Diferencia entre revisiones de «RS-232»

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=<nowiki/>=
{{Fusionar|Interfaz EIA.232/v.24}}
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{{wikificar|informática|t=20120611041725}}
'''RS-232''' (''Recommended Standard 232''), en español: “Estándar Recomendado 232”, también conocido como '''[[Electronic Industries Alliance|EIA]]/[[Telecommunications Industry Association|TIA]] RS-232C''', es una [[interfaz (electrónica)|interfaz]] que designa una [[norma lógica (tecnología)|norma]] para el intercambio de una serie de [[dato]]s [[binario]]s entre un [[ETD|DTE]] (''Data Terminal Equipment'', “Equipo [[terminal de computadora|Terminal]] de Datos”) y un [[ETCD|DCE]] (''Data Communication Equipment'', Equipo de Comunicación de Datos), aunque existen otras en las que también se utiliza la interfaz RS-232. Una definición equivalente publicada por la [[Unión Internacional de Telecomunicaciones|UIT]] se denomina '''V.24'''.
Una de las interfaces [[Puerto serie|serie]] más populares y utilizadas en la transmisión de datos es la conocida como EIA-232, desarrollada originalmente para la interconexión de un '''DTE''' con un '''DCE'''.<ref name="EIA">{{cita libro |apellido=Santos González |nombre=Manuel |año=2007 |título=Sistemas Telamáticos |idioma=español |ubicación=Madrid |editorial=RA-MA Editorial}}</ref>
[[Archivo:RS-232.jpeg|thumb|Conector RS-232 (DB-9 hembra).]]
En particular, existen ocasiones en que interesa conectar otro tipo de equipamientos, como pueden ser [[computador]]es. Evidentemente, en el caso de interconexión entre los mismos, se requerirá la conexión de un DTE con otro DTE. Para ello se utiliza una conexión entre los dos DTE sin usar módem, por ello se llama [[módem nulo]] (''null modem'').
 
La primera especificación de esta interfaz se publicó en 1962 y desde entonces ha sido revisada varias veces.Una de las revisiones más extendidas fue la ''EIA-232-C''. El primer nombre que recibió esta interfaz fue '''RS-232''', nombre que aún hoy se utiliza ampliamente, a pesar de que dicho estándar lo adoptaría la organización de estadarización norteamericana [[Electronic Industries Alliance|EIA]] (''Electronic Industries Alliance'', o hasta 1997 ''Electronic Industries Association'') cambiando su nombre al actual '''EIA-232'''.<ref name="EIA" />
El RS-232 consiste en un conector tipo [[D-sub|DB-25]] (de 25 [[Pin (electrónica)|pines]]), aunque es normal encontrar la versión de 9 pines ([[DE-9]], o popularmente mal denominados [[DB-9]]), más barato e incluso más extendido para cierto tipo de periféricos (como el ratón serie de la [[Computadora personal|PC]]).
 
Posteriormente la ITU-T desarrolló las correspondientes recomendaciones basadas en la interfaz '''EIA-232'''. La recomendación ''V.24'' especifica los aspectos funcionales y operacionales, es decir, se definene que circuitos o señales tienen que implementarse en la interfaz y la función de cada uno de ellos. Los aspectos eléctricos de la interfaz están definidos en la recomendación ''V.28''.<ref name="EIA" />
== Conexiones (desde la perspectiva del DTE) ==
 
== Especificaciones Mecánicas ==
En la siguiente tabla se muestran las señales RS-232 más comunes según los pines asignados:
 
* Se utiliza un cable de 25 conductores, cada uno de ellos con una función específica. En la mayor parte de las aplicaciones no se utilizan todos los conductores.
{|align=center class="wikitable"
!colspan="2" | Señal !! [[D-sub|DB-25]] !! [[DE-9]] ([[DB-9]], TIA-574) !! [[Electronic Industries Alliance|EIA]]/[[Telecommunications Industry Association|TIA]] 561 !! Host !! RJ-50 !! MMJ<ref group="nota">''Modified Modular Jack'' (MMJ)</ref>
|-
| ''Common Ground'' || G || 7 || 5 || 4 || 4,5 || 6 || 3,4
|-
| ''Transmitted Data'' || TD || 2 || 3 || 6 || 3 || 8 || 2
|-
| ''Received Data'' || RD || 3 || 2 || 5 || 6 || 9 || 5
|-
| ''Data Terminal Ready'' || DTR || 20 || 4 || 3 || 2 || 7 || 1
|-
| ''Data Set Ready'' || DSR || 6 || 6 || 1 || 7 || 5 || 6
|-
| ''Request To Send'' || RTS || 4|| 7|| 8 || 1 || 4 || -
|-
| ''Clear To Send'' || CTS || 5 || 8 || 7 || 8 || 3 || -
|-
| ''Carrier Detect'' || DCD || 8 || 1 || 2 || 7 || 10 || -
|-
| ''Ring Indicator'' || RI || 22 || 9 || 1 || - || 2 || -
|}
 
* En los extremos del cable se utiliza un conector '''DB-25''' macho en uno de los extremos y un conector '''DB-25''' hembra en el otro. La norma no obliga a la utilización de este conector. De hecho existe una variante que utiliza conectores '''DE-9'''-
== Construcción física ==
 
* Se utiliza la norma ''ISO 2110'' desarrollada por la '''ISO''' donde se incluyen las especificaciones mecánicas y asignación de pines del conector '''DB-25'''. Para las especificaciones mecánicas y asignación de pines del conector '''DE-9''' se utiliza la norma ''ISO-4092''.<ref name="EIA" />
La interfaz RS-232 está diseñada para imprimir documentos para distancias cortas, de hasta 15 metros según la norma , y para velocidades de comunicación bajas, de no más de 20 [[kbps]]. A pesar de esto, muchas veces se utiliza a mayores velocidades con un resultado aceptable. La interfaz puede trabajar en comunicación [[Transmisión asíncrona|asíncrona]] o [[Transmisión síncrona|síncrona]] y tipos de canal ''simplex'', ''half duplex'' o ''full duplex''. En un canal ''simplex'' los datos siempre viajarán en una dirección, por ejemplo desde DCE a DTE. En un canal ''half duplex'', los datos pueden viajar en una u otra dirección, pero sólo durante un determinado periodo de tiempo; luego la línea debe ser conmutada antes que los datos puedan viajar en la otra dirección. En un canal ''full duplex'', los datos pueden viajar en ambos sentidos simultáneamente. Las líneas de ''handshaking'' de la RS-232 se usan para resolver los problemas asociados con este modo de operación, tal como en qué dirección los datos deben viajar en un instante determinado.
 
* El conector hembra se utiliza para el '''DTE''' ''(ordenador)'' y el conector macho para el '''DCE''' ''(módem).
Si un dispositivo de los que están conectados a una interfaz RS-232 procesa los datos a una velocidad menor de la que los recibe deben de conectarse las líneas ''handshaking'' que permiten realizar un control de flujo tal que al dispositivo más lento le de tiempo de procesar la información. Las líneas de ''hand shaking'' que permiten hacer este control de flujo son las líneas RTS y CTS. Los diseñadores del estándar no concibieron estas líneas para que funcionen de este modo, pero dada su utilidad en cada interfaz posterior se incluye este modo de uso.
 
* La longitud del cable no puede exceder los 15 metros.
== Los circuitos y sus definiciones ==
 
== Especificaciones eléctricas ==
Las [[UART]] o U(S)ART (Transmisor y Receptor [[Asincronía|Asíncrono]] Universal) se diseñaron para convertir las señales que maneja la CPU y transmitirlas al exterior. Las UART deben resolver problemas tales como la conversión de [[Tensión (electricidad)|tensiones]] internas del DCE con respecto al DTE, gobernar las señales de control, y realizar la transformación desde el bus de datos de señales en paralelo a serie y viceversa. Debe ser robusta y deberá tolerar circuitos abiertos, cortocircuitos y escritura simultánea sobre un mismo pin, entre otras consideraciones. Es en la UART en donde se implementa la interfaz.
:En las especificaciones eléctricas se definen los niveles de voltaje y le tipo de señal a transmitir.<ref name="EIA" />
 
* Se utiliza codificación NRZ-L, es decir el ''cero'' lógico se codifica con un pulso positivo y ''uno'' lógico se codifica con un pulso negativo, con unos rangos de tensión permitidos de entre 3 y 15 v y de entre -3 y -15 v. La tensión nominal es de 12 v. Y la tensión máxima de 25 v.
Generalmente, cuando se requiere conectar un microcontrolador (con señales típicamente entre 3,3 y 5 [[Voltio|V]]) con un puerto RS-232 estándar, se utiliza un driver de línea, típicamente un [[MAX232]] o compatible, el cual mediante dobladores de tensión positivos y negativos, permite obtener la señal bipolar (típicamente alrededor de +/- 6V) requerida por el estándar.
 
* De los 25 sólo, cuatro son utilizados para datos. El resto son de control, temporización, tierra y pruebas. La especificación eléctrica para estos circuitos es igual que para los datos, considerando el estado ON equivalente al ''cero lógico'' y OFF al ''uno lógico''.
Para los propósitos de la RS-232 estándar, una conexión es definida por un cable desde un dispositivo al otro. Hay 25 conexiones en la especificación completa, pero es muy probable que se encuentren menos de la mitad de éstas en una interfaz determinada. La causa es simple, una interfaz ''full duplex'' puede obtenerse con solamente 3 cables.
 
* La tasa de bits máxima que se recomienda en la norma para la distancia máxima de 15 metros es de 20 kbps. Esta velocidad se puede aumentar si se disminuye la distancia de conexión. En la recomendación V.28 se especifica que en determinadas condiciones se podría llegar hasta 64 kbps.
Existe una cierta confusión asociada a los nombres de las señales utilizadas, principalmente porque hay tres convenios diferentes de denominación (nombre común, nombre asignado por la [[Electronic Industries Alliance|EIA]], y nombre asignado por el [[CCITT]]).
 
== Especificaciones Funcionales ==
En la siguiente tabla se muestran los tres nombres junto al número de pin del conector al que está asignado (los nombres de señal están desde el punto de vista del DTE (por ejemplo para Transmit Data los datos son enviados por el DTE, pero recibidos por el DCE):
 
:Existen 2 implementaciones funcionales de la '''EIA-232''' en función del conector y número de conductores utilizado.<ref name="EIA" />
{|align=center class="wikitable"
 
=== Implementación DB-25 ===
 
La definición de la funciones asigandas a cada uno de los pines de un conector DB-25 son las mostradas en la tabla siguiente:<ref name="EIA" />
 
{| border="0" style="background:#ffffff" align="top" class="sortable wikitable"
|+ align="center" style="background:DarkSlateBlue; color:white"|'''Función de los pines en el conector DB-25'''
! width="40 px" style="background:Lavender; color:Black"|No. pin
! width="40 px" style="background:Lavender; color:Black"|Nombre
! width="300 px" style="background:Lavender; color:Black"|Función
! width="50 px" style="background:Lavender; color:Black"|Dirección
|-
|1||||Protección a tierra|| -
! PIN
! EIA
! CCITT / V.24
! E/S
! Función DTE-DCE
|-
|2||TX||Transmisión de datos||DTE-DCE
|1 || CG || AA 101 || || Tierra del Chasis
|-
|3||RX||Recepción de datos||DCE-DTE
|2 || TD || BA 103 || Salida || Datos Transmitidos
|-
|4||RTS||Request to send -Petición para enviar||DTE-DCE
|3 || RD || AA 104 || Entrada || Datos Recibidos
|-
|5||CTS||Clear to send -Listo para enviar||DCE-DTE
|4 || RTS || CA 105 || Salida || Solicitud de Envío
|-
|6||DSR||Data Set Ready -DCE listo||DCE-DTE
|5 || CTS || CB 106 || Entrada || Listo para Enviar
|-
|7||GND||Tierra|| -
|6 || DSR || CC 107 || Entrada || Equipo de Datos Listo
|-
|8||DCD||Data Carrier Detect -Detección de portadora||DCE-DTE
|7 || SG || AB 102 || --- || Tierra de Señal
|-
|9||||Reservado para test||
|8 || DCD || CF 109 || Entrada || Portadora Detectada
|-
|10||||Reservado para test||
|9* || || || Entrada || Test de Voltaje Positivo
|-
|11||||Sin asignar||
|10* || || || Entrada || Test de Voltaje Negativo
|-
|12||DCD 2||Data Carrier Detect- Detección de portadora del canal secundario||DCE-DTE
|11 || || || || (no se usa)
|-
|13||CTS 2||Clear to send -Listo para enviar del canal secundario||DCE-DTE
|12+ || SCDC || SCF 122 || Entrada || Portadora Detectada-Secundario
|-
|14||TX 2||Transmisión de datos del canal secundario||DTE-DCE
|13+ || SCTS || SCB 121 || Entrada || Listo para Enviar-Secundario
|-
|15||TC||Temporización (reloj) de transmisión (modo síncrono)||DCE-DTE
|14+ || SBA 118 || || Salida || Datos Transmitidos-Secundario
|-
|16||RX 2||Recepción de datos del canal secundario||DCE-DTE
|15# || TC || DB 114 || Entrada || Reloj de Transmisión
|-
|17||RC||Temporización (reloj)de recepción (modo síncrono) ||DCE-DTE
|16+|| SRD || SBB 119 || Entrada || Datos Recibidos-Secundario
|-
|18||||Bucle local||DTE-DCE
|17#|| RC || DD 115 || Entrada || Reloj de Recepción
|-
|19||RTS 2||Request to Send -Petición para enviar del canal secundario||DTE-DCE
|18 || || || || (no se usa)
|-
|20||DTR||Data Terminal Ready -DTE listo||DTE-DCE
|19+ || SRTS || SCA 120|| Salida || Solicitud de Envío Secundario
|-
|21||SQ||Signal Quality -Bucle local y detector de calidad de la señal||DTE-DCE
|20 || DTR || CD 108,2|| Salida || Terminal de Datos Listo
|-
|22||RI||Ring Indicator -Indicador llamada entrante||DCE-DTE
|21*|| SQ || CG 110 || Entrada || Calidad de Señal
|-
|23||||Selector de Velocidad del DTE||DTE-DCE
|22 || RI || CE 125 || Entrada || Indicador de Timbre
|-
|24||XTC||Temporización (reloj) de transmisión (modo síncrono)||DTE-DCE
|23* || DSR|| CH 111 || Salida || Equipo de Datos Listo
|-
| || || CI 112 || Salida || Selector de Tasa de Datos
|-
|24* || XTC || DA 113 || Salida || Reloj de Transmisión Externo
|-
|25*|| || || Salida || Ocupado
|-
|25||||Reservado para test||
|}
 
* El pin 2 se utiliza para transmitir datos en serie desde el '''DTE''' al '''DCE''' (transmisión) y el pin 3 se utiliza para transmitir datos en serie desde el '''DCE''' al '''DTE'''(recepción).
En la tabla, el carácter que sigue al número de pin:
* (*) raramente se usa.
* (+) usado únicamente si se implementa el canal secundario.
* (#) usado únicamente sobre interfaces sincrónicas.
 
Además existen 2 pines más para la transmisión y recepción de datos para un canal secundario opcional. El 14 se utiliza transmisión y el 16 para recepción del canal secundario.
También, la dirección de la flecha indica cuál dispositivo (DTE o DCE) origina cada señal, a excepción de las líneas de tierra (---).
 
* Los pines 15, 17 y 24 se utilizan para enviar señales de reloj o sincronismo en el caso de llevar a cabo transmisiones síncronas. Para transmisiones asíncronas estos pines no se utilizan.
Sobre los circuitos, todos las tensiones están con respecto a la señal de tierra.
 
Los pines 9, 10, 18, 21 y 25 están reservados para realización de pruebas de transmisión y detección de la calidad de la señal. No se suelen utilizar.<ref name="EIA" />
Las convenciones que se usan son las siguientes:
 
Como se observa en la tabla anterior existen también pines de control '''CTS''' , '''RTS''' y '''DCD''' para el canal secundario.
{|align=center class="wikitable"
 
|-
=== Implementación DB-9 ===
! Tensión
 
! Señal
Debido a que muchos de los circuitos definidos en la implementación '''DB-25''' no se utilizan, se ha desarrollado una versión mas sencilla de la normal EIA-232 utilizando un conector '''DB-9''', con 9 pines. Al igual que para el conector '''DB-25''', el conector para el '''DTE''' (ordenador) debe ser hembra.<ref name="EIA" />
! Nivel Lógico
 
! Control
También se pueden encontrar interfaces serie EIA-232 que utilizan los dos tipos de conectores. Normalmente al '''DCE''' y '''DB-9''' hembra para la conexión al '''DTE'''.
|-
 
|''+3 a +15'' || Espacio || 0 || On
== Ejemplo de comunicación entre un DTE y un DCE ==
|-
 
|''-3 a –15'' || Marca || 1 || Off
A continuación se mostrará una temporización típica utilizada para la comunicación entre un '''DTE''' y un '''DCE''' cuando el '''DCE''' es un módem y se desea transmitir datos al '''DCE''' remoto. El proceso se puede dividir en 3 fases:<ref name="EIA" />
|-
|}
 
=== Fase 1 ===
Los valores de tensión se invierte con respecto a los valores lógicos. Por ejemplo, el valor lógico positivo corresponde a la tensión negativa. También un 0 lógico corresponde a la señal de valor verdadero ó activada. Por ejemplo, si la línea DTR está al valor 0 lógico, se encuentra en la gama de tensión que va desde +3 a +15&nbsp;[[Voltio|V]], entonces DTR está listo (''ready'').
 
Conexión DTE-DCE preparada. La primera fase se utiliza para comprobar que los dispositivos DTE y DCE están operativos:
El canal secundario a veces se usa para proveer un camino de retorno de información más lento, de unos 5 a 10 bits por segundo, para funciones como el envío de caracteres ACK o NAK, en principio sobre un canal ''half duplex''. Si el módem usado acepta esta característica, es posible para el receptor aceptar o rechazar un mensaje sin tener que esperar el tiempo de conmutación, un proceso que usualmente toma entre 100 y 200 milisegundos.
# El DTE activa la señal DTR (DTE listo).
# El DCE activa la señal DSR (DCE listo).
 
=== Fase 2 ===
== Características eléctricas de cada circuito ==
 
Establecimiento de la conexión DTE-DTE y transferencia de datos:
Los siguientes criterios son los que se aplican a las características eléctricas de cada una de las líneas:
# El DTE activa la señal RTS (Petición para enviar) para solicitar el envío de datos al módem.
# El módem realiza la conexión con el módem remoto.
# Cuando el módem remoto acepta la comunicación se activa la señal DCD (Detector de portadora) para indicar que la conexión ha sido establecida.
# El DCE activa la señal CTS (Listo para enviar) para indicar al DTE que ya está listo para enviar datos.
# Se lleva a cabo la transferencia de datos por las líneas de transmisión y recepción.
 
=== Fase 3 ===
# La magnitud de una tensión en circuito abierto no excederá los 25&nbsp;V.
# El conductor será apto para soportar un corto con cualquier otra línea en el cable sin daño a sí mismo o a otro equipamiento, y la corriente de cortocircuito no excederá los 0,5&nbsp;[[Amperio|A]].
# Las señales se considerarán en el estado de MARCA, (nivel lógico “1”), cuando la tensión sea más negativa que -3&nbsp;V con respecto a la línea de ''Signal Ground''. Las señales se considerarán en el estado de ESPACIO, (nivel lógico “0”), cuando la tensión sea más positiva que +3&nbsp;V con respecto a la línea ''Signal Ground''. La gama de tensiones entre -3&nbsp;V y +3&nbsp;V se define como la región de transición, donde la condición de señal no está definida.
# La [[impedancia]] de carga tendrá una resistencia a DC de menos de 7000&nbsp;[[Ohmio|Ω]] al medir con una tensión aplicado de entre 3 a 25&nbsp;V pero mayor de 3000&nbsp;Ω cuando se mida con una tensión de menos de 25&nbsp;V..
# Cuando la resistencia de carga del terminal encuentra los requerimientos de la regla 4 anteriormente dicha, y la tensión de la terminal de circuito abierto está a 0&nbsp;V, la magnitud del potencial de ese circuito con respecto a Signal Ground estará en el rango de 5 a 15&nbsp;V.
# El driver de la interfaz mantendrá una tensión entre -5 a –15&nbsp;V relativos a la Signal Ground para representar una condición de MARCA. El mismo driver mantendrá una tensión de entre 5&nbsp;V a 15&nbsp;V relativos a Signal Ground para simbolizar una señal de ESPACIO. Obsérvese que esta regla junto con la Regla 3, permite 2&nbsp;V de margen de ruido. En la práctica, se utilizan –12 y 12&nbsp;V respectivamente.
# El driver cambiará la tensión de salida hasta que no se excedan 30&nbsp;V/µs, pero el tiempo requerido a la señal para pasar de –3&nbsp;V a +3&nbsp;V de la región de transición no podrá exceder 1&nbsp;ms, o el 4% del tiempo de un bit.
# La desviación de capacitancia del terminal no excederá los 2500&nbsp;pF, incluyendo la capacitancia del cable. Obsérvese que cuando se está usando un cable normal con una capacitancia de 40 a 50&nbsp;pF/Pie de longitud, esto limita la longitud de cable a un máximo de 50 Pies, (15 m). Una capacitancia del cable inferior permitiría recorridos de cable más largos.
# La impedancia del driver del circuito estando apagado deberá ser mayor que 300&nbsp;Ω.
Existen en el mercado muchos circuitos integrados disponibles, (los chips 1488 y 1489, Max 232, etc) los cuales implementan drivers y receptores TTL, para una RS-232 de forma compatible con las reglas anteriores.
 
Finalización de la conexión:
== Véase también ==
# El DTE desactiva la señal RTS para indicar que se desea finalizar la conexión.
# El módem cuela la línea, desactiva la señal DCD y a continuación desactiva CTS.
 
== Notas y referencias ==
* [[Módem nulo]]
* [[D-sub]]
* [[Terminal de computadora]]
 
== Referencias ==
{{listaref}}
<references group="nota"/>
 
[[Categoría:BusesPuertos de Entrada/Salida]]
[[Categoría:Interfaces]]
[[Categoría:Tecnologías y protocolos de nivel físico]]
[[Categoría:Módem]]
[[Categoría:Conectores eléctricos]]
[[Categoría:Estándares de redes informáticas]]