Puerto Serie

EL PUERTO SERIE RS-232

Introducción Introducción Introducción

¿Que es el puerto Serie?

Considerada como una de los más básicas conexiones externas a una computadora, el puerto serie ha sido una parte integral de todas las computadoras por mas de 20 años. A pesar de que muchos sistemas nuevos han abandonado el puerto serie completamente y adoptado conexiones por USB, muchos modems aun usan el puerto serie, así como algunas impresoras, PDAs y cámaras digitales. Pocas computadoras tienen mas de 2 puertos serie.

Dos puertos serie en una computadora

Esencialmente, los puertos serie proveen un conector estándar y un protocolo que te permite conectar dispositivos, tales como modems, microcontroladores, etc, a a tu computadora.

Todos los sistemas operativos en uso hoy en día suportan los puertos serie, por que estos puertos se han usado por décadas. Los puertos paralelos son un invento mas reciente y mas rápidos que los puertos serie. Los puertos USB tienen solo algunos años y en un futuro reemplazaran tanto a los serie como a los paralelos.

El término "serial" viene del hecho de que el puerto serie "serializa" los datos. Esto quiere decir que toma un byte de datos y transmite los 8 bits del byte uno a la vez. La ventaja del puerto serie es que necesita únicamente 1 solo cable para transmitir los 8 bits (mientras que un puerto paralelo necesita 8). La desventaja es que dura 8 veces mas para transmitir el dato que si tuviéramos 8 cables.

Antes de cada byte de información , el puerto serial manda un bit de comienzo (start bit), el cual es un bit con valor de 0. Después de cada byte de datos, este manda un bit de parada (stop bit) para indicar que el byte ha sido completado. Algunas veces también se manda un bit de paridad.

Los puertos serie, también llamados puertos de comunicación (COM), son bi-direccionales. La comunicación bidireccional permite a cada dispositivo recibir datos, así como también transmitirlos. Los dispositivos seriales usan distintos pines para recibir y transmitir datos. Usando el mismo pin, limitaría la comunicación a half-duplex, esto quiere decir que la información solamente podría viajar en una dirección a la vez. Usando distintos pines, permite que la comunicación sea full-duplex, en la cual la información puede viajar en ambas direcciones al mismo tiempo.

Este chip de 40 pines es una variación del chip UART de National Semiconductor NS16550D

Los puertos seriales dependen de un chip especial como controlador, el Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (UART), para funcionar correctamente. El UART toma la salida paralela del bus del sistema de la computadora y lo transforma en forma serial, para transmitirse a través del puerto serie. Con la finalidad de que funcione más rápido, la mayoría de los chip UART tienen un buffer integrado que varia de 16 a 16kB de capacidad. Este buffer permite almacenar datos que vienen del bus del sistema, mientras procesa los datos de salida (por el puerto serie). Mientras la mayoría de los puertos serie tienen una velocidad de transferencia de 115Kbps (kilobits por segundo), los puertos seriales de alta velocidad tales como el Enhanced Serial Port (ESP) y el Super Enhanced Serial Port (Super ESP), pueden alcanzar velocidades de transferencia de 460Kbps.

Una tarjeta de puerto seria doble

Conectores

En nuestros PC's, se emplea como conector del interface serie un terminal macho al que llamaremos DTE (Data Terminal Equipment) que, a través de un cable conectamos a un periférico que posee un conector hembra al que llamaremos DCE (Data Comumunications Equipment). En nuestro terminal DTE, tenemos las siguientes conexiones (para un conector DB-25): PIN Nombre Dirección Función 1 P.G. -- Tierra de seguridad 2 TD -->DCE Salida datos DTE 3 RD -->DTE Entrada de datos DTE 4 RTS -->DCE Petición de emisión DTE 5 CTS -->DTE Listo para trasmitir DCE 6 DSR -->DTE CE listo para com. con DTE 7 GND -- Masa común del circuito 8 DCD -->DTE Detección de portadora 20 DTR -->DCE Señal de terminal disponible 23 DSRD <--> Indicador de velocidad de Tx.

Funciones de DOS y BIOS

Hay dos maneras de direccionar el puerto serie, a traves de la interrupción 14H de la BIOS y a traves de la interrupción 21H del DOS.

La interrupción 14H de la BIOS utiliza cuatro funciones para programar el puerto serie. Cada funcion es seleccionada asignando un valor al registro AH del microprocesador. Las cuatro funciones son listadas a continuación:

Funcion 00H: Inicializa el puerto serie y selecciona la velocidad, el numero de bits de datos de start y de stop y los parametros de paridad.

Funcion 01H: Envia un caracter al puerto serie especificado.

Funcion 02H: Lee un caracter desde el puerto serie especificado.

Funcion 003: Devuelve el estado del puerto serie especificado.

Hay varias funciones de la interrupción 21H del DOS relacionadas a la operacion del puerto serie:

Funcion 03H: Lee un caracter desde el puerto COM1.

Funcion 04H: Escribe un caracter desde el puerto COM1.

Funcion 40H: Esta funcion envia un numero de bytes des de un buffer a un dispositivo especificado

Direcciones

El puerto serie utiliza direcciones y una línea de señales, un IRQ para llamar la atención del procesador. Además el software de control debe conocer la dirección.

La mayoría de los puertos series utilizan direcciones standard predefinidas. Éstas están descritas normalmente en base hexadecimal. Cuando se instala un nuevo puerto, normalmente se mueve un jumper o switch para seleccionar un puerto (COM1, COM2, COM3, etc., con lo que se asigna una dirección y una interrupción usada por la tarjeta del puerto.

Las direcciones e IRQ usadas por los puertos serie fueron definidas al diseñar el ordenador originalmente ; sin embargo, las del COM3 y COM4 no se han definido oficialmente, aunque están aceptadas por convenios.

Las señales son : Dirección Interrupción (IRQ) COM1 3F8 4 COM2 2F8 3 COM3 3E8 4 COM4 2E8 3

Se pueden añadir gran cantidad de puertos serie a un PC, ya que existe gran flexibilidad a la hora de definir direcciones no standard, siempre que se encuentren entre el rango 100 y 3FF hexadecimal

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