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PUC-SP PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO. CURSO DE TÉCNOLOGIA E MIDIAS DIGITAIS. COMUNICAÇÃO LOCAL ASSÍNCRONA PADRÃO (RS232). 1º Semestre 02004361 Denis de Souza Silva. Gabriel da Silva. COMUNICAÇÃO LOCAL ASSÍNCRONA.
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PUC-SP PONTIFICIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE SÃO PAULO • CURSO DE TÉCNOLOGIA E MIDIAS DIGITAIS COMUNICAÇÃO LOCAL ASSÍNCRONA PADRÃO (RS232) 1º Semestre 02004361 Denis de Souza Silva. Gabriel da Silva.
COMUNICAÇÃO LOCAL ASSÍNCRONA • Consiste na transmissão de dados binários entre um remetente e um receptor. • Os dados binários são transmitidos através de pequenos pulsos elétricos. • A comunicação assíncrona não precisa que os dispositivos remetentes e receptores estejam previamente coordenados.
As mensagens são breves para que os dispositivos de emissão e de recepção não percam o sincronismo. • A sincronização é feita através de uma seqüência de bits. • É mais freqüentemente usada para transmitir dados de caracteres e é ideal para ambientes onde caracteres são transmitidos a intervalos regulares.
À comunicação Assíncrona é uma tecnologia simples e barata, adequada para a transmissão de caracteres podendo esperar por um tempo arbitrariamente longo entre transmissão de um caractere e outro desde que, o receptor esteja pronto para aceitar dados sempre que eles chegarem.
Por ser uma tecnologia simples e barata, a comunicação Assíncrona é freqüentemente usada para comunicação de PC a PC e terminais Host.
Os códigos binários são representados através de pulsos elétricos. • A alternação desses pulsos elétricos entre tensões negativas e positivas é que faz a codificação dos códigos binários 0 e 1.
Para se gerar o código binário 1 é usado uma tensão negativa. • Para se gerar o código binário 0 é usado uma tensão positiva.
Para se representar um determinado frame é preciso um conjunto de bits. • Cada frame é representado por sete ou oitos dígitos • Acompanhando cada conjunto de sete ou oito bits(caracteres) utiliza-se um bit de sinalização para indicar o início (Start) e outro para indicar o término (Stop) do frame.
DESCRIÇÃO DE BITS UM BIT DE INÍCIO: sinaliza que um frame esta começando e possibilita ao dispositivo receptor sincronizar-se com a mensagem (startbits)
BIT DE DADOS: Consistem de 7 ou 8 bits quando estão sendo transmitidos dados de caracteres. • BIT DE PARIDADE: opcionalmente usado como um método grosseiro de detecção de erros. • UM OU MAIS BITS DE FIM: Sinaliza o fim do frame de dados (Stop bits) .
BIT DE PARIDADE • A detecção de erros em transmissão assíncrona utiliza o bit de paridade. Os mais comuns são os seguintes: Representação de um “R” e um “S”.
PARIDADE PAR: O bit de paridade é definido para assegurar que seja enviado um número par de bits 1. Se o campo de dados tiver três bits 1, o bit de paridade será definido em 1 para produzir um total de 4 bits. • PARIDADE IMPAR: O bit de paridade é definido para assegurar que seja enviado um número impar de bits 1. Se o campo de dados tiver três bits 1, o bit de paridade será definido em 0 para produzir um total de três bits O
CONCEITO • O RS-232 consiste em um padrão que os hardwares remetentes e receptores precisam seguir, para que se transmita dados a qualquer momento e espere por um tempo arbitrariamente longo antes de transmitir outra vez.
Foi desenvolvido pela EIA (Associação das Indústrias Eletronicas), atendendo as especificações de algumas outras organizações mundiais como: • ITU –União Internacional de Telecomunicações • IEEE – Instituto dos Engenheiros Elétricos e Eletrônicos
Com essa padronização o RS-232 resolve questões como: • Qual a voltagem de ser usada para a variação de bits entre 0 e 1. • Qual o tempo mínimo e máximo de ociosidade entre uma transmissão e outra? • Como saber como hardware remetente e receptor se comuniquem no mesmo intervalo de tempo?
DCE: (“Dara Circuit-terminating Equipment”) Equipamentos que se encarregam de codificar ou modular os dados de uma forma adequada as condições do meio de transmissão DTE:(”Data Terminal Equipment”) Equipamentos processadores que geram e recebe dados. • A transmissão de uma seqüência códigos binários feita através do padrão RS-232 funciona diretamente como um meio de comunicação entre o DTE e o DCE. • Equipamentos como Modem são considerados como dispositivos DCE.
Fora do ambiente de rede existe diversos tipos de equipamentos que podem assumir o papel de DCE recebendo e enviando dados ao DTE, são eles: Terminais Impressoras Teclados Monitores Mouses
Em alguns casos a comunicação não existe a separação entre DTE/DCE. • As interfaces DTE tem fortes limitações é habitual que o DCE funcione como um dispositivo periférico diretamente ligado ao barramento I/O do DTE
A variação da voltagem de sinais elétricos positivos e negativos deve-se ao fato de que: • Um dispositivo não pode produzir uma tensão exata ou muda-la repentinamente. • A energia elétrica tende a ser irregular , fazendo com que o sinal chegue imperfeito.
O RS-232 reconhece a imperfeição do hardware DCE, com isso ele especifica quão próximo do formato perfeito de energia um transmissor pode emitir, e quão tolerante a imperfeição de um receptor deve ser.
A transmissão entre DTE e DCE são baseadas em níveis eletrônicos a 20Kps. • As transmissões RS-232 devem ser feitas inferior a 15m, sendo que a variação de voltagem das cargas elétricas devem ser de: • +3V até +12v para código 0 • -3V até -12V para código1
TAXA DE BAUD ENQUADRAMENTO DE ERROS
TAXA DE BAUD: É a medida de quantas vezes um sinal de bits pode ser emitido por segundo, por exemplo um enviado por um modem é alterado. • TAXA de Bps (bits por segundo): Significa quantos bits por segundo foram transmitidos.
A comunicação RS-232 especifica o número de bits que podem ser transferidos em um segundo. • As primeiras conexões RS-232 eram de 300bits/s • Atualmente, 19.200bits e 33.600bits são as mais comuns.
Recordando que, os hardware remetentes e receptores apesar de não precisarem estarem previamente sincronizados, eles tem que concordar no comprimento de tempo em que a tensão será mantida para cada bit. • Por isso que um hardware de transmissão é avaliado em bauds, ou seja, o número de bits por segundo.
Sendo assim os hardware remetente e receptores devem estar configurado para usar a mesma taxa de bauds, caso isso não aconteça ocorrera erros uma vez que, o temporizador do receptor não esperará um comprimento de tempo apropriado para cada bit.
A largura de banda consiste basicamente em como o sinal de oscilação contínuo que pode ser enviado através do hardware. • O hardware RS-232 tem uma largura de banda finita, que são medidas em ciclos por segundos ou Hertz(HZ). • A largura de banda tem limitações que derivam de propriedades físicas da matéria e da energia. • Qualquer sistema que usar ondas de rádio, luz som ou corrente elétrica tem uma mesma limitação de largura de banda.
Foi descoberto na década de 20 de uma relação entre a largura de banda de um sistema de transmissão e o número máximo de bits por segundo que podem ser transferidos sobre esse sistema.
Para o esquema de transmissão de dados como o RS-232 que usa dois valores de tensão para codificar dados, o teorema estabelece que a taxa de dados máxima de bits por segundo que pode ser atingida sobre um sistema de transmissão de largura de banda B e 2B. • Sendo assim, como o sistema geral de transmissão usa K valores de tensão possíveis, em vez de 2 como o RS-232.
O teorema de Nyquist indica que a taxa de dados máxima em bits por segundos, D é: D=2Blog2K
Após a implantação do teorema de Nyquist os engenheiros observaram que um sistema real de comunicação esta sujeito a pequenas interferências de fundo denominadas ruídos. Tais interferências impossibilita que se atinja a taxa máxima teórica de transmissão.
Foi então que em 1948. Claude Shannon estendeu o trabalho de Nyquist para especificar a taxa máxima que poderia ser conseguida sobre um sistema de transmissão que introduzisse ruído.
O Resultado chamado de Teorema deShannon, pode ser expresso como: C =Blog2(1 + S/N)
Onde: • C = Limite da capacidade de canal em bits por segundo • B = Largura de banda do hardware • S = Potência média do sinal • N = Pot6encia média do ruído Obs: Iniciais S/N são conhecidas como a relação taxa-para-ruído.
A Interface RS232 possui uma característica própria para conectar terminais a modem. • É uma transmissão responsável pela orientação de dados em um enlace de dados ponto a ponto.
TRANSMISSÃO SIMPLEX • Neste modo de operação o fluxo se dá em único sentido, tendo em uma extremidade apenas um dispositivo transmissor e do outro lado um dispositivo receptor. Transmissões de rádio e televisão são exemplos de transmissão simplex.
TRANSMISSÃO SEMI-DUPLEXOU HALF-DUPLEX • Neste modo de operação o fluxo de informação ocorre em ambos sentidos mas de forma alternada, ou seja, ora se dá em um sentido , ora em outro, porém nunca de forma simultânea. Como exemplo poderíamos citar o sistema de rádio do tipo walk-talk.
TRANSMISSÃO FULL-DUPLEX • Neste modo de operação onde a transmissão acontece nos dois sentidos, de forma simultânea. Poderíamos entender uma linha full-duplex como funcionalmente equivalente a duas linhas simplex uma em cada direção. Uma linha full-duplex pode transmitir mais informações por unidade de tempo que uma linha half-duplex, considerando-se a mesma taxa de transmissão de dados.
Em muitas aplicações RS-232, existe a necessidade da informação fluir ao mesmo tempo nas duas direções. EX: conectar um terminal ASCII a um computador, a informação vai do teclado ao computador e ao mesmo tempo do computador para a tela.