데이터계측분석/데이터통신 기술자료

시리얼 통신 (RS-232, RS-422, RS-485)

에이티에스 2023. 3. 31. 10:51
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시리얼 통신은 컴퓨터와 프로그램 가능한 인스트루먼트 또는 다른 컴퓨터와 같은 주변 디바이스 사이에 데이터를 전달합니다. 시리얼 전송은 전송 장치를 사용하여 단일 통신 라인을 통해 수신기로 한 번에 하나의 비트씩 데이터를 보냅니다 데이터 전송 속도가 낮을 때 또는 장거리로 데이터를 전송해야 할 때 이 방법을 사용합니다. 대부분의 컴퓨터에는 하나 또는 그 이상의 시리얼 포트가 있습니다. 따라서 인스트루먼트를 컴퓨터에 연결하거나 두 컴퓨터를 서로 연결할 때 케이블 외의 추가적인 하드웨어는 필요하지 않습니다.

 

시리얼 통신에 대해 4개의 파라미터를 지정해야 합니다:

전송의 보 전송속도, 문자를 인코딩하는 데이터 비트의 개수, 옵션 패리티 비트의 센스, 정지 비트의 개수. 문자 프레임은 데이터 비트가 뒤따르는 단일 시작 비트로 각 전달된 문자를 묶습니다.

 

보 전송속도는 시리얼 통신을 사용하는 인스트루먼트 사이에서 데이터가 얼마나 빨리 이동하는지 측정한 것입니다.

데이터 비트는 거꾸로 전송됩니다. 이는 반전된 로직이 사용됨을 의미하며 전송 순서는 최하위 비트(LSB)에서 최상위 비트(MSB)가 됩니다. 문자 프레임에서 데이터 비트를 해석하려면, 오른쪽에서 왼쪽으로 읽고 1을 음수 전압으로, 0을 양수 전압으로 읽어야 합니다.

옵션 패리티 비트는 문자 프레임의 데이터 비트를 따릅니다. 패리티 비트가 있는 경우 패리티 비트도 반전된 로직을 따릅니다. 이 비트는 에러 확인의 수단으로 포함되어 있습니다. 전송의 패리티가 짝수인지 홀수인지 미리 지정합니다. 패리티를 홀수로 선택하는 경우, 패리티 비트는 데이터 비트와 패리티 비트에 숫자 1을 더하여 홀수를 만들도록 설정됩니다.

문자 프레임의 마지막 부분은 항상 음수 전압으로 나타내는 1, 1.5, 또는 2 정지 비트로 구성됩니다. 추가적인 문자가 전송되지 않는 경우, 라인은 음수(MARK) 조건에 머물러 있습니다. 다음 문서 프레임의 전달은 양수(SPACE) 전압의 시작 비트로 시작됩니다.

데이터 전송 속도

보 전송속도를 문자 프레임당 비트로 나누어 주어진 통신 설정에서 초당 문자의 최대 전송 속도를 계산할 수 있습니다.
 
 

시리얼 하드웨어 개요

다음 예제는 시리얼 포트 통신에서 가장 일반적으로 권장되는 표준입니다:
  • RS232(ANSI/EIA-232 표준)는 마우스, 프린터, 모뎀 연결 등 다양한 용도로 사용됩니다. 또한 산업용 인스트루멘테이션에도 사용됩니다. 라인 드라이버와 케이블이 개선되었기 때문에, 어플리케이션이 RS232의 성능을 표준 리스트의 거리와 속도보다 향상시키는 경우가 많습니다. RS232는 PC 시리얼 포트와 디바이스 사이의 포인트에서 포인트로의 연결에 한정됩니다.
  • RS422(AIA RS422A 표준)는 RS232에서 접지를 기준으로 한 비균형(단일 종단형) 신호에 반대인 차동 전기적 신호를 사용합니다. 신호를 전달하고 받는데 두 개의 라인을 사용하는 차동 전송은 RS232에 비해서 더 많은 노이즈를 없애고 더 긴 전송 거리를 가지게 됩니다.
  • RS422의 변종인 RS485 (EIA-485 표준)는 단일 포트에 32개의 디바이스까지 연결하고 필요한 전기적 특성을 정의하여 최대 로드가 작용할 때 적절한 신호 전압을 만들도록 합니다. 이 강화된 멀티드롭(multidrop) 기능으로 단일 RS485 시리얼 포트에 연결된 디바이스의 네트워크를 생성할 수 있습니다. RS485는 노이즈 방지와 멀티드롭 기능 때문에 데이터 수집과 기타 작업을 위해 PC나 다른 컨트롤러에 네트워크 되어 있는 많은 분포된 디바이스를 요구하는 산업 어플리케이션에서 매우 유용한 선택입니다.

시리얼 디바이스 연결하기

시스템에 시리얼 디바이스를 가지고 있는 경우, 우선 해당 디바이스의 핀아웃을 얻고 시리얼 디바이스를 컴퓨터에 연결할 올바른 케이블이 있음을 확인해야 합니다. 디바이스가 데이터 통신 장치(DCE)인지 데이터 터미널 장치(DTE)인지 확인하고 통신 시 보 전송속도, 데이터 비트, 정지 비트, 패리티, 또는 핸드쉐이킹(흐름 컨트롤) 등 어떤 셋팅을 사용하는지 확인합니다.

 

시리얼 포트 통신 - NI

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