Последовательный порт это: Терминология — COM-порт (последовательный порт)

Терминология — COM-порт (последовательный порт)

Serial port (серийный порт, последовательный порт или COM-порт -, communications port) — это последовательный интерфейс с двойной направленностью. 

Почему порт назвается последовательным? Потому, что вся информация по этому порту передается шагом равным одному биту. В нем данные передаются бит за битом, в отличие от параллельного порта.

Несмотря на то, что в некоторых других интерфейсах как, например, в Ethernet, FireWire и USB, применяется последовательный обмен данными, название «последовательный порт» закрепилось за портом, обладающим стандартом RS-232C.

Данный порт, в сравнении с другими «последовательными» технологиями, обладает отличительной особенностью: в нем отсутствует какое-либо временное требование между 2 байтами. Временные требования существуют только между битами одного байта. Величина, обратная временной паузе между битами одного байта, носит название «baud rate» (скорость передачи). Кроме того, в данной технологии нет такого понятия, как «пакет». Другие технологии «последовательной» передачи данных (X.25, USB или Ethernet), используют «пакеты», также в них существуют и жесткие временные требования между битами одного пакета.

В части протоколов связи с индустриальным оборудованием имеются жесткие временные требования между байтами последовательного порта. Реализация в многозадачных операционных системах со слабой поддержкой реального времени этих протоколов очень сложна. К этим системам относятся и Windows. Вот почему для работы с этими протоколами зачастую применяют MS-DOS или более устаревшее программное обеспечение.

Самый распространенный для последовательного порта стандарт — RS-232C. Ранее последовательный порт применялся для подключения терминала, позднее его использовали для подключения модема или мыши. В настоящее время его применяют в качестве средства соединения с источниками бесперебойного питания, а также в качестве средства связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем, спутниковыми ресиверами, кассовыми аппаратами и приборами систем безопасности.

Благодаря COM-порту появляется возможность подключить друг к другу два ПК, применяя так называемый «нуль-модемный кабель». Данный метод использовался со времен MS-DOS в целях перекачки файлов с одного компьютера на другой. В UNIX-системах он использовался для терминального доступа к другой машине, а в операционных системах Windows — для отладчика уровня ядра.

Довольно популярный в свое время в IBM-совместимых ПК последовательный порт, сегодня уже морально устарел. Однако, следует отметить, что он еще нередко используется в промышленном и узкоспециальном оборудовании, а также на некоторых современных компьютерах. Последовательный порт активно вытесняется интерфейсом USB и FireWire.

Однако имеются специальные стандарты эмуляции последовательного порта над USB и над Bluetooth. Кстати, любопытно, но именно Bluetooth-технология проектировалась разработчиками в качестве беспроводной версии последовательного порта. Программная эмуляция порта широко используется и по сей день. Так, практически все мобильные телефоны сегодня эмулируют внутри себя COM-порт и модем, с целью реализации тетеринга (доступа компьютера к сети Интернет через GPRS/EGDE/3G). А вот непосредственно для физического подключения к компьютеру применяется USB, Bluetooth или Wi-Fi технологии.

Кроме того, программная эмуляция последовательного порта возможна для гостевых пользователей виртуальных машин VMWare и Microsoft Hyper-V. Основной целью данной процедуры является подключение отладчика уровня ядра Windows к гостевому клиенту.

Достоинства COM-порта

Главное преимущество данной технологии состоит в простоте подключения. 

Недостатки COM-порта

Главными недостатками данного порта являются его низкая скорость, большие размеры разъемов, а также высокие требования к времени отклика операционной системы. Также, в данном стандарте наблюдается высокое количество прерываний (одно прерывание на каждые 8 байт).

Разъемы

Самыми распространенными разъемами стандарта являются 9-ти и 25-ти контактные (DB-9 и DB-25, соответственно), которые были стандартизированы в 1969 году. Это D-образные разъемы. Помимо них использовались и другие, но из этого же семейства: DB-31 и круглые восьмиконтактные DIN-8. 

Максимальная скорость передачи (в обычном исполнении) достигает 115 200 бод.

Аппаратура

Разъем обладает следующими контактами:

  • DTR (Data Terminal Ready) — выход на ПК, вход — на модеме. Отвечает за готовность компьютера к работе с модемом. Сброс вызывает почти полную перезагрузку модема. В случае с мышью, данный провод используется для осуществления питания.
  • DSR (Data Set Ready) — вход на ПК, выход — на модеме. Отвечает за готовность модема. Если линия в нуле, то в некоторых операционных системах невозможно открыть порт в качестве файла.
  • RxD (Receive Data) — вход на ПК, выход — на модеме. Обозначает поток входящих в ПК данных.
  • TxD (Transmit Data) — выход на ПК, вход — на модеме. Обозначает поток исходящих от ПК данных.
  • CTS (Clear to Send) — вход на ПК, выход — на модеме. Компьютер должен приостановить процесс передачи данных, пока данный провод не будет выставлен в единицу. Применяется в аппаратном протоколе управления потоком в целях недопущения переполнения на модеме.
  • RTS (Request to Send) — выход на ПК, вход — на модеме. Модем должен приостановить процесс передачи данных, до тех пор, пока провод не будет выставлен в единицу. Применяется в аппаратном протоколе управления потоком в целях недопущения переполнения в оборудовании/драйвере.
  • DCD (Carrier Detect) — вход на ПК, выход — на модеме. После установления связи с модемом с той стороны возводится в единицу, сбрасывается в ноль, в случае разрыва связи. Аппаратура ПК может производить прерывание, в случае наступления подобного события.
  • RI (Ring Indicator) — вход на ПК, выход — на модеме. После детерминации вызывного сигнала телефонного звонка, возводится модемом в единицу. Аппаратная часть ПК может производить прерывание, в случае наступления подобного события.
  • SG (Signal Ground) — общий сигнальный провод порта. Важно: земля — не общая. Обычно провод имеет изоляцию от корпуса ПК или модема.

В нуль-модемном кабеле применяются две перекрещенные пары: TXD/RXD и RTS/CTS.

UART 16550 — стандартная аппаратура порта. Сегодня включена в SuperIO микросхему на материнской плате. Со времен IBM PC, она оснащена аппаратной очередью байтов. Она существенно снижает число возникающих прерываний.

Последовательный порт | это… Что такое Последовательный порт?

Наружные разъёмы материнской платы: PS/2 (1 — мышь, 2 — клавиатура), 100BASE-T8P8C (3), USB (4), RS-232 DE-9 (5), IEEE 1284 (LPT) DB-25 (6), видеопорт VGA (7), игровой порт (8)) и аудиоразъемы мини-TRS (9)

Разъём DE-9, используемый для интерфейса RS-232

После́довательный порт, англ.  serial port (а также серийный порт или COM-порт[1], англ. communications port) — двунаправленный последовательный интерфейс.

Последовательным данный порт называется потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта). Хотя некоторые другие интерфейсы компьютера — такие как Ethernet, FireWire и USB — также используют последовательный способ обмена, название «последовательный порт» закрепилось за портом, имеющим стандарт RS-232C.

Особенностью данного порта по сравнению с другими «последовательными» технологиями является факт отсутствия каких-либо временных требований между 2 байтами. Временные требования есть только между битами одного байта (включая старт, стоп и четность), величина, обратная временной паузе между битами одного байта, называется baud rate — скорость передачи. Также в этой технологии отсутствует понятие «пакет».

Другие «последовательные» технологии, такие, как X.25, USB или Ethernet, имеют понятие «пакет», и накладывают жесткие временные требования между всеми битами одного пакета.

По этой причине в терминологии Cisco IOS данный порт назывался async — в отличие от синхронных serial, т.е. X.25. По этой же причине модуль Windows, реализующий PPP поверх данного порта, называется AsyncMac.sys (в стандарте PPP отдельно описана реализация PPP, использующего понятие «пакет», над последовательным портом, этого понятия не имеющим).

Некоторые протоколы связи с индустриальным оборудованием налагают жесткие временные требования между байтами последовательного порта. Такие протоколы крайне сложны в реализации в многозадачных ОС со слабой поддержкой реального времени, такой, как Windows, и потому зачастую требуют MS-DOS и устаревшего ПО почти 20-летней давности на управляющем компьютере.

Содержание

  • 1 Назначение
  • 2 Разъемы
  • 3 Актуальность
  • 4 Аппаратура
  • 5 Программный доступ к СОМ-порту
    • 5.1 UNIX
    • 5.2 Windows
    • 5.3 OS/2
  • 6 Нуль-модемный кабель
  • 7 См. также
  • 8 Примечания
  • 9 Ссылки

Назначение

Наиболее часто для последовательного порта персональных компьютеров используется стандарт RS-232C. Ранее последовательный порт использовался для подключения терминала, позже для модема или мыши. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем, спутниковыми ресиверами, кассовыми аппаратами, а также с приборами систем безопасности объектов.

С помощью COM-порта можно соединить два компьютера, используя так называемый «нуль-модемный кабель» (см. ниже). Использовался со времен MS-DOS для перекачки файлов с одного компьютера на другой, в UNIX для терминального доступа к другой машине, а в Windows (даже современной) — для отладчика уровня ядра.

Достоинством технологии является крайняя простота оборудования. Недостатком является низкая скорость, крупные размеры разъемов, а также зачастую высокие требования к времени отклика ОС и драйвера и высокое количество прерываний (одно на половину аппаратной очереди, т. е. 8 байт).

Разъемы

На материнских платах ведущих производителей (например, Intel) или готовых системах (например, IBM, Hewlett-Packard, Fujitsu Siemens Computers) для последовательного порта принято следующее условное обозначение:

Варианты разъёма COM-порта типа DB-9F

Наиболее часто используются стандартизированные в 1969 году D-образные разъёмы: 9-ти и 25-ти контактные, (DB-9 и DB-25 соответственно). Раньше использовались также DB-31 и круглые восьмиконтактные DIN-8. Максимальная скорость передачи, в обычном исполнении порта, составляет 115 200 бод.

Актуальность

Широко распространённый в IBM PC-совместимых компьютерах, последовательный порт в настоящее время морально устарел (Спецификация PC99 — один из примеров попытки избавиться в современных материнских платах от наследия старых интерфейсов), но ещё нередко присутствует на современных компьютерах и используется в промышленном и узкоспециальном оборудовании. В настоящее время в IBM PC-совместимых компьютерах активно вытесняется интерфейсом USB, в Macintosh — USB и FireWire.

Существуют стандарты на эмуляцию последовательного порта над USB и над Bluetooth (эта технология в значительной степени и проектировалась как «беспроводной последовательный порт»).

Тем не менее программная эмуляция данного порта широко используется и сегодня. Так, например, практически все мобильные телефоны эмулируют внутри себя классический COM-порт и модем для реализации тетеринга — доступа компьютера в Интернет через GPRS/EGDE/3G оборудование телефона. При этом для физического подключения к компьютеру используется USB, Bluetooth или Wi-Fi[2].

Также программная эмуляция данного порта предоставляется «гостям» виртуальных машин VMWare и Microsoft Hyper-V, основная цель при этом — подключение отладчика уровня ядра Windows к «гостю».

Аппаратура

Разъем имеет контакты:

DTR (Data Terminal Ready — готовность к приёму данных) — выход на компьютере, вход на модеме. Означает готовность компьютера к работе с модемом. Сброс этой линии вызывает почти полную перезагрузку модема в первоначальное состояние, в т. ч. бросание трубки (некоторые управляющие регистры выживают после такого сброса). В UNIX это происходит в случае, если все приложения закрыли файлы на драйвере сериального порта. Мышь использует этот провод для получения питания.

DSR (Data Set Ready — готовность к передаче данных) — вход на компьютере, выход на модеме. Означает готовность модема. Если эта линия находится в нуле — то в ряде ОС становится невозможно открыть порт как файл.

RxD (Receive Data — приём данных) — вход на компьютере, выход на модеме. Поток данных, входящий в компьютер.

TxD (Transmit Data — передача данных) — выход на компьютере, вход на модеме. Поток данных, исходящих из компьютера.

CTS (Clear to Send — готовность передачи) — вход на компьютере, выход на модеме. Компьютер обязан приостановить передачу данных, пока этот провод не будет выставлен в единицу. Используется в аппаратном протоколе управления потоком для предотвращения переполнения в модеме.

RTS (Request to Send — запрос на передачу) — выход на компьютере, вход на модеме. Модем обязан приостановить передачу данных, пока этот провод не будет выставлен в единицу. Используется в аппаратном протоколе управления потоком для предотвращения переполнения в оборудовании и драйвере.

DCD (Carrier Detect — наличие несущей) — вход на компьютере, выход на модеме. Взводится модемом в единицу после установления соединения с модемом с той стороны, сбрасывается в ноль при разрыве связи. Аппаратура компьютера может издавать прерывание при наступлении такого события.

RI (Ring Indicator — сигнал вызова) — вход на компьютере, выход на модеме. Взводится модемом в единицу после обнаружения вызывного сигнала телефонного звонка. Аппаратура компьютера может издавать прерывание при наступлении такого события.

SG (Signal Ground — сигнальная земля) — общий сигнальный провод порта, не является общей землёй, как правило, изолирован от корпуса ЭВМ или модема.

В нуль-модемном кабеле используются две перекрещенные пары: TXD/RXD и RTS/CTS.

Стандартная (со времен оригинальной IBM PC) аппаратура порта называется UART 16550 (в настоящее время включена в SuperIO микросхему на материнской плате вместе с рядом иных устройств). Со времен IBM PC в ней появилась аппаратная очередь байт, которая сильно снижает количество издаваемых устройством прерываний.

Программный доступ к СОМ-порту

UNIX

COM-порты в операционной системе Unix (Linux) — это файлы символьных устройств. Обычно эти файлы располагаются в каталоге /dev и называются

  • ttyS0, ttyS1, ttyS2 и т. д. в Linux
  • ttyd0, ttyd1, ttyd2 и т. д. (или ttyu0, ttyu1, ttyu2 и т. д. начиная с версии 8.0) в FreeBSD
  • ttya, ttyb, ttyc и т. д. в Solaris
  • ttyf1, ttyf2, ttyf3 и т. д. в IRIX
  • tty1p0, tty2p0, tty3p0 и т. д. в HP-UX
  • tty01, tty02, tty03 и т. д. в Digital Unix
  • ser1, ser2, ser3 и т. д. в QNX

Для программного доступа к СОМ-порту необходимо открыть на чтение/запись соответствующий файл и сделать вызовы специальных функций tcgetattr (для того, чтобы узнать текущие настройки) и tcsetattr (чтобы установить новые настройки). Также может потребоваться сделать вызовы ioctl с определенными параметрами. После этого при записи в файл данные будут отправляться через порт, а при чтении программа будет получать уже принятые данные из буфера СОМ-порта.

Устройства с именами «ttyxx» используются как серверные, т.е. приложение, открывшее данное устройство, обычно ожидает входящего звонка от модема. Классическим таким приложением, используемым по умолчанию, является getty, которая ожидает входящего звонка, далее настраивает COM-порт в соответствии с файлами конфигурации, выводит туда «login:», принимает имя пользователя и запускает как потомка команду «login ИмяПользователя», со стандартным вводом и выводом, перенаправленными в COM-порт. Эта команда в свою очередь запрашивает и проверяет пароль, и в случае успеха запускает (не как потомка, а вместо себя вызовом execve в том же процессе) default user shell, прописанный в файле /etc/passwd.

Эта технология исторически возникла в 1970ые годы, когда под ОС UNIX использовались компьютеры вроде PDP-11 (в СССР серия называлась СМ ЭВМ) или VAX, позволяющие подключение многих терминалов для работы многих пользователей.

Терминалы — а значит, и весь интерфейс пользователя — при этом подключались через сериальные порты, с возможностью подключения вместо терминала модема и дальнейшего дозвона на компьютер по телефону. До сих пор в UNIX-подобных ОС существует терминальный стек, и обычно 3 реализации терминалов — сериальный порт, консоль текстового режима экрана+клавиатура, и «обратная петля» в один из открытых файлов управляющего приложения (так реализованы telnetd, sshd и xterm).

Клиентские устройства сериального порта, предназначенные для совершения звонков вовне, в многих UNIX (не во всех) называются cuaxx.

Так как сериальный порт в UNIX доступен только через терминальный стек, он может быть управляющим терминалом для процессов и групп (посылать SIGHUP при разрыве связи от модема и SIGINT при нажатии Ctrl-C), на уровне ядра поддерживать редактирование последней введенной строки клавишами стрелочек, и т.д. Для отключения этой возможности с целью превращения устройства в «трубу» для потока байт необходимы вызовы ioctl.

Windows

COM-порты в операционной системе Windows — это именованные каналы для передачи данных, называемые обычно COM1, COM2 и т. д. по порядку обнаружения драйверов соответствующих устройств (такое именование давно считается устаревшим и приложениям рекомендуется искать PnP-имена всех таких устройств на машине вызовом SetupDiGetClassDevs, однако и по сей день многие приложения зависят от этих устарелых имен). Например, для обмена информации через Bluetooth многие драйверы представляются операционной системе как COM-порт, и резервируют похожее имя. Следует также отметить, что организация взаимодействия по последовательному порту с точки зрения программирования реализуется значительно легче, чем другие способы.

[источник не указан 1293 дня]

Для каждого порта в реестре имеется раздел. Эти разделы имеют такие имена:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Serial\Parameters\Serial10000

где последнее значение “Serial10000” — уникальный номер для каждого нового добавленного в систему COM-порта, для второго – “Serial10001” и т. д

Для связи с устройствами, поддерживающими Bluetooth, некоторым программам (например, к таким программам относятся: программа, которая синхронизирует список контактов с мобильным телефоном; программа, которая извлекает координаты GPS из GPS-приемника) на компьютере пользователя требуется COM-порт.

К программам, использующим COM-порты для поддержки связи с помощью технологии беспроводного подключения Bluetooth, непосредственно разработанных фирмой Microsoft, относятся:

  • HotSync, используемый в ручных компьютерах
  • ActiveSync, используемый в карманных ПК
  • Microsoft Streets and Trips 2002

OS/2

Имеющийся драйвер COM.SYS поддерживает только 4 COM-порта, каждый из которых должен иметь свою линию прерываний. Для обслуживания COM-портов с общей линией прерывания необходимо воспользоваться драйвером SIO[3].

Нуль-модемный кабель

Основная статья: Нуль-модемный кабель

В некоторых случаях возможно применение упрощённого варианта кабеля, в котором задействуются только контакты 2, 3 и 5.

См. также

  • RS-232
  • USB
  • LPT
  • Сигналы последовательных портов
  • Последовательные и параллельные порты ввода-вывода

Примечания

  1. Используется только в терминологии ОС семейства Windows, исторически пришло из MS-DOS и классической IBM PC
  2. Что Такое Функция AllShare?
  3. Установка платы COM порта в компьютер

Ссылки

  • Перевод руководства по программированию СОМ-порта в POSIX операционных системах
  • MSDN. Serial Communications (Eng-1995)
  • Программирование порта на java — позволяет работать из Windows, в отличие от официальных пакетов от Sun.
  • Программирование COM порта на C++ под Windows. Готовая библиотека, исходные тексты, примеры программ.
  • Яшкардин В.Л. Последовательный порт. Программирование COM-порта в Windows и MS-DOS. SoftElectro (2009). Архивировано из первоисточника 8 февраля 2012.
Это заготовка статьи о компьютерах. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.
Это примечание по возможности следует заменить более точным.

Что такое последовательный порт

следующий → ← предыдущая

Последовательный порт компьютера — это асинхронный порт, который подключает последовательное устройство к компьютеру и позволяет компьютеру передавать или получать данные по одному биту за раз. Это тип соединения на ПК, который является одним из старейших типов интерфейсов. Он обычно используется для подключения периферийных устройств, таких как игровые контроллеры и мыши, к компьютеру, а когда-то он использовался для подключения принтеров и внешних модемов. Например, модем может подключаться к коммуникационному порту 1, а мышь — к коммуникационному порту 2. Современные последовательные порты используются в системах промышленного оборудования и научных приборах и обычно встречаются на IBM-совместимых компьютерах как COM (коммуникационные) порты. На рисунке ниже показан пример DB9.последовательный разъем на кабеле.

Иногда его также называют портом RS-232 или COM-портом, и его скорость передачи данных ниже, чем у параллельного порта. Существует два типа последовательных портов: DB25 и DB9, где DB25 — это 25-контактное соединение, а DB9 — 9-контактное соединение. Последовательный порт — это мужской порт, который может отправлять только один бит данных за раз, тогда как параллельный порт — это женский порт, который может отправлять несколько битов одновременно.

Последовательные порты в новых компьютерах заменены гораздо более быстрыми и совместимыми портами USB. Конфигурации системных ресурсов идентифицируются COM1, COM2, COM3, COM4 и т. д.; каждая позиция COM характеризует адрес запроса на прерывание (IRQ) как продажу как ввод/вывод (I/O). RS-232, стандарт последовательного порта, используется для последовательной передачи данных между устройствами, обычно называемыми DTE (терминальное оборудование данных) и DCE (терминальное оборудование данных). В стандарте использовалось 25 контактов, поскольку многие разъемы были большими и малоиспользуемыми, а меньший DE-9разъем стал популярным.

Для последовательной связи требовалась более высокая скорость связи, например, внешние блоки хранения данных. Более быстрые интерфейсы были представлены FireWire и универсальной последовательной шиной (USB). Эта новая технология, известная как гирляндная цепочка, может иметь возможность передавать данные с высокой скоростью по одной и той же шине. В наше время использование последовательного порта еще менее распространено. Он редко используется, однако он используется в мониторах с плоским экраном, ЖК-дисплеях, приемниках GPS, светодиодных дисплеях и сканерах штрих-кода в качестве устройства связи.

Идентификация последовательного порта

На приведенном выше изображении виден последовательный порт DB9, который можно сразу идентифицировать. Соединение имеет форму буквы D и имеет 9 контактов и штыревой разъем.

Использование последовательного порта

Ниже приведен список, содержащий многочисленные аппаратные компоненты, которые вы можете приобрести и использовать с последовательным портом.

  • Мышь: Компьютерная мышь, как и специальные мыши, представляет собой портативное аппаратное устройство ввода, которое является одним из наиболее часто используемых устройств для последовательных портов на компьютерах без разъемов PS/2 или USB. Основная функция мыши — открывать или выполнять программу, выбирать элемент, перетаскивать файлы, папки или другие объекты, наводить курсор, прокручивать и выполнять другие функции.
  • Модем: Модем, иногда называемый широкополосным модемом, представляет собой устройство с последовательным портом, которое соединяет компьютер или маршрутизатор с широкополосной сетью. Его использование очень просто; поэтому его использование более распространено. Однако чаще всего он используется на старых машинах. Кабельные модемы и модемы DSL являются двумя примерами этих типов модемов.
  • Принтер: Принтер представляет собой внешнее аппаратное устройство вывода, которое в настоящее время не является широко используемым устройством для последовательных портов, однако оно используется для создания печатных или электронных копий в более старых принтерах и плоттерах. Его использование было более распространенным.
  • Сеть: Одним из первоначальных применений последовательного порта было создание сети, которая представляет собой набор устройств, подключенных друг к другу, что позволяет обмениваться данными. Интернет является примером сети, которая связывает миллионы людей и позволяет им обмениваться информацией. Примерами сетевых устройств являются мосты, брандмауэры, повторители, веб-камеры, коммутаторы, концентраторы, модемы и маршрутизаторы.

Информация о выводах последовательного порта

Ниже приведен список, содержащий все выводы на DB9.разъем, включая их назначение, а также название сигнала. Последовательный порт помечен как «10101» на разных компьютерах; эти числа находятся в нулях и единицах, которые представляют двоичный код. Число «1» также может быть интерпретировано пользователем как буква «I», а нули — как буква «O», которая может быть известна как порт «IOIOI».

PIN-код ИМЯ СИГНАЛА НАЗНАЧЕНИЕ
1 DCD Носитель данных Детек
2 RxData Полученные данные
3 TxData Передаваемые данные
4 ДТР Терминал данных готов
5 Земля Сигнальная земля
6 ДСР Набор данных готов
7 РТС Запрос на отправку
8 КТС Очистить для отправки
9 РИ Кольцевой индикатор

Последовательные порты устарели

В начале 2000-х годов, когда началось использование USB и беспроводных подключений, использование последовательных портов было прекращено. По сравнению с последовательным интерфейсом USB был менее сложным, простым в использовании и намного быстрее. В наше время может быть трудно найти компьютерную систему, включающую старые последовательные порты, необходимые для ввода или других периферийных устройств.

Стандарты для последовательных портов

Исторически сложилось так, что RS-232 был популярным стандартом для традиционной связи через последовательный порт. Клавиатуры ПК и другие компьютерные периферийные устройства использовали эти последовательные порты и кабели для той же цели. Как правило, последовательные порты и кабели имеют 9-контактные разъемы DE-9 для ПК с интерфейсом RS-232. Однако 25-контактный DB-25 и другие варианты существуют на специализированном оборудовании. Многие компьютеры Macintosh содержат другой стандарт RS-422. В пользу связи USB или FireWire RS-422 и RS-232 теперь устарели.

Как работают последовательные порты

Последовательный порт, который уже более 20 лет является неотъемлемой частью большинства компьютеров и считается наиболее важным внешним соединением с компьютером, представляет собой интерфейс, используемый для подключения последовательного устройства к компьютеру. Последовательный порт до сих пор используется большинством современных компьютеров, которые подключаются к принтерам, КПК и цифровым камерам; тем не менее, последовательный порт устаревает во многих новых системах. Кроме того, на некоторых компьютерах доступно более двух последовательных портов.

Последовательный порт передает 8 бит в байте по одному, и он сериализует данные; следовательно, его название «последовательный» происходит от этого факта. Его преимущество в том, что для передачи 8 бит требуется только один провод. Он также имеет тот недостаток, что для отправки данных требуется в 8 раз больше времени, если он имеет 8 проводов.Кроме того, последовательные порты делают кабели меньше, а также снижают стоимость кабелей.Перед каждым байтом данных последовательный порт отправляет стартовый бит, т.е. один бит со значением 0. Он передает стоп-бит после каждого байта данных, чтобы указать, что байт завершен.0006

Последовательные порты обеспечивают двустороннюю связь, которая позволяет каждому устройству передавать и получать данные. Он также известен как коммуникационные (COM) порты. Если устройства используют одни и те же контакты, они могут передавать информацию только в одном направлении за раз, потому что это ограничит связь полудуплексом. Следовательно, последовательные устройства используют разные контакты, чтобы каждое устройство могло передавать данные, а также получать их, потому что использование разных контактов делает связь полнодуплексной, которая может передавать информацию в обоих направлениях одновременно.

Универсальный асинхронный приемник/передатчик (UART) — это микросхема контроллера, от которой зависит правильное функционирование последовательных портов. Микросхема UART преобразует параллельный вывод, принимаемый системной шиной компьютера, в последовательную форму для передачи через последовательный порт. Для быстрой работы большинство микросхем UART имеют встроенный буфер от 16 до 64 килобайт. Хотя данные обработки этого буфера поступают на последовательный порт, он позволяет микросхеме кэшировать данные, поступающие с системной шины. Enhanced Serial Port и Super Enhanced Serial Port — это два сложных последовательных порта, которые могут передавать данные со скоростью 460 килобит в секунду. С другой стороны, большинство типичных последовательных портов имеют скорость передачи данных 115 Кбит/с.


Следующая темаЧто такое Google

← предыдущая следующий →

Что такое последовательные порты? (с картинками)

`;

Интернет

Факт проверен

Р. Кейн

Последовательные порты — это тип компьютерного интерфейса, соответствующий стандарту RS-232. Это 9-контактные разъемы, которые передают информацию, входящую или исходящую, по одному байту за раз. Каждый байт разбит на серию из восьми битов, отсюда и термин последовательный порт .

Эти порты являются одним из старейших типов стандартов интерфейса. До того, как внутренние модемы стали обычным явлением, внешние модемы подключались к компьютерам через последовательные порты, также известные как коммуникационные или COM-порты. Их использовали и компьютерные мыши и даже клавиатуры. Некоторые использовали 25-контактные разъемы, но чаще встречались 9-контактные. Они управляются специальным чипом, называемым UART (универсальный асинхронный приемник-передатчик).

Последовательные порты отличаются от 25-контактных параллельных портов тем, что параллельные порты передают по одному байту за раз, используя восемь параллельных проводов, каждый из которых несет один бит. При параллельном перемещении данных скорость передачи была выше. Параллельный порт может поддерживать скорость до 100 килобайт в секунду, а последовательный порт поддерживает только 115 килобит в секунду (кбит/с). Позже усовершенствованная технология увеличила последовательную скорость до 460 кбит/с.

В традиционных компьютерах последовательные порты были настроены следующим образом:

.
COM 1 IRQ 4 0x3f8
COM 2 IRQ 3 0x2f8
COM 3 IRQ 4 0x3e8
COM 4 IRQ 3 0x2e8

Устройства, сконфигурированные для использования портов COM 1 и COM 3, не могут быть активны одновременно, так как они совместно используют прерывание IRQ 4. То же самое относится и к устройствам портов COM 2 и COM 4. Часто это приводило к ручной перенастройке портов, что часто вызывало больше проблем, чем того стоило, и создавало особую проблему для дислексиков.

В настоящее время последовательные порты в основном используются для коммутируемых модемов, а современные операционные системы выполняют настройку автоматически. Более новые и более быстрые технологии USB (универсальная последовательная шина) и Firewire в противном случае заменили как последовательные, так и параллельные порты. USB поддерживает скорости от 1,5 мегабит в секунду до 60 мегабайт в секунду.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *