Die Norm RS232 beschreibt die serielle Verbindung zwischen einem Datenendgerät
(DTE) und einer Daten-Übertragungseinrichtung (DCE) mit ihren elektrischen und
mechanischen Eigenschaften. Obwohl die Norm lediglich diesen Verbindungstyp definiert,
hat sich die RS232-Schnittstelle als genereller Standard für serielle Datenübertragungen
über kurze Distanzen etabliert.
In Interface-Beschreibungen vieler Geräte wird anstelle von RS232 häufig die Bezeichnung
V.24 verwendet. Obwohl es sich hierbei um unterschiedliche, in Detailpunkten voneinander
abweichende Normungen handelt, werden die Begriffe in der Praxis meist gleichbedeutend
verwendet.
RS232-Signale lassen sich mit einer Vielzahl von Interfaces in
(fast) alle anderen Schnittststellen-Arten, wie z.B. Ethernet, USB, RS422, RS485, 20mA, Glas- und
Kunststoff-Lichtleiter, etc. umwandeln.
Bei der Auswahl einer geeigneten Interface-Lösung helfen Ihnen der
Produktfinder unserer Homepage oder unsere Techniker gerne weiter.
DTE- und DCE-Schnittstellen unterscheiden sich grundsätzlich in der Belegung ihrer
Steckverbinder: PCs, Drucker, Plotter oder der Main-Port eines Terminals sind
mit einer DTE-Belegung ausgestattet, während Modems und Drucker-Ports von Terminals
DCE-Belegungen aufweisen. Eine Sonderstellung nehmen einige Plottertypen ein,
die sowohl mit einer DCE- als auch mit einer DTE-Schnittstelle ausgerüstet sind.
Die RS232-Norm definiert als Standard-Steckverbindung einen 25-polige SUB-D-Stecker.
Darüberhinaus hat sich, besonders in der PC-Welt, auch der 9-polige SUB-D-Verbinder
durchgesetzt.
Aus der Tabelle ist zu erkennen, dass zum Beispiel der Pin 2 der Steckverbinder
unabhängig von der Richtung des Datensignals immer die Bezeichnung TxD (Transmit
Data) besitzt. Erst die zusätzliche Information DTE- oder DCE-Belegung gibt Aufschluss
über die Funktion des beschriebenen Anschlusspins:
Bei der RS232-Schnittstelle werden die einzelnen Datenbit eines Zeichens nacheinander
als Spannungszustände über eine Sende- bzw. Empfangsleitung übertragen. Einer
logischen "1" entspricht dabei ein negativer Spannungspegel von -15..-3V, einer
logischen "0" dagegen ein positiver Spannungspegel von +3..+15V bezogen auf die
gemeinsame Signalmasse.
Der Datensender muss unter Last einen Mindestpegel von
±5 Volt erzeugen, während der Empfänger Pegel von ±3 Volt noch als
gültiges Signal erkennt. Die zulässige ohmsche Last muss größer als 3KOhm sein,
die durch die Übertragungsleitung verursachte kapazitive Last ist auf 2500 pF
beschränkt.
Unzureichende Signalpegel lassen sich mit dem RS232-Isolator für Hutschienenmontage
wieder auf normgerechte Pegel bringen. Dieses Gerät versorgt sich im Gegensatz zu den übrigen RS232-Isolatoren nicht
aus den Signalleitungen, sondern nimmt über aktive, fremdversorgte RS232-Schnittstellen eine Regeneration der Signale
vor.
Leitungslänge
Die erzielbare Entfernung zwischen zwei RS232-Geräten ist wie bei allen seriellen
Übertragungsverfahren stark vom verwendeten Kabel und der Baudrate abhängig. Die
RS232C definiert die maximale Entfernung mit 15 Metern ohne Berücksichtigung der
Übertragungsgeschwindigkeit.
Neuere Versionen des RS232-Standards definieren die maximale Kabellänge an Hand der Kabelkapazität,
die nicht überschritten werden darf. Durch Auswahl eines kapazitätsarmen Kabels (ca. 50pF/m)
lässt sich so ohne zusätzliche Hilfsmittel eine Distanz von maximal 50 Metern überbrücken.
Größere Distanzen lassen sich durch den Einsatz von RS232-Leitungstreibern oder durch die parallele
Nutzung einer eventuell vorhandenen Netzwerk-Infrastruktur mit Com-Servern überwinden, die die RS232-Signale
über ein Ethernet transportieren können.
Bei der Abschätzung der maximalen Leitungslänge sollte grundsätzlich immer die Problematik
eventuell auftretender Potentialdifferenzen mit berücksichtigt werden. Mit wachsenden Kabellängen
sowie in industriellem Umfeld sollte aus diesem Grunde eine galvanische Trennung der Signalleitung vorgesehen werden.
Diese lässt sich in durch RS232-Isolatoren in Steckerform leicht in
bestehende Verbindungen einfügen oder alternativ durch die Übertragung der RS232-Signale über eine Lichtleiter-
Verbindung realisieren.
Datenfluss-Steuerung:
RS232-Schnittstellen besitzen eine Vielzahl von Handshake-Leitungen, die jedoch
in Ihrer Gesamtheit lediglich zur Verbindung eines Modems mit einem Datenendgerät
benötigt werden.
Der weitaus häufigere Fall der Verbindung zweier Datenendgeräte miteinander lässt
sich in der Regel mit einer reduzierten Anzahl von Handshake-Leitungen ohne Probleme
realisieren. Nicht benötigte Handshake-Eingänge werden einfach durch Verbindung
mit den eigenen Handshake-Ausgängen auf Freigabepegel gelegt.
Neuere Anwendungen nutzen immer häufiger ein Software-Handshake über die Zeichen
"XON" und "XOFF". Eine andere Möglichkeit besteht darin, ganz auf eine klassische
Flusskontrolle zu verzichten und stattdessen mit einem Blockprotokoll zu arbeiten.
Zusätzlich wird hierbei eine Sicherung der Daten über Checksummen realisiert,
die der Empfänger überprüfen und dem Sender quittieren muss.
