COM порт глазами ремонтника. Ремонт, настройка, диагностика. Часть 1, теория.

RS это стандарт, описывающий интерфейс для последовательной двунаправленной передачи данных между терминалом (DTE, Data Terminal Equipment) и конечным устройством (DCE,Data Circuit-Terminating Equipment ), то есть последовательное соединение устройств, где процесс пересылки данных идёт по одному биту за раз (последовательно) по каналу связи или компьютерной шине. Последовательное соединение используется для протяженных коммуникаций и компьютерных сетей, где учитывая стоимость кабеля и сложности с синхронизацией, использование параллельного соединения неэффективно. Далее краткое описание и распиновка таких разъёмов

Разъёмы RS-232C DE-9

Порт RS232C DE-9 (обычно неправильно называемый DB-9) доступен на некоторых ПК и многих других устройствах. Последовательный порт RS-232 когда-то был стандартной функцией ПК, который использовался для подключения к модемам, принтерам, мышкам, хранилищам данных, источникам бесперебойного питания и другим периферийным устройствам.

RS-232 – это стандарт, появившийся ещё в 1960 году для последовательной передачи данных. Он формально определяет сигналы, соединяющие DTE (оконечное оборудование данных), такое как компьютерный терминал, и DCE (оборудование передачи данных), такое как модем. Стандарт RS-232 обычно использовался в компьютерных последовательных портах.

RS-232 по сравнению с более поздними интерфейсами, такими как RS-422, RS-485 или Ethernet, имеет более низкую скорость передачи, более короткую максимальную длину кабеля, большие колебания напряжения, большие стандартные разъемы, отсутствие возможности многоточечного соединения. В современных персональных компьютерах USB давно вытеснил RS-232 из большинства функций периферийного интерфейса. Многие компьютеры вообще не оснащены портами RS-232 и должны использовать либо внешний USB-to-RS232 конвертер или внутреннюю плату расширения с одним или несколькими последовательными портами для подключения к периферийным устройствам RS-232.

Тем не менее, благодаря своей простоте и повсеместному распространению, интерфейсы RS-232 все еще используются – например в промышленных машинах, сетевом оборудовании и научных инструментах, где достаточно короткодействующего, двухточечного, низкоскоростного проводного соединения для передачи данных.

Этот интерфейс последовательного порта ПК является несимметричным (соединяет только два устройства через последовательный кабель RS232), скорость передачи данных составляет менее 20 кбит / с. Горячая замена не поддерживается, но иногда разрешена. В настоящее время для ПК используется только 9-контактный разъем.

Конфигурирование и прерывания

Поскольку в компьютере может быть несколько последовательных портов (до 4), то в системе для них выделяется два аппаратных прерывания — IRQ 3 (COM 2 и 4) и IRQ 4 (COM 1 и 3) и несколько прерываний BIOS. Многие коммуникационные программы, а также встроенные модемы используют для своей работы прерывания и адресное пространство портов COM. При этом обычно применяются не реальные порты, а так называемые виртуальные порты, которые эмулируются самой операционной системой.

Как и в случае многих других компонентов материнской платы, параметры работы портов COM, в частности, значения прерываний BIOS, соответствующих аппаратным прерываниям, можно настроить через интерфейс BIOS Setup. Для этого используются такие опции BIOS, как COM Port, Serial Port, Onboard Serial Port, Serial Port Address, и т.п.

Разъёмы RS-232 25 pin

Передача данных RS-232 состоит из временных рядов битов. Поддерживаются как синхронная, так и асинхронная передача, но асинхронный канал, отправляющий пакеты из семи или восьми битов, является наиболее распространенной конфигурацией на ПК. Устройства RS-232 могут быть классифицированы как оконечное оборудование данных (DTE) или оборудование передачи данных (DCE) – это определяет, какие провода будут отправлять и получать каждый сигнал. Персональные компьютеры обычно оснащены упрощенной версией интерфейса RS-232.

Сигналы контактов RS232 представлены уровнями напряжения относительно общей схемы (питание / логическая земля). В состоянии ожидания (MARK) уровень сигнала отрицательный относительно общего, а в активном состоянии (SPACE) уровень сигнала положительный относительно общего провода. RS232 имеет множество линий подтверждения связи (в основном используется с модемами), а также определяет протокол связи.

Интерфейс RS-232 предполагает наличие общего заземления между DTE и DCE. Это разумное предположение, когда короткий кабель соединяет DTE с DCE, но с более длинными линиями и соединениями между устройствами, которые могут находиться на разных электрических шинах с разным заземлением, это может быть неверно. Данные RS232 биполярны.

Стандарт определяет максимальное напряжение холостого хода 25 В, но общие уровни сигналов составляют 5 В, 10 В, 12 В и 15 В. Цепи, управляющие интерфейсом, совместимым с RS-232, должны выдерживать неопределенно долгое короткое замыкание на землю или на любой уровень напряжения до 25 вольт. От +3 до +12 вольт указывает состояние ВКЛЮЧЕНО или 0, в то время как от -3 до -12 В указывает состояние ВЫКЛЮЧЕНО 1 состояние.

Некоторое компьютерное оборудование игнорирует отрицательный уровень и принимает нулевой уровень напряжения как состояние ВЫКЛ. Фактически, состояние ВКЛ может быть достигнуто с меньшим положительным потенциалом. Это означает что цепи с питанием от 5 В постоянного тока могут напрямую управлять цепями RS232, но общий диапазон, в котором сигнал RS232 может быть передан / принят, может быть значительно сокращен.

Уровень выходного сигнала обычно колеблется от +12 В до -12 В. Мертвая зона между + 3В и -3В предназначена для поглощения линейного шума. В различных определениях распиновки, подобных RS-232, эта мертвая зона может отличаться. Например, определение для V.10 имеет мертвую зону от + 0,3 В до -0,3 В. Многие приемники, разработанные для RS-232, чувствительны к перепадам напряжения 1 В или меньше.

Слоты расширения материнской платы

(не совсем про кабели, но пригодится)

8ми битный слот

16ти битный слот

Разъёмы RS-366

Sample RS232 serial port device. How serial mouse works

Typical PC mouse controlling system has the following parts: sensors -> mouse controller -> communication link -> data interface -> driver -> software. Sensors are the movement detectors which sense the mouse movement and button swiches which sense the button states. Mouse controller reads the state of those sensors and takes acount of current mouse position. When this information changes the mouse controller sends a packet of data to the computer serial data interface controller. The mouse driver in the computer received that data packet and decodes the information from it and does actions based on the information.

Разъёмы RS-422 9-pin

^ Теория (можно пропустить)

Специальная программа посылает данные в компьютерный порт ввода-вывода (378h). При помощи определенных электронных элементов этот порт связан с внешним, в данном случае, LPT портом, который выводит эти данные «наружу» в виде электрических сигналов.

Управление классическими 8-ю светодиодами осуществляется по порту 888 (378h), а управление четырьмя дополнительными — по порту 890 (37Ah). (Базовый порт 378h)

При этом управление по порту 890 происходит немного по-другому, т.к. три из четырех каналов являются инвертирующими.

Вся картина выглядит так:
Соответствие битов портов ввода-вывода и контактов LPT порта ( * — выводы с инверсией)

Увидеть светодиод, подключенный непосредственно к контактам (пинам) LPT порта, можно в статье «Светодиодное испытание LPT порта».

Разъёмы RS-422 37-pin

RS422 – это сбалансированный последовательный интерфейс для передачи цифровых данных. Преимущество сбалансированного сигнала – большая помехоустойчивость. EIA описывает RS422 как интерфейс DTE-DCE для соединений точка-точка.

RS422 был разработан для больших расстояний и более высоких скоростей передачи, чем RS232. В простейшей форме пара преобразователей RS232 в RS422 (и обратно) может быть использована для формирования «удлинителя RS232». Скорость передачи данных до 100K бит / сек и расстояние до километра. RS422 также предназначен для многоабонентских (групповых) устройств, где только один драйвер подключен и передает по шине до 10 приемников.

И RS-422, и RS-485 используют витую пару (то есть 2 ​​провода) для каждого сигнала. В обоих используется один и тот же дифференциальный привод с одинаковыми колебаниями напряжения: от 0 до + 5 В, но RS-422 – это многоточечный стандарт, позволяющий использовать один драйвер и до 10 приемников, а RS-485 – до 32 устройств (драйверы, приемники или приемопередатчики).

Поскольку основные приемники RS-423-A и RS422-A электрически идентичны, можно соединить оборудование, использующее приемники и генераторы RS423-A на одной стороне интерфейса, с оборудованием, использующим генераторы и приемники RS422-A с другой стороны интерфейса, если выводы приемников и генераторов правильно сконфигурированы, чтобы приспособиться к такой компоновке.

Интерфейс разъема

Базовый интерфейс Centronics является однонаправленным параллельным интерфейсом, содержит характерные для такого интерфейса сигнальные линии (8 для передачи данных, строб, линии состояния устройства).

Данные передаются в одну сторону: от компьютера к внешнему устройству. Но полностью однонаправленным его назвать нельзя. Так, 4 обратные линии используются для контроля за состоянием устройства. Centronics позволяет подключать одно устройство, поэтому для совместного очерёдного использования нескольких устройств требуется дополнительно применять селектор.

Скорость передачи данных может варьироваться и достигать 1,2 Мбит/с.

Упрощённая таблица — схема сигналов интерфейса Centronics LPT — разъема

Скачать распайку порта Centronics IEEE 1284 Printer Cable lpt — com9 можно и в виде картинки-изображения здесь —

. Часто удобнее использовать для распечатки схемы именнно её.

По материалам https://ru.wikipedia.org/wiki/LPT

Полные таблицы — схема сигналов интерфейса Centronics LPT — IEEE-1284:

IEEE-1284A Pinning Sub-D25 A-connector:

IEEE-1284B Pinning 36 pin Amphenol B-connector:

IEEE-1284C Pinning MDR 36 pins C-connector:

Сигналы — Расшифровка — Pin Signal Source кабеля Centronics IEEE 1284 Printer lpt:

Разъёмы RS-423

RS-423 похож на TIA / EIA-232-F, но отличается уменьшенным размахом выходного сигнала драйвера и более высокой скоростью передачи данных. RS-423 – это электрический стандарт, определяющий только требования к драйверу и приемнику – для этого интерфейса нет общей распиновки. Определены несимметричный драйвер и балансный ресивер. TIA / EIA-423-B определяет однонаправленный, многоточечный (до 10 приемников) интерфейс. Преимущества перед TIA / EIA-232-F включают: работу с несколькими приемниками, более высокую скорость передачи данных и общие источники питания (обычно 5 В).

Полезное: Распиновка монтажных блоков автомобилей ВАЗ

Теперь перейдем к рассмотрению порта USB 3.0

Вторым названием USB 3.0 порта есть USB Super Speed, за счет возросшей скорости передачи данных до 5 Гб/сек. Для увеличения скоростных показателей инженеры применили полнодуплексную (двупроводную) передачу, как отправленных данных, так и принимаемых. За счет этого в разъеме появилось 4 дополнительных контакта -/+ StdA_SSRX и -/+StdA_SSTX. Кроме того, возросшие скорости потребовали применения нового типа контроллера с большим энергопотреблением, что привело к необходимости использования дополнительных контактов питания в USB 3.0 разъеме (DPWR и DGND). Новый тип разъема стал именоваться, как USB Powered B. В отступлении скажем, что первые китайские флешки под этот разъем были выполнены в корпусах без учета тепловых характеристик их контроллеров и, как результат, сильно грелись и выходили из строя.

Разъёмы RS-449

Интерфейс RS449 – это не самостоятельный интерфейс. Расположение выводов разъема изначально было разработано для поддержки RS422 для симметричных сигналов и RS423 для несимметричных сигналов. И должен он был стать преемником RS232. Это высокоскоростной цифровой интерфейс, в отличие от RS232, который использует сигналы относительно земли, приемники RS449 V.11 ищут разницу между двумя проводами. Скручивая два провода и создавая «витую пару», любой паразитный шум, улавливаемый одним проводом, будет улавливаться на другом, поскольку оба провода улавливают одинаковый шум, и дифференциальный интерфейс RS449 просто меняет уровень напряжения относительно земли. но не меняет по отношению друг к другу. Приемники смотрят только на разницу в уровне напряжения между каждым проводом, а не на землю.

Дифференциальные сигналы для RS449 помечены как «A и B» или «+ и -». В случае RS449 провод A или + не соединяется с B или -. Провод A всегда подключается к A, а B подключается к B или + к + и – к -. Распространенные названия: EIA-449, RS-449, ISO 4902.

Подключение USB с передней панели

Во всех современных корпусах кабель подключения USB разъемов с передней панели выглядит следующим образом:

Гнездо с 9 пинами, предназначенное для подключения USB, маркируется надписью F_USB или просто USB, и выглядит следующим образом:

Сложностей в данном случае возникнуть не должно — не смотря на визуальную схожесть с другими разъемами (в первую очередь с COM), подключить туда данный провод не получится, из-за другого расположения пинов.

Однако, в старых корпусах можно встретить провод, где вместо одного большого коннектора на конце провода будет несколько мелких. В таком случае нужно подключать провода по следующей схеме:

• Питание — обозначается как +5V, VCC.
• Данные — (минус) — обычно обозначается как D-, DATA-, USB-.
• Данные + (плюс) — обычно обозначается как D+, DATA+, USB+.
• Земля — обычно обозначается как GND, GROUND.

Разъёмы EIA-449

все о спутниковом телевидении

Нуль модемный кабель очень нужная вещь в спутниковом хозяйстве. В первую очередь для прошивки спутниковых ресиверов. Но не всегда его можно купить вот и приходится делать самому.

Как я уже говорил 0-модемный кабель нам пригодиться в первую очередь для пере прошивки спутниковых ресиверов. И если для этого можно использовать короткий, который проще купить, то для кардшаринга через компьютер почти всегда нужен длинный или очень длинный (делал до 15 м. ) . А такой лучше спаять самому. Причем делается он довольно легко.

Разъёмы RS-485

EIA-485 (ранее RS-485 или RS485) – это электрическая спецификация физического уровня модели OSI для двухпроводного, полудуплексного, многоточечного последовательного соединения. Стандарт определяет дифференциальную форму сигнала. Разница между проводами в напряжении – вот что передает данные. Одна полярность напряжения указывает на уровень логической 1, обратная полярность указывает на логический 0. Для правильной работы разность потенциалов должна быть не менее 0,2 В, но любое приложенное напряжение между +12 В и -7 В уже позволит корректно работать приемнику. EIA-485 лучше описать как несимметричный интерфейс, поскольку сбалансированный обычно подразумевает, что напряжения на дифференциальных проводах сбалансированы относительно земли или потенциала земли (например, + 5 В и -5 В), но EIA-485 обычно составляет + 5 В и 0 В.

EIA-485 определяет только электрические характеристики драйвера и приемника. Он не указывает и не рекомендует какой-либо протокол передачи данных. Поскольку он использует дифференциальную линию по витой паре (например, EIA-422), то может охватывать относительно большие расстояния (до 1200 метров). Рекомендуемое расположение проводов – это соединенная серия двухточечных узлов, линия или шина. В идеале, на двух концах кабеля должен быть оконечный резистор подключенный к двум проводам, и два резистора с питанием для смещения линий, когда линии не управляются. Без оконечных резисторов отражения быстрых фронтов драйвера могут вызвать множественные фронты данных, которые могут вызвать повреждение данных. Величина каждого оконечного резистора должна быть равна сопротивлению кабеля (обычно 120 Ом для витых пар).

Как подключить принтер через lpt1 порт

Для подключения делаем следующее:

1. Вставляем кабель в lpt-разъем.
2. Теперь необходимо настройка. Вызываем системное меню. Для этого нажимается кнопка «Пуск».
3. Выбираем раздел «Принтеры и факсы».
4. У нас высветит окно со списком подключенных устройств. Нам нужно найти значок принтера, который используется.
5. Нажимаем на этот значок правой кнопкой мыши.
6. Выбираем пункт «Свойства».
7. Открываем вкладку «Порты».
8. Определяем порт, который используется.

Если устанавливается новое оборудование, делаем следующее:

1. Открываем «Пуск».
2. Выбираем «Панель управления».
3. Открываем ссылку «Принтеры и прочие устройства».
4. Разворачиваем «Принтеры и факсы».
5. Указываем «Установка принтера». Эта команда находится на окне, которое открылось с левой стороны.
6. Пропускаем первое окно мастера.
7. Нажимая «Далее».
8. Применяем флажок рядом с надписью «Локальный». Это появляется на втором окне мастера.
9. Теперь необходимо подождать, пока принтер определится автоматически.
10. Если мастер не обнаружил подключенное оборудование, нажимаем далее и выбираем функцию «LPT1»:(Рекомендуемый порт).
11. Теперь необходимо подтвердить сохранения изменений. Для этого нажимаем кнопку «Далее». Выполняем все последующие рекомендации мастера.

Все перечисленные выше шаги можно сделать такие при установке драйвера для устройства. В комплекте идет диск с приложением, которое настраивает автоматически через мастер установки. В таком случае использовать «Панель управления» нет необходимости, все будет сделано автоматически. Но эту функцию поддерживают только современные устройства.

Оборудование работает через два кабеля. Один из них позволяет передавать устройству питание, необходимее для работы. Другой же передает информацию с компьютера (что именно нужно распечатать). Именно для последнего случая и нужен lpt-разъем, к нему подключается соответствующий кабель.

Разъёмы RS-530

EIA-530 или RS-530 – это стандарт сбалансированного последовательного интерфейса, в котором обычно используется 25-контактный разъем. RS530 – это не фактический интерфейс, а общая спецификация разъема. Распиновка разъема может использоваться для поддержки RS422, RS423, V.36 / V.37 / V.10 / V.11 (не V.35!) И X.21.

TIA-530 (1987) полагается на EIA (RS) -422/423 и использует дифференциальную сигнализацию в формате DB25 – RS232 – Передача EIA-530 (и другие сигналы) использует витую пару проводов (TD+ и TD-) вместо TD и заземление, как в RS232 или V.24. Этот интерфейс используется для синхронных протоколов HIGH SPEED. Использование дифференциальной сигнализации обеспечивает более высокую скорость при использовании длинных кабелей.

Этот стандарт применим для использования при скоростях передачи данных в диапазоне от 20 000 до номинального верхнего предела 2 000 000 бит в секунду. Однако оборудование, соответствующее этому стандарту, не должно работать во всем этом диапазоне скоростей передачи данных. Они могут быть разработаны для работы в более узком диапазоне в зависимости от конкретного применения. Все сигналы EIA-422 симметричные, за исключением LL (вывод 18), RL (вывод 21) и TM (вывод 25), которые используют EIA-423 (несимметричный).

TIA-530-A (1992) немного отличается, изменением контактов 6 и 20 на EIA-423 (несимметричный), добавив кольцевой индикатор (RI) на контакт 22 с помощью EIA-423 и заземляющий контакт 23.

Особенности соединительного кабеля

В качестве соединительного кабеля из-за отсутствия необходимости использования всех контактов обычно берется витая пара, отдельные провода которой запаиваются на контакты вилки и розетки разъема. Из-за довольно компактной конструкции места пайки целесообразно дополнительно заизолировать кембриком или термоусадочной трубкой.

Максимальная дальность связи по стандарту не должна превышать полутора десятков метров. В случае необходимости ее увеличения следует переходить на экранированный вариант кабеля.