COM-интерфейс

COM-порт (англ. serial port, англ. communications port) - последовательный порт, серийный порт – двунаправленный последовательный интерфейс.

Последовательным данный порт называется потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта). Особенностью данного порта по сравнению с другими “последовательными” технологиями является факт отсутствия каких-либо временных требований между 2 байтами. Временные требования есть только между битами одного байта (включая старт, стоп и четность), величина, обратная временной паузе между битами одного байта, называется baud rate – скорость передачи. Также в этой технологии отсутствует понятие “пакет”.

Бод (англ. baud) в связи и электронике – единица измерения символьной скорости, количество изменений информационного параметра несущего периодического сигнала в секунду.

Последовательный интерфейс COM был реализован на микросхеме асинхронного приемопередатчика Intel 8250. Порт имел поддержку ВIOS (/NT 14h), однако широко применялось (и применяется) взаимодействие с портом на уровне регистров. Поэтому во всех PC совместимых компьютерах для последовательного интерфейса применяют микросхемы приемопередатчиков, совместимые с i8250.

Физический интерфейс реализуется одним из двух типов разъемов: DB-9 или DB-25, последний в выпускаемых в настоящее время компьютерах практически не встречается. Назначение выводов 9 – контактного разъема DB-9 приведено в табл.2. Изображения разъемов DB-9 контактных групп “папа” и “мама” приведены на рисунках 3 и 4 соответственно [3].

Рисунок 3 – разъем DB-9 (контактная группа “папа”)

Рисунок 4 – разъем DB-9 (контактная группа “мама”)

Таблица 2 – Назначение выводов 9-контактного разъема DB-9

Сигнал	Назначение
GND	Ground – Заземление
TD	Transmit Data – последовательные данные — выход передатчика.
RD	Receive Data – последовательные данные — вход приемника.
RTS	Request To Send – выход запроса передачи данных: состояние “включено” уведомляет модем о наличии у терминала данных для передачи. В полудуплексном режиме используется для управления направлением – состояние “включено” служит сигналом модему на переключение в режим передачи.
CTS	Clear To Send – вход разрешения терминалу передавать данные. Состояние "выключено” запрещает передачу данных. Сигнал используется для аппаратного управления потоками данных.
DSR	Data Set Ready – вход сигнала готовности от аппаратуры передачи данных (модем в рабочем режиме подключен к каналу и закончил действия по согласованию с аппаратурой на противоположном конце канала)
DTR	Data Terminal Ready – выход сигнала готовности терминала к обмену данными. Состояние “включено” поддерживает коммутируемый канал в состоянии соединения
DCD	Data Carrier Detected – вход сигнала обнаружения несущей удаленного модема
RI	Ring Indicator – вход индикатора вызова (звонка). В коммутируемом канале этим сигналом модем сигнализирует о принятии вызова

Назначение COM – порта

Ранее последовательный порт использовался для подключения терминала, позже для модема или мыши. Сейчас он используется для соединения с источниками бесперебойного питания, для связи с аппаратными средствами разработки встраиваемых вычислительных систем, спутниковыми ресиверами, кассовыми аппаратами, а также с приборами систем безопасности объектов. Следует отметить, что COM порты применяются в тонких клиентах. Например, в отечественной разработке WTPRO, перенаправление СОМ-портов реализовано двумя способами: средствами протокола RDP, средствами дополнительного сервиса. В протоколе RDP перенаправление портов реализовано не полностью, например, подключиться к интернету, используя модем, подключенный к СОМ-порту терминала не получится. Дополнительный сервис прослушивает TCP порт на терминале? При поступлении команд на этот порт они перенаправляются в com-порт, в результате большинство устройств на этом порту работают корректно [4].

С помощью COM-порта можно соединить два компьютера, используя так называемый “нуль-модемный кабель”.

Нуль – модемное соединение

Для связи двух компьютеров, удаленных друг от друга на небольшое расстояние (длина кабеля до 1,5 м.), используют непосредственное соединение их СОМ портов нуль-модемным кабелем. Использование программ типа Norton Commander или Interlnk MS DOS позволяет обмениваться файлами со скоростью до 115,2 Кбит/с без применения аппаратных прерываний. Это же соединение может использоваться и сетевым пакетом Lantastic, предоставляющим более развитый сервис. Сейчас нуль-модемная связь применяется для отладки ядер ОС – из-за простоты драйвера. В Unix есть виртуальные нуль-модемные соединения (псевдотерминал, pty), позволяющие соединять консоли на разных компьютерах через любой доступный канал связи, а в недалеком прошлом.

Суть нуль-модемного соединения состоит в следующем: Изначально стандарт RS-232C предназначался для соединения телетайпа (электромеханическая печатная машина, используемая для передачи между двумя абонентами текстовых сообщений по простейшему электрическому каналу) с телефонным модемом – и уже опосредованно, через модемы, телетайпы общались друг с другом. Поэтому соединение по RS-232C асимметрично: предполагается, что с одной стороны модем, а с другой – источник/потребитель данных. В нуль-модемном соединении линии передачи и приёма соединены крест-накрест. Нуль-модемное соединение не стандартизовано, поэтому существуют несколько разводок. На рисунке 5 представлено изображение нуль – модемного кабеля. На рисунках 6 и 7 представлены варианты разводок для разъемов DB-9 и для DB-25 соответственно. COM-порты в операционной системе Unix (Linux) – это файлы символьных устройств. Обычно эти файлы располагаются в каталоге /dev.

COM-порты в операционной системе Windows – это именованные каналы для передачи данных, называемые обычно COM1, COM2 и т. д. по порядку обнаружения драйверов соответствующих устройств.

Рисунок 5 – Нуль-модемный кабель

Рисунок 6 – Разводка для DB-9

Рисунок 7 – Разводка для DB-25

Для связи с устройствами, поддерживающими Bluetooth, некоторым программам (например, к таким программам относятся: программа, которая синхронизирует список контактов с мобильным телефоном; программа, которая извлекает координаты GPS из GPS-приемника) на компьютере пользователя требуется COM-порт [5].

Теперь перейдем к вопросу о преимуществах и недостатках COM-порта.

Дата добавления: 2015-08-18