RS-232

Um conector DB-25 como descrito na norma RS-232

Equipamento de terminal de circuito de dados (DCE) e rede de equipamentos terminais de dados (DTE).

Em telecomunicações, RS-232 ou Padrão Recomendado 232 é um padrão originalmente introduzido em 1960 para transmissão de dados por comunicação serial. Ele define formalmente a conexão de sinais entre um DTE (equipamento de terminal de dados), como um terminal de computador, e um DCE (circuito de dados) equipamento terminal ou equipamento de comunicação de dados), como um modem. O padrão define as características elétricas e o tempo dos sinais, o significado dos sinais e o tamanho físico e a pinagem dos conectores. A versão atual do padrão é Interface TIA-232-F entre equipamento terminal de dados e equipamento de terminação de circuito de dados que emprega troca de dados binários seriais, emitida em 1997. O padrão RS-232 era comumente usado em portas seriais de computadores e ainda é amplamente utilizado em dispositivos de comunicação industrial.

Uma porta serial compatível com o padrão RS-232 já foi um recurso padrão de muitos tipos de computadores. Os computadores pessoais os usavam para conexões não apenas com modems, mas também com impressoras, mouses de computador, armazenamento de dados, fontes de alimentação ininterruptas e outros dispositivos periféricos.

Comparado com interfaces posteriores, como RS-422, RS-485 e Ethernet, o RS-232 tem velocidade de transmissão mais baixa, comprimento máximo de cabo mais curto, oscilação de tensão maior, conectores padrão maiores, sem capacidade multiponto e capacidade multiponto limitada. Nos computadores pessoais modernos, o USB deslocou o RS-232 da maioria de suas funções de interface periférica. Graças à sua simplicidade e onipresença no passado, no entanto, as interfaces RS-232 ainda são usadas - particularmente em máquinas CNC industriais, equipamentos de rede e instrumentos científicos onde uma conexão de dados com fio de curto alcance, ponto a ponto e baixa velocidade é totalmente adequada.

Escopo do padrão

O padrão RS-232-C da Electronic Industries Association (EIA) de 1969 define:

• Características de sinal elétrico, como níveis de lógica, taxa de baud, tempo e taxa de slew de sinais, nível de suporte de tensão, comportamento de curto-circuito e máxima capacitância de carga.
• Características mecânicas de interface, conectores plugáveis e identificação de pinos.
• Funções de cada circuito no conector de interface.
• Subconjuntos padrão de circuitos de interface para aplicações de telecomunicações selecionadas.

O padrão não define elementos como a codificação de caracteres (ou seja, ASCII, EBCDIC ou outros), o enquadramento de caracteres (bits de início ou parada, etc.), ordem de transmissão de bits ou protocolos de detecção de erros. O formato do caractere e a taxa de bits de transmissão são definidos pelo hardware da porta serial, geralmente um UART, que também pode conter circuitos para converter os níveis lógicos internos em níveis de sinal compatíveis com RS-232. O padrão não define taxas de bits para transmissão, exceto que diz que se destina a taxas de bits inferiores a 20.000 bits por segundo.

História

O RS-232 foi introduzido pela primeira vez em 1960 pela Electronic Industries Association (EIA) como um Padrão recomendado. Os DTEs originais eram teletipos eletromecânicos, e os DCEs originais eram (geralmente) modems. Quando os terminais eletrônicos (inteligentes e burros) começaram a ser usados, eles eram frequentemente projetados para serem intercambiáveis com teletipos, e assim suportavam RS-232.

Como o padrão não previa os requisitos de dispositivos como computadores, impressoras, instrumentos de teste, terminais POS e assim por diante, os projetistas que implementavam uma interface compatível com RS-232 em seus equipamentos geralmente interpretavam o padrão de maneira idiossincrática. Os problemas comuns resultantes eram a atribuição de pinos não padrão de circuitos em conectores e sinais de controle incorretos ou ausentes. A falta de adesão aos padrões produziu uma próspera indústria de caixas de conexão, caixas de patch, equipamentos de teste, livros e outros auxiliares para a conexão de equipamentos diferentes. Um desvio comum do padrão era conduzir os sinais a uma tensão reduzida. Alguns fabricantes, portanto, construíram transmissores que forneciam +5 V e −5 V e os rotularam como "compatíveis com RS-232".

Mais tarde, computadores pessoais (e outros dispositivos) começaram a fazer uso do padrão para que pudessem se conectar a equipamentos existentes. Por muitos anos, uma porta compatível com RS-232 foi um recurso padrão para comunicações seriais, como conexões de modem, em muitos computadores (com o computador atuando como DTE). Permaneceu em uso generalizado no final de 1990. Em periféricos de computadores pessoais, foi amplamente suplantado por outros padrões de interface, como o USB. O RS-232 ainda é usado para conectar designs mais antigos de periféricos, equipamentos industriais (como PLCs), portas de console e equipamentos para fins especiais.

O padrão foi renomeado várias vezes durante sua história, conforme a organização patrocinadora mudou de nome, e tem sido conhecido como EIA RS-232, EIA 232 e, mais recentemente, como TIA 232. O padrão continuou a ser revisado e atualizado pela Electronic Industries Association e desde 1988 pela Telecommunications Industry Association (TIA). A revisão C foi publicada em um documento datado de agosto de 1969. A revisão D foi publicada em 1986. A revisão atual é Interface TIA-232-F entre equipamento terminal de dados e equipamento de terminação de circuito de dados que emprega intercâmbio serial de dados binários, publicado em 1997. As alterações desde a Revisão C foram no tempo e nos detalhes destinados a melhorar a harmonização com o padrão CCITT ITU-T/CCITT V.24 [de], mas equipamentos construídos de acordo com o padrão atual interoperarão com versões mais antigas.

Os padrões ITU-T relacionados incluem V.24 (identificação de circuito) e ITU-T/CCITT V.28 [de] (tensão do sinal e características de temporização).

Na revisão D do EIA-232, o conector D-subminiature foi formalmente incluído como parte do padrão (só foi referenciado no apêndice do RS-232-C). A faixa de tensão foi estendida para ± 25 volts e o limite de capacitância do circuito foi expressamente declarado como 2500 pF. A revisão E do EIA-232 introduziu um novo D-shell padrão de 26 pinos "Alt A" conector e fez outras alterações para melhorar a compatibilidade com os padrões CCITT V.24, V.28 e ISO 2110.

Histórico de revisão do documento de especificação:

• EIA RS-232 (maio de 1960) "Interface Between Data Terminal Equipment & Data"
• EIA RS-232-A (outubro de 1963)
• EIA RS-232-B (outubro de 1965)
• EIA RS-232-C (agosto de 1969) "Interface Between Data Terminal Equipment and Data Communication Equipment Employing Serial Binary Data Interchange"
• EIA EIA-232-D (1986)
• TIA TIA/EIA-232-E (1991) "Interface entre o equipamento terminal de dados e o equipamento de comunicações de dados que emprega o intercâmbio de dados binários de série"
• TIA TIA/EIA-232-F (outubro de 1997)
• ANSI/TIA-232-F-1997 (R2002)
• TIA TIA-232-F (R2012)

Limitações do padrão

Como o RS-232 é usado além do propósito original de interconectar um terminal com um modem, os padrões sucessores foram desenvolvidos para lidar com as limitações. Problemas com o padrão RS-232 incluem:

• As grandes oscilações de tensão e exigência de suprimentos positivos e negativos aumentam o consumo de energia da interface e complicam o projeto de fonte de alimentação. O requisito de oscilação de tensão também limita a velocidade superior de uma interface compatível.
• A sinalização unidirecional referiu-se a uma base de sinal comum limita a imunidade de ruído e distância de transmissão.
• A conexão multi-drop entre mais de dois dispositivos não é definida. Enquanto multi-drop "work-arounds" foram concebidos, eles têm limitações na velocidade e compatibilidade.
• O padrão não aborda a possibilidade de conectar um DTE diretamente a um DTE, ou um DCE a um DCE. Cabos de modem nulo podem ser usados para alcançar essas conexões, mas estes não são definidos pelo padrão, e alguns desses cabos usam conexões diferentes do que outros.
• As definições das duas extremidades do link são assimétricas. Isso faz com que a atribuição do papel de um dispositivo recém-desenvolvido problemático; o designer deve decidir sobre uma interface DTE-like ou DCE-like e quais atribuições do pino do conector para usar.
• As linhas de aperto de mão e controle da interface são destinadas para a configuração e retirada de um circuito de comunicação dial-up; em particular, o uso de linhas handshake para controle de fluxo não é implementado de forma confiável em muitos dispositivos.
• Nenhum método é especificado para enviar energia para um dispositivo. Enquanto uma pequena quantidade de corrente pode ser extraída das linhas DTR e RTS, isso é apenas adequado para dispositivos de baixa potência, como ratos.
• O conector D-sub de 25 pinos recomendado no padrão é grande em comparação com a prática atual.

Função em computadores pessoais modernos

Cartão PCI Express x1 com uma porta RS-232 em um conector de nove pinos

No livro PC 97 Hardware Design Guide, a Microsoft descontinua o suporte para a porta serial compatível com RS-232 do design original do IBM PC. Hoje, o RS-232 foi substituído em computadores pessoais por USB para comunicações locais. As vantagens em relação ao RS-232 são que o USB é mais rápido, usa tensões mais baixas e possui conectores mais simples de conectar e usar. As desvantagens do USB em comparação com o RS-232 são que o USB é muito menos imune à interferência eletromagnética (EMI) e que o comprimento máximo do cabo definido pelos padrões é muito menor (15 metros para RS-232 versus 3 a 5 metros para USB, dependendo da versão USB e uso de cabos ativos). Comprimentos de cabo RS-232 de 2.000 metros são possíveis com drivers de linha apropriados.

Em campos como automação de laboratório ou levantamento, os dispositivos RS-232 continuam a ser usados. Alguns tipos de controladores lógicos programáveis, drives de frequência variável, servo drives e equipamentos de controle numérico computadorizado são programáveis via RS-232. Os fabricantes de computadores responderam a essa demanda reintroduzindo o conector DE-9M em seus computadores ou disponibilizando adaptadores.

As portas RS-232 também são comumente usadas para comunicação com sistemas headless, como servidores, onde nenhum monitor ou teclado está instalado, durante a inicialização quando o sistema operacional ainda não está em execução e, portanto, nenhuma conexão de rede é possível. Um computador com uma porta serial RS-232 pode se comunicar com a porta serial de um sistema integrado (como um roteador) como alternativa ao monitoramento pela Ethernet.

Interface física

No RS-232, os dados do usuário são enviados como uma série temporal de bits. Ambas as transmissões síncronas e assíncronas são suportadas pelo padrão. Além dos circuitos de dados, o padrão define vários circuitos de controle usados para gerenciar a conexão entre o DTE e o DCE. Cada circuito de dados ou controle opera apenas em uma direção, ou seja, sinalizando de um DTE para o DCE conectado ou vice-versa. Como os dados transmitidos e recebidos são circuitos separados, a interface pode operar em modo full duplex, suportando o fluxo de dados simultâneo em ambas as direções. O padrão não define o enquadramento de caracteres no fluxo de dados ou codificação de caracteres.

Níveis de tensão

Oligoscópio diagramamático de níveis de tensão para um caractere ASCII "K" (0x4B) com 1 bit de início, 8 bits de dados (pelo menos significativo primeiro), 1 bit de parada. Isso é típico para comunicações de início, mas o padrão não dita um formato de personagem ou ordem de bit.

RS-232 linha de dados nos terminais do lado receptor (RxD) probed por um osciloscópio (para um caracter ASCII "K" (0x4B) com 1 bit de início, 8 bits de dados, 1 bit de parada, e nenhum bit de paridade).

O padrão RS-232 define os níveis de tensão que correspondem aos níveis lógico um e zero lógico para a transmissão de dados e as linhas de sinal de controle. Os sinais válidos estão na faixa de +3 a +15 volts ou na faixa de -3 a -15 volts em relação ao "Common Ground" (GND) pino; consequentemente, a faixa entre -3 e +3 volts não é um nível RS-232 válido. Para linhas de transmissão de dados (TxD, RxD e seus equivalentes de canal secundário), a lógica um é representada como uma tensão negativa e a condição do sinal é chamada de "marca". O zero lógico é sinalizado com uma tensão positiva e a condição do sinal é denominada "espaço". Os sinais de controle têm a polaridade oposta: o estado ativado ou ativo é a tensão positiva e o estado desativado ou inativo é a tensão negativa. Exemplos de linhas de controle incluem solicitação para envio (RTS), liberação para envio (CTS), terminal de dados pronto (DTR) e conjunto de dados pronto (DSR).

O padrão especifica uma tensão máxima de circuito aberto de 25 volts: níveis de sinal de ±5 V, ±10 V, ±12 V e ±15 V são comumente vistos, dependendo das tensões disponíveis para o circuito do driver de linha. Alguns chips de driver RS-232 possuem circuitos embutidos para produzir as tensões necessárias de uma fonte de 3 ou 5 volts. Os drivers e receptores RS-232 devem ser capazes de suportar curtos-circuitos indefinidos no aterramento ou em qualquer nível de tensão de até ± 25 volts. A taxa de variação, ou a rapidez com que o sinal muda entre os níveis, também é controlada.

Como os níveis de tensão são mais altos do que os níveis lógicos normalmente usados por circuitos integrados, são necessários circuitos controladores especiais para traduzir os níveis lógicos. Eles também protegem os circuitos internos do dispositivo contra curtos-circuitos ou transientes que podem aparecer na interface RS-232 e fornecem corrente suficiente para atender aos requisitos de taxa de variação para transmissão de dados.

Como ambas as extremidades do circuito RS-232 dependem do pino de aterramento ser zero volt, ocorrerão problemas ao conectar máquinas e computadores em que a tensão entre o pino de aterramento em uma extremidade e o pino de aterramento na outra não seja zero. Isso também pode causar um loop de aterramento perigoso. O uso de um aterramento comum limita o RS-232 a aplicações com cabos relativamente curtos. Se os dois dispositivos estiverem distantes o suficiente ou em sistemas de energia separados, as conexões de aterramento local em cada extremidade do cabo terão voltagens diferentes; esta diferença reduzirá a margem de ruído dos sinais. Conexões seriais diferenciais balanceadas, como RS-422 ou RS-485, podem tolerar maiores diferenças de tensão de aterramento por causa da sinalização diferencial.

Sinais de interface não utilizados terminados no terra terão um estado lógico indefinido. Onde for necessário definir permanentemente um sinal de controle para um estado definido, ele deve ser conectado a uma fonte de tensão que assegure os níveis lógico 1 ou lógico 0, por exemplo, com um resistor pull-up. Alguns dispositivos fornecem tensões de teste em seus conectores de interface para essa finalidade.

Conectores

Os dispositivos RS-232 podem ser classificados como Equipamento Terminal de Dados (DTE) ou Equipamento de Terminação de Circuito de Dados (DCE); isso define em cada dispositivo quais fios estarão enviando e recebendo cada sinal. De acordo com o padrão, os conectores macho têm funções de pino DTE e os conectores fêmea têm funções de pino DCE. Outros dispositivos podem ter qualquer combinação de sexo do conector e definições de pinos. Muitos terminais foram fabricados com conectores fêmea, mas foram vendidos com um cabo com conectores macho em cada extremidade; o terminal com seu cabo atendeu as recomendações da norma.

O padrão recomenda o conector D-subminiatura de 26 pinos até a revisão C e o torna obrigatório a partir da revisão D. A maioria dos dispositivos implementa apenas alguns dos vinte sinais especificados no padrão, portanto, conectores e cabos com menos pinos são suficientes para a maioria das conexões, mais compactas e menos dispendiosas. Os fabricantes de computadores pessoais substituíram o conector DB-25M pelo conector DE-9M menor. Este conector, com uma pinagem diferente (consulte Pinagem da porta serial), é predominante para computadores pessoais e dispositivos associados.

A presença de um conector D-sub de 25 pinos não indica necessariamente uma interface compatível com RS-232-C. Por exemplo, no IBM PC original, um D-sub macho era uma porta RS-232-C DTE (com uma interface de loop de corrente não padrão em pinos reservados), mas o conector D-sub fêmea no mesmo modelo de PC era usado para o paralelo "Centronics" porta da impressora. Alguns computadores pessoais colocam voltagens ou sinais fora do padrão em alguns pinos de suas portas seriais.

Pinagem

A tabela a seguir lista os sinais RS-232 comumente usados (chamados de "circuitos" nas especificações) e suas atribuições de pinos nos conectores DB-25 recomendados. (Consulte a pinagem da porta serial para outros conectores comumente usados não definidos pelo padrão.)

Signal Ground é um retorno comum para as outras conexões; aparece em dois pinos no padrão Yost, mas é o mesmo sinal. O conector DB-25 inclui um segundo Aterramento de proteção no pino 1, que deve ser conectado por cada dispositivo ao seu próprio aterramento de quadro ou similar. Conectar o aterramento de proteção ao aterramento de sinal é uma prática comum, mas não recomendada.

Observe que EIA/TIA 561 combina DSR e RI, e o padrão Yost combina DSR e DCD.

Cabos

O padrão não define um comprimento máximo de cabo, mas, em vez disso, define a capacitância máxima que um circuito de acionamento compatível deve tolerar. Uma regra prática amplamente usada indica que cabos com mais de 15 m (50 pés) de comprimento terão capacitância demais, a menos que sejam usados cabos especiais. Ao usar cabos de baixa capacitância, a comunicação pode ser mantida em distâncias maiores de até cerca de 300 m (1.000 pés). Para distâncias maiores, outros padrões de sinal, como RS-422, são mais adequados para velocidades mais altas.

Como nem sempre as definições padrão são aplicadas corretamente, muitas vezes é necessário consultar a documentação, testar conexões com uma caixa de breakout ou usar tentativa e erro para encontrar um cabo que funcione ao conectar dois dispositivos. Conectar um dispositivo DCE totalmente compatível com o padrão e um dispositivo DTE usaria um cabo que conecta números de pinos idênticos em cada conector (o chamado "cabo reto"). "Mudadores de gênero" estão disponíveis para resolver incompatibilidades de gênero entre cabos e conectores. A conexão de dispositivos com diferentes tipos de conectores requer um cabo que conecte os pinos correspondentes conforme a tabela abaixo. Cabos com 9 pinos em uma extremidade e 25 na outra são comuns. Os fabricantes de equipamentos com conectores 8P8C geralmente fornecem um cabo com um conector DB-25 ou DE-9 (ou às vezes conectores intercambiáveis para que possam funcionar com vários dispositivos). Cabos de baixa qualidade podem causar sinais falsos por diafonia entre dados e linhas de controle (como o indicador de anel).

Se um determinado cabo não permitir uma conexão de dados, especialmente se um trocador de gênero estiver em uso, um cabo de modem nulo pode ser necessário. Os trocadores de gênero e os cabos de modem nulo não são mencionados no padrão, portanto, não há nenhum projeto sancionado oficialmente para eles.

Dados e sinais de controle

Pinto masculino de uma porta serial de 9 pinos (D-subminiature, DE-9) comumente encontrado nos computadores de 1990

Pinto masculino de uma porta serial de 25 pinos (D-subminiature, DB-25) comumente encontrado nos computadores de 1980

A tabela a seguir lista os sinais RS-232 comumente usados (chamados de "circuitos" nas especificações) e suas atribuições de pinos nos conectores DB-25 recomendados (consulte a pinagem da porta serial para outros conectores comumente usados não definidos pela norma).

Os sinais são nomeados do ponto de vista do DTE. O pino terra é um retorno comum para as demais conexões, e estabelece o "zero" tensão à qual as tensões nos outros pinos são referenciadas. O conector DB-25 inclui um segundo "terra protetor" no pino 1; este é conectado internamente ao aterramento da carcaça do equipamento, e não deve ser conectado no cabo ou conector para o aterramento do sinal.

Indicador de anel

USRobotics Modem externo Courier tinha um conector DB-25 que usou o sinal do indicador de anel para notificar o computador host quando a linha de telefone conectada estava tocando

Ring Indicator (RI) é um sinal enviado do DCE para o dispositivo DTE. Indica ao dispositivo terminal que a linha telefônica está tocando. Em muitas portas seriais de computador, uma interrupção de hardware é gerada quando o sinal RI muda de estado. Ter suporte para essa interrupção de hardware significa que um programa ou sistema operacional pode ser informado sobre uma alteração no estado do pino RI, sem exigir que o software faça uma "pesquisa" constante. o estado do pino. RI não corresponde a outro sinal que carrega informações semelhantes no sentido oposto.

Em um modem externo, o status do pino do Indicador de Anel geralmente é associado ao pino "AA" (atendimento automático), que pisca se o sinal RI detectou um toque. O sinal RI afirmado segue o padrão de toque de perto, o que pode permitir que o software detecte padrões de toque distintos.

O sinal indicador de toque é usado por algumas fontes de alimentação ininterruptas (UPSs) mais antigas para sinalizar um estado de falha de energia para o computador.

Alguns computadores pessoais podem ser configurados para despertar no toque, permitindo que um computador suspenso atenda uma chamada telefônica.

RTS, CTS e RTR

Os sinais Request to Send (RTS) e Clear to Send (CTS) foram originalmente definidos para uso com modems half-duplex (uma direção por vez), como o Bell 202. Esses modems desativam seus transmissores quando não são necessários e devem transmitir um preâmbulo de sincronização ao receptor quando forem reativados. O DTE ativa o RTS para indicar um desejo de transmitir para o DCE e, em resposta, o DCE ativa o CTS para conceder permissão, uma vez que a sincronização com o DCE na extremidade oposta é alcançada. Esses modems não são mais de uso comum. Não há sinal correspondente que o DTE possa usar para interromper temporariamente os dados recebidos do DCE. Assim, o uso do RS-232 dos sinais RTS e CTS, de acordo com as versões mais antigas do padrão, é assimétrico.

Este esquema também é empregado nos atuais conversores RS-232 para RS-485. O RS-485 é um barramento de acesso múltiplo no qual apenas um dispositivo pode transmitir por vez, um conceito que não está previsto no RS-232. O dispositivo RS-232 ativa o RTS para dizer ao conversor para assumir o controle do barramento RS-485 para que o conversor e, portanto, o dispositivo RS-232, possam enviar dados para o barramento.

Ambientes de comunicação modernos usam modems full-duplex (ambas as direções simultaneamente). Nesse ambiente, os DTEs não têm motivos para desabilitar o RTS. No entanto, devido à possibilidade de alteração da qualidade da linha, atrasos no processamento de dados, etc., existe a necessidade de controle de fluxo simétrico e bidirecional.

Uma alternativa simétrica que fornece controle de fluxo em ambas as direções foi desenvolvida e comercializada no final dos anos 80 por vários fabricantes de equipamentos. Ele redefiniu o sinal RTS para significar que o DTE está pronto para receber dados do DCE. Esse esquema acabou sendo codificado na versão RS-232-E (na verdade, TIA-232-E na época), definindo um novo sinal, "RTR (Ready to Receive)", que é CCITT V.24 circuito 133. TIA-232-E e os padrões internacionais correspondentes foram atualizados para mostrar que o circuito 133, quando implementado, compartilha o mesmo pino que RTS (Request to Send), e que quando 133 está em uso, RTS é assumido pelo DCE ser afirmado em todos os momentos.

Neste esquema, comumente chamado de "controle de fluxo RTS/CTS" ou "RTS/CTS handshaking" (embora o nome tecnicamente correto seja "RTR/CTS"), o DTE ativa o RTS sempre que estiver pronto para receber dados do DCE e o DCE ativa o CTS sempre que estiver pronto para receber dados do DTE. Ao contrário do uso original de RTS e CTS com modems half-duplex, esses dois sinais operam independentemente um do outro. Este é um exemplo de controle de fluxo de hardware. No entanto, "controle de fluxo de hardware" na descrição das opções disponíveis em um dispositivo equipado com RS-232 nem sempre significa handshake RTS/CTS.

O equipamento que usa este protocolo deve estar preparado para armazenar em buffer alguns dados extras, pois o sistema remoto pode ter começado a transmitir pouco antes de o sistema local desativar o RTR.

RS-232 de 3 e 5 fios

Um mínimo de "3 fios" A conexão RS-232, que consiste apenas em transmissão de dados, recebimento de dados e aterramento, é comumente usada quando não são necessárias todas as facilidades do RS-232. Mesmo uma conexão de dois fios (dados e terra) pode ser usada se o fluxo de dados for unidirecional (por exemplo, uma balança postal digital que envia periodicamente uma leitura de peso ou um receptor GPS que envia posição periodicamente, se não houver configuração via RS -232 é necessário). Quando apenas o controle de fluxo de hardware é necessário além dos dados bidirecionais, as linhas RTS e CTS são adicionadas em uma versão de 5 fios.

Recursos raramente usados

O padrão EIA-232 especifica conexões para vários recursos que não são usados na maioria das implementações. Seu uso requer conectores e cabos de 25 pinos.

Seleção da taxa de sinal

O DTE ou DCE pode especificar o uso de um valor "alto" ou "baixo" taxa de sinalização. As taxas, bem como qual dispositivo irá selecionar a taxa, devem ser configuradas tanto no DTE quanto no DCE. O dispositivo pré-arranjado seleciona a taxa alta ajustando o pino 23 para ON.

Teste de loopback

Muitos dispositivos DCE têm um recurso de loopback usado para teste. Quando habilitado, os sinais são ecoados de volta para o remetente em vez de serem enviados para o receptor. Se suportado, o DTE pode sinalizar o DCE local (aquele ao qual está conectado) para entrar no modo loopback configurando o pino 18 para ON, ou o DCE remoto (aquele ao qual o DCE local está conectado) para entrar no modo loopback configurando o pino 21 para ON. O último testa o link de comunicação, bem como ambos os DCEs. Quando o DCE está no modo de teste, ele sinaliza o DTE configurando o pino 25 para ON.

Uma versão comumente usada de teste de loopback não envolve nenhum recurso especial de nenhuma das extremidades. Um loopback de hardware é simplesmente um fio conectando pinos complementares no mesmo conector (consulte loopback).

O teste de loopback geralmente é realizado com um DTE especializado chamado testador de taxa de erro de bit (ou BERT).

Sinais de tempo

Alguns dispositivos síncronos fornecem um sinal de clock para sincronizar a transmissão de dados, especialmente em taxas de dados mais altas. Dois sinais de temporização são fornecidos pelo DCE nos pinos 15 e 17. O pino 15 é o relógio do transmissor, ou temporização de envio (ST); o DTE coloca o próximo bit na linha de dados (pino 2) quando este relógio faz a transição de OFF para ON (portanto, é estável durante a transição de ON para OFF quando o DCE registra o bit). O pino 17 é o relógio do receptor ou tempo de recepção (RT); o DTE lê o próximo bit da linha de dados (pino 3) quando este relógio muda de ON para OFF.

Alternativamente, o DTE pode fornecer um sinal de clock, chamado temporização do transmissor (TT), no pino 24 para dados transmitidos. Os dados são alterados quando o relógio muda de OFF para ON e são lidos durante a transição de ON para OFF. O TT pode ser usado para superar o problema em que ST deve atravessar um cabo de comprimento e atraso desconhecidos, cronometrar um bit fora do DTE após outro atraso desconhecido e retorná-lo ao DCE no mesmo atraso de cabo desconhecido. Uma vez que a relação entre o bit transmitido e TT pode ser fixada no projeto DTE, e uma vez que ambos os sinais atravessam o mesmo comprimento de cabo, o uso de TT elimina o problema. O TT pode ser gerado pelo loop ST de volta com uma mudança de fase apropriada para alinhá-lo com os dados transmitidos. ST loop back to TT permite que o DTE use o DCE como referência de frequência e corrija o relógio para o tempo de dados.

A sincronização sincronizada é necessária para protocolos como SDLC, HDLC e X.25.

Canal secundário

Um canal de dados secundário, idêntico em capacidade ao canal primário, pode opcionalmente ser implementado pelos dispositivos DTE e DCE. As atribuições de pinos são as seguintes:

Padrões relacionados

Outros padrões de sinalização serial podem não interoperar com portas RS-232 compatíveis com o padrão. Por exemplo, usar os níveis TTL próximos de +5 V e 0 V coloca o nível de marca na área indefinida do padrão. Esses níveis às vezes são usados com receptores GPS e localizadores de profundidade compatível com NMEA 0183. Um chip como o MAX232 é necessário para converter os níveis de tensão.

Um loop de corrente de 20 mA usa a ausência de corrente de 20 mA para alto e a presença de corrente no loop para baixo; este método de sinalização é freqüentemente usado para links de longa distância e opticamente isolados. A conexão de um dispositivo de loop de corrente a uma porta RS-232 compatível requer um conversor de nível. Dispositivos de loop de corrente podem fornecer tensões acima dos limites de tensão suportáveis de um dispositivo compatível. A placa de porta serial IBM PC original implementava uma interface de loop de corrente de 20 mA, que nunca foi emulada por outros fornecedores de equipamentos compatíveis com plugue.

Outras interfaces seriais semelhantes a RS-232:

• RS-422 – um sistema de alta velocidade semelhante ao RS-232, mas com sinalização diferencial
• RS-423 – um sistema de alta velocidade semelhante ao RS-422, mas com sinalização desequilibrada
• RS-449 – uma interface funcional e mecânica que usou sinais RS-422 e RS-423; nunca pegou como RS-232 e foi retirado pela EIA
• RS-485 – um descendente de RS-422 que pode ser usado como um ônibus em configurações multidrop
• MIL-STD-188 – um sistema como RS-232, mas com melhor impedância e aumento do controle de tempo
• EIA-530 – um sistema de alta velocidade usando RS-422 ou RS-423 propriedades elétricas em uma configuração de pinout EIA-232, combinando assim o melhor de ambos; substitui RS-449
• EIA/TIA-561 – define pinos RS-232 para conectores modulares de oito posições, oito contatos (8P8C) (que podem ser chamados incorretamente conectores RJ45)
• EIA/TIA-562 – versão de baixa tensão de EIA/TIA-232
• TIA-574 – padroniza o conector de 9 pinos D-subminiature para uso com sinalização elétrica EIA-232, como originado no IBM PC/AT
• EIA/TIA-694 – semelhante ao TIA/EIA-232-F, mas com suporte para maiores taxas de dados até 512 kbit/s

A União Internacional de Telecomunicações publica o padrão ITR-R V.24 (antigo padrão CCITT V.24), "Lista de definições para circuitos de intercâmbio entre equipamentos terminais de dados (DTE) e equipamentos de terminação de circuitos de dados (DCE)" com definições de circuito compatíveis com as do EIA RS 232. V.24 não especifica níveis de sinal ou temporização. Parâmetros elétricos para sinais são especificados em ITU-R-V.28.

Ferramentas de desenvolvimento

Ao desenvolver ou solucionar problemas de sistemas usando RS-232, um exame minucioso dos sinais de hardware pode ser importante para encontrar problemas. Isso pode ser feito usando dispositivos simples com LEDs que indicam os níveis lógicos de dados e sinais de controle. "Y" cabos podem ser usados para permitir o uso de outra porta serial para monitorar todo o tráfego em uma direção. Um analisador de linha serial é um dispositivo semelhante a um analisador lógico, mas especializado em níveis de tensão RS-232, conectores e, quando usado, sinais de clock; ele coleta, armazena e exibe os dados e sinais de controle, permitindo que os desenvolvedores os visualizem em detalhes. Alguns simplesmente exibem os sinais como formas de onda; versões mais elaboradas incluem a capacidade de decodificar caracteres em ASCII ou outros códigos comuns e de interpretar protocolos comuns usados em RS-232, como SDLC, HDLC, DDCMP e X.25. Os analisadores de linha serial estão disponíveis como unidades independentes, como software e cabos de interface para analisadores lógicos e osciloscópios de uso geral e como programas executados em computadores e dispositivos pessoais comuns.