RS 232とは?まず、シリアルデータ伝送形式です。あるいは簡単に言えば、これはコミュニケーション方法です。ほとんどの人は単純にシリアル接続と呼ばれています。
RS-232はPCや通信業界で最も広く使用されているシリアルインタフェースであり、米国電子工業協会が制定したシリアル物理インタフェース規格である。RSは英語の「Recommended Standard」の略で、232は識別番号です。
RS-232は電気的特性と物理的特性の調整であり、データの処理方法を含まず、データ伝送経路にのみ作用する。
RS 232プロトコルは、シリアルサーバなどのネットワークデバイスにコンピュータを接続するための一般的なシリアルインタフェースである。シリアル通信では、通信双方が異なるデバイスと容易に接続して通信できるように標準インタフェースを採用する必要があります。
RS-232-Cインタフェース(EIARS-232-Cとも呼ばれる)は、現在最も一般的に使用されているシリアル通信インタフェースです。(「RS-232-C」の「-C」はRS-232のバージョンのみを表すため、単に「RS-232」と呼ぶ)。
電子工業協会(EIA)とベルシステム、モデムメーカー、コンピュータ端末メーカーが1970年に共同開発したシリアル通信規格です。その総称は「データ端末装置(DTE)とデータ通信装置(DCE)との間のシリアルバイナリデータ交換インタフェース技術標準」であり、この標準は各コネクタが25ピンDB-25コネクタを使用することを規定している。各ピンの信号内容を指定し、各信号のレベルを指定します。その後、IBMのPCはRS 232をDB-9コネクタに簡略化し、事実上の標準となった。
工業的に制御されるRS 232ポートは、一般的にRXD、TXD、GNDの3つのラインのみを使用します。
RS 232では、データは単一のデータ線を介して一方向にシリアル伝送される。双方向通信を確立するためには、制御信号に加えて、少なくとも3つの線(RX、TX、GND)が必要です。前のバイトが転送されている限り、いつでも1バイトのデータを転送できます。
RS 232は、非同期通信プロトコル、すなわち、送信機と受信機を同期させるためのクロック信号を持たない。したがって、開始ビットと停止ビットを使用して、データをチェックするタイミングを受信機に通知します。
各ビットの送信間には一定時間の遅延が存在する。この遅延は非アクティブ状態にすぎない。つまり、信号が論理「1」に設定されている、すなわち−12 V(RS 232の論理「1」は−12 V、論理「0」は+12 V)に設定されていることを覚えているならば。
まず、送信機(すなわちDTE)は、データ送信が次のビットから開始されることを通知する開始ビットを受信機(すなわちDCE)に送信する。開始ビットは常に「0」、すなわち+12 Vである。次の5~9文字はデータビットです。
パリティビットを使用する場合は、最大8ビットまで転送できます。パリティを使用しない場合は、9つのデータビットを転送できます。データ転送後、送信機は停止ビットを送信する。1ビット、1.5ビット、または2ビットの長さにすることができます。次の図は、RS 232プロトコルのフレームフォーマットを示しています。
RS-232バスは、第1チャネル(プライマリチャネルと呼ばれる)と第2チャネル(セカンダリチャネルと呼ばれる)の2つの信号チャネルを含む25本の回線を指定します。完全二重通信は、RS−232バスを使用することによって実現することができ、通常はプライマリチャネルを使用するが、セカンダリチャネルを使用することは少ない。
一般的な用途では、3〜9本の信号線を使用することによって全二重通信を実現することができ、簡単な全二重通信プロセスは、3本の信号線(受信線、送信線、信号線)を使用することによって実現することができる。
RS-232で規定される標準伝送速度は50 b/s、75 b/s、110 b/s、150 b/s、300 b/s、600 b/s、1200 b/s、2400 b/s、4800 b/s、9600 b/s、19200 b/sであり、異なる速度のデバイスに柔軟に適応することができる。速度の遅い周辺機器では、低い伝送速度を選択することができます。逆に、より高い伝送速度を選択することができます。
規定論理「1」レベルは−5 V ~−15 V、論理「0」レベルは+5 V ~+15 Vである。この電気規格を選択する目的は、耐干渉性を高め、通信距離を増やすことです。RS−232のノイズマージンは2 Vであり、受信機は+3 Vまで識別する信号を論理「0」、−3 Vまで識別する信号を論理「1」と識別する。
RS-232はシリアル伝送方式を採用しているため、マイコンのTTLレベルをRS-232 Cレベルに変換し、その伝送距離は一般的に30 mに達することができる。光電分離された20 mA電流ループを使用して伝送すれば、伝送距離は1000 mに達することができる。また、RS-232バスインタフェースに変調復調器を追加し、有線、無線、または光ファイバで伝送すれば、伝送距離はさらに遠くなることができる。
RS-232インタフェースのコネクタはD 13-225ピンソケットであり、通常、プラグはDCE端にあり、ソケットはDTE端にある。
(1)インタフェースの信号レベルが高く、インタフェース回路のチップが破損しやすく、またTTLレベルと互換性がないため、レベル変換回路とTTL回路の接続が必要である。
(2)伝送速度が低い。非同期伝送時のボーレートは20 Kbps、そのため、CPLD開発ボードでは、統合プログラムのボーレートが19200にしかならないことも原因です。
(3)このインタフェースは信号線と信号リターン線を用いて共地伝送形式を形成する。この共地伝送は共モード干渉を受けやすいため、耐ノイズ干渉が弱い。
(4)伝送距離が限られている。最大伝送距離の基準値は50フィートですが、実際には15メートル前後でしか使用できません。
RS 232は非常に有名なシリアル通信プロトコルですが、現在ではUSBなどの高度なプロトコルに置き換えられています。以前は、マウスやモデムなどのシリアル端末に使用していました。
しかし、RS 232はサーボコントローラ、NC工作機械、PLC工作機械、オールインワンディスプレイpcと、RS 232プロトコルを使用するマイクロコントローラボードがあります。