Comunicación serial. La sincronización

La sincronización de los diferentes equipos que intervienen en una red de comunicación serie se realiza a través de una señal de reloj que puede ser configurada por medio de dos sistemas:

Tipo de sincronización asíncrona:

Con este sistema es necesario configurar de forma local los parámetros de comunicación. Cuando se envía una información, esta se inicia con una señal de START. En el momento en que el equipo receptor detecta el STAR comienza su reloj a funcionar. El equipo emisor una vez transmitida la información enviará una señal de STOP que indicará la finalización de la palabra.

En la configuración del emisor y receptor intervienen los siguientes parámetros:

1. Velocidad de transmisión: Señal a la que se va a transmitir y recibir los datos.
2. Bits de start: Este bit siempre está en 0 lógico, indica que comenzará a empaquetar los datos.
3. Bit de datos: Indica la longitud de bits que se tendrá cada carácter utilizado en la transmisión.  Sus valores de configuración serán de 7 u 8 bits.
4. Bit de paridad: Bit que se envía justo después de los datos y antes del bit de stop. Puede tener varios estados: paridad PAR, IMPAR y SIN PAR.

El control de paridad observa cuantos bits se encuentran a nivel alto:

[pic 1]

Se observa que la señal de paridad es “1” debido a:

4.1-La configuración dada es par.

4.2-Los bits altos son 3.

[pic 2]

1. Bits de Stop: Es el bit que se envía al final de la información y el bit de parada.

Tipos de sincronización asíncrona

En este tipo no es necesaria la configuración de reloj de forma local en cada equipo participante. Existen dos formas de configurar la señal del reloj:

1. No incorporada en los datos: Existe una señal independiente que une el equipo emisor con los demás participantes de la red y que sirve para sincronizar el envío y la recepción de datos.

[pic 3]

1. Incorporada en los datos: En este carácter la señal de sincronismo viaja por el mismo canal que los datos.  Se envía un carácter de sincronismo tanto al inicio como al final, con esto se logra detectar la velocidad a la cual se leerán los datos.

[pic 4]

Normas físicas

Las principales normas utilizadas en las comunicaciones industriales son:

1. RS-232: Fue creada para comunicar un ordenador con un módem, hoy en día este estándar se utiliza atambien a nivel industrial para comunicar punto a punto diferentes componentes y equipos, como autómatas programables, lesctores de codigos de barra, variadores de frecuencia etc.

La longitud máxima del cables es de 15 mts y la máxima capacidad del cable es de 2500 pf. El estándar RS-232 fue creada para realizar comunicaciones serie punto a punto a velocidades <= 20 kbps, siendo la longitud inversamente proporcional a la velocidad.

[pic 5]

Los cables que se suelen utilizar tienen entre 130 y 170 pf por metro de longitud.

[pic 6]

En la imagen se puede observar como una señal cuadrada que transporta datos se logra distorsionar a causa del efecto capacitivo creado por el medio de transmisión.

Equivalencia de conectores

[pic 7]

Señales interconectadas entre emisor y receptor

1. GND: utilizada para apantallar los cables, conectado generalmente al chasis y algunas ocasiones a tierra externa.
2. SG(Signal Ground): Es la referencia del resto de señales de interface, la tensión siempre debe de ser de 0 V, en algunas ocasiones forman un tierra común.
3. TxD: Por esta línea se envían señales desde el equipo emisor al transmisor, cuando no desea transmitir ningún dato este debe conectarse al nivel 1 lógico.
4. RxD: Por esta línea se reciben los datos que se transmiten desde el emisor. Cuando no se recibe ningún dato, este también debe conectarse a 1 lógico.

[pic 8]

1. RTS: Esta señal es enviada desde el emisor al receptor para indicarla que tiende datos para enviar.
2. CTS: Indica que el equipo con el que nos queremos comunicar está preparado.

[pic 9]

1. DSR: Cuando está a nivel lógico 0 indica que el DCE está listo para transmitir datos.
2. DTR: Este indica al DCE que el DTE está preparado para la comunicación.
3. RI: Este contacto indica al DTE que está recibiendo una llamada por el canal de comunicaciones.
4. CD: Con una señal en este contacto el receptor indica al emisor que está recibiendo una señal portadora, que no es más que un todo a una frecuencia determinada.

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