రూ .232 సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్: బేసిక్స్, వర్కింగ్ & స్పెసిఫికేషన్స్

పరిశ్రమలు మరియు వాణిజ్య ఉత్పత్తులలో ఉపయోగించబడే పురాతన, ఇంకా ప్రజాదరణ పొందిన కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్ ఒకటి RS232 కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకో l. RS232 అనే పదం "సిఫార్సు చేయబడిన ప్రామాణిక 232" ను సూచిస్తుంది మరియు ఇది సాధారణంగా మధ్యస్థ దూరాలలో డేటాను ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగించే ఒక రకమైన సీరియల్ కమ్యూనికేషన్. ఇది 1960 లలో తిరిగి ప్రవేశపెట్టబడింది మరియు కంప్యూటర్ ప్రింటర్లు, ఫ్యాక్టరీ ఆటోమేషన్ పరికరాలు వంటి అనేక అనువర్తనాల్లోకి ప్రవేశించింది. ఈ రోజు RS485, SPI, I2C, CAN మొదలైన అనేక ఆధునిక కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌లు ఉన్నాయి. ఆసక్తి ఉంటే మీరు వాటిని తనిఖీ చేయవచ్చు. ఈ వ్యాసంలో, మేము RS232 ప్రోటోకాల్ యొక్క ప్రాథమికాలను మరియు ఇది ఎలా పనిచేస్తుందో అర్థం చేసుకుంటాము.

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ అంటే ఏమిటి?

టెలికమ్యూనికేషన్‌లో, కంప్యూటర్ బస్సు ద్వారా వరుసగా డేటాను పంపే విధానాన్ని సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ అంటారు, అంటే డేటా బిట్‌గా ప్రసారం చేయబడుతుంది. సమాంతర సమాచార మార్పిడిలో డేటా ఒక సమయంలో అనేక డేటా లైన్లు లేదా బస్సులలో బైట్ (8 బిట్) లేదా అక్షరంతో ప్రసారం చేయబడుతుంది. సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ సమాంతర కమ్యూనికేషన్ కంటే నెమ్మదిగా ఉంటుంది కాని తక్కువ ఖర్చు మరియు ఆచరణాత్మక కారణాల వల్ల దీర్ఘ డేటా ప్రసారానికి ఉపయోగిస్తారు.

అర్థం చేసుకోవడానికి ఉదాహరణ:

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ - మీరు మెషిన్ గన్స్ ఉపయోగించి లక్ష్యాన్ని షూట్ చేస్తున్నారు, ఇక్కడ బులెట్లు ఒక్కొక్కటిగా లక్ష్యాన్ని చేరుతాయి.

సమాంతర కమ్యూనికేషన్ - మీరు షాట్‌గన్ ఉపయోగించి లక్ష్యాన్ని షూట్ చేస్తున్నారు, ఇక్కడ ఒకేసారి అనేక బుల్లెట్లు చేరుతాయి.

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌లో డేటా బదిలీ మోడ్‌లు:

• అసమకాలిక డేటా బదిలీ - గడియారపు పల్స్ ద్వారా డేటా బిట్స్ సమకాలీకరించబడని మోడ్. క్లాక్ పల్స్ అనేది ఎలక్ట్రానిక్ వ్యవస్థలో ఆపరేషన్ యొక్క సమకాలీకరణకు ఉపయోగించే సిగ్నల్.
• సింక్రోనస్ డేటా బదిలీ - గడియారపు పల్స్ ద్వారా డేటా బిట్స్ సమకాలీకరించబడిన మోడ్.

సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ యొక్క లక్షణాలు:

• ప్రసార వేగాన్ని కొలవడానికి బాడ్ రేటు ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఒక సెకనులో ప్రయాణించే బిట్ల సంఖ్యగా వర్ణించబడింది . ఉదాహరణకు, బాడ్ రేటు 200 అయితే సెకనుకు 200 బిట్స్ ఉత్తీర్ణత. టెలిఫోన్ లైన్లలో, బాడ్ రేట్లు 14400, 28800 మరియు 33600 గా ఉంటాయి.
• "టి" గా సూచించబడే ప్రసారాన్ని ఆపడానికి ఒకే ప్యాకెట్ కోసం స్టాప్ బిట్స్ ఉపయోగించబడతాయి. కొన్ని విలక్షణ విలువలు 1, 1.5 & 2 బిట్స్.
• పారిటీ బిట్ అనేది లోపాలను తనిఖీ చేసే సరళమైన రూపం. నాలుగు రకాలు ఉన్నాయి, అనగా, బేసి, గుర్తించబడిన మరియు అంతరం. ఉదాహరణకు, 011 ఒక సంఖ్య అయితే పారిటీ బిట్ = 0, అనగా, సమానత్వం మరియు సమానత్వం = 1, అంటే బేసి సమానత్వం.

RS232 అంటే ఏమిటి?

RS232C “సిఫార్సు చేయబడిన ప్రామాణిక 232 సి” అనేది ప్రామాణిక 25 పిన్ యొక్క ఇటీవలి వెర్షన్, అయితే RS232D 22 పిన్స్. కొత్త పిసి యొక్క మగ డి-టైప్‌లో ఇది 9 పిన్‌లు.

RS232 అనేది సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ కోసం ఉపయోగించే ఒక ప్రామాణిక ప్రోటోకాల్, ఇది కంప్యూటర్ మరియు దాని పరిధీయ పరికరాలను వాటి మధ్య సీరియల్ డేటా మార్పిడిని అనుమతించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది పరికరాల మధ్య డేటా మార్పిడి కోసం ఉపయోగించే మార్గం కోసం వోల్టేజ్‌ను పొందుతుంది. ఇది 1.492kbps రేటుతో 50 అడుగుల వరకు సీరియల్ కమ్యూనికేషన్‌లో ఉపయోగించబడుతుంది. EIA నిర్వచించినట్లుగా, RS232 డేటా ట్రాన్స్మిషన్ ఎక్విప్మెంట్ (DTE) మరియు డేటా కమ్యూనికేషన్ ఎక్విప్మెంట్ (DCE) ను కనెక్ట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రింటర్ మరియు కంప్యూటర్ మధ్య డేటాను బదిలీ చేయడానికి RS232 కు సంబంధించి యూనివర్సల్ ఎసిన్క్రోనస్ డేటా రిసీవర్ & ట్రాన్స్మిటర్ (UART) ఉపయోగించబడుతుంది. మైక్రోకంట్రోలర్లు అలాంటి వోల్టేజ్ స్థాయిలను నిర్వహించలేవు, కనెక్టర్లు RS232 సిగ్నల్స్ మధ్య అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఈ కనెక్టర్లను DB-9 కనెక్టర్‌ను సీరియల్ పోర్ట్‌గా పిలుస్తారు మరియు అవి రెండు రకాల మేల్ కనెక్టర్ (DTE) & ఫిమేల్ కనెక్టర్ (DCE).

ఎలక్ట్రికల్ స్పెసిఫికేషన్స్

క్రింద ఇవ్వబడిన RS232 యొక్క ఎలక్ట్రికల్ స్పెసిఫికేషన్లను చర్చిద్దాం:

• వోల్టేజ్ స్థాయిలు: RS232 గ్రౌండ్ & 5 వి స్థాయిగా కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. బైనరీ 0 + 5V నుండి + 15Vdc వరకు వోల్టేజ్‌లతో పనిచేస్తుంది. దీనిని 'ఆన్' లేదా స్పేసింగ్ (హై వోల్టేజ్ స్థాయి) అని పిలుస్తారు, అయితే బైనరీ 1 -5V నుండి -15Vdc వరకు వోల్టేజ్‌లతో పనిచేస్తుంది. దీనిని 'ఆఫ్' లేదా మార్కింగ్ (తక్కువ వోల్టేజ్ స్థాయి) అంటారు.
• అందుకున్న సిగ్నల్ వోల్టేజ్ స్థాయి: + 3V నుండి +13 Vdc వరకు అందుకున్న సిగ్నల్ వోల్టేజ్‌లపై బైనరీ 0 పనిచేస్తుంది & -3V నుండి -13 Vdc వరకు వోల్టేజ్‌లతో బైనరీ 1 పనిచేస్తుంది.
• లైన్ ఇంపెడెన్సులు: వైర్ల ఇంపెడెన్స్ 3 ఓంల నుండి 7 ఓంల వరకు ఉంటుంది & గరిష్ట కేబుల్ పొడవు 15 మీటర్లు, కానీ యూనిట్ పొడవుకు కెపాసిటెన్స్ పరంగా కొత్త గరిష్ట పొడవు.
• ఆపరేషన్ వోల్టేజ్: ఆపరేషన్ వోల్టేజ్ 250 వి ఎసి గరిష్టంగా ఉంటుంది.
• ప్రస్తుత రేటింగ్: ప్రస్తుత రేటింగ్ గరిష్టంగా 3 ఆంప్స్ ఉంటుంది.
• విద్యుద్వాహక తట్టుకునే వోల్టేజ్: 1000 VAC నిమి.
• స్లీవ్ రేట్: సిగ్నల్ స్థాయిల మార్పు రేటును స్లీవ్ రేట్ అంటారు. దాని వధించిన రేటు 30 V / మైక్రోసెకండ్ వరకు ఉంటుంది మరియు గరిష్ట బిట్రేట్ 20 kbps గా ఉంటుంది.

RS232 ఎలా పనిచేస్తుంది?

RS232 ఒకదానికొకటి డేటాను మార్పిడి చేసే రెండు-మార్గం కమ్యూనికేషన్‌పై పనిచేస్తుంది. ఒకదానికొకటి అనుసంధానించబడిన రెండు పరికరాలు ఉన్నాయి, (డిటిఇ) డేటా ట్రాన్స్మిషన్ ఎక్విప్మెంట్ & (డిసిఇ) డేటా కమ్యూనికేషన్ ఎక్విప్మెంట్, ఇందులో టిఎక్స్డి, ఆర్ఎక్స్డి, మరియు ఆర్టిఎస్ & సిటిఎస్ వంటి పిన్స్ ఉన్నాయి. ఇప్పుడు, DTE మూలం, RTS ఉత్పత్తి పంపడానికి అభ్యర్థన డేటా. అప్పుడు మరొక వైపు నుండి DCE, CTS, డేటాను స్వీకరించే మార్గాన్ని క్లియర్ చేస్తుంది. ఒక మార్గాన్ని క్లియర్ చేసిన తరువాత, ఇది సిగ్నల్ పంపడానికి DTE మూలం యొక్క RTS కి సిగ్నల్ ఇస్తుంది. అప్పుడు ముక్కలతో ప్రసారమయ్యే DTE వరకు DCE. ఇప్పుడు మళ్ళీ DCE నుండిమూలం, డిటిఇ మూలాల యొక్క ఆర్టిఎస్ మరియు సిటిఎస్ ద్వారా అభ్యర్థనను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు డేటాను స్వీకరించడానికి మార్గాన్ని క్లియర్ చేస్తుంది మరియు డేటాను పంపడానికి సిగ్నల్ ఇస్తుంది. డేటా ట్రాన్స్మిషన్ జరిగే మొత్తం ప్రక్రియ ఇది.

TXD	ట్రాన్స్మిటర్
RXD	స్వీకర్త
ఆర్టీఎస్	పంపడానికి అభ్యర్థించండి
CTS	పంపడానికి క్లియర్ చేయండి
GND	GROUND

ఉదాహరణకు: సిగ్నల్స్ లాజిక్ 1 కు సెట్ చేయబడ్డాయి, అనగా -12 వి. డేటా ట్రాన్స్మిషన్ తదుపరి బిట్ నుండి మొదలవుతుంది మరియు దీనిని తెలియజేయడానికి, డిటిఇ ప్రారంభ బిట్ను డిసిఇకి పంపుతుంది. ప్రారంభ బిట్ ఎల్లప్పుడూ '0', అనగా +12 V & తదుపరి 5 నుండి 9 అక్షరాలు డేటా బిట్స్. మేము పారిటీ బిట్‌ను ఉపయోగిస్తే, 8 బిట్స్ డేటాను ప్రసారం చేయవచ్చు, అయితే పారిటీ ఉపయోగించకపోతే, 9 బిట్స్ ప్రసారం అవుతున్నాయి. స్టాప్ బిట్స్ ట్రాన్స్మిటర్ ద్వారా పంపబడతాయి, దీని విలువలు డేటా ట్రాన్స్మిషన్ తర్వాత 1, 1.5 లేదా 2 బిట్స్.

మెకానికల్ స్పెసిఫికేషన్

యాంత్రిక వివరాల కోసం, మేము DB-25 మరియు DB-9 అనే రెండు రకాల కనెక్టర్ల గురించి అధ్యయనం చేయాలి. DB-25 లో, 25 పిన్‌లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, ఇవి చాలా అనువర్తనాల కోసం ఉపయోగించబడుతున్నాయి, అయితే కొన్ని అనువర్తనాలు మొత్తం 25 పిన్‌లను ఉపయోగించలేదు. కాబట్టి, పరికరాలు మరియు పరికరాల సౌలభ్యం కోసం 9 పిన్ కనెక్టర్ తయారు చేయబడింది.

ఇప్పుడు, ఇక్కడ మేము మైక్రోకంట్రోలర్లు మరియు కనెక్టర్ మధ్య కనెక్షన్ కోసం ఉపయోగించే DB-9 పిన్ కనెక్టర్ గురించి చర్చిస్తున్నాము. ఇవి రెండు రకాలు: మగ కనెక్టర్ (డిటిఇ) & ఫిమేల్ కనెక్టర్ (డిసిఇ). పై వరుసలో 5 పిన్స్ మరియు దిగువ వరుసలో 4 పిన్స్ ఉన్నాయి. దీనిని తరచుగా DE-9 లేదా D- రకం కనెక్టర్ అంటారు.

DB-9 కనెక్టర్ యొక్క పిన్ నిర్మాణం:

పిన్ వివరణ DB-9 కనెక్టర్:

పిన్ నం.	పిన్ పేరు	పిన్ వివరణ
1	CD (క్యారియర్ డిటెక్ట్)	DCE నుండి ఇన్కమింగ్ సిగ్నల్
2	RD (డేటాను స్వీకరించండి)	DTE నుండి ఇన్‌కమింగ్ డేటాను అందుకుంటుంది
3	TD (డేటాను ప్రసారం చేయండి)	అవుట్గోయింగ్ డేటాను DCE కి పంపండి
4	DTR (డేటా టెర్మినల్ రెడీ)	అవుట్గోయింగ్ హ్యాండ్ షేకింగ్ సిగ్నల్
5	GND (సిగ్నల్ గ్రౌండ్)	సాధారణ సూచన వోల్టేజ్
6	DSR (డేటా సెట్ రెడీ)	ఇన్కమింగ్ హ్యాండ్ షేకింగ్ సిగ్నల్
7	RTS (పంపడానికి అభ్యర్థన)	ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి అవుట్గోయింగ్ సిగ్నల్
8	CTS (పంపడానికి క్లియర్)	ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి ఇన్‌కమింగ్ సిగ్నల్
9	RI (రింగ్ ఇండికేటర్)	DCE నుండి ఇన్కమింగ్ సిగ్నల్

హ్యాండ్‌షేకింగ్ అంటే ఏమిటి?

హ్యాండ్‌షేకింగ్ అనేది డేటా యొక్క వాస్తవ బదిలీకి ముందు కనెక్షన్ చేయడానికి డిటిఇ నుండి డిసిఇకి సిగ్నల్‌ను బదిలీ చేయడానికి ఉపయోగించే ప్రక్రియ. ట్రాన్స్మిటర్ & రిసీవర్ మధ్య సందేశం హ్యాండ్ షేకింగ్ ద్వారా చేయవచ్చు.

ఉన్నాయి ప్రక్రియలు కరచాలనములు 3 రకాల వంటి అనే: -

హ్యాండ్‌షేకింగ్ లేదు:

హ్యాండ్‌షేకింగ్ లేకపోతే, డిసిఇ ఇప్పటికే అందుకున్న డేటాను చదువుతుంది, అయితే డిటిఇ తదుపరి డేటాను ప్రసారం చేస్తుంది. అందుకున్న మొత్తం డేటా రిసీవర్ బఫర్ అని పిలువబడే మెమరీ ప్రదేశంలో నిల్వ చేయబడుతుంది. ఈ బఫర్ ఒక బిట్‌ను మాత్రమే నిల్వ చేయగలదు కాబట్టి తదుపరి బిట్ రాకముందే రిసీవర్ మెమరీ బఫర్‌ను తప్పక చదవాలి. రిసీవర్ బఫర్‌లో నిల్వ చేసిన బిట్‌ను చదవలేకపోతే మరియు తదుపరి బిట్ వస్తే అప్పుడు నిల్వ చేసిన బిట్ పోతుంది.

దిగువ రేఖాచిత్రంలో చూపినట్లుగా, 5 ^వ బిట్ రాక వరకు 4 ^వ బిట్‌ను రిసీవర్ చదవలేకపోయింది మరియు ఈ ఫలితం 4 ^వ బిట్‌ను 5 ^వ బిట్ మరియు 4 ^వ బిట్‌ను అధిగమించింది.

హార్డ్వేర్ హ్యాండ్ షేకింగ్:

• ఇది డేటా ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి నిర్దిష్ట సీరియల్ పోర్ట్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, అనగా RTS & CTS.
• ఈ ప్రక్రియలో, ట్రాన్స్మిటర్ రిసీవర్‌ను డేటాను స్వీకరించడానికి సిద్ధంగా ఉందని అడుగుతుంది, ఆపై రిసీవర్ అది ఖాళీగా ఉందని బఫర్‌ను తనిఖీ చేస్తుంది, అది ఖాళీగా ఉంటే అది డేటాను స్వీకరించడానికి నేను సిద్ధంగా ఉన్నానని ట్రాన్స్‌మిటర్‌కు సిగ్నల్ ఇస్తుంది.
• ఇప్పటికే స్వీకరించిన డేటాను చదవలేనప్పుడు రిసీవర్ ట్రాన్స్మిటర్కు ఏ డేటాను పంపవద్దని సిగ్నల్ ఇస్తుంది.
• దీని పని విధానం హ్యాండ్‌షేకింగ్‌లో పైన వివరించిన విధంగా ఉంటుంది.

సాఫ్ట్‌వేర్ హ్యాండ్‌షేకింగ్:

• ఈ ప్రక్రియలో, రెండు రూపాలు ఉన్నాయి, అనగా, X-ON & X-OFF. ఇక్కడ, 'X' ట్రాన్స్మిటర్.
• X-ON అనేది డేటా ట్రాన్స్మిషన్ను తిరిగి ప్రారంభించే భాగం.
• X-OFF అనేది డేటా ట్రాన్స్మిషన్ను పాజ్ చేసే భాగం.
• డేటా ప్రవాహాన్ని నియంత్రించడానికి మరియు ప్రసార సమయంలో నష్టాన్ని నివారించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది.

RS232 కమ్యూనికేషన్ యొక్క అనువర్తనాలు

• మౌస్, ప్రింటర్లు, మోడెమ్ మొదలైన పరిధీయ పరికరాలను కనెక్ట్ చేయడానికి పాత తరం PC లలో RS232 సీరియల్ కమ్యూనికేషన్ ఉపయోగించబడుతుంది.
• ఈ రోజుల్లో, RS232 స్థానంలో అధునాతన USB ఉంది.
• ఇది పిఎల్‌సి యంత్రాలు, సిఎన్‌సి యంత్రాలు మరియు సర్వో కంట్రోలర్‌లలో కూడా ఉపయోగించబడుతుంది ఎందుకంటే ఇది చాలా తక్కువ ధరలో ఉంటుంది.
• ఇది ఇప్పటికీ కొన్ని మైక్రోకంట్రోలర్ బోర్డులు, రసీదు ప్రింటర్లు, పాయింట్ ఆఫ్ సేల్ సిస్టమ్ (పోస్) మొదలైనవి ఉపయోగిస్తుంది.