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HISTORIA

En los años 60, cada fabricante usaba un interfaz diferente para comunicar un DTE (Data Terminal Equipment) y un DCE (Data Communications Equipment). Cables, conectores y niveles de voltaje eran diferentes e incompatibles, por lo tanto, la interconexión entre equipos de diferentes fabricantes requería el uso de convertidores de los niveles de voltaje y la fabricación de cables y conectores especiales.

En 1969, el EIA (Electronic ---) junto con Bell Laboratories y otros fabricantes establecieron un estándar para la interfaz entre DTE's y DCE´s. El objetivo de este estándar era simplificar la interconexión de equipos fabricados por diferentes firmas.

Este estandar llego a ser el RS-232-C (Recommended Standard number 232, revision C from the Electronic Industry Association). Un estándar similar fue desarrollado en Europa por el CCITT (Comite Consultatif Internatinale de Telegraphie et Telephonie) conocido como V.24 (descripción funcional) y V.28 (especificaciones eléctricas). El RS-232-C fue adoptado por la mayor parte de fabricantes de terminales y equipamiento.

En 1980 la creciente industria de los microcomputadores encontró el estándar RS-232-C barato y apropiado para conectar periféricos al microcomputador. El RS-232-C llego a ser rápidamente un estándar para conectar al microcomputador: impresoras, cintas de backup, terminales y otros microcomputadores.
Como el estándar solamente soporta velocidades de transmisión hasta 20 kbps y distancias hasta 16 metros, se adoptaron nuevos estándares por la EIA. El RS449 (descripción mecánica) y RS423 (descripción eléctrica) son compatibles con el RS-232-C y se puede operar a velocidades de hasta 10 Mbps y alcanzar distancias de hasta 1200 metros. Sin embargo, la adopción de un nuevo estándar es un proceso largo y costoso. El RS-232-C esta muy expandido y por lo tanto le queda bastante vida.

Descripción del estándar

El estándar RS-232-C describe un interfaz entre un DTE y un DCE que emplea un intercambio en serie de datos binarios. En el se definen características eléctricas, mecánicas, funcionales del interfaz y modos de conexión comunes. Las características eléctricas incluyen parámetros tales como niveles de voltaje e impedancia del cable. La sección mecánica describe los pines. La descripción funcional define las funciones de las señales eléctricas que se usan.

Características eléctricas

Los niveles de voltaje descritos en el estándar son los siguientes:

Señales de datos "0" "1"
Emisor (necesario) de 5 a 15 de -5 a -15 Voltios
Receptor (esperado) de 3 a 25 de -3 a -25 Voltios

Señales de control "Off" "On"
Emisor (necesario) de -5 a -15 de 5 a 15 Voltios
Receptor (esperado) de -3 a -25 de 3 a 25 Voltios

Puede verse que los voltajes del emisor y el receptor son diferentes. Esta definición de los niveles de voltaje compensa las perdidas de voltaje a través del cable. Las señales son atenuadas y distorsionadas a lo largo del cable. Este efecto es debido en gran parte a la capacidad del cable. En el estándar la capacidad máxima es de 2500 pf (picoFaradios). La capacidad de un metro de cable es normalmente de 130 pf. Por lo tanto, la longitud máxima del cable esta limitada a unos 17 metros. Sin embargo, esta es una longitud nominal definida en el estándar y es posible llegar hasta los 30 metros con cables de baja capacidad o utilizando velocidades de transmisión bajas y mecanismos de corrección.

Características mecánicas

En el estándar no se hace referencia al tipo de conector que debe usarse. Sin embargo los conectores más comunes son el DB-25 (25 pines) y el DB-9 (9 pines). El conector hembra debe estar asociado con el DCE y el macho con el DTE.

Diagrama de los conectores DB-25 y DB-9

En la siguiente tabla puede verse la señal asociada a cada pin.

Señales del puerto

Cada una de las señales pertenece a un tipo de circuito distinto. En el nombre EIA de la señal se hace referencia al circuito al que pertenece.

" (A) Tierra
" (B) Datos
" (C) Control
" (D) Tiempo
" (S) Canal secundario

Protective Ground (AA)
Esta línea esta conectada a tierra del adaptador serial.

Transmitted data (BA)

Esta señal es usada para transmitir datos del DTE al DCE. Se mantiene con un 1 lógico cuando no hay nada que transmitir. El terminal empieza a transmitir cuando un uno lógico esta presente en las siguientes líneas: Clear To Send, Data Terminal Ready, Data Set Ready, Data Carrier Detect

Received data (BB)
La señal es usada por el DTE para recibir datos desde el DCE. El terminal empieza a transmitir cuando un 1 lógico esta presente en las siguientes líneas: Request To Send, Data Terminal Ready, Data Set Ready, Data Carrier Detect.

Request To Send (CA)
El DTE utiliza esta señal cuando quiere transmitir al DCE. En combinación con la señal Clear To Send coordina la transmisión de datos entre el DTE y el DCE Un cero lógico en esta línea mantiene al DCE en modo de transmisión, es decir, el DCE recibe datos del DTE y los transmite. Una transición On-Off en esta línea hace que el DCE complete la transmisión de datos y cambie al modo de recepción (el DCE recibe datos y los transmite al DTE). En una línea half-duplex, cuando el DTE tiene que enviar datos activa la señal Request To Send y entonces espera hasta que el DCE cambia del modo de recepción al modo de transmisión. Cuando la transmisión es posible el DCE activa la señal Clear To Send y la transmisión puede empezar. En una línea full duplex las señales Request To Send y Clear To Send están activadas permanentemente

Clear To Send (CB)
Se trata de una señal de respuesta al DTE. Cuando esta señal esta activa, indica al DTE que puede empezar a transmitir. Por ejemplo, cuando un modem se conecta a otro modem por la red telefónica. Cuando esta señal esta activa junto con las señales Request To Send, Data Set Ready y Data Terminal Ready, el DTE puede estar seguro de que los datos serán enviados por el enlace de comunicación. Sin embargo, cuando si las señales Data Set Ready y Data Terminal Ready no están implementadas, como en una conexión local que no involucra la red telefónica, las señales Clear To Send y Request To Send son suficientes para controlar la transmisión de datos.

Data Set Ready (CC)
En esta línea el DCE le indica al DCE que el canal de comunicación esta disponible. Por ejemplo, cuando un modem ha establecido una conexión con un modem remoto y esta en modo de transmisión.

Signal ground
Esta señal es la tierra usada como punto de referencia para todas las señales recibidas o transmitidas. Es muy importante y debe de estar presente en toda comunicación.

Data Carrier Detect (CF)
Esta señal es utilizada por el DCE para indicarle al DTE que se ha establecido una portadora con el dispositivo remoto.

+P Este pin se mantiene a +12 Voltios para test

-P Este pin se mantiene a -12 Voltios para test

Secondary Receive Line Signal Detect (SCF)
Esta señal esta activa cundo el canal de comunicación secundario recibe una portadora. Es análoga a la señal Receive Line Signal Detect.

Secondary Clear To Send (SCB)
Cuando esta activa le indica al DTE que puede empezar a transmitir por el canal secundario. Equivalente a la señal Clear To Send.

Secondary Transmitted Data (SBA)
Por esta línea se envían los datos del canal secundario del DTE al DCE. Esta señal es equivalente a la señal Transmitted Data.

Transmission Signal Element Timing (DB)
En esta línea el DCE envía una señal de reloj al DTE. Lo que permite al DTE introducir esta señal de reloj en el circuito de transmisión de datos. Una transición On-Off marca el centro de cada elemento de señal (bit) en la línea Transmitted Data. La frecuencia de la señal de reloj es la misma a la que se envían los datos.

Secondary Receive Data (SBB)
La señal es usada por el DTE para recibir datos del canal secundario desde el DCE. Cuando se utiliza el canal secundario para diagnostico o para interrumpir el flujo de datos en el canal primario, esta señal no esta implementada.

Receiver Signal Element Timing (DD)
En esta línea el DCE envía una señal de reloj al DTE. Lo que permite al DTE introducir esta señal de reloj en el circuito de recepción de datos. Una transición On-Off marca el centro de cada elemento de señal (bit) en la línea Transmitted Data. La frecuencia de la señal de reloj es la misma a la que se reciben los datos.

Secondary Request To Send (SCA)
El DTE utiliza esta señal cuando quiere transmitir al DCE por el canal secundario. Es equivalente a la señal Request To Send

Data Terminal Ready (CD)
Cuando esta activa le indica al DCE que el DTE esta listo para recibir datos. Esta señal debe estar activa antes de que el DCE pueda activar la señal Data Set Ready indicando que esta conectado al enlace de comunicación. Cuando la línea pasa a estar desactivada, el DCE finaliza la comunicación.

Signal Quality Detector (CG)
Esta línea es utilizada por el DCE para indicar si existe una alta probabilidad de error en los datos recibidos. Cuando hay una probabilidad alta de error, la señal esta en Off. No es muy utilizada.

Ring Indicator (CE)
En esta línea el DCE avisa al DTE que se ha recibido una llamada. Esta señal esta en Off hasta que el DCE recibe una señal de llamada.

Data Signal Rate Selector (CH)
El DTE utiliza esta señal para seleccionar la velocidad de transmisión del DCE.

Data Signal Rate Selector (CI)
Esta señal es la misma que la señal anterior (CH) pero en este caso es el DCE quien selecciona la velocidad.

Transmitter Signal Element Timing (DA)
En esta línea el DTE envía al DCE una señal de reloj. Esto solo sucede cuando el reloj maestro esta en el DTE. Una transición On-Off marca el centro de cada elemento de señal (bit) en la línea Transmitted Data.

CABLEADOS TIPICOS

A pesar de la gran difusión de la norma RS-232-C no existe un único modelo estándar de cable que permita la interconexión de dos dispositivos RS-232-C cualquiera, sino que varía dependiendo de dos factores.

El tipo de dispositivo. Si se trata de dos dispositivos de distinto tipo (DTE-DCE) la conexión es la natural, es decir se conectan entre si la patillas con el mismo número. Sin embargo, si son del mismo tipo (DTE-DTE) es necesario intercambiar algunas pines con el fin de mantener las entradas unidas con las salidas.

El tipo de control de flujo. Si este se hace a través de algún protocolo software, como el XON/XOFF, basta con las líneas de transmisión y recepción de datos, puesto que el control se realiza a través de estas. En el caso de control de flujo por hardware son necesarias más líneas para la gestión de la comunicación. Existen, además, algunas formas de control de flujo híbridas a través de software ayudadas por algunas líneas hardware.

Configuraciones estándar

En la siguiente tabla pueden verse las señales presentes en distintas configuraciones de cable según el estándar RS-232-C.

(1)Solo transmisión
(2)Solo transmisión con RTS (control de flujo)
(3)Solo recepción
(4)Half-duplex
(5)Full-Duplex
(6)Full-Duplex con RTS (control de flujo)
(7)Especial

X = necesario
S = necesario para el uso de una línea telefónica
o = especificado por el fabricante

En la siguiente figura puede verse una conexión full duplex con control de flujo y capacidad para operar en una red telefónica, según el estándar RS-232-C.

Conexión RS-232-C full duplex

Configuraciones no estándar

Uno de los usos no estándar más comunes de la norma RS-232-C es la conexión de dos DTE entre si. La forma más sencilla de conectar dos DTE (por ejemplo dos PCs) es unir la línea Transmitted Data de uno de ellos a la línea Received Data del otro, y viceversa. En la versión más básica de este tipo de cable, que se denomina "módem nulo", no se conecta ninguno de los otros circuitos excepto la señal Signal Ground, que conforma el retorno común para los circuitos transmisor y receptor. En la figura inferior se muestra este tipo de conexión.

Configuración simple de un modem nulo

Algunos programas inspeccionan las líneas CTS, DSR y DCD y no funcionaran a no ser que alguna de ellas o todas estén activadas. No obstante se puede engañar al programa conectando adecuadamente entre si las líneas de control de los dos DTE. Existen muchos ejemplos de estos tipos de cableados, dependiendo normalmente su configuración del software de comunicaciones empleado. Una de las configuraciones posibles es la que se muestra en la siguiente figura.

Modem nulo




	HISTORIA En los años 60, cada fabricante usaba un interfaz diferente para comunicar un DTE (Data Terminal Equipment) y un DCE (Data Communications Equipment). Cables, conectores y niveles de voltaje eran diferentes e incompatibles, por lo tanto, la interconexión entre equipos de diferentes fabricantes requería el uso de convertidores de los niveles de voltaje y la fabricación de cables y conectores especiales. En 1969, el EIA (Electronic ---) junto con Bell Laboratories y otros fabricantes establecieron un estándar para la interfaz entre DTE's y DCE´s. El objetivo de este estándar era simplificar la interconexión de equipos fabricados por diferentes firmas. Este estandar llego a ser el RS-232-C (Recommended Standard number 232, revision C from the Electronic Industry Association). Un estándar similar fue desarrollado en Europa por el CCITT (Comite Consultatif Internatinale de Telegraphie et Telephonie) conocido como V.24 (descripción funcional) y V.28 (especificaciones eléctricas). El RS-232-C fue adoptado por la mayor parte de fabricantes de terminales y equipamiento. En 1980 la creciente industria de los microcomputadores encontró el estándar RS-232-C barato y apropiado para conectar periféricos al microcomputador. El RS-232-C llego a ser rápidamente un estándar para conectar al microcomputador: impresoras, cintas de backup, terminales y otros microcomputadores. Como el estándar solamente soporta velocidades de transmisión hasta 20 kbps y distancias hasta 16 metros, se adoptaron nuevos estándares por la EIA. El RS449 (descripción mecánica) y RS423 (descripción eléctrica) son compatibles con el RS-232-C y se puede operar a velocidades de hasta 10 Mbps y alcanzar distancias de hasta 1200 metros. Sin embargo, la adopción de un nuevo estándar es un proceso largo y costoso. El RS-232-C esta muy expandido y por lo tanto le queda bastante vida. Descripción del estándar El estándar RS-232-C describe un interfaz entre un DTE y un DCE que emplea un intercambio en serie de datos binarios. En el se definen características eléctricas, mecánicas, funcionales del interfaz y modos de conexión comunes. Las características eléctricas incluyen parámetros tales como niveles de voltaje e impedancia del cable. La sección mecánica describe los pines. La descripción funcional define las funciones de las señales eléctricas que se usan. Características eléctricas Los niveles de voltaje descritos en el estándar son los siguientes: Señales de datos "0" "1" Emisor (necesario) de 5 a 15 de -5 a -15 Voltios Receptor (esperado) de 3 a 25 de -3 a -25 Voltios Señales de control "Off" "On" Emisor (necesario) de -5 a -15 de 5 a 15 Voltios Receptor (esperado) de -3 a -25 de 3 a 25 Voltios Puede verse que los voltajes del emisor y el receptor son diferentes. Esta definición de los niveles de voltaje compensa las perdidas de voltaje a través del cable. Las señales son atenuadas y distorsionadas a lo largo del cable. Este efecto es debido en gran parte a la capacidad del cable. En el estándar la capacidad máxima es de 2500 pf (picoFaradios). La capacidad de un metro de cable es normalmente de 130 pf. Por lo tanto, la longitud máxima del cable esta limitada a unos 17 metros. Sin embargo, esta es una longitud nominal definida en el estándar y es posible llegar hasta los 30 metros con cables de baja capacidad o utilizando velocidades de transmisión bajas y mecanismos de corrección. Características mecánicas En el estándar no se hace referencia al tipo de conector que debe usarse. Sin embargo los conectores más comunes son el DB-25 (25 pines) y el DB-9 (9 pines). El conector hembra debe estar asociado con el DCE y el macho con el DTE. Diagrama de los conectores DB-25 y DB-9 En la siguiente tabla puede verse la señal asociada a cada pin. Señales del puerto Cada una de las señales pertenece a un tipo de circuito distinto. En el nombre EIA de la señal se hace referencia al circuito al que pertenece. " (A) Tierra " (B) Datos " (C) Control " (D) Tiempo " (S) Canal secundario Protective Ground (AA) Esta línea esta conectada a tierra del adaptador serial. Transmitted data (BA) Esta señal es usada para transmitir datos del DTE al DCE. Se mantiene con un 1 lógico cuando no hay nada que transmitir. El terminal empieza a transmitir cuando un uno lógico esta presente en las siguientes líneas: Clear To Send, Data Terminal Ready, Data Set Ready, Data Carrier Detect Received data (BB) La señal es usada por el DTE para recibir datos desde el DCE. El terminal empieza a transmitir cuando un 1 lógico esta presente en las siguientes líneas: Request To Send, Data Terminal Ready, Data Set Ready, Data Carrier Detect. Request To Send (CA) El DTE utiliza esta señal cuando quiere transmitir al DCE. En combinación con la señal Clear To Send coordina la transmisión de datos entre el DTE y el DCE Un cero lógico en esta línea mantiene al DCE en modo de transmisión, es decir, el DCE recibe datos del DTE y los transmite. Una transición On-Off en esta línea hace que el DCE complete la transmisión de datos y cambie al modo de recepción (el DCE recibe datos y los transmite al DTE). En una línea half-duplex, cuando el DTE tiene que enviar datos activa la señal Request To Send y entonces espera hasta que el DCE cambia del modo de recepción al modo de transmisión. Cuando la transmisión es posible el DCE activa la señal Clear To Send y la transmisión puede empezar. En una línea full duplex las señales Request To Send y Clear To Send están activadas permanentemente Clear To Send (CB) Se trata de una señal de respuesta al DTE. Cuando esta señal esta activa, indica al DTE que puede empezar a transmitir. Por ejemplo, cuando un modem se conecta a otro modem por la red telefónica. Cuando esta señal esta activa junto con las señales Request To Send, Data Set Ready y Data Terminal Ready, el DTE puede estar seguro de que los datos serán enviados por el enlace de comunicación. Sin embargo, cuando si las señales Data Set Ready y Data Terminal Ready no están implementadas, como en una conexión local que no involucra la red telefónica, las señales Clear To Send y Request To Send son suficientes para controlar la transmisión de datos. Data Set Ready (CC) En esta línea el DCE le indica al DCE que el canal de comunicación esta disponible. Por ejemplo, cuando un modem ha establecido una conexión con un modem remoto y esta en modo de transmisión. Signal ground Esta señal es la tierra usada como punto de referencia para todas las señales recibidas o transmitidas. Es muy importante y debe de estar presente en toda comunicación. Data Carrier Detect (CF) Esta señal es utilizada por el DCE para indicarle al DTE que se ha establecido una portadora con el dispositivo remoto. +P Este pin se mantiene a +12 Voltios para test -P Este pin se mantiene a -12 Voltios para test Secondary Receive Line Signal Detect (SCF) Esta señal esta activa cundo el canal de comunicación secundario recibe una portadora. Es análoga a la señal Receive Line Signal Detect. Secondary Clear To Send (SCB) Cuando esta activa le indica al DTE que puede empezar a transmitir por el canal secundario. Equivalente a la señal Clear To Send. Secondary Transmitted Data (SBA) Por esta línea se envían los datos del canal secundario del DTE al DCE. Esta señal es equivalente a la señal Transmitted Data. Transmission Signal Element Timing (DB) En esta línea el DCE envía una señal de reloj al DTE. Lo que permite al DTE introducir esta señal de reloj en el circuito de transmisión de datos. Una transición On-Off marca el centro de cada elemento de señal (bit) en la línea Transmitted Data. La frecuencia de la señal de reloj es la misma a la que se envían los datos. Secondary Receive Data (SBB) La señal es usada por el DTE para recibir datos del canal secundario desde el DCE. Cuando se utiliza el canal secundario para diagnostico o para interrumpir el flujo de datos en el canal primario, esta señal no esta implementada. Receiver Signal Element Timing (DD) En esta línea el DCE envía una señal de reloj al DTE. Lo que permite al DTE introducir esta señal de reloj en el circuito de recepción de datos. Una transición On-Off marca el centro de cada elemento de señal (bit) en la línea Transmitted Data. La frecuencia de la señal de reloj es la misma a la que se reciben los datos. Secondary Request To Send (SCA) El DTE utiliza esta señal cuando quiere transmitir al DCE por el canal secundario. Es equivalente a la señal Request To Send Data Terminal Ready (CD) Cuando esta activa le indica al DCE que el DTE esta listo para recibir datos. Esta señal debe estar activa antes de que el DCE pueda activar la señal Data Set Ready indicando que esta conectado al enlace de comunicación. Cuando la línea pasa a estar desactivada, el DCE finaliza la comunicación. Signal Quality Detector (CG) Esta línea es utilizada por el DCE para indicar si existe una alta probabilidad de error en los datos recibidos. Cuando hay una probabilidad alta de error, la señal esta en Off. No es muy utilizada. Ring Indicator (CE) En esta línea el DCE avisa al DTE que se ha recibido una llamada. Esta señal esta en Off hasta que el DCE recibe una señal de llamada. Data Signal Rate Selector (CH) El DTE utiliza esta señal para seleccionar la velocidad de transmisión del DCE. Data Signal Rate Selector (CI) Esta señal es la misma que la señal anterior (CH) pero en este caso es el DCE quien selecciona la velocidad. Transmitter Signal Element Timing (DA) En esta línea el DTE envía al DCE una señal de reloj. Esto solo sucede cuando el reloj maestro esta en el DTE. Una transición On-Off marca el centro de cada elemento de señal (bit) en la línea Transmitted Data. CABLEADOS TIPICOS A pesar de la gran difusión de la norma RS-232-C no existe un único modelo estándar de cable que permita la interconexión de dos dispositivos RS-232-C cualquiera, sino que varía dependiendo de dos factores. El tipo de dispositivo. Si se trata de dos dispositivos de distinto tipo (DTE-DCE) la conexión es la natural, es decir se conectan entre si la patillas con el mismo número. Sin embargo, si son del mismo tipo (DTE-DTE) es necesario intercambiar algunas pines con el fin de mantener las entradas unidas con las salidas. El tipo de control de flujo. Si este se hace a través de algún protocolo software, como el XON/XOFF, basta con las líneas de transmisión y recepción de datos, puesto que el control se realiza a través de estas. En el caso de control de flujo por hardware son necesarias más líneas para la gestión de la comunicación. Existen, además, algunas formas de control de flujo híbridas a través de software ayudadas por algunas líneas hardware. Configuraciones estándar En la siguiente tabla pueden verse las señales presentes en distintas configuraciones de cable según el estándar RS-232-C. (1)Solo transmisión (2)Solo transmisión con RTS (control de flujo) (3)Solo recepción (4)Half-duplex (5)Full-Duplex (6)Full-Duplex con RTS (control de flujo) (7)Especial X = necesario S = necesario para el uso de una línea telefónica o = especificado por el fabricante En la siguiente figura puede verse una conexión full duplex con control de flujo y capacidad para operar en una red telefónica, según el estándar RS-232-C. Conexión RS-232-C full duplex Configuraciones no estándar Uno de los usos no estándar más comunes de la norma RS-232-C es la conexión de dos DTE entre si. La forma más sencilla de conectar dos DTE (por ejemplo dos PCs) es unir la línea Transmitted Data de uno de ellos a la línea Received Data del otro, y viceversa. En la versión más básica de este tipo de cable, que se denomina "módem nulo", no se conecta ninguno de los otros circuitos excepto la señal Signal Ground, que conforma el retorno común para los circuitos transmisor y receptor. En la figura inferior se muestra este tipo de conexión. Configuración simple de un modem nulo Algunos programas inspeccionan las líneas CTS, DSR y DCD y no funcionaran a no ser que alguna de ellas o todas estén activadas. No obstante se puede engañar al programa conectando adecuadamente entre si las líneas de control de los dos DTE. Existen muchos ejemplos de estos tipos de cableados, dependiendo normalmente su configuración del software de comunicaciones empleado. Una de las configuraciones posibles es la que se muestra en la siguiente figura. Modem nulo