RS-232
Telekomünikasyonda RS-232, DTE (veri terminal ekipmanı) ile DCE (veri taşıma ekipmanı) arasındaki seri ikili tek sonlu veri iletimi ve sinyalleme için kullanılan seri iletişim standardının genel adıdır. Daha çok bilgisayardaki seri portlarda kullanılır. Bu standart, elektriksel karakteristikleri, sinyal zamanlamalarını, sinyal anlamlarını, konnektörlerin fiziksel büyüklükleri ve bacak çıkışlarını kapsamaktadır. Şu anki standart 1997'den beri kullanılmaktadır.
| İnternet iletişim kuralları dizisi | ||
| Katman | İletişim kuralları | |
| 7. | Uygulama katmanı | HTTP, DNS, SMTP, FTP, TFTP, UUCP, NNTP, SSL, SSH, IRC, SNMP, SIP, RTP, Telnet, ... |
| 6. | Sunum katmanı | ISO 8822, ISO 8823, ISO 8824, ITU-T T.73, ITU-T X.409, ... |
| 5. | Oturum katmanı | NFS, SMB, ISO 8326, ISO 8327, ITU-T T.6299, ... |
| 4. | Ulaşım katmanı | TCP, UDP, SCTP, DCCP, ... |
| 3. | Ağ katmanı | IP, IPv4, IPv6, ICMP, ARP, İnternet Grup Yönetim Protokolü, IPX,... |
| 2. | Veri bağlantısı katmanı | Ethernet, HDLC, Wi-Fi, Token ring, FDDI, PPP, L2TP... |
| 1. | Donanım katmanı | ISDN, RS-232, EIA-422, RS-449, EIA-485, ... |
Standardın kapsamı
Amerikan menşeli Elektronik Endüstrisi Birliği (Electronic Industries Alliance:EIA), RS-232-C standardını 1969 itibarıyla şöyle tanımlanmıştır:
- Gerilim seviyeleri, sinyalleme hızı, zamanlama, gerilim dayanım seviyesi, kısa devre davranışı ve maksimum yük kapasitansı gibi elektriksel sinyal karakteristikleri
- Arayüz mekaniksel karakteristikler
- Arayüz konnektöründeki her bir devrenin fonksiyonu
- Bir cihaza güç göndermek için hiçbir yöntem belirtilmemiştir. DTR ve RTS hatlarından az miktarda akım elde edilebilir. Bu, yalnızca
fare gibi az güç tüketen cihazlar için uygundur.
Standardın kısıtlamaları
Aslında bir modem ile terminal arasındaki bağlantıyı sağlamak amacıyla oluşturulan RS-232 uygulaması amacının çok ötesine geçerek adres kısıtlamalarına kadar ilerledi. RS-232 standartları şunlardır:
- Arayüzün pozitif ve negatif beslemesi için gereken güç tüketimini arttırması ve güç kaynağı tasarımını zorlaştırması için yüksek gerilim dalgalanması
Standart ayrıntıları
RS-232'de kullanıcı verisi, bitlerin bir zaman serisi olarak gönderilir. Hem senkron hem de asenkron iletimler bu standart tarafından desteklenir. Ayrıca veri devrelerinde, DTE ile DCE arasındaki bağlantıyı sağlaması için bir kontrol devresi tanımlanır. Her veri veya kontrol devresi yalnızca tek yönlü çalışır. Bu da, sinyalin DTE'den DCE'ye eklenmesi veya tam tersidir. İletilen veri ile alınan veri ayrı devreler olduğunda arayüz tam çift yönlü (full duplex) gibi çalışabilir ve her iki yönde eşzamanlı olarak veri akışı olur. Bu standart karakter çerçeveleme (character framing) ile veri akımı (data stream) veya karakter kodlamasını (character encoding) tanımlamaz.
Gerilim seviyeleri
RS-232 standardı, veri iletimi (data transmission) ve sinyallemenin gerilim seviyelerini mantık 1 veya mantık 0 seviyelerine göre tanımlar. Geçerli sinyaller ya +3 ile +15 volt arasında ya da −3 ile −15 volt arasındadır. Bu yüzden −3 ile +3 volt arasındaki gerilim değerleri RS-232 için geçerli değildir. Ayrıca toprak/ortak pin bulunur. Veri iletim hatları (TxD, RxD ve bunların sekonder kanal eşdeğerleri) için mantık 1, bir negatif gerilim olarak tanımlanırken; sinyalin durumu, "işaret" (mark) olarak adlandırılır. Mantık 0 pozitiftir ve sinyal durumu "boş" (space) olarak adlandırılır. Kontrol sinyalleri zıt kutupludur. Yani biri artı (+) iken diğeri eksi (-) olur. Doğruluk veya etkin durum pozitif gerilimlidir ve yanlışlık veya pasif durum negatif gerilimlidir. RTS, CTS, DTR ve DSR kontrol hatlarına örnektir.
Standart, azami açık devre gerilimini 25 volt olarak belirtir. Hat sürücü devresine bağlı olarak genellikle ±5 V, ±10 V, ±12 V ve ±15 V kullanılır.
Konnektörler
RS-232 cihazları, Veri Terminal Ekipmanı (Data Terminal Equipment:DTE) veya Veri Taşıma Ekipmanı Data Communication Equipment:DCE)olarak sınıflandırılabilir. Her bir sinyali gönderme ve alma kablosuna sahip her cihaz için bu sınıflandırma geçerlidir. Bu standart tavsiye edilmekle birlikte 25 pinli DB-25 konnektörü için zorunlu değildir. Genellikle standarda uygun olarak terminallerde ve bilgisayarlarda, DTE pin fonksiyonlarına sahip erkek konnektör bulunurken, modemlerde DCE pin fonksiyonlarına sahip dişi konnektör bulunur. Popüler DE-9 konnektörünün de içinde bulunduğu standart olmayan varyasyonlar için seri port pin yapısına bakın.
Sinyaller
Aşağıdaki tabloda yaygın olarak kullanılan RS-232 sinyalleri ve pin yapıları listelenmiştir.
| Sinyal | Köken | DB-25 pin | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Ad | Asıl amaç | Kısaltma | DTE | DCE | |
| Data Terminal Ready | DTE'den DCE'ye olduğunu ifade eder. | DTR | ● | 20 | |
| Data Carrier Detect | DCE, telefon hattına bağlıdır. | DCD | ● | 8 | |
| Data Set Ready | DCE, komut veya veri almaya hazır. | DSR | ● | 6 | |
| Ring Indicator | DCE, telefon hattına zil çalma sinyali geldiği algılandı. | RI | ● | 22 | |
| Request To Send | DTE, DCE'nin veri alımına hazır olduğu isteği. | RTS | ● | 4 | |
| Clear To Send | DCE'nin veri alımını kabul ettiğini ifade eder. | CTS | ● | 5 | |
| Transmitted Data | DTE'den DCE veri taşır. | TxD | ● | 2 | |
| Received Data | DCE'den DTE'ye veri taşır. | RxD | ● | 3 | |
| Common Ground | GND | ortak | 7 | ||
| Protective Ground | PG | ortak | 1 | ||
Sinyaller DTE'ye göre adandırıldı. Toprak sinyali, diğer bağlantılar için bir ortak dönüştür. DB-25'in pin 1'inde ikinci bir "protective ground" (koruma toprağı) vardır.
DTE ve DCE cihazları tarafından gerçekleştirildiğinde veri ikincil bir kanal üzerinden gönderilebilir. Bu da, birincil kanala eşdeğerdir. Pin yapısı şöyledir:
| Sinyal | Pin |
|---|---|
| Common Ground | 7 (birincil ile aynı) |
| Secondary Transmitted Data (STD) | 14 |
| Secondary Received Data (SRD) | 16 |
| Secondary Request To Send (SRTS) | 19 |
| Secondary Clear To Send (SCTS) | 13 |
| Secondary Carrier Detect (SDCD) | 12 |
Kablolar
RS-232 standardı azami kablo uzunluğunu tanımlamaz. Fakat maksimum yük kapasitansı sürücü devresi uyumluluğunu tolere etmelidir. Uygulamalar, 15 m'den daha uzun kabloların çok büyük kapasitansa sahip olduğunu göstermiştir. Düşük kapasitanslı kablolar kullanılarak tam hız iletişimi, yaklaşık 300 m mesafeye kadar sağlanabilmektedir. Uzun mesafelerde yüksek hız elde etmek için RS-485 gibi diğer standartlar daha uygundur.
3 kablolu ve 5 kablolu RS-232
Tüm özelliklerin gerekmediği uygulamalarda, İletilen veri (Transmitted Data: TxD), Alınan veri (Received Data: RxD) ve Ortak toprak (Common Ground: GND) hatlarından oluşan en az 3 kablolu RS-232 bağlantısı kullanılabilir. Hatta, veri akışı tek yönlü ise, iki kablolu bağlantı (veri ve toprak) bile kullanılabilir. Yalnızca donanım akış kontrolü gerektiği durumlarda iki yönlü veriye ek olarak RTS ve CTS hatları da eklenerek 5 kablolu sürümü elde edilir.
İlgili standartlar
Diğer seri iletişim standartları, RS-232 portları ile birlikte çalışmaz. Örneğin sayısal elektronikteki +5 ve 0 volta yakın transistör-transistör mantık (Transistor–transistor logic:TTL) seviyeleri kullanma, işaret seviyesini standartın tanımsız alanına götürür. Çoğu seviyeler bazen NMEA 0183 uyumlu GPS alıcılar ve balık bulucular ile kullanılır.
20 mA'lik bir akım döngüsü, 20 mA'lik kayıp akımı yükseltmek ve döngüdeki mevcut akımı düşürmek için kullanır. Bu sinyalleme yöntemi uzun mesafelerde ve optik olarak yalıtılmış bağlantılarda kullanılır. Bir akım döngülü cihaz ile RS-232 portunu bağlamak için bir seviye çevirici gerekir. Akım döngülü cihazlar, uyumlu cihazların gerilim dayanım sınırını aşacak şekilde gerilim oluşturabilirler.
RS-232'ye benzer diğer seri arayüzler:
- RS-422 (RS-232'ye benzer yüksek hızlı sistem, fakat diferansiyel sinyallemelidir)
- RS-423 (RS-232'ye benzer yüksek hızlı sistem, fakat dengesiz hatlıdır)
- RS-449 (RS-422 ve RS-423 sinyallerini kullanan fonksiyonel ve mekaniksel bir arayüzdür)
- RS-485 (RS-422'den türetilmiştir)
- MIL-STD-188 (RS-232 gibi bir sistemdir, fakat daha iyi empedansa sahiptir ve zaman kontrolü yüksektir)
- EIA-530 (RS-422 veya RS-423 elektriksel özelliklerinin bir RS-232 pin yapısında kullanıldığı yüksek hızlı sistemdir)