C b n và ghép n i v chu n giao ti p RS232ơ ả ố ề ẩ ế
Tác gi : ảbiendt Phân lo i - ạRS232 Thu cT vi t ộ ự ế
Ngày nay các thi t b đo l ng, đi u khi n ... đ u ph i giao ti p v i máy tính đế ị ườ ề ể ề ả ế ớ ể
quan sát thông s và ch đ ho t đ ng c a thi t b nh th nào? Chu n giao ti pố ế ộ ạ ộ ủ ế ị ư ế ẩ ế
đ c coi là đ n gi n và d dùng đó là RS232. H u nh các thi t b đ u đ c giaoượ ơ ả ễ ầ ư ế ị ề ượ
ti p v i máy tính thông qua chu n này. Bài vi t này s nói v c b n chu n giaoế ớ ẩ ế ẽ ề ơ ả ẩ
ti p RS232: T ng quan chung v RS232, S đ ghép n i, Giao di n ph n m m.ế ổ ề ơ ồ ố ệ ầ ề
I - T ng quan chu n RS232ổ ẩ
1) Đ t v n đặ ấ ề
V n đ giao ti p gi a PC và vi đi u khi n r t quan tr ng trong các ng d ng đi uấ ề ế ữ ề ể ấ ọ ứ ụ ề
khi n, đo l ng... Ghép n i qua c ng n i ti p RS232 là m t trong nh ng k thu tể ườ ố ổ ố ế ộ ữ ỹ ậ
đ c s d ng r ng rãi đ ghép n i các thi t b ngo i vi v i máy tính.Nó là m tượ ử ụ ộ ể ố ế ị ạ ớ ộ
chu n giao ti p n i ti p dùng đ nh d ng không đ ng b , k t n i nhi u nh t là 2ẩ ế ố ế ị ạ ồ ộ ế ố ề ấ
thi t b , chi u dài k t n i l n nh t cho phép đ đ m b o d li u là 12.5 đ nế ị ề ế ố ớ ấ ể ả ả ữ ệ ế
25.4m, t c đ 20kbit/s đôi khi là t c đ 115kbit/s v i m t s thi t b đ c bi t. Ýố ộ ố ộ ớ ộ ố ế ị ặ ệ
nghĩa c a chu n truy n thông n i ti p nghĩa là trong m t th i đi m ch có m t bitủ ẩ ề ố ế ộ ờ ể ỉ ộ
đ c g i đi d c theo đ ng truy n.ượ ử ọ ườ ề
Có hia phiên b n RS232 đ c l u hành trong th i gian t ng đ i dài là RS232B vàả ượ ư ờ ươ ố
RS232C. Nh ng cho đ n nay thì phiên b n RS232B cũ thì ít đ c dùng cònư ế ả ượ
RS232C hi n v n đ c dùng và t n t i th ng đ c g i là tên ng n g n là chu nệ ẫ ượ ồ ạ ườ ượ ọ ẵ ọ ẩ
RS232
Các máy tính th ng có 1 ho c 2 c ng n i ti p theo chu n RS232C đ c g i làườ ặ ổ ố ế ẩ ượ ọ
c ng Com. Chúng đ c dùng ghép n i cho chu t, modem, thi t b đo l ng...Trênổ ượ ố ộ ế ị ườ
main máy tính có lo i 9 chân ho c l i 25 chân tùy vào đ i máy và main c a máyạ ặ ạ ờ ủ
tính. Vi c thi t k giao ti p v i c ng RS232 cũng t ng đ i d dàng, đ c bi t khiệ ế ế ế ớ ổ ươ ố ễ ặ ệ
ch n ch đ ho t đ ng là không đ ng b và t c đ truy n d li u th p.ọ ế ộ ạ ộ ồ ộ ố ộ ề ữ ệ ấ
2) u đi m c a giao di n n i ti p RS232Ư ể ủ ệ ố ế
+ Kh năng ch ng nhi u c a các c ng n i ti p caoả ố ễ ủ ổ ố ế
+ Thi t b ngo i vi có th tháo l p ngay c khi máy tính đang đ c c p đi nế ị ạ ể ắ ả ượ ấ ệ
+ Các m ch đi n đ n gi n có th nh n đ c đi n áp ngu n nuôi qua công n i ti pạ ệ ơ ả ể ậ ượ ệ ồ ố ế
3) Nh ng đ c đi m c n l u ý trong chu n RS232ữ ặ ể ầ ư ẩ
+ Trong chu n RS232 có m c gi i h n trên và d i (logic 0 và 1) là +-12V. Hi nẩ ứ ớ ạ ướ ệ
nay đang đ c c đ nh tr kháng t i trong ph m vi t 3000 ôm - 7000 ômượ ố ị ở ả ạ ừ
+ M c logic 1 có đi n áp n m trong kho ng -3V đ n -12V, m c logic 0 t +-3Vứ ệ ằ ả ế ứ ừ
đ n 12Vế
+ T c đ truy n nh n d li u c c đ i là 100kbps ( ngày nay có th l n h n)ố ộ ề ậ ữ ệ ự ạ ể ớ ơ
+ Các l i vào ph i có đi n dung nh h n 2500pFố ả ệ ỏ ơ
+ Tr kháng t i ph i l n h n 3000 ôm nh ng ph i nh h n 7000 ômở ả ả ớ ơ ư ả ỏ ơ
+ Đ dài c a cáp n i gi a máy tính và thi t b ngo i vi ghép n i qua c ng n i ti pộ ủ ố ữ ế ị ạ ố ổ ố ế
RS232 không v t qua 15m n u chúng ta không s modelượ ế ử
+ Các giá tr t c đ truy n d li u chu n :ị ố ộ ề ữ ệ ẩ
50,75,110,750,300,600,1200,2400,4800,9600,19200,28800,38400....56600,115200
bps
4) Các m c đi n áp đ ng truy nứ ệ ườ ề
RS 232 s d ng ph ng th c truy n thông không đ i x ng, t c là s d ng tín hi uử ụ ươ ứ ề ố ứ ứ ử ụ ệ
đi n áp chênh l ch gi a m t dây d n và đ t. Do đó ngay t đ u tiên ra đ i nó đãệ ệ ữ ộ ẫ ấ ừ ầ ờ
mang v l i th i c a chu n TTL, nó v n s d ng các m c đi n áp t ng thíchẻ ỗ ờ ủ ẩ ấ ử ụ ứ ệ ươ
TTL đ mô t các m c logic 0 và 1. Ngoài m c đi n áp tiêu chu n cũng c đ nh cácể ả ứ ứ ệ ẩ ố ị
giá tr tr kháng t i đ c đ u vào bus c a b ph n và các tr kháng ra c a b phát.ị ở ả ượ ấ ủ ộ ậ ở ủ ộ
M c đi n áp c a tiêu chu n RS232C ( chu n th ng dùng bây gi ) đ c mô tứ ệ ủ ẩ ẩ ườ ờ ượ ả
nh sau:ư
+ M c logic 0 : +3V , +12Vứ
+ M c logic 1 : -12V, -3Vứ
Các m c đi n áp trong ph m vi t -3V đ n 3V là tr ng thái chuy n tuy n. Chính vìứ ệ ạ ừ ế ạ ể ế
t - 3V t i 3V là ph m vi không đ c đ nh nghĩa, trong tr ng h p thay đ i giá trừ ớ ạ ượ ị ườ ợ ổ ị
logic t th p lên cao ho c t cao xu ng th p, m t tín hi u ph i v t qua quãngừ ấ ặ ừ ố ấ ộ ệ ả ượ
quá đ trong m t th ì gian ng n h p lý. Đi u này d n đ n vi c ph i h n ch vộ ộ ơ ắ ợ ề ẫ ế ệ ả ạ ế ề
đi n dung c a các thi t b tham gia và c a c đ ng truy n. T c đ truy n d n t iệ ủ ế ị ủ ả ườ ề ố ộ ề ẫ ố
đa ph thu c vào chi u dài c a dây d n. Đa s các h th ng hi n nay ch h trụ ộ ề ủ ẫ ố ệ ố ệ ỉ ỗ ợ
v i t c đ 19,2 kBd .ớ ố ộ
5) C ng RS232 trên PCổ
H u h t các máy tính cá nhân hi n nay đ u đ c trang b ít nh t là 1 c ng Com hayầ ế ệ ề ượ ị ấ ổ
c ng n i ti p RS232. S l ng c ng Com có th lên t i 4 tùy t ng lo i main máyổ ố ế ố ượ ổ ể ớ ừ ạ
tính. Khi đó các c ng Com đó đ c đánh d u là Com 1, Com 2, Com 3...Trên đó cóổ ượ ấ
2 lo i đ u n i đ c s d ng cho c ng n i ti p RS232 lo i 9 chân (DB9) ho c 25ạ ầ ố ượ ử ụ ổ ố ế ạ ặ
chân (DB25). Tuy hai lo i đ u n i này có cùng song song nh ng hai lo i đ u n iạ ầ ố ư ạ ầ ố
này đ c phân bi t b i c ng đ c (DB9) và c ng cái (DB25)ượ ệ ở ổ ự ổ
Ta xét s đ chân c ng Com 9 chân:ơ ồ ổ
Trên là các kí hi u chân và hình d ng c a c ng DB9ệ ạ ủ ổ
Ch c năng c a các chân nh sau:ứ ủ ư
+ chân 1 : Data Carrier Detect (DCD) : Phát tín hi u mang d li uệ ữ ệ
+ chân 2: Receive Data (RxD) : Nh n d li uậ ữ ệ
+ chân 3 : Transmit Data (TxD) : Truy n d li uề ữ ệ
+ chân 4 : Data Termial Ready (DTR) : Đ u cu i d li u s n sàng đ c kích ho tầ ố ữ ệ ẵ ượ ạ
b i b ph n khi mu n truy n d li uở ộ ậ ố ề ữ ệ
+ chân 5 : Singal Ground ( SG) : Mass c a tín hi uủ ệ
+ chân 6 : Data Set Ready (DSR) : D li u s n sàng, đ c kích ho tữ ệ ẵ ượ ạ b i b truy nở ộ ề
khi nó s n sàng nh n d li uẵ ậ ữ ệ
+ chân 7 : Request to Send : yêu c u g i,bô truy n đ t đ ng này lên m c ho tầ ử ề ặ ườ ứ ạ
đ ng khi s n sàng truy n d li uộ ẵ ề ữ ệ
+ chân 8 : Clear To Send (CTS) : Xóa đ g i ,bô nh n đ t đ ng này lên m c kíchể ử ậ ặ ườ ứ
ho t đ ng đ thông báo cho b truy n là nó s n sàng nh n tín hi uạ ộ ể ộ ề ẵ ậ ệ
+ chân 9 : Ring Indicate (RI) : Báo chuông cho bi t là b nh n đang nh n tín hi uế ộ ậ ậ ệ
rung chuông
Còn DB28 bây gi h u h t các main m i ra đ u không có c ng này n a. Nên tôiờ ầ ế ớ ề ổ ữ
không đ c p đ n đây.ề ậ ế ở
6) Quá trình d li uữ ệ
a) Quá trình truy n d li uề ữ ệ
Truy n d li u qua c ng n i ti p RS232 đ c th c hi n không đ ng b . Do v yề ữ ệ ổ ố ế ượ ự ệ ồ ộ ậ
nên t i m t th i đi m ch có m t bit đ c truy n (1 kí t ). B truy n g i m t bitạ ộ ờ ể ỉ ộ ượ ề ự ộ ề ử ộ
b t đ u (bit start) đ thông báo cho b nh n bi t m t kí t s đ c g i đ n trongắ ầ ể ộ ậ ế ộ ự ẽ ượ ử ế
l n truy n bit ti p the . Bit này luôn b t đ u b ng m c 0.. Ti p theo đó là các bitầ ề ế ắ ầ ằ ứ ế
d li u (bits data) đ c g i d i d ng mã ASCII( có th là 5,6,7 hay 8 bit d li u)ữ ệ ượ ử ướ ạ ể ữ ệ
Sau đó là m t Parity bit ( Ki m tra bit ch n, l hay không) và cu i cùng là bit d ngộ ể ẵ ẻ ố ừ
- bit stop có th là 1, 1,5 hay 2 bit d ng.ể ừ
b) T c đ Baudố ộ
Đây là m t tham s đ c tr ng c a RS232. Tham s này chính là đ c tr ng cho quáộ ố ặ ư ủ ố ặ ư
trình truy n d li u qua c ng n i ti p RS232 là t c đ truy n nh n d li u hayề ữ ệ ổ ố ế ố ộ ề ậ ữ ệ
còn g i là t c đ bit. T c đ bit đ c đ nh nghĩa là s bit truy n đ c trong th iọ ố ộ ố ộ ượ ị ố ề ượ ờ
gian 1 giây hay s bit truy n đ c trong th i gian 1 giây. T c đ bit này ph i đ cố ề ượ ờ ố ộ ả ượ
thi t l p bên phát và bên nh n đ u ph i có t c đ nh nhau ( T c đ gi a viế ậ ở ậ ề ả ố ộ ư ố ộ ữ
đi u khi n và máy tính ph i chung nhau 1 t c đ truy n bit)ề ể ả ố ộ ề
Ngoài t c đ bit còn m t tham s đ mô t t c đ truy n là t c đ Baud. T c đố ộ ộ ố ể ả ố ộ ề ố ộ ố ộ
Baud liên quan đ n t c đ mà ph n t mã hóa d li u đ c s d ng đ di n t bitế ố ộ ầ ử ữ ệ ượ ử ụ ể ễ ả
đ c truy n còn tôc đ bit thì ph n ánh t c đ th c t mà các bit đ c truy n.Vìượ ề ộ ả ố ộ ự ế ượ ề
m t ph n t báo hi u s mã hóa m t bit nên khi đó hai t c đ bit và t c đ baud làộ ầ ử ệ ự ộ ố ộ ố ộ
ph i đ ng nh tả ồ ấ
M t s t c đ Baud th ng dùng: 50, 75, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800,ộ ố ố ộ ườ
9600, 19200, 28800, 38400, 56000, 115200 … Trong thi t b h th ng dùng t c đế ị ọ ườ ố ộ
là 19200
Khi s d ng chu n n i ti p RS232 thì yêu c u khi s d ng chu n là th i gianử ụ ẩ ố ế ầ ử ụ ẩ ờ
chuy n m c logic không v t quá 4% th i gian truy n 1 bit. Do v y, n u t c đ bitể ứ ượ ờ ề ậ ế ố ộ
càng cao thì th i gian truy n 1 bit càng nh thì th i gian chuy n m c logic càngờ ề ỏ ờ ể ứ
ph i nh . Đi u này làm gi i h n t c Baud và kho ng cách truy n.ả ỏ ề ớ ạ ố ả ề
c) Bit ch n lẵ ẻ hay Parity bit
Đây là bit ki m tra l i trên đ ng truy n. Th c ch t c a quá trình ki m tra l i khiể ỗ ườ ề ự ấ ủ ể ỗ
truy n d li u là b xung thêm d li u đ c truy n đ tìm ra ho c s a m t s l iề ữ ệ ổ ữ ệ ượ ề ể ặ ử ộ ố ỗ
trong quá trình truy n . Do đó trong chu n RS232 s d ng m t k thu t ki m traề ẩ ử ụ ộ ỹ ậ ể
ch n l .ẵ ẻ
M t bit ch n l đ c b sung vào d li u đ c truy n đ ch th y s l ng các bitộ ẵ ẻ ượ ổ ữ ệ ượ ề ể ấ ố ượ
"1" đ c g i trong m t khung truy n là ch n hay l .ượ ử ộ ề ẵ ẻ
M t Parity bit ch có th tìm ra m t s l các l i ch h n nh 1,3,,5,7,9... N u nhộ ỉ ể ộ ố ẻ ỗ ả ạ ư ế ư
m t bit ch n đ c m c l i thì Parity bit s trùng giá tr v i tr ng h p không m cộ ẵ ượ ắ ỗ ẽ ị ớ ườ ợ ắ
l i vì th không phát hi n ra l i. Do đó trong k thu t mã hóa l i này không đ cỗ ế ệ ỗ ỹ ậ ỗ ượ
s d ng trong tr ng h p có kh năng m t vài bit b m c l i.ử ụ ườ ợ ả ộ ị ắ ỗ
Còn cách th c truy n d n. Ph n này tôi không đ c p các b n vui lòng xem trongứ ề ẫ ầ ề ậ ạ
giáo trình.
II - S đ ghép n i RS232ơ ồ ố
Có r t nhi u m ch giao ti p c a RS232 gi a vi đi u khi n hay các thi t b khác.ấ ề ạ ế ủ ữ ề ể ế ị
D i đây là nh ng m ch giao ti p th ng đ c dùng.ướ ữ ạ ế ườ ượ
1) M ch chu n giao RS232 dùng IC Max232ạ ẩ
Max232 là IC chuyên dùng cho giao ti p gi a RS232 và thi t b ngo i vi. Max232 làế ữ ế ị ạ
IC c a hãng Maxim. Đây là IC chay n đ nh và đ c s d ng ph bi n trong cácủ ổ ị ượ ử ụ ổ ế
m ch giao ti p chu n RS232. Giá thành c a Max232 phù h p (12K hay 10K) vàạ ế ẩ ủ ợ
tích h p trong đó hai kênh truy nợ ề cho chu n RS232. Dòng tín hi u đ c thi t kẩ ệ ượ ế ế
cho chu n RS232 . M i đ u truy n ra và c ng nh n tín hi u đ u đ c b o vẩ ỗ ầ ề ổ ậ ệ ề ượ ả ệ
ch ng l i s phóng tĩnh đi n ( hình nh là 15KV). Ngoài ra Max232 còn đ c thi tố ạ ự ệ ư ượ ế
k v i ngu n +5V cung c p ngu n công su t nh .ế ớ ồ ấ ồ ấ ỏ
M ch giao ti p nh sau :ạ ế ư
Đây là m ch giao ti p 1 kênh dùng Max232. Còn giao ti p 2 kênh thì t ng t .ạ ế ế ươ ự
M ch này đ c s d ng khá nhi u trong chu n giao ti p RS232.ạ ượ ử ụ ề ẩ ế
2) M ch chu n giao ti p RS232 dùng DS275ạ ẩ ế
Đây cũng là IC c a hãng Maxim. DS275 đ c dùng trong các m ch giao ti p c aủ ượ ạ ế ủ
chu n RS232 nh ng do nó ch là bán song công và dùng trong các thi t k công su tẩ ư ỉ ế ế ấ
nh .ỏ
M ch giao ti p khá đ n gi n. Do bán song công nên trong các ng d ng ít đ cạ ế ơ ả ứ ụ ượ
dùng.
3) M ch chu n giao ti p RS232 dùng transitorạ ẩ ế
M ch s d ng 2 transior đ giao ti p RS232.ạ ử ụ ể ế