Загрузка...Дата кабель rj45 com rs232 распиновка
Дата кабель rj45 com rs232 распиновка
RS-232, is a standard introduced in 1960 for serial communication transmission of data. It formally defines the signals connecting between a DTE (data terminal equipment) such as a computer terminal, and a DCE (data communication equipment), such as a modem. The RS-232 standard had been commonly used in computer serial ports. The standard defines the electrical characteristics and timing of signals, the meaning of signals, and the physical size and pinout of connectors. PC serial port is based on RS-232 standard, you may find signals details in the RS-232 interface pinout.
RS-232, when compared to later interfaces such as RS-422, RS-485 and Ethernet, has lower transmission speed, short maximum cable length, large voltage swing, large standard connectors, no multipoint capability and limited multidrop capability. In modern personal computers, USB has displaced RS-232 from most of its peripheral interface roles. Many computers no longer come equipped with RS-232 ports (although some motherboards come equipped with a COM port header that allows the user to install a bracket with a DE-9 port) and must use either an external USB-to-RS-232 converter or an internal expansion card with one or more serial ports to connect to RS-232 peripherals. Nevertheless, thanks to their simplicity and past ubiquity, RS-232 interfaces are still used — particularly in industrial machines, networking equipment, and scientific instruments where a short-range, point-to-point, low-speed wired data connection is adequate.
This PC serial port interface is single ended (interconnect two devices only, via RS232 serial cable), the data rate is less than 20 kbps. RS232 is the voltage loop serial interface with full-duplex communication represented by voltage levels with respect to system ground. A common ground between the PC and the associated device is necessary. Hot-plug isn’t supported, but sometimes allowed. Nowdays only 9-pin connector is still in use for PCs.
| DE-9 Pin | Signal Name | Dir | Description |
|---|
Note: Direction is DTE (Computer) relative DCE (Modem)
Standard RS232 data packet
RS232 data is usually sent as a packet with 7 or 8 bit words, start, stop, parity bits (may be varied). Sample transmission shown on picture: Start bit (active low, usually between +3v and +15v) followed by data bits, parity bit (depends on protocol used) and finished by stop bit (used to bring logic high, usually between -3v and -15v).
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.
PC RS232 serial mouse voltage levels:
Mouse takes standard RS-232C output signals (+-12V) as its input signals. Those outputs are in +12V when mouse is operated. Mouse takes some current from each of the RS-232C port output lines it is connected (about 10mA). Mouse send data to computer in levels that RS-232C receiver chip in the computer can uderstand as RS-232C input levels. Mouse outputs are normally something like +-5V, 0..5V or sometimes +-12V. Mouse electronics normally use +5V voltage.
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:
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.
RS232 serial data parameters and packet format
1200bps, 7 databits, 1 stop-bit
Data packet is 3 byte packet. It is send to the computer every time mouse state changes (mouse moves or keys are pressed/released).
Note: The bit marked with X is 0 if the mouse received with 7 databits and 2 stop bits format. It is also possible to use 8 databits and 1 stop bit format for receiving. In this case X gets value 1. The safest thing to get everything working is to use 7 databits and 1 stopbit when receiving mouse information (and if you are making mouse then send out 7 databits and 2 stop bits).
The byte marked with 1. is send first, then the others. The bit D6 in the first byte is used for syncronizing the software to mouse packets if it goes out of sync.
LB is the state of the left button (1 means pressed down); RB is the state of the right button (1 means pressed down); X7-X0 movement in X direction since last packet (signed byte); Y7-Y0 movement in Y direction since last packet (signed byte)
Распиновка COM порта RS232
Правильная распиновка СOM-порта RS232
Распиновка COM порта — RS232 интерфейс был сконструирован более пятидесяти лет тому назад. А после этого был стандартизирован. В различных периодах усовершенствования технических возможностей компьютеров успешно применялся для подключения к телефонной линии с помощью модема. На данный момент такой интерфейс считается как уже вчерашний день. В основном его невостребованность заключается слишком низким быстродействием. Так как там задействованы линейные сигналы в однофазной форме. То-есть не дифференциальные.
Наружный вид девяти-контактного коннектора RS232
В современных устройствах на смену интерфейсу RS-232 пришел новый, отличающейся существенным быстродействием — USB. Тем не менее, и до настоящего времени их можно встретить в действительности огромное количество в различных аппаратах. Последовательный порт, цоколевка которого описана ниже, очень востребован в изделиях предназначенных для промышленных целей, а также для медицинского оборудования.
В бытовых условиях необходимость в применении стыковочных проводов для соединения с COM-портом в большинстве случаев появляется в определенные моменты. Например: когда возникает необходимость работы с периферией ранних лет изготовления, и требующих создать взаимосвязь с персональным компьютером. Помимо этого, его можно часто обнаружить в девайсах для загрузки программы в микроконтроллер.
Характерные особенности порта
Что касается самой контактной колодки интерфейса RS-232 и ее кабельной составляющей, то они собраны на 9-пиновом разъеме D-Sub. Штыревые контакты размещенные в двухрядном варианте, для обеспечения точности подсоединения вилки к разъему, форма колодки имеет несимметричную конструкцию. Все контактные штырьки обозначены номерами, подробнее как делается распиновка COM порта обозначено в приведенной ниже таблице.
Таблица
| Номер контакта | Назначение | Обозначение |
| 1 | Активная несущая | DCD |
| 2 | Прием компьютером | RXD |
| 3 | Передача компьютером | 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 |
Множество устройств во время своей работы задействует не все контакты, а только необходимую им часть, поэтому исходя из этого обусловливается реальная распиновка COM-порта. Необходимая информация об это имеется прилагаемой документации к соответствующему оборудованию.
Соединительный кабель
Если нет необходимости задействования все контактной группы, то в таком случае можно использовать обычную витую пару. При этом ее отдельные провода припаиваются к вилке и контактам в колодке разъема. Ввиду ограниченного пространства в самой колодке, в местах пайки провода желательно помещать в кембрик.
Наибольшее расстояние связи относительно стандарта должна быть более 15 метров. Если требуется ее увеличение, тогда для этого нужно использовать экранированный провод.
COM порт — лекция
Страница 17: Рис. 6: распайка соединителя rs-232, Таблица 6. схемы разделки cat 5, Рис. 7. разделка cat 5
Передача данных посредством RS-232 (например, с
помощью PC)
Подготовьте кабель RS-232 с 9-контактным разъемом типа D-sub с одной
стороны и 3-контактным соединителем для блока съемных клемм с другой
в соответствии с таблицей 5 и рис. 6:
Таблица 5: Распайка соединителя RS-232
данный контакт на
Подсоединение приемо-передающей системы TP-125 / TP-126
КОНТАКТ 5 соединяется с GND
КОНТАКТ 3 соединяется с RxD
КОНТАКТ 2 соединяется с TxD
Рис. 6: Распайка соединителя RS-232
5.2 Разделка разъемов CAT5 типа RJ-45
Таблица 6 и рис. 7 определяют разделку CAT 5 при использовании
прямого кабеля с разъемами RJ-45. ВНИМАНИЕ! На обоих концах кабеля
используется одна и та же разделка. Выберите одну из схем (например,
EIA /TIA 568В) и придерживайтесь только её.
Интерфейс RS 232 — стандарт для стыковки оборудования
Строго говоря, интерфейс RS 232 — это название стандарта (RS — recommended standard — рекомендованный стандарт, 232 — его номер), описывающего интерфейс для соединения компьютера и устройства передачи данных.
Стандарт был разработан достаточно давно, в 60-х годах 20-го века. В настоящее время действует редакция стандарта, принятая в 1991 году ассоциациями электронной и телекоммуникационной промышленности, под названием EIA/TIA-232-E.
Тем не менее, большинство людей по-прежнему использует название RS-232, которое накрепко приросло к самому интерфейсу.
Устройства
Интерфейс RS-232 обеспечивает соединение двух устройств, одно из которых называется DTE (Data Terminal Equipment) — ООД (Оконечное Оборудование Данных), второе — DCE (Data Communications Equipment) — ОПД (Оборудование Передачи Данных).
Как правило, DTE (ООД) — это компьютер, а DCE (ОПД) — это модем, хотя RS-232 использовался и для подключения к компьютеру периферийных устройств (мышь, принтер), и для соединения с другим компьютером или контроллером.
Важно запомнить эти обозначения (DTE и DCE). Они используются в названиях сигналов интерфейса и помогают разобраться с описанием конкретной реализации.
Типы разъемов
Изначально стандарт описывал применение 25-контактного соединителя, типа DB25. DTE-устройство должно оснащаться вилкой (male — «папа»), DCE-устройство — розеткой (female — «мама»). Позднее, с появлением IBM PC, стали использовать усеченный вариант интерфейса и 9-контактные соединители DB9, наиболее распространенные в настоящее время.
Распайка RS-232
В приведенной ниже таблице показано назначение контактов 9-контактного соединителя DB9. Таблица показывает распайку вилки оборудования обработки данных (DTE), например, ПЭВМ. Розетка устройства передачи данных (DCE) распаяна так, что два разъема стыкуются напрямую, или через кабель, распаянный «контакт в контакт».
1 — Carrier Detect (CD) Наличие несущей частоты
2 — Received Data (RD) Принимаемые данные
3 — Transmitted Data (TD) Передаваемые данные
4 — Data Terminal Ready (DTR) Готовность ООД
5 — Signal Ground Общий
6 — Data Set Ready (DSR) Готовность ОПД
7 — Request To Send (RTS) Запрос на передачу
8 — Clear To Send (CTS) Готов передавать
9 — Ring Indicator (RI) Наличие сигнала вызова
Для передачи данных предназначены цепи RD и TD. Остальные цепи предназначены для индикации состояния устройств (DTR, DSR), управления передачей (RTS, CTS) и индикации состояния линии (CD, RI). Полный набор цепей используется только для подключения к ПЭВМ внешнего модема. В остальных случаях, например при подключении к ПЭВМ промышленного контроллера, используется ограниченный набор цепей, зависящий от аппаратной и программной реализации стыка в контроллере.
Схема кабеля RS-232
Как было сказано выше, для соединения строго соответствующих стандарту устройств DTE и DCE нужен кабель «контакт в контакт». Для соединения двух DTE-устройств используют так называемые нуль-модемные кабели, в которых провода «перекрещиваются» в соответствии с назначением сигналов. На практике перед распайкой кабеля всегда следует разобраться с документацией на оба соединяемых устройства.
Для соединения многих устройств достаточно минимального набора цепей интерфейса RS-232: RD, TD и Signal Ground. Вот, например, схема кабеля для соединения ПЭВМ и контроллера ВАРИКОНТ, на соединителях DB9
Остальные цепи интерфейса в данном подключении не используются.
Длина и провод
Стандарт определяет максимальную длину кабеля в 50 футов (примерно 15 метров) при скорости 9600 бит/с. На практике устойчивая работа может быть достигнута и при большей длине кабеля. Утверждают, что можно удвоить указанную цифру при использовании неэкранированного кабеля и упятерить ее для экранированного кабеля, а при понижении скорости вдвое предельная длина может быть увеличена примерно вдвое. Тем не менее, мы не можем ручаться за это утверждение, из-за различного уровня внешних электромагнитных помех в каждом конкретном случае.
Рекомендуется использовать кабели на основе витой пары, где каждый из сигнальных проводов свит с общим проводом. Например, для этой цели хорошо подходит кабель для прокладки локальной сети Ethernet на неэкранированных витых парах (Unshielded Twisted Pair — UTP), а лучше — на экранированных — STP. Экран кабеля рекомендуется не объединять с сигнальным общим, а подключить к металлической оболочке разъема.
Уровни сигналов
Все сигналы в интерфейсе потенциальные, с номинальными уровнями +12В и -12В относительно общего провода (Signal Ground). Логической единице соответствует уровень -12В, логическому нулю соответствует +12В.
Передача данных
RS-232 называют последовательным интерфейсом, поскольку поток данных передается по одному проводу бит за битом. В отсутствие передачи данных линия находится в состоянии логической единицы (-12В). Скорость передачи данных стандартом не нормируется, но обычно выбирают из ряда 110, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200 бит в секунду. В основном используется асинхронный режим работы, при котором данные передаются фреймами. Каждый фрейм состоит из стартового бита, битов данных, бита контроля четности (может отсутствовать), стопового бита. Биты байта данных передаются «хвостом вперёд», начиная с младшего бита.
Для правильной стыковки приемопередатчики на обоих устройствах должны быть запрограммированы одинаковым образом, т.е. должны совпадать скорость, количество битов данных (7 или 8), тип контроля по четности (см. ниже), длина стопового бита (1, 1.5 или 2).
При точных расчётах времени на передачу массива байтов наряду с битами данных следует учитывать все служебные биты.
Осциллограмма
Ниже приведена «осциллограмма» одного фрейма при следующих настройках: 8 битов данных, контроль по нечетности (parity odd), 1 стоповый бит:
Стартовый бит всегда идет уровнем логического нуля, стоповый — единицей. Состояние бита паритета определяется настройкой передатчика. Бит дополняет число единичных битов данных до нечетности (parity odd), четности (parity even), может не использоваться (parity none), быть всегда единицей (mark) или нулем (space).
Перспективы
На самом деле перспектив у RS-232 нет. В настоящее время появляется всё больше компьютеров, не оснащенных этим интерфейсом. Однако в эксплуатации находится большое число устройств с интерфейсом RS-232. Для стыковки ПЭВМ с такими устройствами используют переходники USB — RS-232.
После подключения такого переходника и установки драйверов в ПЭВМ появляется виртуальный COM-порт, через который можно общаться с устройством.
Распиновка интерфейса RS-232 в устройствах NPort, UPort, MGate
В устройствах MOXA используется стандартная распайка интерфейса RS-232 для разъема DB9 Male.
Для разъема RJ45 распиновка RS-232 отличается от стандартной, но одинакова у всех устройств MOXA.
Связанные материалы
База знаний / F.A.Q
- Как правильно подключить устройство к NPort по RS-485?
- Найдите распиновку на подключаемое устройство и на NPort. MOXA придерживается стандартов и определяет сигнал B как положительный, а сигнал A как отрицательный. Во всех устройствах MOXA с разъемом DB9 сигнал B выведен на PIN3, сигнал A на PIN4.
Соедините положительный сигнал (B) NPort с положительным сигналом (B) устройства и отрицательный сигнал (A) NPort с отрицательным сигналом (A) устройства.
Некоторые производители используют не стандартное обозначение выводов, и возможно, придется поменять местами контакты A и B.
Известно, что такая ситуация возникает с устройствами, построенными на микросхеме Maxim MAX483.
Драйвер UPort не ограничивает количество устройств, которые можно подключить к компьютеру или ноутбуку. В системе Windows количество подключенных устройств ограничено спецификацией USB, которая ограничивает количество адресов устройств максимум 127 устройствами USB. Максимальное количество устройств, которое вы можете подключить, зависит от конфигурации вашей системы. Кроме того, необходимо учитывать требования к питанию подключенных устройств. По мере роста количества подключенных устройств необходимо рассчитать, будет ли каждое устройство получать достаточное количество энергии.
Рекомендация
Рекомендуемое максимальное количество конвертеров UPort, подключенных к одному хост-компьютеру, составляет 4. Подключение более 4 конвертеров UPort к одному хост-компьютеру или ноутбуку может привести к перегрузке системных ресурсов и потенциальной нестабильной работы системы.
NPort серии 5000 поддерживает до 4-ех одновременных подключений.
Серии NPort 5000A (Advanced), NPort 6000 и выше поддерживают до 8-ми одновременных подключений.
В качестве преобразователя USB – UART в UPort 1150 используется микросхема TUSB3410 производства Texas Instruments.
MTBF (среднее время между отказами) является индикатором надежности.
Для расчета значения MTBF MOXA использует стандарт Telcordia (ранее известный как Bellcore).
Значения MTBF можно посмотреть в карточке товара на нашем сайте или в спецификации на оборудование.
Вы также можете получить официальный отчет MTBF, направив обращение на нашу почту russia@moxa.pro
О стандарте Telcordia
Метод основан на военном стандарте MIL-HDBK 217, но с изменениями и дополнениями для учёта параметров, полученных в режиме реальной коммерческой эксплуатации оборудования, и при этом также содержит обновленную информацию о надежности компонентов. Методика сфокусирована на прогнозировании надёжности системы с учётом характеристик отдельных составляющих путём присвоения различных значений интенсивности отказов каждому электронному компоненту, а также присвоением соответствующих значений интенсивности отказов для характерных стрессовых условий (например – температуры), определённых на основании анализа результатов стрессовых испытаний.
Хотя значение MTBF является показателем надежности, тем не менее, оно не отражает предполагаемый срок эксплуатации изделия.
Для MGate с версией прошивки выше 3.0 пароль по умолчанию: moxa
Для входа на веб-интерфейс MGate по умолчанию установлен логин: admin, пароль: moxa
Для сброса пароля и восстановления заводских настроек MGate нажмите и удерживайте кнопку Reset в течение 5 секунд.
Стандартный пароль NPort по умолчанию: moxa
(Раньше был пустым).
Для сброса пароля и возврата к заводским настройкам NPort нажмите и удерживайте кнопку Reset в течение 5 секунд. Иного способа восстановить забытый пароль NPort не существует.
Некоторые Modbus TCP Slave устройства не поддерживают работу с двумя TCP Master. В этом случае для опроса Modbus TCP Slave двумя TCP Master нужно использовать MGate с двумя портами Ethernet, например, MGate MB3170/3270 или MGate MB3660.
Да, серия MGate MB3100/MB3200 поддерживает подключение до 16 TCP-master/клиент или 32 TCP-slave/сервер устройств.
Многопортовые MGate MB3660 поддерживают подключение до 256 TCP-master/клиент или 128 TCP-slave/сервер устройств.
Если необходимо, чтобы MGate был доступен по публичному IP-адресу, находясь при этом за NAT/Firewall, необходимо настроить функцию проброса портов на маршрутизаторе. Большинство маршрутизаторов поддерживают данную функцию.
В таблицах перечислены наиболее распространенные порты, необходимые для выполнения различных функций на шлюзах MGate.
Протоколы, интерфейсы, технологии
Уровни электрических сигналов
RS-232 — интерфейс передачи данных между двумя устройствами на расстоянии до 15 метров. Обмен производится по проводам цифровыми сигналами с двумя уровнями напряжения.
Логический «0» передается положительным напряжением (от +5 до +15 В для передатчика), а логическая «1» передается отрицательным напряжением (от -5 до -15 В для передатчика).
При прохождении по кабелю происходит ослабление и искажение сигналов. Основная причина — электрическая паразитная ёмкость кабеля. С увеличением длины кабеля растет искажение. Согласно стандарту для RS-232 максимальная нагрузочная емкость составляет 2500 пФ. Для кабеля, средняя емкость 1-го погонного метра 130 пФ, что ограничивает максимальную длину кабеля примерно до 19 м.
Распиновка RS-232 для разъема DB-9
| Контакт | Обозначение | Направление | Название | Описание |
| 1 | CD | Вход | Carrier Detect | Обнаружение несущей |
| 2 | RXD | Вход | Receive Data | Прием данных |
| 3 | TXD | Выход | Transmit Data | Передача данных |
| 4 | DTR | Выход | Data Terminal Ready | Готовность оконечного оборудования |
| 5 | GND | — | System Ground | Общий провод |
| 6 | DSR | Вход | Data Set Ready | Готовность оборудования передачи |
| 7 | RTS | Выход | Request to Send | Запрос на передачу |
| 8 | CTS | Вход | Clear to Send | Готов передавать |
| 9 | RI | Вход | Ring Indicator | Наличие сигнала вызова |
Тип кабеля, используемый в нашей продукции
В выпускаемых нами преобразователях интерфейсов используется модемный (прямой) кабель. Это означает, что на стороне преобразователя заменены местами Tx и Rx. Служебные сигналы «Handshaking» не используются, не преобразуются и не передаются. Со стороны преобразователя, контакты 1,4,6,7,8,9 не подсоединены.
Расстояние и скорость передачи данных
Длина кабеля зависит от Максимальной скорости передачи данных. Чем длинее кабель, тем больше его емкость и для надежной передачи требуется более низкая скорость. Максимальным расстоянием принято считаеть 15 м, но это не стандартизовано. В таблице ниже приведена примерная зависимость длины кабеля от скорости обмена данными.
| Скорость (бит/сек) | Длина (м) |
| 19 200 | 15 |
| 9 600 | 150 |
| 4 800 | 300 |
| 2 400 | 900 |
Структура передаваемых данных
Стартовый бит — обязательный бит, означающий начало передаваемого байта.
Данные — 7 или 8 бит данных. Первым передается менее значимый бит.
Бит четности — необязательный бит. Может использоваться в следющих целях:
— проверка на четность (EVEN), дополняет передаваемый символ так, чтобы количество единиц в передаваемом символе было четным;
— проверка на нечетность (ODD), дополняет передаваемый символ так, чтобы количество единиц в передаваемом символе было нечетным;
— маркировка байта (MARK) в 9-битном режиме выставляется единицей для выделения байта адреса устройства;
— маркировка байта (SPACE) в 9-битном режиме выставляется нулем для указания байта данных передаваемого пакета;
Если бит четности не используется, то в соответствующих настройка COM-порта выставляется «NONE».
Стоповый бит — обязательный бит, означающий завершение передачи байта.
