วันอังคารที่ 9 มีนาคม พ.ศ. 2553

RS232 คืออะไรและทำงานอย่างไร??


DB9-male ตัวผู้

DB9-female ตัวภรรยา

RS-232 ย่อมาจาก Recommended Standard-232 (มาตรฐานแนะนำรุ่น 232) เป็นมาตรฐานการเชื่อม
ต่อข้อมูล แบบอนุกรม (Serial Port) กำหนดโดย


EIA (Electronics Industry Association) หรือ สมาคมผู้ประกอบการอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ของอเมริกา
ใช้กับการสื่อสาร แบบจุดต่อจุด โดยใช้สายเชื่อมต่อ DB แบบ 25 และ 9 เข็ม ที่ไม่ประสานจังหวะระหว่างคอมพิวเตอร์
กับ อุปกรณ์ต่อพ่วง มีการทำงานแบบสองทางพร้อมกัน (Full-duplex) โดยอาจใช้สายสัญญาณอื่นร่วมด้วย เพื่อทำ
แฮนด์เชค (Hand-shake) หรือไม่ก็ได้



ทั้ง นี้มาตรฐาน RS-232 จำกัดความยาวสายไว้ที่ 50 ฟุด (หรือประมาณ 15 เมตร) สำหรับการส่งสัญญาณที่ความเร็ว
19,200 บิทต่อวินาที โดยที่ความยาวสายจะต้องสั้นลงถ้าต้องการสื่อสารที่ความเร็วสูงขึ้น

RS-232 มีจุดเริ่มต้นจากความต้องการที่จะกำหนดมาตรฐานการเชื ่อมต่อระหว่าง คอมพิวเตอร์กับโมเด็มในสมัยนั้น ตัวมาตรฐานจะกำหนดสิ่งที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อนี้ด้วยกันทั้งหมด 4 หัวข้อหลักๆ ด้วยกันคือ

1. คุณสมบัติทางไฟฟ้าของสัญญาณ
2. คุณสมบัติทางกลของการเชื่อมต่อ ซึ่งหมายถึงตัวคอนเน็กเตอร์นั่นเอง
3. หน้าที่การทำงานของวงจรสำหรับแลกเปลี่ยนข้อมูล
4. มาตรฐานการเชื่อมต่อสำหรับระบบสื่อสารเฉพาะอย่าง

ไม่ใช่มีแค่ RS-232 เท่านั้น มาดูกันสิว่า นอกจาก RS-232 ยังมีอะไรให้เราเล่นอีกบ้าง



มาตรฐาน RS-232-C เป็นมาตรฐาน RS-232 ที่มีการปรับปรุงแก้ไขจากมาตรฐานเดิม ซึ่งเราอาจคุ้นเคยกับ
ชื่อนี้ มากกว่า RS-232-A หรือ RS-232-B อันที่จริงแล้วยังมีมาตรฐาน RS-232-D ที่ใหม่กว่า RS-232-C
โดยที่มีการเพิ่มข้อกำหนดของคอนเน็กเตอร์แบบ DB เข้าไปด้วย เช่น DB-25 ซึ่งในขณะนั้นสิทธิบัตรของ ตัว
คอนเน็กเตอร์แบบ นี้ได้ห มดอายุลงพอดี จึงสามารถรวมข้อกำหนดเข้าไว้ได้

ลักษณะ โดยทั่วไปของการเชื่อมต่อข้อมูลแบบอนุกรมตามมาตรฐาน RS-232 คือเป็นการสื่อสารข้อมูลแบบ
จุดต่อจุด ซึ่งเดิมทีเป็นการสื่อสารข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์กั บโมเด็ม ซึ่งจริงๆแล้วทั้งสองฝั่งจะเป็นอะไรก็ได้
การลื่อสารเป็นแบบสองทางพร้อม กัน (Full-duplex) โดยอาจใช้สายสัญญาณอื่นร่วมเพื่อทำ แฮนด์เชค
(Hand-shake) หรือไม่ก็ได้ มาตรฐาน RS-232 จำกัดความยาวสายไว้ที่ 50 ฟุด (หรือประมาณ 15 เมตร)
สำหรับการส่งสัญญาณที่ความเร็ว 19,200 บิทต่อวินาที โดยที่ความยาวสายจะต้องสั้นลงถ้าต้องการสื่อสารที่
ความเร็วลูงขึ้น และถ้ามีสัญญาณรบกวนมากๆ เช่นในโรงงาน หรือบริเวณใกล้เครื่องจักรที่เป็นแบบมีการสวิทช์
สัญญาณไฟฟ้าที่กระแส สูงๆ ก็จะทำให้ต้องมีการลดความเร็วในการส่งสัญญาณลงหรือใช ้สายที่สั้นลง

มาตรฐาน RS-422 หรือ RS-422-A ถูกกำหนดขึ้นโดยสมาคมผู้ประกอบการอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ หรือ
EIA เช่นเดียวกันกับมาตรฐาน RS-232 โดยมีจุดมุ่งหมายที่จะแก้ปัญหาเรื่องความยาวของสายสื ่อสารโดยใช้
การส่ง สัญญาณแบบผลต่าง (Differential) แทนที่จะใช้การส่งสัญญาณแบบอ้างอิงกับจุดกราวนด์ (หรือสายดิน)
เช่น เดียวกันกับ RS-232 การส่งสัญญาณแบบ Differential นี้ช่วยลดปัญหาสัญญาณรบกวนจาก 2 ปัจจัยด้วยกัน
ได้แก่ ปัญหาแรงดันกราวนด์ 2 ฝั่งสายไม่เท่ากัน อันเกิดจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลในสายกราวนด์ที่ยาวมากๆ ก่อให้
เกิดความต่าง ศักดิ์ และปัญหาสัญญาณรบกวนที่เกิดจากมารดาเหล็กไฟฟ้าเหนี่ยวน ำในสาย โดยหากสายไฟที่ใช้ถูกต
ีเกลียวและวางไว้ใกล้กัน เมื่อมีแรงดันเหนี่ยวนำจะปรากฏแรงดันรบกวนบนสายทั้งส องเท่าๆ กันเป็นผลให้ ตัวรับ
ที่อ่านความต่างศักดิ์ระหว่างสายอ่านข้อมูลได้ เช่นเดิม ทั้งสองปัจจัยนี้เองเป็นสาเหตุที่ทำให้ความต้านทานต่อสัญญาณ
รบกวนของการ สื่อ สารแบบ RS-232 ด้อยกว่า RS-422) ตามมาตรฐาน RS-422 นี้จะใช้สายสัญญาณทั้งหมด
4 เส้น (2 เส้นสำหรับการส่งสัญญาณ และอีก 2 เส้นสำหรับรับสัญญาณ) และสามารถใช้ความยาวสายสัญญาณได้ถึง
4,000 ฟุต (หรือ 1.2 กม.) ที่ความเร็ว 100,000 บิทต่อวินาที และการสื่อสารเป็นแบบ 2 ทางพร้อมกัน (Full Duplex)

มาตรฐาน RS-485 กำหนดโดยสมาคมผู้ประกอบการอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ห รือ EIA เป็นมาตรฐานการเชื่อมต่อ
สัญญาณแบบอนุกรม (Serial Communication) มีลักษณะการเชื่อมต่อเป็นแบบหลายจุด (Multi-point) หรือ
Multi-drop สายสัญญาณที่ใช้มีทั้งแบบที่เป็น 2 สายและแบบที่เป็น 4 สาย การต่อแบบหลายจุดนี้ทำให้สามารถมองสาย
สัญญาณเป็นบัสนำสัญญาณได้ (Signal Bus) จำนวนคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ที่สามารถอยู่บน RS-485 บัสหนึ่งถูกกำหนด
ไว้ ที่ 32 ตัว ในกรณีที่ต้องการเพิ่มจะต้องมีตัวทวนสัญญาณ (Signal Repeater) หรือใช้ตัวส่ง-รับสัญญาณที่มีอิมพิแดนซ์
(ความต้านทานเสมือน) สูงขึ้น ซึ่งเราอาจเพิ่มจำนวนจุดเชื่อมต่อขึ้นได้ถึง 128 จุด ความยาวของสายสัญญาณตามมาตรฐาน
RS-485 นี้สามารถยาวได้ถึง 1.2 กม เช่นเดียวกับมาตรฐาน RS-422 แต่การสื่อสารจะเป็นแบบสองทางไม่พร้อมกัน
(Half Duplex) มีเพียงคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ตัวเดียวเท่านั้นที่สา มารถส่งสัญญาณออกได้ ณ เวลาหนึ่งๆ ส่วนที่เหลือจะ
เป็นผู้รับสัญญาณ หรือผู้ฟัง

วิธีใช้งานง่ายๆกับ RS-232c กับบ้างดีกว่าครับ



จะรู้ได้ไง Port RS-232c ที่ติดตั้งบนเครื่อง Computer ทำงานดีอยู่
ก่อนอื่นต้องทราบก่อนว่า Port RS-232c ที่อยู่บนเครื่องหน้าตาเป็นอย่างไร
ดูหลังเครื่อง Computer ซิครับจะเห็น Jack DB9 ขาตัวผู้(DB9-M)


การตรวจสอบ Port ใน System



ตรวจสอบใน Control Panel ->System ->Device Manager ->Hardware ว่ามี Port RS=232c
ที่ Windows ของเรามองเห็นอยู่ ตรวจสอบมี Port ใน System แต่ Port อาจจะไม่อยากทำงานเราต้อง
ตรวจสอบของจริง (อาจจะลงชื่อไว้แต่ไม่ยอมทำงาน)


วิธีการตรวจสอบว่าอุปกรณ์ RS-232c ส่งสัญญาณอยู่หรือไม่ ตรวจสอบได้ดังนี้

1.ใช้ Computer รับข้อมูลโดยใช้โปรแกรม Hyper Terminal ของ Windows

2. ใช้โปรแกรมอื่นๆ เช่น EXPERT COMPORT TEST

3. ใช้หลอด LED กับ R 1 k? (Terminator resistance) เทสที่ขาตัวผู้ DB9-male


1. วิธีการใช้ Hyper Terminal ที่มากับ Windows ตรวจสอบ
Short ขา 2 และ 3 ของ DB9 ของ Port RS-232c Run Program Hyper Termianl โดยเข้าไปที่
Start > Program > Accessories > Communications > Hyper Terminal



ตั้งชื่ออะไรก็ได้ > เลือก Port ที่มีอยู่ใน Windows system





พิมพ์ข้อความบนจอภาพ ถ้า Port ถ้า Port ยังทำงานดีอยู่ข้อความที่ส่งออกทาง TX จะย้อนกลับมาทาง RX
(ที่เรา Short ไว้) ข้อความที่พิมพ์ก็จะแสดงบนจอภาพ แต่ถ้า Port TX หรือ RX เสีย ก็จะไม่ปรากฏข้อความ
ที่พิมพ์บนจอภาพ



2. วิธีการใช้โปรแกรม EXPERT COMPORT TEST

สามารถคลิกดาวน์โหลดโปรแกรมได้ที่นี่ DOWNLOAD



เมื่อดาวน์โหลดโปรแกรม EXPERT COMPORT TEST ไปแล้วให้ทำการแตกไฟล์ออก และทำการ Run Program
โปรแกรมจะ Scan Port RS-232c ที่มีอยู่ในเครื่อง > เลือก Port ที่ต้องการตรวจสอบ กด Send Test เพื่อทดสอบ
ส่งข้อความ EXPERT TECHNOLOGY GROUP ข้อความจะแสดงในช่องข้อมูลที่รับได้ โปรแกรมนี้ยังสามารถตัดข้อมูล
บาง ส่วนจาก String ที่รับได้มาแสดงผล สามารถตรวจสอบรหัส Ascii ของข้อมูลใน String ที่เราอ่านได้



3. วิธีใช้ LED ต่อกับควมต้านทาน R 1 k โอมห์

หลอด LED จะกระพริบเมื่อมีสัญญาณ (ข้อมูล) ถ้าตั้งค่าไว้ที่ความเร็วต่ำ (Bouad Rate) หลอด LED ก็จะกระพริบช้า
แต่ถ้าหลอด LED ไม่กระพริบเลย (ติดค้าง) แสดงว่า Port RS-232c เสียแน่นอน


สาเหตุที่ทำให้ RS-232 เสียได้

ไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่า Surge หรือ Spike มาตามสายไฟ 220Vac หรือเข้าทางสายโทรศัพท์เข้าทาง Modem
เพื่อหาทางลง Ground ขนาดของ Surge มี Volt สูงมากบางครั้งอาจทำให้ Power Supply และ Mainboard ของ
Computer เสียหาย ความต่างศักดิ์ ของ Ground ของ ระบบระหว่างอุปกรณ์ RS-232 ทั้งสองทาง เกิดการไหล ของ
ไฟฟ้าผ่าน IC ของ RS-232c เพื่อลง Ground


วิธีการป้องกันไม่ให้ RS-232 เสียได้ง่าย

ระบบไฟฟ้าต้องเดินสาย Ground ฝัง Ground Rod (แท่งทองแดง) ลงดิน ปลั๊กไฟต้องมี 3 ขา
ก่อนเชื่อมโยงระบบควรตรวจสอบระบบ Ground อุปกรณ์ทุกตัวต้องมีสาย Ground (ลงดิน) จริงๆ
อย่าหักขา Ground ให้ใช้ Meter วัดแรงดันของไฟฟ้าระหว่าง Ground ของ อุปกรณ์ทั้งสองใช้
สาย ไฟเชื่อมตัวถังของอุปกรณ์ (ที่เป็นโลหะ) ระหว่าง อุปกรณ์ทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อไม่ให้เกิดความ
ต่างศักดิ์ของ Ground เมื่อฝนตกฟ้าคะนองควรดึงสายโทรศัพท์ออกจาก Modem และ ดึงปลั๊กไฟ
ออกระบบ ไฟฟ้า ใช้อุปกรณ์ Surge Protection อุปกรณ์เหล่านี้จะมี Aresstor และ MOV เพื่อ
By-pass Surge ลง Ground (ระบบทั้งหมดต้องต่อลง Ground ให้เรียบร้อยก่อน)



การเปรียบเทียบกันระหว่าง USB กับ RS-232

ข้อ ดีข้อเสียของการใช้พอร์ตอนุกรม (serial port) / ขนาน (parallel port)
- พอร์ตขนานเขียนโปรแกรมรับส่งง่าย และส่งข้อมูลได้อัตราความเร็วสูง
- พอร์ตอนุกรมมีจำนวนเส้นสัญญาณน้อยกว่า ทำให้ประหยัดค่าสายต่างๆ มากกว่า แต่ ข้อมูลหนึ่งชุด
จะต้องเสียเวลาส่งนานขึ้น (เพราะต้องเรียงบิตส่งกันไป)

ปัจจุบันข้อเด่นข้อด้อยดังกล่าวไม่ได้ เห็นชัด ทั้งนี้เพราะพอร์ตอนุกรมความเร็วสูงมีแล้ว (USB) ในขณะ
ที่พอร์ ตอนุกรมเก่าๆ เองยังต้องมีสายควบคุมมากมาย (acknowledge bus มาก)

ข้อ ดีของ USB

ระบบ USB นั้นนับว่าเป็นระบบที่ทันสมัย เนื่องจากรองรับอุปกรณ์ได้มากขึ้น และ ง่ายต่อการติดตั้ง มีความ
สามารถ รองรับ Plug & Play ซึ่งมีคุณสมบัติ ดังนี้

• สามารถลดข้อจำกัดในการต่ออุปกรณ์พ่วงได้มากขึ้นถึง 127 ชิ้น
• ขยายอุปกรณ์มาตรฐานด้วยไดรเวอร์มาตรฐานได้
• สามารถจ่ายไฟฟ้าขนาด 5 Volt ให้แก่อุปกรณ์ที่ต่อพ่วงกับ USB
• "Hot Swapping" สนับสนุนการต่อ ,ถอดออก และรีเซต อุปกรณ์ที่ติดต่ออยู่โดยไม่ต้อง Reset เครื่อง Computer
• สามารถส่งถ่ายข้อมูลได้สูงสุดถึง 1.5 Mbit/Sec และ 12 Mbit สัญญาณเสียง และสัญญาณภาพ
• ลดจำนวนสายเคเบิล ท การเชื่อมต่อนั้นก็ง่ายเนื่องจากสายสัญญาณมีแค่ 4 สายสัญญาณ คือ V+ ,D+, D- และ V-
โดยสายสัญญาณข้อมูล (D+ และ D-)นั้นจะเป็นแบบ Twist pair
• สายเคเบิลนั้นสามารถนั้นสามารถยาวได้ถึง 5 เมตร
• มีระบบ Suspend เพื่อช่วยในการประหยัดพลังงาน
• มีการกำหนดค่าตำแหน่งแอดเดรสของ อุปกรณ์ต่างๆ โดยอัตโนมัติ


ที่มาของข้อมูล :

http://guru.google.co.th/guru/thread...148140a1720025
http://expert.com.th.googlepages.com/rs-232cporttest
http://guru.google.co.th/guru/thread...30e87dda6779ad

3 ความคิดเห็น: