Dalam komputasi, sebuah port serial adalah antarmuka komunikasi serial fisik melalui mana informasi transfer dalam atau keluar satu bit pada suatu waktu (kontras port paralel). [1] Sepanjang sebagian besar sejarah komputer pribadi, transfer data melalui port serial terhubung komputer ke perangkat seperti terminal dan berbagai periferal.
Sementara interface seperti Ethernet, FireWire, dan USB semua mengirim data sebagai aliran seri, "port serial" biasanya mengidentifikasi hardware yang jangka lebih atau kurang sesuai dengan standar RS-232, dimaksudkan untuk antarmuka dengan modem atau dengan perangkat komunikasi yang sama .
Komputer modern tanpa port serial mungkin memerlukan serial-to-USB konverter untuk memungkinkan kompatibilitas dengan perangkat RS 232 serial. Serial port masih digunakan dalam aplikasi seperti sistem otomasi industri, instrumen ilmiah, toko sampai sistem dan beberapa produk industri dan konsumen. Komputer server dapat menggunakan port serial sebagai konsol kontrol untuk diagnostik. Peralatan jaringan (seperti router dan switch) sering menggunakan konsol serial untuk konfigurasi. Serial port masih digunakan di daerah-daerah karena mereka sederhana, murah dan fungsi mereka konsol sangat standar dan meluas. Sebuah port serial memerlukan sangat sedikit dari perangkat lunak yang mendukung sistem host.Isi
[Tampilkan]
* 1 Perangkat Keras
o 1.1 Konektor
o 1.2 Pinouts
o 1.3 Hardware abstraksi
* 2 umum aplikasi untuk port serial
o 2.1 Bersejarah menggunakan
* 3 Pengaturan
o 3.1 Kecepatan
o 3.2 Data bit
o 3.3 Paritas
o 3,4 bit Berhenti
o 3,5 notasi Konvensional
o 3.6 Flow control
* 4 "Virtual" port serial
* 5 Lihat juga
* 6 Referensi
[Sunting] Perangkat KerasPCI Express kartu dengan satu port serial
Beberapa komputer, seperti IBM PC, menggunakan sirkuit terintegrasi yang disebut UART, yang dikonversi karakter untuk (dan dari) bentuk serial asynchronous, dan secara otomatis tampak setelah waktu dan framing data. Sangat rendah-biaya sistem, seperti beberapa komputer pulang lebih awal, bukannya akan menggunakan CPU untuk mengirim data melalui sebuah pin output, menggunakan apa yang disebut bit-banging teknik. Sebelum integrasi skala besar (LSI) UART sirkuit terpadu yang umum, sebuah komputer mini atau mikro akan memiliki port serial yang terbuat dari beberapa skala kecil sirkuit terpadu untuk menerapkan shift register, gerbang logika, counter, dan semua logika lain untuk port serial .
Komputer rumah dini seringkali memiliki port serial berpemilik dengan pinouts dan tingkat tegangan kompatibel dengan RS-232. Antar-operasi dengan RS-232 perangkat mungkin tidak mungkin sebagai port serial tidak dapat menahan tingkat tegangan yang dihasilkan dan mungkin memiliki perbedaan lain yang "mengunci" pengguna untuk produk dari produsen tertentu.
Biaya rendah prosesor sekarang memungkinkan berkecepatan tinggi, tetapi lebih kompleks, standar komunikasi serial seperti USB dan FireWire untuk menggantikan RS-232. Ini memungkinkan untuk menghubungkan perangkat yang tidak akan layak dioperasikan lebih dari koneksi serial lambat, seperti penyimpanan massa, suara, dan perangkat video.
Banyak motherboard komputer pribadi masih memiliki setidaknya satu port serial, bahkan jika hanya dapat diakses melalui pin header. Small-form-factor sistem dan laptop dapat menghilangkan RS-232 port konektor untuk menghemat ruang, namun elektronik masih ada. RS-232 telah menjadi standar untuk begitu lama bahwa sirkuit yang dibutuhkan untuk mengontrol port serial menjadi sangat murah dan sering ada pada satu chip, kadang-kadang juga dengan sirkuit untuk port paralel.[Sunting] Konektor
Sementara RS-232 standar semula ditentukan 25-pin D-type konektor, banyak desainer komputer pribadi memilih untuk mengimplementasikan hanya subset dari standar penuh: mereka diperdagangkan dari kompatibilitas dengan standar terhadap penggunaan konektor lebih murah dan lebih kompak (khususnya versi DE-9 digunakan oleh asli IBM PC-AT). Keinginan untuk memasok kartu antarmuka serial dengan dua port diperlukan bahwa IBM mengurangi ukuran agar sesuai konektor ke panel belakang kartu tunggal. Sebuah DE-9 konektor juga cocok ke kartu dengan konektor DB-25 kedua yang juga berubah dari konektor Centronics-gaya asli. Mulai sekitar waktu pengenalan IBM PC-AT, port serial pada umumnya dibangun dengan konektor 9-pin untuk menghemat biaya dan ruang. Namun, kehadiran konektor 9-pin D-sub-miniaturl tidak perlu dan tidak cukup untuk menunjukkan penggunaan port serial, karena konektor ini juga digunakan untuk video, joystick, dan keperluan lainnya.
Beberapa miniatur elektronik, kalkulator grafik dan khususnya genggam amatir dan dua arah peralatan radio, memiliki port serial menggunakan konektor jack plug, biasanya lebih kecil 2,5 atau 3,5 mm dan konektor menggunakan antarmuka 3-kawat yang paling dasar.
Banyak model Macintosh disukai standar RS-422 yang terkait, sebagian besar menggunakan Mini-DIN Jerman konektor, kecuali dalam model awal. Macintosh termasuk satu set standar dari dua port untuk koneksi ke printer dan modem, tetapi beberapa laptop PowerBook hanya memiliki satu port dikombinasikan untuk menghemat ruang.
Standar ini menetapkan 20 koneksi sinyal yang berbeda. Karena sebagian besar perangkat hanya menggunakan beberapa sinyal, konektor kecil sering dapat digunakan. Misalnya, pin 9 DE-9 konektor yang digunakan oleh sebagian besar IBM-compatible PC sejak IBM PC AT, dan telah distandarkan seperti TIA-574. Baru-baru ini, konektor modular telah digunakan. Paling umum adalah konektor 8P8C. Standar EIA / TIA 561 menetapkan tugas pin, tetapi "Yost Serial Perangkat Standar Pengkabelan" [2] diciptakan oleh Dave Yost (dan dipopulerkan oleh Unix Sistem Administrasi Buku Pegangan) adalah umum pada komputer Unix dan perangkat yang lebih baru dari Cisco Systems. Banyak perangkat tidak menggunakan salah satu dari standar ini. Konektor 10P10C dapat ditemukan pada beberapa perangkat juga. Digital Equipment Corporation didefinisikan DECconnect mereka sendiri sistem koneksi yang didasarkan pada konektor Modular Jack Modified (MMJ). Ini adalah 6 pin modular jack mana kuncinya adalah offset dari posisi tengah. Seperti dengan standar Yost, DECconnect menggunakan pin layout simetris yang memungkinkan koneksi langsung antara dua DTE. Konektor lain yang umum adalah konektor header yang DH10 umum pada motherboard dan add-in card yang biasanya dikonversi melalui kabel ke pin 9 lebih standar DE-9 konektor (dan sering dipasang pada pelat slot gratis atau bagian lain dari perumahan).[Sunting] Pinouts
Tabel berikut ini daftar umum digunakan RS-232 sinyal dan penugasan pin. [3]Asal Sinyal DB-25 pin DE-9 pin TIA-561 pin pin Yost Desember MMJNama Khas Tujuan DTE DCE SingkatanData Terminal Ready OOB sinyal kontrol: Menceritakan bahwa DTE DCE siap untuk dihubungkan. DTR ● 20 4 3 2 1Pembawa data Mendeteksi sinyal kontrol OOB: Menceritakan DTE DCE yang terhubung ke saluran telepon. DCD ● 8 1 2 7 6Data Set Ready OOB sinyal kontrol: Menceritakan DTE DCE adalah yang siap untuk menerima perintah atau data. DSR ● 6 6 1Cincin OOB Indikator sinyal kontrol: Menceritakan DTE DCE telah mendeteksi bahwa sinyal dering pada saluran telepon. RI ● 22 9 - -Permintaan Untuk Kirim sinyal kontrol OOB: Memberitahukan DCE untuk mempersiapkan diri untuk menerima data dari DTE. RTS ● 4 7 8 1 -Clear To Send sinyal kontrol OOB: Mengakui RTS dan memungkinkan DTE untuk mengirimkan. CTS ● 5 8 7 8 -Data Data ditransmisikan sinyal: Membawa data dari DTE ke DCE. TXD ● 2 3 6 3 2Menerima Data Data sinyal: Membawa data dari DCE ke DTE. RxD ● 3 2 5 6 5Common Ground GND umum 7 5 4 4, 5 3, 4Kantor pelindung umum 1 PG - - - -
Sinyal-sinyal tersebut dinamai dari sudut pandang DTE, misalnya, port serial PC IBM-kompatibel. Sinyal tanah adalah kembali umum untuk koneksi lainnya, yang muncul pada dua pin dalam standar Yost tetapi sinyal yang sama. DB-25 konektor termasuk "tanah perlindungan" kedua pada pin 1. Menghubungkan ini ke pin 7 (sinyal tanah referensi) adalah praktek umum tetapi tidak penting.
Perhatikan bahwa EIA / TIA 561 menggabungkan DSR dan RI, [4] [5] dan standar Yost DSR dan DCD menggabungkan.Sebuah konverter dari USB ke port serial RS-232 kompatibel; lebih dari transisi fisik, membutuhkan driver dalam perangkat lunak sistem host dan built-in prosesor untuk meniru fungsi dari hardware port IBM-XT kompatibel serial.[Sunting] abstraksi Perangkat Keras
Sistem operasi biasanya menggunakan nama simbolik untuk merujuk ke port serial komputer.
Unix-seperti sistem operasi biasanya label perangkat port serial / dev / tty * (TTY adalah singkatan merek dagang bebas umum untuk teletype) di mana * merepresentasikan string mengidentifikasi perangkat terminal; sintaks string yang tergantung pada sistem operasi dan perangkat. Pada Linux, port 8250/16550 hardware serial UART bernama / dev / ttys *, USB adapter muncul * sebagai / dev / ttyUSB dan berbagai jenis virtual serial port tidak selalu memiliki nama dimulai dengan tty.
Microsoft MS-DOS dan lingkungan Windows mengacu pada port serial sebagai port COM:, COM1 COM2, dll[Sunting] aplikasi umum untuk port serial
RS-232 standar yang digunakan oleh perangkat khusus dan adat-dibangun banyak. Daftar ini mencakup beberapa perangkat yang lebih umum yang terhubung ke port serial pada PC. Beberapa seperti modem dan tikus seri yang jatuh ke dalam tidak digunakan sementara yang lain tersedia.
Serial port yang sangat umum pada sebagian besar jenis mikrokontroler, di mana mereka dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan PC atau perangkat seri lainnya.
* GPS receiver (NMEA 0183 biasanya di 4.800 bit / s)
Bar code scanner * dan titik lainnya dari perangkat penjualan
* LED dan LCD menampilkan teks
* Satelit telepon, kecepatan rendah modem satelit dan satelit lainnya perangkat transceiver berbasis
* Layar datar (LCD dan Plasma) monitor untuk mengontrol fungsi layar oleh komputer eksternal, komponen AV lain atau remote
* Uji dan mengukur peralatan seperti multimeter digital dan sistem penimbangan
* Memperbarui firmware pada berbagai perangkat konsumen.
* Beberapa CNC controller
* Uninterruptible power supply
* Perangkat Lunak debugger yang berjalan pada komputer 2.
* Bus bidang Industri
[Sunting] Bersejarah menggunakan
* Printer
* Komputer terminal, teletype
* Dial-up modem
* Kamera digital Lama
* Jaringan (Macintosh AppleTalk menggunakan RS-422 di 230,4 kbit / s)
* Serial Mouse
* Lama Joystick
* Lama ponsel GSM
Karena sinyal kontrol untuk port serial dapat dengan mudah diaktifkan dan dimatikan oleh switch, beberapa aplikasi menggunakan jalur kontrol dari port serial untuk memonitor perangkat eksternal, tanpa bertukar data serial. Aplikasi komersial yang paling penting dari prinsip ini adalah untuk beberapa model uninterruptible power supply yang menggunakan garis kontrol untuk sinyal "kehilangan kekuasaan", "alarm baterai rendah" dan informasi status lainnya. Setidaknya beberapa kode Morse perangkat lunak pelatihan menggunakan kunci kode terhubung ke port serial, untuk mensimulasikan menggunakan kode aktual. Status bit dari port serial dapat sampel sangat cepat dan pada waktu yang diprediksi, sehingga memungkinkan untuk perangkat lunak untuk menguraikan kode Morse.[Sunting] Pengaturan
Banyak pengaturan yang diperlukan untuk koneksi serial asynchronous yang digunakan untuk start-stop komunikasi, untuk memilih kecepatan, jumlah bit data per karakter, paritas, dan jumlah stop bit per karakter. Dalam port serial UART modern dengan menggunakan sirkuit terpadu, semua pengaturan yang biasanya software-terkontrol; hardware dari tahun 1980-an dan sebelumnya mungkin memerlukan pengaturan switch atau jumper pada papan sirkuit. Salah satu penyederhanaan dibuat sedemikian standar serial bus seperti Ethernet, FireWire, dan USB adalah bahwa banyak dari parameter tersebut telah tetap nilai-nilai sehingga pengguna tidak dapat dan tidak perlu mengubah konfigurasi, kecepatan adalah baik tetap atau secara otomatis dinegosiasikan. Seringkali jika setting koneksi dimasukkan salah tidak akan turun, namun, setiap data yang dikirim akan diterima di ujung lain sebagai omong kosong.[Sunting] Kecepatan
Port serial menggunakan dua-tingkat (biner) sinyal, sehingga data rate dalam bit per detik adalah sama dengan tingkat simbol dalam bauds. Serangkaian standar tarif didasarkan pada kelipatan dari tarif untuk teleprinters elektromekanis, beberapa port serial memungkinkan tingkat sewenang-wenang banyak untuk dipilih. Kecepatan port dan kecepatan perangkat harus cocok. Kemampuan untuk mengatur bit rate tidak berarti bahwa sambungan yang bekerja akan menghasilkan. Tidak semua bit rate yang mungkin dengan semua port serial. Beberapa tujuan khusus protokol seperti MIDI untuk kontrol instrumen musik, menggunakan tarif data serial selain seri teleprinter. Beberapa sistem port serial secara otomatis dapat mendeteksi bit rate.
Kecepatan bit untuk framing meliputi (stop bit, paritas, dll) dan sehingga data rate efektif adalah lebih rendah daripada tingkat transmisi bit. Misalnya dengan 8-N-1 karakter membingkai hanya 80% dari bit yang tersedia untuk data (untuk setiap delapan bit data, dua bit framing lebih banyak dikirim).
Bit rate umum termasuk 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 38400, 57600 dan 115200 bit / s. [6][Sunting] Data bit
Jumlah bit data dalam setiap karakter dapat 5 (untuk kode Baudot), 6 (jarang digunakan), 7 (untuk ASCII benar), 8 (untuk setiap jenis data, karena hal ini sesuai dengan ukuran byte), atau 9 (jarang digunakan). 8 data bit hampir universal digunakan dalam aplikasi baru. 5 atau 7 bit umumnya hanya masuk akal dengan peralatan yang lebih tua seperti teleprinters.
Kebanyakan desain komunikasi serial mengirim bit data dalam setiap LSB byte (Least Significant Bit) yang pertama. Standar ini juga disebut sebagai "little endian". Juga mungkin, tapi jarang digunakan, adalah "big endian" atau MSB (bit yang paling signifikan) komunikasi serial pertama. (Lihat Endianness untuk lebih lanjut tentang bit pemesanan.) Urutan bit biasanya tidak dikonfigurasi, tetapi data dapat bertukar byte-satunya sebelum mengirim.[Sunting] ParitasArtikel utama: bit paritas
Paritas adalah metode untuk mendeteksi kesalahan dalam transmisi. Bila paritas digunakan dengan port serial, sebuah bit data tambahan yang dikirim dengan setiap karakter data, diatur sedemikian rupa sehingga jumlah bit 1 di masing-masing karakter, termasuk bit paritas, selalu ganjil atau selalu genap. Jika byte diterima dengan nomor yang salah dari 1s, maka harus telah rusak. Namun, bahkan jumlah kesalahan dapat lulus pemeriksaan paritas.
Teleprinters elektromekanis diatur untuk mencetak karakter khusus ketika data yang diterima mengandung kesalahan paritas, untuk memungkinkan deteksi pesan rusak oleh garis kebisingan. Sebuah paritas bit tunggal tidak memungkinkan pelaksanaan koreksi kesalahan pada masing-masing karakter, dan komunikasi protokol yang bekerja atas link data serial akan memiliki tingkat yang lebih tinggi mekanisme untuk memastikan validitas data dan permintaan pengiriman ulang data yang telah salah diterima.
Bit paritas pada setiap karakter dapat diatur untuk tidak ada (N), aneh (O), bahkan (E), tanda (M), atau ruang (S). Tidak berarti bahwa tidak ada bit paritas yang dikirim sama sekali. Markus paritas berarti bahwa bit paritas selalu diatur untuk kondisi sinyal tanda (logika 1) dan juga paritas ruang selalu mengirimkan bit paritas dalam kondisi sinyal ruang. Selain dari aplikasi umum yang menggunakan bit (paritas) 9 untuk beberapa bentuk pengalamatan atau sinyal khusus, menandai atau paritas ruang yang jarang, saat menambahkan ada informasi deteksi kesalahan. Paritas ganjil adalah lebih umum daripada bahkan, karena memastikan bahwa setidaknya satu keadaan transisi terjadi pada masing-masing karakter, yang membuatnya lebih handal. Pengaturan paritas paling umum, bagaimanapun, adalah "tidak", dengan deteksi kesalahan ditangani oleh sebuah protokol komunikasi.[Sunting] bit Berhenti
Stop bit dikirim pada akhir setiap karakter memungkinkan perangkat keras sinyal penerima untuk mendeteksi akhir dari karakter dan resynchronise dengan aliran karakter. Perangkat elektronik biasanya menggunakan salah satu stop bit. Jika teleprinters elektromekanis lambat digunakan, satu-dan-satu setengah atau dua stop bit diperlukan.[Sunting] notasi Konvensional
Notasi D / P / S (Data / paritas / Berhenti) konvensional menentukan pembingkaian koneksi serial. Penggunaan paling umum pada mikrokomputer adalah 8/N/1 (8N1). Ini menetapkan 8 data bit, no parity, 1 stop bit. Pada notasi ini, bit paritas tidak termasuk dalam data bit. 7/E/1 (7E1) berarti bahwa bit paritas bahkan ditambahkan ke tujuh bit data untuk total delapan bit antara start dan stop bit. Jika penerima aliran 7/E/1 mengharapkan aliran 8/N/1, setengah byte yang mungkin akan ditafsirkan sebagai memiliki bit set tinggi.[Sunting] Flow controlArtikel utama: Flow control
Sebuah port serial dapat menggunakan sinyal di antarmuka untuk menghentikan sementara dan melanjutkan transmisi data. Sebagai contoh, printer lambat mungkin perlu jabat tangan dengan port serial untuk menunjukkan bahwa data harus berhenti sementara mekanisme kemajuan garis. Sinyal hardware umum jabat tangan menggunakan RS-232 RTS / CTS, DTR / DSR sirkuit sinyal. Umumnya, RTS dan CTS dimatikan dan dari ujung alternatif untuk mengontrol aliran data, misalnya ketika buffer hampir penuh. Di sisi lain, DTR dan DSR biasanya pada semua waktu dan digunakan untuk sinyal dari setiap akhir bahwa peralatan lainnya sebenarnya hadir dan didukung-up.
Metode lain kontrol aliran dapat menggunakan karakter khusus seperti XON / XOFF untuk mengontrol aliran data. Para XON / XOFF karakter dikirim oleh penerima ke pengirim untuk mengontrol apabila pengirim akan mengirimkan data, yaitu, karakter ini masuk dalam arah yang berlawanan dengan data yang dikirim. Karakter Xon memberitahu pengirim bahwa penerima siap untuk lebih banyak data. Karakter XOFF memberitahu pengirim untuk menghentikan pengiriman data sampai penerima siap lagi. Ini adalah non-cetak karakter dan diinterpretasikan sebagai sinyal jabat tangan oleh printer dan terminal.
Jika semua nilai yang mungkin dari sebuah karakter harus dikirim sebagai data pengguna, XON / XOFF handshaking menyajikan kesulitan karena kode ini dapat muncul dalam data pengguna. Kontrol karakter dikirim sebagai bagian dari aliran data, harus dikirim sebagai bagian dari urutan escape untuk mencegah data dari yang ditafsirkan sebagai kontrol aliran. Karena tidak ada sinyal sirkuit tambahan yang diperlukan, XON / XOFF kontrol aliran dapat dilakukan pada antarmuka kawat 3.[Sunting] "Virtual" port serialArtikel utama: port serial virtual
Sebuah port serial virtual merupakan emulasi dari port serial standar. Port ini dibuat oleh perangkat lunak yang memungkinkan port serial tambahan dalam sebuah sistem operasi tanpa instalasi hardware tambahan (seperti kartu ekspansi, dll). Tidak seperti port serial fisik satu virtual dapat diberikan nama (COM255, VSP33, dll). Hal ini dimungkinkan untuk membuat sejumlah besar port serial virtual di PC. Satu-satunya batasan adalah jumlah sumber daya, seperti memori operasi dan daya komputasi, yang dibutuhkan untuk meniru banyak port serial pada saat yang sama.
Port serial virtual meniru semua fungsionalitas dari port seri perangkat keras, termasuk Baud rate, bit data, bit paritas, bit Berhenti, dll Selain itu mereka memungkinkan pengendalian aliran data, meniru garis sinyal semua (DTR / DSR / CTS / RTS / DCD / RI) dan menyesuaikan pinout. Port serial virtual yang umum dengan Bluetooth dan merupakan cara standar untuk menerima data dari modul yang dilengkapi Bluetooth GPS.
Emulasi virtual port serial dapat berguna dalam hal terdapat kekurangan yang tersedia port serial fisik atau mereka tidak memenuhi persyaratan saat ini. Sebagai contoh, port serial virtual dapat berbagi data antara beberapa aplikasi dari satu perangkat GPS yang terhubung ke port serial. Pilihan lain adalah untuk berkomunikasi dengan perangkat seri lainnya melalui internet atau LAN sebagai jika mereka terhubung secara lokal ke komputer (Serial-over-Ethernet teknologi). Dua komputer atau aplikasi dapat berkomunikasi melalui link port ditiru serial. Virtual emulator port serial yang tersedia untuk Microsoft Windows dan beberapa dari mereka berjalan di bawah Windows CE, Windows Mobile dan Pocket PC.[Sunting] Lihat jugaWikibooks memiliki buku tentang topikPemrograman: Serial Komunikasi Data
* RS-232
* Teleprinter
[Sunting] Referensi
1. ^ Webopedia (2003/09/03). "Apa itu port serial - Definisi Kata Dari Kamus Komputer Webopedia?". Webopedia.com. http://www.webopedia.com/TERM/S/serial_port.html. Diakses 2009-08-07.
2. ^ Yost Serial Device Standar Pengkabelan
3. ^ Joakim Ögren. "Serial (PC 9)". http://www.hardwarebook.info/Serial_ (PC_9).
4. ^ Hardware Book RS-232D
5. ^ RS-232D EIA/TIA-561 RJ45 Pinout
6. ^ "DCB Struktur". MSDN. Microsoft. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa363214 (VS.85) aspx.. Diperoleh 15 Maret 2011.
[Sembunyikan] v · d · eBasic komponen komputerPerangkat masukanKeyboard · scanner · Gambar · Mikrofon Menunjuk perangkat (Graphics tablet · Joystick · Cahaya · mouse · pena · Touchscreen Touchpad · Trackball) · Webcam (Softcam)Perangkat output· Printer · memantau PembicaraRemovable penyimpanan dataDisk optical drive (CD-RW · DVD + RW) · Floppy disk · kartu memori · USB flash driveKasus komputerCentral processing unit (CPU) · disk / hard Solid-state drive · Motherboard · Jaringan antarmuka pengendali · pasokan Tenaga Listrik · Random-access memory (RAM) · Sound card · Video cardPort dataEthernet · Firewire (IEEE 1394) · Port paralel · Serial port · Thunderbolt · Universal Serial Bus (USB)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar