Последовательный нуль-модемный кабель RS232

1. Нуль-модем, введение Последовательная связь с RS232. Один из старейших и наиболее распространенных...
2. Нуль-модем без рукопожатия
3. Проблемы совместимости
4. Нуль-модем с обратной связью
5. Проблемы совместимости
6. Другие вопросы для рассмотрения
7. Нуль-модем с частичным подтверждением связи
8. Проблемы совместимости
9. Нуль-модем с полным рукопожатием
10. Проблемы совместимости
11. Таблица выбора макета нуль-модема

Нуль-модем, введение

Последовательная связь с RS232. Один из старейших и наиболее распространенных способов общения в компьютерном мире. Способ, которым этот тип связи может быть выполнен, довольно хорошо определен в стандартах. Т.е. за одним исключением. Стандарты показывают использование связи DTE / DCE, то, как компьютер должен взаимодействовать с периферийным устройством, таким как модем. Для вашей информации, DTE означает оборудование терминала данных (компьютеры и т. Д.), Где DCE - это аббревиатура оборудования передачи данных (модемы). Сегодня одно из основных применений последовательной связи, где не задействован модем, - конфигурация последовательного нуль-модема с связью DTE / DTE - не так хорошо определено, особенно когда речь идет об управлении потоком. Терминология нуль-модем для ситуации, когда два компьютера взаимодействуют напрямую, в настоящее время так часто используется, что большинство людей больше не понимают происхождение фразы, и что нуль-модемное соединение является исключением, а не правилом. В истории были разработаны практические решения, позволяющие двум компьютерам общаться друг с другом по нуль-модемной последовательной линии связи. В большинстве ситуаций исходные сигнальные линии модема используются повторно для выполнения своего рода рукопожатия. Рукопожатие может увеличить максимально допустимую скорость связи, поскольку оно дает компьютерам возможность контролировать поток информации. Допускается большое количество поступающих данных, если компьютер способен их обрабатывать, но не если он занят выполнением других задач. Если в нуль-модемном соединении не реализовано управление потоком, связь возможна только на скоростях, при которых она уверена, что принимающая сторона может обрабатывать информацию о количестве даже в наихудших условиях.

Оригинальное использование RS232

Когда мы смотрим на распиновку разъема порта RS232, мы видим два контакта, которые, безусловно, используются для управления потоком. Эти два контакта - RTS, запрос на отправку и CTS, очистка для отправки. В случае связи DTE / DCE (т. Е. Компьютера, связывающегося с модемным устройством) RTS является выходом на DTE и входом на DCE. CTS - это ответный сигнал от DCE.

Перед отправкой символа DTE запрашивает разрешение, устанавливая свой выход RTS. Никакая информация не будет отправлена ​​до тех пор, пока DCE не предоставит разрешение по линии CTS. Если DCE не может обработать новые запросы, сигнал CTS станет низким. Простой, но полезный механизм, позволяющий контролировать поток в одном направлении. Предполагается, что DTE всегда может обрабатывать поступающую информацию быстрее, чем DCE может ее отправить. В прошлом это было правдой. Скорость модема 300 бод была обычным делом, а 1200 бод рассматривались как высокоскоростное соединение.

Для дальнейшего управления информационным потоком оба устройства имеют возможность сигнализировать о своем состоянии другой стороне. Для этого присутствуют сигналы готовности терминала данных DTR и готовности набора данных DSR. DTE использует сигнал DTR для сигнализации о готовности принять информацию, тогда как DCE использует сигнал DSR для той же цели. Использование этих сигналов включает в себя не маленький протокол запросов и ответов, как при квитировании RTS / CTS. Эти сигналы только в одном направлении.

Последний сигнал управления потоком, присутствующий в связи DTE / DCE, является обнаружением несущей CD. Он не используется непосредственно для управления потоком, но главным образом указывает на способность модемного устройства обмениваться данными со своей противоположной частью. Этот сигнал указывает на наличие линии связи между двумя модемными устройствами.

Нуль-модем без рукопожатия

Как использовать линии квитирования в нуль-модемной конфигурации? Самый простой способ - не использовать их вообще. В этой ситуации только линии передачи данных и земля сигнала перекрестно соединены в нуль-модемном кабеле связи. Все остальные контакты не имеют связи. Пример такого нуль-модемного кабеля без установления связи можно увидеть на рисунке ниже.

Простой нуль-модем без рукопожатия

Проблемы совместимости

Если вы читаете о нуль-модемах, об этом трехпроводном нуль-модемном кабеле часто говорят. Да, это просто, но можем ли мы использовать его при любых обстоятельствах? Существует проблема, если любое из двух устройств проверяет входы DSR или CD. Эти сигналы обычно определяют способность другой стороны общаться. Поскольку они не подключены, их уровень сигнала никогда не будет высоким. Это может вызвать проблемы.

То же самое касается последовательности квитирования RTS / CTS. Если программное обеспечение с обеих сторон хорошо структурировано, выход RTS устанавливается на высокий уровень, и затем начинается цикл ожидания до тех пор, пока на линии CTS не будет получен сигнал готовности. Это приводит к зависанию программного обеспечения, поскольку физическое соединение с каждой линией CTS отсутствует, чтобы сделать это возможным. Единственный тип связи, который разрешен на такой нуль-модемной линии, - это трафик только данных на перекрестно соединенных линиях Rx / Tx.

Это, однако, не означает, что этот нуль-модемный кабель бесполезен. Каналы связи, такие как присутствующие в программе Norton Commander, могут использовать этот нуль-модемный кабель. Этот нуль-модемный кабель также можно использовать при связи с устройствами, которые не имеют сигналов управления модемом, такими как электронное измерительное оборудование и т. Д.

Как вы можете себе представить, с этим простым нуль-модемным кабелем аппаратное управление потоком не может быть реализовано. Единственный способ управления потоком данных - это программный контроль потока с использованием символов XOFF и XON.

Нуль-модем с обратной связью

Простой нуль-модемный кабель без установления связи показывает несовместимость с обычным программным обеспечением. Основная проблема с этим кабелем заключается в том, что программное обеспечение может зависнуть, если оно правильно проверяет сигнальные линии модема. Т.е. с этим нуль-модемным кабелем хорошие написанные программы будут работать хуже, чем плохо написанные программы.

Чтобы преодолеть эту проблему и по-прежнему иметь возможность использовать дешевый нуль-модемный кабель связи только с тремя линиями в нем, была определена ложная схема нуль-модемного кабеля. В результате этого был получен нуль-модемный кабель с обратной связью.

Нуль-модем с обратной связью

Основная цель этого нуль-модемного кабеля - дать возможность четко определенному программному обеспечению думать, что доступно рукопожатие, с нуль-модемным кабелем, который не имеет для этого никаких условий.

Проблемы совместимости

Сначала рассмотрим сигнал DSR (вывод 6). Этот вход указывает, что другая сторона готова начать общение. В схеме расположение линии связано с выходом DTR (вывод 4). Это означает, что программное обеспечение не видит сигнал готовности другого устройства, но его собственный. То же самое относится и к входу CD (контакт 1). Предполагается, что если программное обеспечение было написано для проверки линии DSR для проверки доступности связи, оно, вероятно, также установит выход DTR, чтобы указать свое собственное состояние. Это верно как минимум для 99% всех программ последовательной связи. Это означает, что по меньшей мере 99% всех программ последовательной связи способны подделывать свою собственную проверку DSR с помощью этого нуль-модемного кабеля.

Тот же трюк используется с входом CTS. При первоначальном использовании устанавливается RTS, а затем проверяется CTS перед началом связи. При настройке выхода RTS (контакт 7) вход CTS на том же разъеме (контакт 8) немедленно получает разрешение. Нет возможности зависания программного обеспечения из-за зависших запросов RTS.

Другие вопросы для рассмотрения

Нуль-модемный кабель с петлевым подтверждением связи часто рекомендуется как лучший недорогой доступный нуль-модемный кабель. Но разве это так хорошо? Недостаток простого нуль-модемного кабеля без установления связи заключается в том, что он не позволяет надлежащим программным средствам связываться с ним. Программное обеспечение, которое знает об отсутствии сигналов подтверждения связи, может использовать его без проблем.

Нуль-модемный кабель с обратной связью можно использовать с большим количеством программного обеспечения, но он не имеет функциональных улучшений по сравнению с простым кабелем! Оба устройства не могут контролировать поток данных, кроме как при помощи рукопожатия XON / XOFF. Если программное обеспечение предназначено для использования аппаратного управления потоком, оно работает с этим нуль-модемным кабелем, но в непредсказуемые моменты может произойти потеря данных. Это означает, что нуль-модемный кабель позволяет осуществлять связь до тех пор, пока не требуется управление потоком, но когда скорости передачи данных достигают предела, который могут обрабатывать приемники, связь может быть немедленно прекращена без определенной причины. Поэтому, хотя этот нуль-модемный кабель дешев и прост в изготовлении, используйте его с осторожностью! Несмотря на эти предупреждения, этот тип нуль-модемного кабеля успешно использовался между компьютерами Windows 95/98 / ME с прямым кабельным подключением.

Нуль-модем с частичным подтверждением связи

Простой нуль-модемный кабель и нуль-модемный кабель с обратной связью полезны, но не предусматривают аппаратное управление потоком. Если абсолютно необходимо использовать аппаратное управление потоком, альтернативой может быть нуль-модем с частичным подтверждением связи.

Нуль-модем с частичным подтверждением связи

Проблемы совместимости

Этот нуль-модемный кабель - лучший из двух миров. Существует возможность аппаратного управления потоком без несовместимости с оригинальным способом управления потоком, который использовался при обмене данными DTE / DCE. Давайте сначала рассмотрим линии управления потоком RTS / CTS, присутствующие на контактах 7 и 8. Как и в случае нуль-модемного кабеля с обратной связью, эти сигналы не подключаются к другому устройству, а напрямую зацикливаются на том же разъеме. Это означает, что управление потоком RTS / CTS разрешено использовать в программном обеспечении, но оно не имеет функционального значения. Только когда программное обеспечение на другой стороне проверит сигнал CD на контакте 1, информация RTS достигнет другого устройства. Это, однако, будет иметь место только в специально разработанном программном обеспечении, которое использует для этой цели вход CD.

Однако более важным является перекрестное соединение линий DSR (контакт 6) и DTR (контакт 4). Путем перекрестного соединения этих линий их оригинальная функция имитируется довольно хорошо. Выход DTR используется, чтобы сигнализировать другому устройству, что связь возможна. Эта информация считывается на входе DSR, который используется для этой цели при связи через модем. Из-за этого перекрестного соединения выходная линия DTR может использоваться для простого управления потоком. Входящие данные разрешены, когда выход установлен, и заблокированы, если выход не установлен.

Программное обеспечение, использующее только протокол RTS / CTS для управления потоком, не может использовать нуль-модемный кабель частичного рукопожатия. Большая часть программного обеспечения, однако, также проверяет линию DSR, и в этом случае - при использовании нуль-модемного кабеля с частичным подтверждением связи - может быть достигнуто наилучшее возможное аппаратное управление потоком, которое по-прежнему совместимо с первоначальным использованием с модемами.

Нуль-модем с полным рукопожатием

Самый дорогой нуль-модемный кабель - это нуль-модемный кабель, подходящий для полного рукопожатия. В этом нуль-модемном кабеле присутствуют семь проводов. Только кольцевой индикатор RI и сигнал CD обнаружения несущей не связаны. Кабель показан на следующем рисунке.

Нуль-модем с полным подтверждением связи

Проблемы совместимости

Кабель нуль-модема с полным установлением связи не позволяет использовать более старый способ управления потоком. Основной несовместимостью является перекрестное соединение выводов RTS и CTS. Первоначально эти контакты использовались для управления потоком вопросов / ответов. Когда используется нуль-модемный кабель с полным подтверждением связи, больше нет запросов. Линии используются исключительно для сообщения другой стороне, возможна ли связь.

Основным преимуществом этого кабеля является то, что в каждом направлении имеются две сигнальные линии. Оба выхода RTS и DTR могут использоваться для отправки информации управления потоком на другое устройство. Это позволяет достичь очень высоких скоростей связи с этим типом нуль-модемного кабеля, при условии, что программное обеспечение было разработано для него. Из-за высокой возможной скорости соединения этот нуль-модемный кабель можно использовать с Interlink для подключения двух компьютеров MS-DOS.

Этот тип кабеля Microsoft рекомендует для прямого подключения кабеля в своих статья базы знаний , Для разъема DB9 они также добавили подключение DTR к CD на каждом разъеме, но они не определили это подключение для версии разъема DB25, и они также не упомянули вход CD в описательном тексте, поэтому можно безопасно оставить вход CD отключен.

Таблица выбора макета нуль-модема

Выбор правильного нуль-модемного кабеля в основном зависит от приложения и программного обеспечения, которое будет использоваться. В качестве общего руководства я бы посоветовал следующее. Выберите нуль-модемный кабель без кабеля
рукопожатие Loop назад
Частичное рукопожатие
рукопожатие полный
Поток программного обеспечения
только управление +++ ++ + + DTE / DCE совместимо
аппаратное управление потоком
на низких скоростях - +++ ++ - совместим с DTE / DCE
аппаратное управление потоком
на высоких скоростях - + +++ - высокая скорость
связь
с помощью специального программного обеспечения - - ++ +++ +++
++
+
- Рекомендуемый кабель
Хорошая альтернатива
Работает, но не рекомендуется
Не работает

Нуль-модемный кабель с частичным подтверждением связи работает в большинстве случаев. Если вы разрабатываете программное обеспечение, которое должно работать со всеми видами кабелей, лучше всего использовать только программное управление потоком и игнорировать все входы управления модемом.

Любой ребенок, который общается дома без перерыва
откажется произносить звук, когда его попросят продемонстрировать посетителю.

ЗАКОН О ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПЕРСПЕКТИВЫ ВИТЗЛИНГА

Похожие

Комментарии