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Transmisión de datos asíncrona en serie Área de Ingeniería Telemática Universidad de Vigo
1
La transm transmisi isión ón de datos datos
La transmisión de datos es aquella parte de la Telecomunicación que se ocupa de la transmisión de señales digitales entre dos dispositivos conectados por un medio de transmisión directo. Considerar en particular solamente el uso de señales digitales no implica ninguna limitación en el proceso de comunicación, puesto que cualquier señal analógica se puede representar con el grado de precisión deseado por una s eñal digital 1 . De manera que con el término “datos” es posible referirse bien a información cuya representación natural es una señal analógica —una señal que a lo largo del tiempo toma valores en cierto rango de manera continua, como es el caso de las señales de voz o de vídeo— o bien a un mensaje de inherente naturaleza digital —como una secuencia de caracteres de un texto. Tradicionalmente, el término “datos” se reservaba para esta última clase de información, pero la distinción resulta ya obsoleta. La transmisión de datos es una disciplina muy amplia que exige un conocimiento sólido de la teoría de la comunicación y de las técnicas del procesado estadístico de señales. No obstante, puesto que el limitado objetivo de este apéndice es la descripción de un sistema sencillo de transmisión de datos, se soslayará un planteamiento general de este campo y se s e introducirán únicamente a continuación los términos y definiciones más elementales. Una señal digital se compone de una sucesión de señales eléctricas de duración fija denominadas pulsos o elementos de señal . El intervalo intervalo constante constante de tiempo que ocupa cada elemento de señal es el intervalo de señalización. En el caso más simple, los elementos de señal suelen consistir en la variación de una cierta magnitud física Sign uppor to ejemplo— vote on thisque title —como la amplitud de una corriente eléctrica o una tensión, adopta uno de entre un conjunto finito de valores. Useful Not useful Se entiende, en general, que cada posible elemento de señal representa a uno de los símbolos que genera la fuente, de forma que una señal digital codifica una sucesión
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del medio de transmisión. Cuando se asigna a cada bit un elemento de señal diferente se habla de transmisión binaria y el intervalo de señalización se suele referir también como intervalo intervalo de bit. Aunque Aunque la binaria es la forma más frecuente frecuente de transmisión transmisión digital, tal restricción no tiene por qué ser la más conveniente para algunos medios de transmisión y, en un caso genérico, un elemento de señal puede codificar más de un bit de información. Una vez elegida la codificación de línea, la efectividad de un sistema de transmisión de datos depende de las características de propagación del medio de transmisión y de la calidad de la señal que se recibe. Pero esta calidad, naturalmente, se degrada a medida que aumenta la distancia entre emisor y receptor. En consecuencia, la separación física entre los dispositivos que intercambian información es uno más de los factores que influyen en los métodos y técnicas que se requieren para transmitir datos. Cuando tal separación es pequeña, la manera más común de realizar la transmisión es en paralelo: emisor y receptor se conectan por medio de n circuitos idénticos, que se utilizan simultáneamente para transmitir, en el caso de emplear transmisión binaria, un bit por cada uno de ellos durante cada intervalo intervalo de señalizac señalización. ión. A este conjunto conjunto de circuitos operando en paralelo se le suele denominar bus cuando sirve para interconectar bidireccionalmente más de dos dispositivos y entonces, si la transmisión es binaria, n se conoce como la anchura anchura del bus en bits. Así por ejemplo, ejemplo, los diversos diversos subsistemas de un ordenador —memoria, procesador, periféricos de entrada/salida— se interconectan entre sí habitualmente con varios sistemas de transmisión tipo bus para posibilitar la transferencia de información directa entre ellos. En general, se adopta la técnica de transmisión en paralelo cuando la distancia entre las entidades que intercambian información es del mismo orden que el tamaño de los dispositivos transceptores (de lo contrario aparecen problemas debidos a la pérdida de sincronización entre los distintos circuitos) y se precisa una elevado caudal de transferencia. Por razones de coste, la utilización de un sistema de transmisión en paralelo para la interconexión de dispositivos no es una técnica con la que transmitir información a distancias distancias mayores que el tamaño tamaño de los propios equipos de comunicacione comunicaciones. s. En tal caso, la solución natural que se adopta es la de emplear un único circuito de transmisión por el que se emiten emiten en secuencia secuencia todos los bits, uno tras otro. Esta técnica técnica recibe el nombre de transmisión en serie y es la que se usa mayoritariamente en la transmisión de datos. Los distintos sistemas de transmisión de datos en serie difieren en cuanto a la cod up to vote on this title ificación de línea, la técnica de modulación digital ySign la manera de conseguir la sinUseful useful n no cronizació cronizaciónn entre emisor emisor y receptor. receptor. Con distancias distancias cortas y tasasdeNot transmisión transmisió muy elevadas, bastan técnicas de codificación y sincronización sencillas para obtener en el receptor una señal con la calidad mínima necesaria a partir de la cual recuperar de
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t -V
T
T
0
Figura 1: Código NRZ. 1 se realiza emitiendo un pulso de tensión constante V durante un intervalo de tiempo T y la transmisión de un símbolo 0 con la emisión de un pulso de tensión de nivel −V también de duración T . La señal NRZ resulta muy sencilla de generar a partir de una cadena de símbolos binarios y se caracteriza en el dominio de la frecuencia por la ausencia de componente continua, supuesto que hay la misma proporción de ceros y unos en la información que se quiere transmitir y que los símbolos binarios están incorrelados. La denominación NRZ sugiere que existen esquemas alternativos de codificación de línea en los que la duración del pulso es menor que la del elemento de señal T , los cuales, aunque requieren mayor ancho de banda, poseen la ventaja de que contienen una componente espectral no nula a la frecuencia de transmisión 1/T que se puede aprovechar para recuperar una señal periódica de temporización. En recepción, para determinar el valor del bit transmitido en cada intervalo de señalización, se muestrea la señal recibida una vez en cada intervalo de bit. En función del nivel de tensión observado, positivo o negativo, el receptor decide si el símbolo emitido correspondía, respectivamente, a un uno o a un cero. Idealmente, el instante de muestreo debe situarse en el punto medio de cada intervalo de bit, para tratar así de evitar la distorsión en la señal recibida y que afecta fundamentalmente a los flancos de cada pulso. El motivo motivo es que el efecto de un canal real sobre la señal transmitida transmitida puede modelarse en muchos importantes casos como una operación de filtrado lineal e invariante en el tiempo con una respuesta en frecuencia que decae en frecuencias altas y que tiende, por tanto, a atenuar atenuar y expandir expandir en duración duración las transicione transicioness bruscas bruscas de nivel en la señal transmitida. Pero como el receptor opera muestreando los bits recibidos, debe conocer tanto uplos to vote ons.thisYtitle el instante de llegada de cada uno como la duración Sign mismo mismos. si, como T de ocurre en los sistemas de transmisión digital asíncronos, el receptor delimita usefulla du Useful Not ración de cada bit basándose en un reloj propio o local de frecuencia 1/T , entonces pueden ocurrir problemas si los relojes del emisor y el receptor no están sincronizados
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(n − 1)(T 1)(T ± ∆), por lo que al cabo de T /2∆ + 1 intervalos de bit el receptor se
encontrará muestreando el intervalo de bit anterior o posterior al que le corresponde. Una diferencia en la frecuencia real de los relojes de emisor y receptor, por pequeña que sea, conduce inevitablemente a una pérdida de sincronización en el muestreo si se transmite un número de bits consecutivos suficientemente grande, ya que el retraso o adelanto ∆ de uno de los relojes se acumula en cada intervalo de bit. Si, por ejemplo, el instante de muestreo estuviese desalineado un 1% del intervalo de bit ( ∆ = 0.01 01T T ) el primer error ocurriría 50 intervalos de bit después del primero. Por tal motivo, cuando no se dispone de relojes perfectamente sincronizados, la única manera de evitar evitar este desajuste desajuste es limitar limitar la cantidad de bits consecutiv consecutivos os que se transmiten, y obligar al receptor a resincronizar al comienzo de cada nuevo grupo de bits. Con este procedimient procedimiento, o, la transmisión transmisión de una secuencia secuencia binaria binaria consiste en la transmisión de una secuencia de grupos de bits consecutivos, estando cada grupo separado del anterior y del siguiente por un intervalo de tiempo en principio variable. Es por causa de esta separación arbitraria que tal técnica de transmisión se conoce como transmisión asíncrona en serie . Obsérvese Obsérvese,, sin embargo, embargo, que la asincronía asincronía se refiere tanto a los instantes de comienzo de los grupos de bits como al hecho de que emisor y receptor no utilizan una referencia de reloj común. Un grupo de bits de información que se transmiten consecutivamente se denomina palabra o, también, carácter 3 y consta, en los sistemas de transmisión más simples, de entre 5 y 8 bits. Ahora bien, bien, el receptor receptor precisa precisa conocer con exactitud exactitud el instante instante de comienzo de una palabra para determinar sin error la base de tiempos, así como señalar dónde finalizan. La manera de lograrlo en la transmisión asíncrona en serie es introducir una transición artificial en el nivel de tensión al comienzo de una nueva palabra y forzar un nivel de señal para marcar marcar el final. El procedimien procedimiento to es el siguiente: siguiente: cuando cuando el emisor no está enviando enviando datos, datos, mantiene la señal en el nivel nivel de 1 lógico. Antes de comenzar comenzar a transmitir la señal correspondiente a los bits de datos de una palabra, cambia el nivel de la señal eléctrica transmitida de uno lógico a cero lógico, y la emite durante un tiempo igual al intervalo de bit. A continuación, transmite los bits de datos y, para terminar, vuelve a situar el nivel de señal de salida en un uno lógico durante un tiempo igual a un intervalo de bit, igual a un intervalo de bit más medio intervalo de bit o bien igual a dos intervalos de bit. El pulso inicial se denomina bit de inicio, aun cuando es claro que no se trata de Signindicar up to vote on this un “bit” sino de una señal de control. Y el convenio para el final de title un grupo Useful Not useful de bits de información se denomina bits de parada. Estrictamen Estric tamente, te, bits de parada los no son necesarios, pues el receptor conoce el número de bits de cada palabra, pero al utilizarlos se obtiene una ventaja añadida, y es que entre dos palabras consecutivas el
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bits de datos
bit(s) de parada
1 1T-1.5T-2T 0 0
T
2T
3T
4T
5T
6T
7T
8T
t
Figura 2: Formato de un carácter en la transmisión asíncrona en serie. que permite permite que el receptor receptor detecte posibles posibles fallos fallos en la transmisión. transmisión. Este bit es el lógico se elige de acuerdo con uno de dos convenios. convenios. En bit de paridad , y su valor lógico el convenio de paridad par se calcula de modo que el número total de unos de toda la palabra (incluido el propio bit de paridad) sea par; en el convenio de paridad impar, se fuerza a que el número total de unos en toda palabra sea impar. Supóngase, Supóngase, entonces, entonces, que durante la transmisión transmisión o bien en el proceso de decodidecodificación ocurre un error en un bit cualquiera, sea de datos o el de paridad, de manera que el receptor detecta detecta un valor valor lógico diferente al que en realidad realidad se transmitió. transmitió. La alteración de un solo bit siempre s iempre incrementa o disminuye en una unidad el número total de unos unos,, por por lo que que si éste éste era era orig origin inal alme ment ntee par par ahor ahoraa será será impa imparr y vice viceve versa rsa.. Por Por tant tanto, o, ya sea con el convenio de paridad par o con el de paridad impar, el receptor observará una palabra que nunca se podría haber transmitido con el esquema de paridad en uso, y deduce que necesariamente debe haber ocurrido algún error durante la transmisión. Desconoce, sin embargo, cuál es la posición del bit erróneo, pero reconoce al menos el fallo. Este mismo razonamiento se puede generalizar para tratar con el caso de que ocurra más de un bit erróneo. erróneo. Supóngase Supóngase ahora ahora que el número número total de bits con error es par. par. El cambio de valor de un número par de bits de una palabra no altera la paridad: si era par, el número total de unos sigue siendo par, y si era impar el número total de unos también es ahora impar. Así pues, teniendo el conjunto de bits de la palabra recibida la misma paridad que la emitida, el receptor asume que no ha sucedido ningún error, puesto que esta es la situación más frecuente. Pero si el número total de bits erróneos es impar, entonces, como la paridad de la palabra recibida cambia, sí se detectan los errores. errores. En cualquier cualquier caso, véase que el uso de un bit de paridad paridad tan sólo permite la detección de los errores de transmisión pero no su corrección, porque no existe forma Sign up to vote on this title de deducir en qué posición han ocurrido.
sencillo de impleEl mecanismo de adición y detección de un bit de paridad es muy mentar con un pequeño circuito combinacional. Basta generalizar la operación binaria booleana O EXCLUSIVO , que aquí representaremos por el símbolo ⊕ y que se define Useful
Not useful
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bits de datos
bit de paridad
bit de parada
1 0 0
T
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8T
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t
Figura 3: Formato de un carácter en la transmisión asíncrona en serie. de sus dos operandos. Sobre la base de que la operación ⊕ es asociativa, y teniendo en cuenta que x ⊕ y = 0 ⇔ x = y, si se quiere transmitir una palabra genérica x1 x2 . . . xm , xi ∈ {0, 1}i = 1, . . . , m con el convenio de paridad par el bit de paridad valdrá x p = x1 ⊕ x2 ⊕ · · · ⊕ xm
Es evidente que x p ⊕ x1 ⊕ · · · ⊕ xm = 0. Y el bit de paridad impar sería el inverso del bit de paridad par xi = x1 ⊕ x2 ⊕ · · · ⊕ xm
i.e. i.e. tal que que xi ⊕ x1 ⊕ · · · ⊕ xm = 1. En la figura 3 se ha representado representado a modo de ejemplo la señal emitida para transmitir la palabra 1010011 con el convenio de bit de paridad par y un bit de parada.
3
La inter interfaz faz en la la comuni comunicaci cación ón de datos datos asíncr asíncrona ona en serie
Cuando los equipos de procesamiento de datos (terminales y ordenadores) transmiten información con un sistema de transmisión asíncrona en serie, pueden hacerlo sólo a distancias limitadas porque la codificación de línea empleada es elemental. En consecuencia, cuencia, si entre esos equipos existe existe una distancia distancia grande o bien no se dispone dispone se un medio de comunicación directo, nos veremos obligados a utilizar otro tipo de técnicas más avanzadas. avanzadas. Sign up to vote on this title Useful useful que Una solución simple para estos casos es recurrir a las facilidades deNot transmisión proporcionan los servicios públicos de telecomunicaciones como la red telefónica. Con este planteamiento, para enviar información de un punto a otro se establece primero
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Modem
DTE
DCE
RS-232
Modem Red telefónica
DCE
DTE
RS-232
RS-232
Figura 4: Interfaz de transmisión de datos. En general, se dice que los equipos que transmiten o reciben datos son equipos ); y que los modem son equipos terminales de datos o DTE ( Data Terminal Equipment ); 5 ). Así, terminadores terminadores del circuito de datos o DCE ( Data Terminating Terminating Circuit Circuit Equipment ). con el esquema representado, un DTE emplea el medio de transmisión —que en este caso es un circuito de la red telefónica— indirectamente a través de su DCE asociado. Pero para que el intercambio de información entre un DTE y un DCE pueda producirse, es necesario un cierto grado de cooperación entre ambos. No basta sólo con que DTE y DCE empleen el mismo método de codificación y la misma velocidad de transmisión, sino que se requieren un conjunto de circuitos de control específicos para coordinar la transferencia de los datos. Con el propósito de simplificar las operaciones por parte de los usuarios y de uniformizar la construcción e interconexión de los equipos por parte de los distintos fabricantes, se han definido sistemas normalizados de intercambio de datos entre equipos DTE y DCE. Estas normas consisten en la especificación de cuatro conjuntos de características: mecánicas:: aquellas aquellas que detallan detallan la configuraci configuración ón del conector conector mecánico mecánico del • mecánicas DTE y del DCE (número de contactos, dimensiones, tolerancias mecánicas . . . ); • eléctricas: las que definen las características relativas a los niveles de tensión de
las señales que se intercambian, así como su temporización; • funcionales: definen el conjunto de señales de control, la función y el significado
asignado a cada una. Más adelante se ofrece un ejemplo concreto; procedimentales tales:: especifican especifican la secuencia secuencia de activac activación ión de señales señales de control control • procedimen ordenada en el tiempo que debe darse para que se produzca la transmisión de los datos. Sign up to vote on this title
3.1
La inter interfaz faz RS-23 RS-232 2
Useful
Not useful
La normalización de interfaz entre DTE y DCE que más se utiliza es la V.24/RS-232-
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conocida por EIA-232 o RS-232. La EIA-232 se estableció por vez primera en 1962 y ha sido sido revis revisada ada desde desde entonc entonces es en varia variass ocasio ocasiones nes (eso (eso sí, sin altera alterarr las caract caracterí erístic sticas as fundamentales). La versión actual está fechada en 1991 y se conoce como EIA-232-E. La revisión más reciente de V.24 es de 1993. A excepción de la terminología, ambas normas son idénticas y por eso se suelen presentar conjuntamente. Especificaciones Especificaciones mecánicas Las especificaciones mecánicas de la EIA-232 prescriben un conector mecánico en el DTE y el DCE de 25 contactos metálicos distribuidos en dos filas de 13 y 12 contactos. Este tipo de conectores conectores se definen definen también también en un documento independie independiente, nte, el ISO 6 2110 y se llaman conectores DB25. Cada contacto corresponde a un circuito diferente, si bien casi todos los circuitos circuitos están duplicados. duplicados. Por tal motivo, motivo, y puesto que no se utilizan simultáneamente, se han adoptado posteriormente conectores del mismo tipo pero con menor número de contactos, en concreto conectores DB9 y DB15. Especificaciones Especificaciones eléctricas Las especificaciones eléctricas indican una señalización digital binaria para todos los circuitos circuitos de intercambio. intercambio. Respecto Respecto a una referencia referencia de tierra común a todos los circuitos, un nivel de tensión más negativo que -3V. -3V. se interpreta como un 1 lógico, mientras que cualquier nivel de tensión mayor de 3V. se toma como un 0 lógico. La codificación de línea es, por tanto, NRZ. Estos valores asumen distancias menores de 15 m. y velocidades velocidades no superiores superiores a 20 Kbps. Ambas cifras cifras son conservadora conservadoras, s, pero es adecuado atenerse a estos límites. Especificaciones Especificaciones funcionales y procedimentales procedimentales Las especificaciones funcionales indican el tipo, función y asignación a los contactos mecánicos de cada uno de los circuitos de la interfaz. Estos pueden ser de tres clases diferentes: diferentes: de datos, de control control y de temporización temporización.. En la tabla 1 se resumen sus características. La interfaz RS-232 posee dos canales de transmisión datos, unoonprimario Signdeup to vote this titley otro secundario, y en cada uno de ellos los circuitos de transmisión y recepción están sepNot useful Useful . Normalmente, arados, lo que hace posible el funcionamiento en modo el full-duplex canal secundario sólo se utiliza para enviar algún mensaje de control distinto de los preasignados (véase la tabla 1) cuando los dispositivos operan en modo semi-duplex, y
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V.24
RS RS-232
Nombre
Dirección Señales de datos
103 104 118
BA BB SBA
104
SBB
Transmisión de datos Recepción de datos Trans ansmisión de datos secundario Recepción de datos secundario
Función
DCE DTE DCE DCE
Circuito de transmisión Circuito de recepción Circu ircuit itoo de tran transm smis isió iónn
DTE DTE
Circu ircuit itoo de recep ecepci ción ón
Señales de control
105 106
CA CB
Petición de envío Preparado para enviar
DCE DTE DTE
107
CC
DCE preparado
DTE
108.2
CD
DTE preparado
DCE
125
CE
Indicador de llamada
DTE
109
CF
DTE DTE
110
CG
111
CH
112
CI
133 120
CJ SCA
121
SCB
122
DCF
140
RL
Detector de señal recibida Detector de señal de calidad Selector de la tasa de datos Selector de la tasa de datos Preparado para recibir Petición de envío secundaria Preparado para enviar; canal secundario Detector de señal recibida; canal secundario Bucle remoto
141
LL
Bucle local
DCE
142
TM
Modo test
DTE
113
DA
114
DB
Temporización de transmisión T i ió
DTE DTE DCE DCE DTE DTE DCE DCE DCE DTE DTE DTE DTE DCE
El DTE desea transmitir El DCE está prepa eparado para recibir; respuesta a la petición de envío El DCE está preparado para funcionar El DTE está preparado para funcionar El DCE está recibiendo una señal de llamada El DCE DCE está está reci recibi bien endo do una una seña señall válida por la línea Los Los dato datoss reci recibi bido doss cont contie iene nenn una una proporción de errores alta Sele Selecc ccio iona na una una de dos dos tasa tasass de datos Sele Selecc ccio iona na una una de dos dos tasa tasass de datos Control de flujo ON - OFF El DTE DTE dese deseaa tran transm smit itir ir en el cana canall secundario de datos El DCE DCE está está prep prepar arad adoo para para reci recibi birr por el canal secundario El DCE DCE está está reci recibi bien endo do una una seña señall válida por la línea (canal secundario) Solicitud al DCE remoto para que devuelva las señales recibidas Solicitud al DCE local para que devuelve las señales recibidas SignDup CEtoenvote modon o tethis st title
Señales de temporización Useful
DCE DCE
DTE
Not useful
Seña Señall de relo relojj deri deriva vada da del del circ circui uito to 103 S ñ ld l jd i d d l i i
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Los circuitos 125 (RI, Ring Indicator ) y 109 (CD, Carrier Detect ) controlan el establecimiento de la conexión telefónica entre los dos equipos DCE. Cuando se realiza una llamada desde un DTE local a otro remoto, ya sea con un procedimiento manual o automático, el DCE llamado avisa a su DTE asociado activando la señal RI, y la detección del cambio de nivel en esta señal activa al equipo DTE. Además, el DCE remoto activa la señal CD siempre que recibe una señal eléctrica válida en su línea de entrada telefónica, y comunica de este modo al DTE la presencia de una conexión válida establecida. La señal 108.2 (DTR, Data Terminal Ready) está activa siempre que el DTE se encuentra preparado para transmitir y sirve para señalar esta condición a su DCE. Análogamente, la señal 107 (DSR, Data Set Ready) está activa cuando el DCE está preparado para recibir datos del DTE. La transmisión de datos está prohibida si cualquiera de estas dos señales de control se encuentra inactiva. inactiva. En condiciones operativas normales, cuando el DTE quiere enviar datos activa el circuito 105 (RTS, Request To Send ) y espera la respuesta del DCE, que consiste en la activación de la señal 106 (CTS, Clear To Send ). ). Una vez se haya recibido el permiso, el DTE puede proceder a enviar datos por su circuito de transmisión mientras la señal CTS permanezca activa; durante todo ese tiempo, mantiene la señal RTS también activa. El intercambio RTS– CTS constituye un par de señales de acción-reacción, y ofrece la posibilidad de regular el flujo de datos entre DTE y DCE. Además Además de la asíncrona, asíncrona, la interfaz interfaz RS-232 permite utilizar utilizar un sistema de transmisión síncrona, y para ello emplea tres circuitos de control, los 110, 111 y 112. Aunque no se expondrá el funcionamiento en modo síncrono, sí se presentará someramente la función de cada señal; el circuito 110 (SQD, Signal Quality Detector ) es activado por el DCE para indicar que la calidad de la señal de datos que recibe ha caído por debajo de un nivel mínimo aceptable. Casi todos los modem modernos pueden transmitir a más de una velocidad, así que la activación de la señal suele ser interpretada por el DTE como una petición para reducir la velocidad de transmisión/recepción cuando la línea telefónica se vuelve en exceso ruidosa. Los circuitos 111 y 112 (DSRD, Data Signal Rate Detector ) se utilizan precisamente para este propósito, puesto que tanto el DTE como el DCE pueden iniciar la modificación. Los circuitos 120 (S-RTS, Secondary Request To Send ), ), 121 (S-CTS, Secondary Clear To Send ) y 122 (S-CD, Secondary Carrier Detect ) son señales de control del canal secundario; su función se ha explicado anteriormente.
Sign up Local to voteLoop on this Las señales de control 140 (RL, Remote Loop), 141 (LL, ) y title 142 (TM, Not useful de Useful la conexión el DTE y el Test Mode) sirven para comprobar el grado de calidad entre DCE, siempre y cuando el DCE ofrezca la posibilidad de realizar un bucle interno de control, lo que es común en los equipos modernos. En el modo local, la salida de trans-
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V.24
Circuito
Nombre
Contac Contacto to DB-25
102 103 104 105 106 107 108.2 109 125
SIG TxD RxD RTS CTS DSR DTR CD RI
Signal Ground Transmisión de datos Recepción de datos Request To Send Clear To Send Data Set Ready Data Terminal Ready Carrier Detect Ring Indicator
7 2 3 4 5 6 20 8 22
Contac Contacto to DB-9
5 3 2 7 8 6 4 1 9
Tabla 2: Asignación de contactos de la interfaz RS-232. Conectores DB25 y DB9. el modo de transmisión síncrona y sirven para enviar pulsos de reloj entre el DTE y el DCE y a la inversa, con objeto de establecer una referencia de tiempos común. Para terminar, el circuito 102 (GND o SIG, Signal Ground ) es l retorno de tierra común a todos los demás circuitos, de datos, control o temporización. La transmisión no es, por tanto, balanceada. 3.2 3.2
Mode Modem m nulo nulo
Cuando la separación entre dos equipos DTE es tan corta que permite interconectarlos directamente, se puede hacer uso de una configuración especial sin dejar de utilizar la interfaz de comunicaciones RS-232 pero también sin necesidad de utilizar equipos DCE. Para ello, los circuitos de intercambio de las interfaces RS-232 de los dos DTE se deben interconectar de manera que cada uno crea que está intercambiando datos con un DCE y no con el otro DTE. Se denomina a esta configuración modem nulo y, en realidad, no hay una única manera de conseguirla. En la figura 5 se ha representa representado do una posible configuraci configuración ón de modem nulo. En ella, y con respecto a las señales de control, obsérvense las siguientes características: a latitle entrada • La señal de salida DTR de cada DTE se ha conectado Sign updirectamente to vote on this
DSR del otro y, al mismo tiempo, a la entrada RI. De este modo, siempre que el useful Useful DTE local está preparado para transmitir, el remoto advierte estaNot condición;
• la salida RTS de cada DTE se ha unido con la entrada CTS del mismo DTE y
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Figura 5: Esquema de modem nulo.
4
El dispos disposit itiv ivo o USAR USART T
La mayoría de los ordenadores vienen equipados de fábrica con uno o dos sencillos dispositivos de comunicaciones que presentan hacia el exterior la interfaz RS-232. A través de ellos es posible intercambiar información entre periféricos con una tasa de transferencia no muy elevada y la memoria o la CPU del sistema. Un pequeño conjunto de circuitos integrados diseñados específicamente para esa tarea controlan el funcionamiento de la interfaz RS-232 y la transferencia de datos. El dispositivo recibe el nombre genérico de USART ( Universal Synchronous Asynchronous chronous Receiver Transmitter Transmitter ) y es completamente accesible al programador de sistemas o al programador de aplicaciones, quien puede seleccionar y monitorizar sus condiciones de funcionamiento accediendo a un conjunto de registros. La USART realiza, básicamente, dos funciones: • una conversión paralelo–serie de las palabras que transmite y una conversión
serie–paralelo de las palabras recibidas. Tal conversión se necesita porque los ordenadores procesan la información en grupos Sign de bits, en bits up no to vote on individuales; this title Useful de Not useful formato la interfaz RS-232 • la transmisión de una señal eléctrica acorde al
(síncrona o asíncrona), así como la recuperación de los bits de datos a partir de la señal recibida en la interfaz.
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lamente cuando está preparada para transmitir el siguiente grupo de palabras o bien cuando cuando ha recibido recibido un nuevo nuevo grupo de palabras. palabras. De este modo, el procesador procesador queda liberado de la tarea de supervisar continuamente el estado del dispositivo para proceder a transmitir o recibir, y la USART solamente reclama su atención cuando precisa mover los datos recibidos hacia la memoria o desde la memoria a la USART. USART. El funcionamiento detallado y el método de programación de un dispositivo USART deben consultarse en las hojas de datos del fabricante.
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