Porte série

Dans le calculant , une porte série est une interface physique périodique de la communication par dans laquelle les transferts de l'information ou dehors un ont mordu à la fois (port parallèle de contraste). Dans toute la majeure partie de l'histoire du transfert de données des PCs par les portes série a relié l'ordinateur aux dispositifs tels que les bornes et les divers périphériques.

Tandis que de telles interfaces que l'Ethernet , le câble d'incendie , et l'USB tout de envoient à des données comme périodique coulent , le " de limite ; port" périodique ; identifie habituellement le matériel plus ou moins conforme à la norme du RS-232 , prévue pour se connecter par interface avec un modem ou à un appareil de communication semblable.

Pour beaucoup de dispositifs de périphérique d'ordinateur l'interface d'USB a remplacé la porte série - le en date de 2007 , la plupart des ordinateurs modernes sont reliés aux dispositifs par un raccordement d'USB. Tandis que presque chaque serveur a une porte série, les postes de travail et les ordinateurs portables bas de gamme modernes souvent n'ont pas un. La porte série est omise pour des économies, et est considérée un port de legs de . Des portes série peuvent également être trouvées dans des systèmes d'automation industrielle, l'analyse scientifique, et quelques produits de consommation industriels et. L'équipement de réseau (tel que des routeurs et des commutateurs) ont souvent les portes série pour la configuration. Des portes série sont encore employées dans ces secteurs car elles sont simples, bon marché et permettent l'interopérabilité entre les dispositifs.

Matériel

Quelques ordinateurs, tels que le PC d'IBM de , ont utilisé un circuit intégré appelé un UART , qui a converti des caractères en (et de) forme asynchrone de la publication périodique , et se sont automatiquement occupés de la synchronisation et du encadrant des données. Les systèmes très peu coûteux, tels que quelques ordinateurs personnels tôt utiliseraient à la place l'unité centrale de traitement pour envoyer les données par une goupille du rendement , using le soi-disant Peu-frappant la technique de .

La grande majorité de cartes mères d'ordinateur personnel ont toujours au moins une porte série. Cependant certains peuvent seulement avoir un en-tête de goupille, et une avance de mouche est exigée pour apporter le connecteur dehors par le cas. les systèmes et les ordinateurs portables de Petit-forme-facteur, cependant, souvent ne les incluent pas afin de conserver l'espace. RS-232 dont a été standard très longtemps les circuits ont eu besoin pour commander une porte série sont devenus très bon marché et existent souvent sur un morceau simple, parfois également avec des circuits pour un port parallèle.

Les ordinateurs personnels tôt ont souvent eu les portes série de propriété industrielle avec des pinouts et des niveaux de tension incompatibles avec RS-232. L'interopérabilité avec les dispositifs RS-232 peut être impossible car la porte série ne peut pas résister aux niveaux de tension produits et peut avoir d'autres différences qui " ; serrure de dans le " de ; l'utilisateur aux produits d'un fabricant particulier.

Les processeurs peu coûteux permettent maintenant haut-vitesse à des normes de communication périodique telles qu'USB et câble d'incendie de remplacer RS-232. Ceux-ci permettent pour relier les dispositifs qui n'auraient pas fonctionné faisable au-dessus des raccordements périodiques plus lents, tels que des dispositifs de stockage, des dispositifs de dispositif et et visuels sains.

Connecteurs

Tandis que la norme RS-232 spécifiait à l'origine un D-type connecteur de de 25 bornes de , beaucoup de concepteurs des PCs ont choisi de mettre en application seulement un sous-ensemble de la pleine norme : ils ont commercé outre de la compatibilité avec la norme contre l'utilisation des connecteurs moins coûteux et plus compacts (en particulier la version de DE-9 employée par le original IBM PC-AT ). La présence neuf d'un connecteur D-subminiature du de goupille n'est ni nécessaire ni suffisante pour indiquer l'utilisation d'une porte série.

De l'électronique miniaturisée, en particulier des calculatrices de graphique et à un moindre degré de l'amateur tenu dans la main et de l'équipement bi-directionnel de la radio , ont les portes série using un connecteur du jack De , habituellement les connecteurs plus petits de 2.5mm et emploient l'interface à 3 fils la plus fondamentale.

Beaucoup de modèles de Macintosh ont favorisé (mais plus rapidement) la norme relative du RS-422 , souvent using les connecteurs allemands du Mini-DIN du

Abstraction de matériel

Les logiciels d'exploitation emploient habituellement un nom symbolique pour se rapporter aux portes série d'un ordinateur. le Unix-comme des logiciels d'exploitation de marquent habituellement les dispositifs /dev/tty* (téléscripteur de porte série de une abréviation pour télétype de ) où * représente une corde identifiant le terminal ; la syntaxe de cette corde dépend du du système d'exploitation et du dispositif. Le MS-DOS de Microsoft et les environnements de Windows se rapportent aux portes série pendant que COM met en communication : COM1, COM2, etc. Sur le Linux , des portes série de 8250/16550 matériel d'UART sont appelées /dev/ttyS*, les adapteurs d'USB apparaissent car /dev/ttyUSB* et divers types de portes série virtuelles n'ont pas nécessairement des noms commencer par tty.

Demandes communes de portes série

La norme RS-232 est employée par beaucoup spécialisés et les dispositifs sur mesure. Cette liste inclut certains des dispositifs plus communs qui sont reliés à la porte série sur un PC. Certaines de ces derniers tel que des modems et des souris périodiques tombent dans la désuétude tandis que d'autres sont facilement disponibles.
terminal d'ordinateur
Modems commutés
Imprimeurs
Souris périodiques
Récepteurs de GPS (typiquement NMEA 0183 à 4800bps)
Des téléphones plus anciens de GSM
Le satellite de téléphone les modems satellites à vitesse réduite de et d'autres dispositifs par satellite d'émetteur récepteur
Programmeurs du microcontrôleur (tels que le microcontrôleur de PIC de )
Lecteurs de code à barres et d'autres dispositifs Point of sale du
Affichages des textes de LED et d'affichage à cristaux liquides
Appareils électroniques de Homebrew
Examiner et appareillage de mesure tel que les multimètres numériques et pesage des systèmes
Mise à jour des progiciels sur de divers dispositifs du consommateur.

Arrangements

Beaucoup d'arrangements sont exigés pour les raccordements périodiques employés pour la communication arrêt/marche asynchrone du , pour choisir la vitesse, le nombre de bits d'informations par caractère, la parité, et le nombre de bits d'arre4t par caractère. Dans les portes série modernes using un circuit intégré d'UART , tous les arrangements sont habituellement logiciel-commandés ; le matériel des années 80 et plus tôt peut exiger des commutateurs ou des pullovers d'arrangement sur une carte. Une des simplifications faites dans des normes de canal périodiques telles que l'Ethernet, câble d'incendie, et USB est que plusieurs de ces paramètres ont des valeurs fixes de sorte que les utilisateurs ne puissent pas et n'aient pas besoin de changer la configuration ; la vitesse est fixée ou automatiquement négociée. Souvent si les arrangements sont écrits inexactement le raccordement ne sera pas abandonné cependant aucune donnée envoyée sera reçu sur l'autre extrémité comme non-sens .

Vitesse

La signalisation (binaire) à deux niveaux d'utilisation de portes série, ainsi le débit dans les bits par seconde est égal au taux de symbole en baud . Ces taux sont basés sur des multiples des taux pour les téléimprimeurs électromécaniques la vitesse gauche et la vitesse de dispositif doit s'assortir, bien que quelques dispositifs puissent automatiquement détecter la vitesse de la porte série. Bien que la norme RS-232 soit formellement limitée à 20.000 bits par seconde, les portes série sur les PCs populaires tiennent compte des vitesses baud beaucoup plus élevées ; les possibilités pour placer un débit binaire n'impliquent pas qu'un raccordement fonctionnant résultera. Non tous les débits binaires sont possibles avec toutes les portes série. Certains protocoles pour un but particulier tels que le MIDI pour l'instrument musical commandent, emploient des débits périodiques autres que la série ci-dessus.

La vitesse inclut le peu pour encadrer (des bits d'arre4t, parité, etc.) et ainsi le débit efficace est inférieur au taux de transmission de peu. Par exemple le codage seulement 80% du 8-N-1 du peu sont disponible pour des données (pour chaque huit bits des données, deux bits de encadrement sont envoyés).

Bits d'informations

Le nombre de bits d'informations dans chaque caractère peut être 5 (pour le code de Baudot ), 6 (rarement utilisés), 7 (pour vrai ASCII ), 8 (pour tout genre de données, car ceci assortit la taille d'un byte ), ou 9 (rarement utilisé). 8 bits d'informations sont presque universellement employés dans de plus nouvelles applications. 5 ou 7 bits semblent généralement seulement raisonnable avec un équipement plus ancien tel que les téléimprimeurs

La plupart des conceptions de communications périodiques envoient les bits d'informations dans chaque byte LSB (moindre peu significatif) d'abord. Cette norme désigné également sous le nom du " ; peu d'endian" ;. En outre possible, mais rarement utilisé, est le " ; grand endian" ; ou communications périodiques de MSB (la plupart de peu significatif) premières (voir le Endianness ). L'ordre du peu n'est pas habituellement configurable, mais des données peuvent byte-être permutées avant l'envoi.

Parité

voient également :

du bit de parité La parité est une méthode de détecter quelques erreurs par transmission. Là où la parité est employée avec une porte série, un bit d'informations supplémentaire est envoyé avec chaque caractère de données, disposé de sorte que le nombre des bits 1 dans chaque caractère, y compris le bit de parité, soit toujours impair ou toujours même. Si un byte est reçu avec le faux numéro des bits 1, alors il doit avoir été corrompu. Si la parité est correcte là a pu n'avoir été aucune erreur ou un chiffre pair des erreurs. Des téléimprimeurs électromécaniques ont été arrangés pour imprimer un caractère spécial quand la réception de données a contenu une erreur de parité, pour permettre la détection des messages endommagés par la ligne bruit. Un bit de parité simple ne permet pas l'exécution du de correction d'erreurs sur chaque caractère, et les protocoles de transmission fonctionnant au-dessus des liaisons de transmission de données périodiques auront les mécanismes de plus haut niveau pour assurer la validité de données et pour demander la transmission des données qui ont été inexactement reçues.

Le bit de parité dans chaque caractère peut être placé à aucun (n), à (o) impair, même à (e), à marque (m), ou à espace (s). Aucun ne signifie qu'aucun bit de parité n'est envoyé du tout. La parité de marque signifie que le bit de parité est toujours placé à l'état de signal de marque (1) logique et espacent de même la parité envoie toujours le bit de parité en état de signal de l'espace. Hormis les applications rares qui emploient la 9ème (parité) mordue pour une certaine forme d'adressage ou la parité spéciale de signalisation, de marque ou d'espace est rare, car elle n'ajoute aucune information de détection des erreurs. L'imparité est plus commune que même, puisqu'elle s'assure qu'au moins une transition d'état se produit dans chaque caractère, qui la rend plus fiable. L'arrangement de parité le plus commun, cependant, est " ; none" ; , avec la détection des erreurs manipulée par un protocole de transmission.

Bits d'arre4t

Les bits d'arre4t envoyés à l'extrémité de chaque caractère permettent au matériel de réception de signal de détecter l'extrémité d'un caractère et de resynchronise avec le jet de caractère. Les appareils électroniques emploient habituellement un bit d'arre4t. Si les téléimprimeurs électromécaniques lents sont utilisés, un-et-un moitié ou deux bits d'arre4t sont exigés.

Notation conventionnelle

La notation conventionnelle de D/P/S spécifie l'encadrement d'un raccordement périodique. L'utilisation la plus commune sur des micro-ordinateurs est 8/N/1 (8N1). Ceci spécifie 8 bits d'informations, aucune parité, 1 bit d'arre4t.

Dans cette notation, le bit de parité n'est pas inclus dans les bits d'informations. 7/E/1 (7E1) signifie qu'un peu de parité paire est ajouté aux sept bits d'informations pour un total de huit bits entre le début et les bits d'arre4t. Si un récepteur d'un jet 7/E/1 attend un jet 8/N/1, la moitié des bytes possibles sera interprétée en tant que faisant placer le peu élevé.

Contrôle de flux

voient également :

du contrôle de flux Une porte série peut employer des signaux dans l'interface pour faire une pause et pour reprendre la transmission des données. Par exemple, un imprimeur lent pourrait avoir besoin de la poignée de main avec la porte série pour indiquer que des données devraient être faites une pause tandis que le mécanisme avance une ligne. Les signaux de poignée de main de visserie commune emploient le RS-232 RTS/CTS, circuits de signal de DTR/DSR.

Une autre méthode de contrôle de flux peut employer les caractères spéciaux tels que le XON/XOFF pour commander l'écoulement des données. Les caractères de XON/XOFF sont envoyés par le récepteur à l'expéditeur pour commander quand l'expéditeur enverra des données, c., ces caractères vont dans la direction opposée aux données étant envoyées. Le caractère de XON indique à l'expéditeur que le récepteur est prêt pour plus de données. Le caractère de XOFF indique l'expéditeur cesser l'envoi des caractères jusqu'à ce que le récepteur soit prêt encore. Ce sont les caractères non imprimants et sont interprétés comme signaux de poignée de main par des imprimeurs et des bornes.

Si toutes les valeurs possibles d'un caractère doivent être envoyées comme données d'utilisateur, la poignée de main de XON/XOFF présente des difficultés puisque ces codes peuvent apparaître dans des données d'utilisateur. Des caractères de commande envoyés en tant qu'élément du train de données de données, doivent être envoyés en tant qu'élément d'une séquence d'échappement pour empêcher des données d'être interprétée comme contrôle de flux. Puisqu'aucun circuit supplémentaire de signal n'est exigé, XON/XOFF contrôle de flux peuvent être faits sur une interface de 3 fils.

" ; Virtual" ; portes série

voient également :

virtuel de la porte série Une porte série virtuelle est une émulation de la porte série standard. Ce port est créé par le logiciel qui permettent les portes série supplémentaires dans un du système d'exploitation sans installation de matériel additionnelle (telle que cartes d'expansion etc. À la différence d'une porte série physique la virtuelle peut être assignée n'importe quel nom (COM255, VSP33, etc. Il est possible de créer le nombre illimité de portes série virtuelles dans votre PC. La seule limitation est les performances d'ordinateur, car elle peut exiger d'une quantité substantielle de ressources d'émuler un grand nombre de portes série.

Les portes série virtuelles émulent toute la fonctionnalité de porte série de matériel, y compris la vitesse baud , les bits d'informations, les bits de parité, les bits d'arre4t, etc. En plus ils laissent commander le flux de données, émuler toutes les lignes (DTR/DSR/CTS/RTS/DCD/RI) et adapter le pinout aux besoins du client. Les portes série virtuelles sont communes avec le Bluetooth et sont la manière standard de recevoir des données des modules Bluetooth-équipés de GPS.

L'émulation virtuelle de porte série peut être utile au cas où il y aurait un manque de portes série physiques disponibles ou elles ne répondent pas aux exigences courantes. Par exemple, les portes série virtuelles peuvent partager des données entre plusieurs applications d'un dispositif du GPS relié à une porte série. Une autre option est de communiquer avec tous les autres dispositifs périodiques par l'intermédiaire de l'Internet ou LAN comme si elles sont localement reliées à l'ordinateur (technologie de Périodique-au-dessus-Ethernet). Deux ordinateurs ou applications peuvent communiquer par un lien émulé de porte série. Les émulateurs virtuels de porte série sont disponibles pour Microsoft Windows et certains d'entre eux fonctionnent sous Windows CE, Windows Mobile et le PC Pocket.

Voir également

Cette page du RS-232 décrit les détails de la norme comprenant des tâches de goupille.
Port parallèle
Le téléimprimeur décrit l'histoire des dispositifs que la porte série a été développée pour conduire.
Rfcomm

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