RS-232

RS-232 (Recommended Standard 232) on standardi kahden tietokonelaitteen väliseen tietoliikenteeseen tarkoitettu tietoliikenneväylä. Väylä on käytössä muun muassa henkilökohtaisissa tietokoneissa, jossa se tunnetaan yksinkertaisesti nimellä sarjaportti. MS-DOSissa portit tunnetaan nimillä COM1, COM2, jne. Unixin kaltaisissa käyttöjärjestelmissä sarjaportit usein nimetään ttyS0, ttyS1 ja niin edelleen.

Yleisimpiä sarjaporttiin liitettäviä laitteita ovat tietokoneissa olleet modeemit, hiiret ja kirjoittimet. Sarjaporttia käytetään kuitenkin yleisesti monien sulautettujen järjestelmien ohjaukseen. Esim. reittimet, ADSL-modeemit, WLAN-tukiasemat, digiboksit, tallentimet tai älytelevisiot voivat sisältää sarjaportin. Lähes kaikki Unix-työasemat ja -palvelimet sekä verkkolaitteisto sisältävät sarjaportin, jolla konetta pääsee käyttämään päätteellä tai sarjaporttiin nollamodeemikaapelilla kytketyn tietokoneen pääteohjelmalla. Lisäksi sarjaportteja käytetään yleisesti mikrokontrollerien ja logiikoiden ohjelmointiin ja teollisuuslaitteiden ohjaukseen.

RS-232-porttia käyttävät laitteet päihittävät yksinkertaisuudessaan muita portteja käyttävät laitteet. Liitännässä data siirtyy yksi bitti kerrallaan ”peräkkäin” asynkronisesti sarjamuotoisena. Sarjaliikenteeseen on useita menetelmiä. RSR-232 sallii esim. 5, 6, 7 tai 8 databittiä käyttävän liikenteen ja useita eri nopeuksia sekä tarkistussumman (pariteetti) käytön. Yleiset asetukset laitteiden väliseen liikenteeseen sarjaliitännällä ovat 9600 baudia, 8 databittiä, ei pariteettibittiä, 1 stop-bitti (9600 8-N-1).

Standardin määritteli ensimmäisen kerran Electronic Industries Association (EIA) vuonna 1962. RS-232-standardia on muutettu ajan saatossa. Uudempia standardeja ovat RS-232A, RS-232B ja uusin RS-232C, joka valmistui vuonna 1969. Nykyisin standardia ylläpitää Telecommunications Industry Association ja sen tunnetaan nimellä TIA-232-F.

IBM PC -koneessa sarjaportin toteuttamiseen käytettiin 8250 UART -piiriä, IBM PC AT -koneessa ja uudemmissa 16450(A) UART:ia. RS-232-signaalit ovat tasoiltaan noin ±5...±12 volttia suhteessa maatasoon. RS-232 on ainoa IBM PC -yhteensopivan tietokoneen osa, joka vaatii −12 voltin jännitteen. Laitevalmistajat haluaisivat päästä eroon negatiivisista jännitteistä, koska ne lisäävät turhaan tietokoneen virtalähteen monimutkaisuutta ja hintaa. Standardissa PC 97 Hardware Design Guide Microsoft julisti sarjaportin vanhentuneeksi.

Sulautetussa elektroniikassa käytetään usein TTL-elektroniikan jännitetasoja +5 volttia ja 0 volttia signaalille RS-232-protokollan kanssa.

Tekniikka

RS-232:n terminologiassa keskenään kommunikoivat laitteet ovat Data terminal equipment (DTE) ja Data communication equipment (DCE). DTE on tyypillisesti tietokone tai pääte ja DCE jokin laite johon yhteys otetaan. Jos tulee tarve yhdistää kaksi DTE-pinnijärjestystä käyttävää laitetta keskenään (esim. tiedonsiirto kahden tietokoneen välillä, pääte tietokoneen sarjaporttiin), pitää käyttää sukupuolenvaihtajaa tai ns. nollamodeemikaapelia, jossa lähetys- ja vastaanottopiuhat on kytketty ristiin.

RS-232-standardissa DTE käyttää 25-pinnistä uros-DB25-liitintä ja DCE naarasliitintä. Kuitenkin useimmat PC-valmistajat siirtyivät pienempään 9-pinniseen DB9-liittimeen.

Kahdensuuntainen RS-232 voidaan toteuttaa minimalistisella kolmen johtimen kaapelilla, jossa johtimet ovat lähetettävä (TxD) ja vastaanotettava (RxD) data ja maa (GND). Minimissään RS-232 voidaan toteuttaa kahdella johtimella, jos yhdensuuntainen tiedonsiirto riittää (esim. paikkatietoa lähettävä GPS-vastaanotin). Viisijohtimisella kaapelilla voidaan toteuttaa laitteistopohjainen vuonohjaus (RTS- ja CTS-signaalit). Ohjelmistopohjainen vuonohjaus perustuu dataliikenteen mukana lähetettäviin ASCII-merkkeihin XOFF (CTRL-S) ja XON (CTRL-Q).

Muita mahdollisia signaaleja ovat Data Terminal Ready (DTR), joka ilmaisee laitteen olevan kytketty, Data Carrier Detect (DCD) ilmaisee laitteen olevan kytketty puhelinverkkoon ja Ring Indicator (RI) kertoo tulevasta puhelinsoitosta modeemiin.

Muuta

Muita RS-standardeja ovat muun muassa differentiaalinen RS-485 ja RS-422.

Lähteet

• taltech.com, Introduction to Serial Communications (Arkistoitu – Internet Archive)(englanniksi)

Kirjallisuutta

• Lähteinen, Olavi; Pietikäinen, Ville; Kosonen, Harri: Uusi PC-tekniikan käsikirja, s. 279–283. (6. painos) Helsinki Media Erikoislehdet, 2000 (1997).

Aiheesta muualla

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta RS-232 Wikimedia Commonsissa

• RS-232 (englanniksi)