Având în vedere dezvoltarea fără precedent a comunicaţiilor de date, cu implicaţii deosebite atât asupra producătorilor de echipamente cât şi asupra utilizatorilor, începând cu acest număr al ziarului vom prezenta o serie de articole dedicate acestui domeniu. Scopul acestor articole este acela de a pune la dispoziţia cititorilor, care în cele mai multe cazuri nu sunt specialişti în domeniu, dar care s-au întâlnit cu acest gen de echipamente, sau se vor întâlni într-un viitor nu prea îndepărtat, a unor noţiuni teoretice prezentate într-un mod sintetic şi a unor informaţii tehnice privind cele mai utilizate echipamente în acest domeniu.
O scurtă introducere privind cadrul general al comunicaţiilor de date este absolut necesară. Schema generală, unanim acceptată, privind comunicaţiile de date, cunoscută sub denumirea de circuitul universal de date cu şapte componente, este prezentată în figura 1.
Echipamentele terminal de date (DTE) din punctele A şi B, pot reprezenta atât sursa cât şi receptorul de date, pot fi calculatoare, display-uri, imprimante, e.t.c. Echipamentul de comunicaţie a datelor (DCE) este reprezentat de obicei de un modem, în cazul unui canal analogic, sau de un echipament numit unitate de servicii de date, Data Service Unit (DSU), în cazul unui canal digital de transmitere a datelor. Interfaţa DTE/DCE este formată din circuite fizice de intrare/ieşire în şi din DTE şi DCE, conectoare şi cabluri şi materializează de fapt un standard, RS-232, RS-422 sau RS-485 la care vom face referire în continuare. În situaţia în care DTE şi DCE nu sunt realizate în acelaşi standard, este nevoie de un dispozitiv denumit convertor de standard care se cuplează între ele, fie înlocuiesc unul sau ambele DCE-uri.
În figura 2 sunt prezentate trei variante posibile de utilizare a acestor convertoare. Pentru a înţelege mai bine necesitatea acestor convertoare, vom prezenta în continuare principalele caracteristici ale standardelor RS-232, RS-422 şi RS-385, acele caracteristici care fundamentează necesitatea transformărilor de standard. Cei care doresc o aprofundare a domeniului, destul de cuprinzător şi nu întotdeauna foarte explicit, pot consulta materialele prezentate pe internet, de diverse firme de profil.
Standardul RS-232. Conform acestui standard, semnalele transmise apar ca o tensiune având ca referinţă potenţialul de masă. De exemplu, semnalul dată transmisă (TD), care apare pe pinul 2 al conectorului are ca referinţă semnalul de masă, care este reprezentat pe pinul 7 al conectorului DB-25. Acest semnal variază în mod normal între +5V şi +15V şi -5V şi -15V. Receptorul lucrează corect dacă această tensiune este cuprinsă între +3V şi +15V şi -3V şi -15V, aşa cum este arătat în figura 3
. Această metodă de transmitere a semnalelor, numită nebalansată, are unele neajunsuri printre care amintim: limitări de distanţă datorită pierderilor de tensiune pe linia de transmitere, limitări de viteză datorită capacităţilor liniei, care sunt cu atât mai mari cu cât linia este mai lungă, limitări de împământare care fac să apară o deplasare a punctelor de masă între dispozitivele între care se transmit datele şi care schimbă nivelul potenţialelor recunoscute ca fiind corecte.
Standardul RS-422. Pentru a înlătura neajunsurile prezentate la standardul RS-232, standardul RS-422 utilizează două fire separate pentru fiecare semnal, masa nu se mai utilizează ca potenţial de referinţă. Această transmisie se numeşte balansată. Deşi se dublează numărul de conductoare, avantajele de viteză, de micşorare a diferenţelor de potenţial recunoscute ca fiind stări stabile, lipsa necesităţilor de masă stabilă, fac acest standard uşor de implementat, motiv pentru care mulţi fabricanţi au construit echipamente corespunzătoare.
În figura 4 se prezintă o schemă tipică conform acestui standard, cu interfaţă pe patru fire. Fiecare generator poate să ducă până la 10 receptoare.
Standardul RS-485. Acest standard permite o transmisie balansată, asemănătoare standardului prezentat anterior, cu precizarea că se poate partaja linia de transmisie între mai multe emiţătoare şi receptoare, până la 32 de asemenea perechi. Acest lucru este posibil datorită posibilităţii de trecere comandată a unor perechi de emiţătoare-receptoare în starea de înaltă impedanţă (tristate), realizând astfel decuplarea de la linia de transmitere a datelor. Starea de înaltă impedanţă poate fi comandată în diverse moduri, ceea ce face ca dispozitivele care implementează acest standard să fie destul de complicate, dar destul de eficiente din punct de vedere al vitezei şi distanţei de transmisie a datelor.
În figura 5 se prezintă o schemă de implementare a acestui standard cu două perechi de emiţătoare-receptoare.
După această succintă prezentare a celor trei standarde care permit o transmisie serială a datelor, putem concluziona că dispozitivele care funcţionează conform unor standarde diferite, nu pot funcţiona împreună. Acest lucru este determinat atât de valoarea diferită a semnalelor, de numărul lor cât şi de funcţionalitatea acestora. Pentru ca aceste dispozitive să poată lucra împreună, adică pentru a transmite unul altuia în mod corect informaţia, este nevoie de convertoarele de standard. Acestea sunt nişte dispozitive de mici dimensiuni, de cele mai multe ori cu alimentare proprie, cu switch-uri de configurare şi cu leduri de semnalizare a stării de funcţionare dispuse pe carcasă.
În figura 6 sunt prezentate convertoarele de standard de la standardul RS-232 la RS-422/RS-485, modelele IC-485S, IC-486SI şi IC-485SN. O caracteristică comună a acestor convertoare este aceea că au spre dispozitivul cu standard RS-232 un conector DB-25, mamă, iar spre dispozitivul în standard RS-485 sau RS-422 un bloc cu 4 terminale şi o mufă RJ-45. Aceste convertoare permit o rată de transfer a datelor de până la 100 kb/sec, şi o distanţă de transmitere de până la 1200 m.
Mai multe informaţii tehnice şi comerciale despre convertoarele prezentate în acest articol se pot obţine de la:
Ing. Toader Melinte
S.C.SEEKTRON S.R.L.
Mobil: 094-650352
Tel/Fax: 044-185920
e-mail: melin@xnet.ro
www.seektron.ro