Colani's PI, Arduino & Home Domotica

Nulmodems, een inleiding

Seriële communicatie met RS232. Één van de oudste en meest wijd vespreide communicatie methoden in computerwereld. De manier waarop deze communicatie dient plaats te vinden is vastgelegd in goed gedefiniëerde standaards. Met één uitzondering echter. De standaarden beschrijven het gebruik van DTE/DCE communicatie, de manier waarop een computer zou moeten communiceren met een apparaat als een modem. Ter informatie, DTE betekent data terminal equipment (computers etc.) terwijl DCE een afkorting is van data communication equipment (modems). Een belangrijk gebruik van seriële communicatie op dit moment—een seriële nulmodem configuratie met DTE/DTE communicatie—wordt niet zo nauwkeurig gedefiniëerd, zeker niet wanneer het op flow controle aankomt. De terminologie nulmodem voor de situatie waar twee computers direct met elkaar communiceren komt tegenwoordig zo vaak voor, dat de meeste mensen zich niet meer de betekenis van de term realiseren en dat een nulmodem eigenlijk een uitzondering is en niet de regel.

Vroeger zijn praktische oplossingen ontwikkeld om twee computers met elkaar te laten communiceren over een seriële nulmodem lijn. In de meeste gevallen worden de originele modem signalen hergebruikt om een vorm van handshaking te implementeren. Het gebruik van handshaking kan de maximaal mogelijke communicatiesnelheid verhogen omdat het de computers de mogelijkheid geeft de toevoer van informatie te regelen. Grote hoeveelheden binnenkomende informatie zijn toegestaan op momenten dat de computer in staat is het te verwerken, maar niet als de computer bezig is met het uitvoeren van andere taken. Als geen flow control is geïmplementeerd, dan is communicatie alleen maar mogelijk op snelheden waarbij het zeker is dat de ontvangende zijde de binnenkomende hoeveelheid informatie kan afhandelen, zelfs in de slechtst denkbare situaties.

RS232 oorspronkelijk gebruik

Wanneer we de pinnen van de RS232 connector beschouwen, dan zien we twee pinnen die zeer duidelijk voor flow control bedoeld zijn. Deze twee pinnen zijn de RTS, request to send en de CTS, clear to send. Met DTE/DCE communicatie (computer met modem) is de RTS een uitgang op de DTE en een ingang op de DCE. CTS is het antwoord signaal dat komt van de DCE.

Voordat een karakter gezonden wordt vraagt de DTE toestemming door de RTS uitgang te zetten. Er zal geen informatie worden verzonden, tot de toestemming door de DCE via de CTS lijn gegeven wordt. Als de DCE de binnenkomende gegevens niet kan verwerken, dan zal het CTS niveau laag worden. Een eenvoudig maar bruikbaar mechanisme dat flow control toestaat in één richting. De aanname is namelijk, dat de DTE altijd in staat is binnenkomende gegevens sneller te verwerken dan de DCE ze kan aanleveren. In het verleden was dit zeker waar. Modem snelheden van 300 baud waren gebruikelijk en 1200 baud werd gezien als een hoge snelheids verbinding.

Voor verdere controle op de uitwisseling van informatie hebben beide apparaten de mogelijkheid om hun status door te geven naar de andere kant. Voor dit doel zijn de DTR, data terminal ready en DSR, data set ready signalen aanwezig. De DTE gebruikt het DTR signaal om aan te geven dat het bereid is informatie te ontvangen terwijl de DCE het DSR signaal gebruikt voor hetzelfde doel. Voor het gebruik van deze signalering is niet een klein vraag en antwoord protocol noodzakelijk zoals met RTS/CTS handshaking. De signalen werken elk slechts in één richting.

Het laatste flow control signaal dat aanwezig is in DTE/DCE communicatie is de CD, of carrier detect. Eigenlijk wordt dit niet direct voor de controle van de communicatie gebruikt, maar meer om aan te geven of het modem in staat is om te communiceren met een ander modem. Het signaal geeft aan of er een communicatielink tussen beide modems aanwezig is.

Nulmodem zonder handshaking

Lees verder → Bericht ID 1104

Seriële RS232 kabel layout

Bijna niets in computer interfacing is verwarrender dan het kiezen van de juiste RS232 seriële kabel. Deze pagina’s zijn bedoeld om informatie te geven over de meest voorkomende seriële RS232 kabels bij regulier computergebruik, ofwel antwoord te geven op de vraag: “Hoe verbind ik seriële randapparatuur of computers onderling via RS232?”

RS232 connector pintoewijzing

De RS232 connector is oorspronkelijk ontworpen om 25 pinnen te benutten. Bij deze DB25 connector indeling was onder meer ruimte gemaakt voor een secundair serieel RS232 communicatiekanaal. In de praktijk wordt meestal slechts één serieel communicatiekanaal met bijbehorende handshake lijnen gebruikt. Er zijn slechts weinig computers op de markt gebracht waar beide seriële RS232 kanalen zijn geïmplementeerd. Voorbeelden hiervan zijn de Sun SparcStation 10 en 20 modellen en de Dec Alpha Multia. Ook op een aantal Telebit modem modellen is het secondaire kanaal aanwezig. Het kan gebruikt worden om de modem status op te vragen wanneer het modem on-line is en bezig met communiceren. Op personal computers is de kleinere DB9 versie nu populairder. In de schema’s zijn de signalen die bij beide connectoren voorkomen zwart aangegeven. De rode teksten geven signalen aan die alleen een gedefiniëerd zijn bij de grotere uitvoering. Let op, dat de afscherming bij de grote connector met pin 1 wordt verbonden terwijl daar bij de DB9 connector versie de buitenkant van de connector voor wordt gebruikt.

De pintoewijzing van de DEC modified modular jack is hier ook getoond. Dit type connector is alleen gebruikt op apparatuur van Digital Equipment Corporation, vroeger één van de leiders in het mainframe segment. Alhoewel deze seriële interface differentiëel is (het receive en transmit signaal hebben elk hun eigen zwevende nul niveau, wat niet het geval is bij reguliere RS232) is het mogelijk RS232 compatibele apparatuur middels deze interface te verbinden omdat de spanningniveaus van de bit treinen in hetzelfde bereik vallen. Waar de RS232 standaard met name gefocust was op de verbinding van DTE, data terminal equipment (computers, printers etc.) met DCE, data communication equipment (modems), was MMJ vooral bedoeld voor het verbinden van twee DTE’s onderling.

Lees verder → Bericht ID 1104