RS232 - RS485 - RS422

RS232 

Este estándar fue diseñado en los 60's para comunicar un equipo terminal de datos o DTE (Data Terminal Equipment, el PC en este caso)  y un equipo de comunicación de datos o DCE(Data communication Equipment, habitualmente un módem).
el RS-232C es un estándar que constituye la tercera revisión de la antigua normal RS-232, propuesta por la EIA (Asociación de industrias electrónicas), la cual define la interfase mecánica, los pines, las señales y los protocolos que deben cumplir la comunicación serial.

Características

-El RS-232C consiste en un conector Tipo DB-25 de 25 pines, aunque es normal encontrar la version de 9 pines DB-9.
-Conector de DTE debe ser macho y el conector de DCE hembra.
-Un "1" lógico es un voltaje comprendido entre -5V y -15V en el transmisor y entre -3V y -25V en el receptor.
-un "0" lógico es un voltaje comprendido entre +5V y +15V en el transmisor y entre +3V y +25V en el receptor.
-Transmisión no balanceada o "single ended".
-Los voltajes más usados son +12V/-12V, +9V/-9V.
-Dependiendo de la velocidad de transmisión empleada, es posible tener cables de hasta 50 metros.
-Velocidad hasta 19600 bps.
-Permite transmisión sincrónica y asincronica.

Estructura de un carácter.

Modo Asíncrono:

-Bit Start (primera transición de "1" a "0")
-1, 1.5, 2 bits Stop.
-Paridad par, impar o sin paridad

Estructura de un carácter.

Modo síncrono:

Frecuencia receptor es de 16 o 64 mayor que la del emisor.
Sincronización mediante circuitos UART.

Control de Flujo de datos(Handshasking)

Se implementa cuando es necesario adaptar las diferentes velocidades a las que las estaciones procesan la información. Existen tres modos posibles:

-Por hardware o RTS/CTS
-Por software o Xon/Xoff
-Por hardware+software o RTS/CTS+Xon/Xoff

Inconvenientes de la norma RS232; No es balanceada, no tiene capacidad de conexión multipunto.

RS485 - RS422

-Velocidades de 10Mbps sobre 1.3Kms
-Señales de como maximo 6V y como minimo 200mV
-Amplificadores de triple estado, permiten interconectar hasta 64 dispositivos
-Balanceada (Dos señales para transmitir y dos para recibir)

Caracteristicas:
-Transmisión multipunto
-En cada par, viajan la señal de transmisión y su complemento. En el receptor, la señal original se obtiene restando una de la otra. Esta técnica reduce grandemente el ruido generado en la linea, ya que este se induce por igual en ambas lineas del par y es al final cancelado.

RS422

El RS422 usa 4 señales y puede emplearse para comunicación punto a punto o multipunto. En su aplicación mas simple, es un dispositivo central se comunica con un dispositivo empleando un protocolo master-slave, full dúplex.

En algunas aplicaciones, la norma RS422 puede emplearse en redes "multipunto", es decir, un dispositivo central comunicándose con varios dispositivos. En este caso, pueden usarse dos tipos de protocolos de comunicaciones:

1.-El llamado protocolo "Interrogación-Respuesta" o "polling" en el cual el dispositivo envía mensajes que incluyen la dirección del dispositivo a la cual se envía el mensaje y solamente este dispositivo que reconoce su dirección responderá.

2.-EL protocolo del tipo "Reporte espontáneo" en el cual, los dispositivos inician la comunicación y envía su bloque de datos, únicamente cuando ocurra un evento. Por ejemplo; en el caso de un sistema de control de acceso, el evento ocurre cuando se efectúa el ingreso de una persona identificada.

En el modo multipunto, todos los dispositivos deben de poseer drivers del tipo "tristate" en sus líneas RXA y RXB que permitan su virtual desconexión de las lineas cuando no se encuentran transmitiendo, para permitir el libre flujo de la información sin interferencias.

RS485
La diferencia principal entre RS422 y RS485 es el número de señales usadas en el cable de transmisión. RS422 usa 4 señales y su tierra, RS485 usa solo 2 señales y su tierra. TS485 requiere de un protocolo "half dúplex" para operar, dado que las mismas líneas son usadas tanto para transmisión como recepción.
Todos los dispositivos RS485 poseen drivers "tristate" que permiten a los dispositivos desconectarse de la línea una vez que transmitieron su información.

Conversores RS232 / RS485
-Permite pasar de una comunicación RS-232 a una RS-485 y viceversa.
-El dispositivo al que se conecta el conversor debe realizar el control del RTS.
-Los puertos RS-232 y RS-485 están optoacoplados.
-Es un dispositivo transparente al sistema.

Función de cada PIN

Pin 1: Protective Ground (GWG): Este PIN es la tierra de guarda. se debe conectar al cable de teirra del sistema eléctrico en uno de los extremos (en el DTE o en el CDE, pero no en ambos).
Pin 2:Transmit Data (TxD, SD): Transmite en modo serie en el canal primario los datos desde el DTE al DCE. La linea TD es habilitada cuando se activa el pin CS.
Pin 3:Receive Data (RxD):Transfiere los datos por el canal primario desde el DCE al DTE. RD se habilita cuando se activa el pin CD.
Pin 4:Request to Send (RS, RTS): El DTE utiliza este PIN para comunicar al DCE que desea transmitir por el canal primario. Cuando el DTE activa esta señal se activa la portadora analogica del modem. RTS no se puede activar si la PIN 6 (DSR) no esta activa.
Pin 5:Clear to send (CS, CTS):Esta señal es un reconocimiento del DCE al DTE cuando este activa la señal RTS. CTS habilita la transmisión de datos por la PIN 2 (TD).
Pin 6:Data Set Ready (DSR):Con este pin el DCE indica el DTE la disponibilidad del canal de comunicaciones. Esta señal permanece activada mientras el DCE este conectado al canal de comunicaciones.
Pin 7: Protective Ground (GND):Es la señal de referencia para todas las demás señales, y normalmente se puentea con el PIN 1.
Pin 8: Data Carrier Detect o receive Line Signal Detect (DCD, CD, RLSD): EL DCE utiliza esta patilla para indicar al DTE que el DCE esta recibiendo una portadora analógica en el canal primario. Este PIN habilita PIN RD.
Pin 12: Secondary Receive Line Signal Detect (SRLSD): Se activa cuando el DCE recibe la portadora en el canal secundario. La activación de este PIN habilita el PIN SRD.
Pin 13: Secondary Clear to send (SCTS): Esta patilla realiza funciones idénticas a el PIN 5 pero para el canal secundario. Por tanto, esta patilla habilita el PIN STD.
Pin 14: Secondary Transmit Data (STD): Sirve para transmitir datos de diagnostico desde el DTE al DCE. Se habilita cuando se activa la señal SCTS.
Pin 15: Transmisión signal element timing (SCT): Por este PIN se envía desde el DCE al DTE las señales de temporización de la transmisión cuando el reloj maestro esta ubicado en el DCE
Pin 16: Secondary received data (SRD):Por este PIN se transmiten datos de diagnostico desde el DCE al DTE. Se habilita cuando se activa la patilla SRLSD.
Pin 17: Receive Signal Element Timing (SCR): Por este PIN el DCE le envía al DTE las señales de temporización para la recepción.
Pin 19: Secondary Request to send (SRTS): Este PIN realiza funciones idénticas a las del PIN 4 pero para el canal secundario.
Pin 20: Data Terminal Ready (DTR): Este PIN sirve como reconocimiento o confirmación de que el DTE esta disponible para atender una llamada (RTC).
Pin 21: Signal Quality Detector (SQD): el DCE utiliza este PIN para indicar al DTE que la calidad de la recepción es muy baja.
Pin 22: Ring Indicator (RI): Se usa en lineas conmutadas (RTC) por el DCE para indicar al DTE que hay una llamada.
Pin 23: Data signal Rate Detector (DSRS): El DTE utiliza este PIN para seleccionar la velocidad de transmisión (Frecuencia de reloj) del DCE.
Pin 24: Transmit Signal Element Timing (SCTE): Cuando el reloj maestro esta ubicado en el DTE este envía al DCE las señales de temporización para la transmisión mediante esta patilla.

Para resumir la función de cada uno de los pin;
-Pin 1 al 8 y Pin 20: se usan tanto en comunicaciones síncronos como en comunicaciones asíncronos.
-Pin 15,17 y 24: Se usan solo en comunicaciones síncronos.
-Pin 12,13,14,16 y 19: Se usan solo si el DCE tiene canal secundario,
-Pin 19 y 22: Solo en conexiones RTC. De esta forma, para transmisiones asíncronas que no utilicen la RTC solo hacen falta 9 patillas (9 cables).

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