحد الأقصى لمعدل الباود المحدد على سبيل المثال هو 20 كيلوبت في الثانية. مع الأجهزة الحالية مثل UART 16550A، يُسمح بسرعات قصوى تبلغ 1.5 ميجابت في الثانية.
الجهد الكهربي
يمكن أن يحتوي مستوى إشارة سنون RS232 على حالتي. يتم تحديد حالة البت العالي أو العلامة بواسطة جهد كهربائي سلبي بينما تستخدم حالة البت المنخفض أو حالة المسافة قيمة موجبة. قد يكون ذلك مربكاً بعض الشيء، لأنه في الظروف العادية، يتم تعريف القيم المنطقية المرتفعة بواسطة قيم جهد كهربائي مرتفع أيضًا. حدود الجهد موضحة أدناه.
ناقل مستوى قيم فولطية RS232
مستقبل (V) قادر على العمل
القدرة (فولط)
حالة المسافة (0) +5 ... +15 +3 ... +25
حالة العلامة (1) -5 ... -15 -3 ... -25
غير محدد - -3 ... +3
يمكن العثور على مزيد من المعلومات حول مستويات الجهد الكهربي لـ RS232 والواجهات التسلسلية الأخرى في جدول مقارنة الواجهة.
يمكن أن يؤثر الحد الأقصى لتأرجح الجهد الذي يمكن للكمبيوتر توليده على المنفذ الخاص به على أقصى طول للكبل وسرعة اتصال مسموح بها. وإذا كان فرق الجهد صغيراً أيضاً، فسوف يحدث تشوه في البيانات في وقت أقرب. على سبيل المثال، الجهد الكهربائي لعلامة الكمبيوتر المحمول هو -9.3 فولت، مقارنة بـ -11.5 فولت على الكمبيوتر المكتبي. يواجه الكمبيوتر المحمول صعوبات في الاتصال ببيئات Mitsubishi PLC الصناعية التي تتسم بمستويات ضوضاء عالية حيث لا يوجد على الإطلاق أي أخطاء في البيانات باستخدام نفس الكابل. وبالتالي، حتى بعد مستويات الجهد الأدنى بكثير، يمكن أن يحدث جهد إضافي قدره 2 فولت فارقًا كبيرًا في جودة الاتصال.
على الرغم من وجود جهد كهربائي مرتفع، لا يمكن تدمير المنفذ التسلسلي بواسطة دائرة قصر. قد يؤدي استخدام قيم جهد خارجية ذات تيارات عالية فقط في النهاية إلى حرق شرائح السائق. ومع ذلك، لن تتعرض UART للضرر في معظم الحالات.
أقصى طول للكابل
إن طول الكبل هو أحد أكثر العناصر التي تمت مناقشتها في عالم RS232. يتضمن المعيار إجابة واضحة، أو أن أقصى طول للكبل هو 50 قدمًا، أو طول الكبل يساوي السعة الكهربائية 2500 PF. وكثيراً ما ننسى هذه القاعدة الأخيرة. وهذا يعني أن استخدام كبل مزود بالمواسعة المنخفضة يسمح لك بامتداد مسافات أطول دون تجاوز حدود المعيار. على سبيل المثال، إذا تم استخدام كبل UTP CAT-5 مع مواسعة نموذجية تبلغ 17 PF/ft، فإن أقصى طول مسموح به للكبل هو 147 قدمًا.
يسمح طول الكبل المذكور في المعيار بحدوث أقصى سرعة اتصال. إذا تم خفض السرعة بمعامل 2 أو 4، فإن الحد الأقصى للطول يزداد بشكل كبير. قد أتمّ تكساس أدوات بعض تجارب عمليّة سنون [أغو] في معدلات مختلفة [بود] أن يختبر الحد الأقصى يسمح كبل أطوال. تذكر أن معيار RS232 قد تم تطويره في الأصل بمعدل 20 كيلوبت في الثانية. وبخفض سرعة الاتصال القصوى إلى النصف، فإن طول الكبل المسموح به يزيد من عامل عشرة!
طول كابل RS232 طبقًا لمعدل بود تكساس إنسترومنتس الأقصى طول الكبل (قدم)
19200 50
9600 500
4800 1000
2400 3000
اكتشاف الخطأ
وقد تمت بالفعل مناقشة إحدى طرق اكتشاف الأخطاء. وهي آلية اكتشاف الإطار التي تُستخدم لاختبار ما إذا كانت وحدات البت الداخلية محاطة بشكل صحيح بزوج بت بدء وإيقاف. لمزيد من التحقق من الأخطاء، يمكن استخدام بت التماثل. ومع ذلك، فإن استخدام وحدة البت هذه غير إلزامي. إذا كان وجود وحدات بت غير صحيحة نادر (عند الاتصال بمودم داخلي على سبيل المثال) أو إذا تم استخدام بروتوكول ذي مستوى أعلى لاكتشاف الأخطاء وتصحيحها (مودم Z، RAS، إلخ)، فيمكن زيادة سرعة الاتصال عن طريق عدم استخدام ميزة التماثل الموجودة في UART.
التماثل هو طريقة بسيطة لترميز كلمة بيانات بحيث يكون لها آلية للكشف عن خطأ في المعلومات. تضيف الطريقة المستخدمة مع الاتصالات التسلسلية بت واحدة لكل كلمة بيانات. تعتمد قيمة هذه البت على قيمة كلمة البيانات. من الضروري أن يستخدم كل من جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال نفس الخوارزمية لحساب قيمة بت التماثل. وإلا، فقد يكتشف جهاز الاستقبال الأخطاء غير الموجودة.
حتى التماثل
في الأساس، يمكن حساب بت التماثل بطريقتين. عند استخدام التماثل، سيحتوي عدد وحدات البت الخاصة بالمعلومات المرسلة دائمًا على عدد زوجي من وحدات البت المنطقية 1. إذا كان عدد وحدات البت للبيانات المرتفعة فرديًا، فستتم إضافة بت تماثل عالي القيمة، وإلا سيتم استخدام بت منخفض.
تماثل فردي
ونظام التكافؤ الفردي مماثل تماما لنظام التكافؤ، ولكن في هذه الحالة، سيكون عدد وحدات البت المرتفعة دائما فرديا.
عيوب نظام التكافؤ
لا يستطيع نظام التماثل الذي يستخدم بت واحد لكل كلمة بيانات العثور على كافة الأخطاء. سيتم اكتشاف الأخطاء التي تتسبب في انقلاب عدد فردي من وحدات البت فقط. والمشكلة الثانية هي أنه لا توجد وسيلة لمعرفة البت التي هي خاطئة. إذا لزم الأمر، يلزم وجود بروتوكول ذي مستوى أعلى لإعلام المرسل بأنه يجب إعادة إرسال هذه المعلومات. ولذلك، في الخطوط الصاخبة، يتم استخدام أنظمة اكتشاف أخرى في الغالب لضمان استقبال المعلومات المرسلة بشكل صحيح. إن هذه الأنظمة لا تعمل في الأغلب على كلمات بيانات مفردة، بل على مجموعات من الكلمات.
