Completa guía de especificación de puerto serie.

Olga Weis

Junto con el puerto paralelo, el puerto COM, o puerto serie, es una de las interfaces de E / S de computadora tradicionales que aún se pueden encontrar en los sistemas de POS, algunos equipos médicos, instrumentos de laboratorio y otros equipos antiguos. Aunque en las computadoras modernas el puerto COM tiene un uso limitado, la información sobre el mismo puede ser útil para muchos usuarios.

Contenido


  1. ¿Qué es un puerto serie?
  2. ¿Qué es un puerto COM virtual?
  3. Puerto serie vs puerto paralelo
  4. ¿Para qué se usa un puerto COM?
  5. Parámetros del puerto COM
  6. ¿Cuáles son las ventajas de la transmisión de datos en serie?
  7. Tipos de puertos serie
  8. Estándar RS232. Pinout del puerto serie.
  9. Tipos de conectores seriales
  10. Cómo probar puertos COM en una computadora

¿Qué es un puerto serie?


Serial Port

Un puerto COM es una interfaz serial bidireccional que permite enviar y recibir datos un poco.

El puerto serie apareció mucho antes de que se introdujeran las computadoras personales de la arquitectura de IBM. En las primeras máquinas, el puerto COM se usó para conectar dispositivos periféricos. Sin embargo, su ámbito de aplicación era algo diferente del de la puerto paralelo. Si el puerto paralelo se usó principalmente para conectar impresoras, el puerto COM (por cierto, COM es la abreviatura de la comunicación) generalmente funcionó con dispositivos de telecomunicación como módems. Sin embargo, un mouse serie y otros dispositivos periféricos también pueden interactuar con una computadora a través de una interfaz serial.

Hoy comunicaciones de puerto serie no son tan comunes como lo fueron una vez. Un puerto COM ha sido reemplazado por USB - un método más moderno que no requiere conocimientos especiales para su implementación. Sin embargo, los estándares modernos de compatibilidad entre el equipo serie y su software de control se han formado desde hace bastante tiempo en torno al concepto de puertos COM que ahora se consideran arcaicos.

Esto se debe al hecho de que inicialmente casi todos los equipos, incluidos los receptores GPS, eran externos, y su conexión a la computadora se estableció mediante un cable serie conectado a uno de los puertos de hardware de la PC. Para configurar la comunicación en serie, un usuario necesitaba especificar un número de puerto correcto y la velocidad de transmisión de datos.

Ahora la mayoría de las computadoras modernas están equipadas con puertos USB en lugar de interfaces COM. Además, los receptores GPS se han instalado cada vez más en dispositivos, lo que significa que la conexión del cable ya no es eficiente

¿Qué es un puerto COM virtual?


Un puerto serie virtual es un paquete de software especial que emula una interfaz COM física en el software, que le permite agregar puertos serie a su PC sin usar hardware físico adicional como tarjetas de expansión, etc. de puertos serie reales en su sistema.

Puerto serie virtual

Ahora, gracias a un software dedicado (e.g. Virtual Serial Port Driver, Serial to Ethernet Connector, etc.), se puede emular un dispositivo serie remoto en su PC local de manera que pueda comunicarse con él como si estuviera conectado directamente a su máquina.

En este caso, se accede a los periféricos serie remotos a través de un puerto COM virtual creado en su sistema local por una aplicación especializada. Y todas las aplicaciones serie que se comunican con un periférico remoto a través de un puerto serie virtual reconocen la interfaz como una interfaz de hardware.

Esto permite garantizar la compatibilidad entre el software de serie heredado y los equipos modernos.

En cuanto a la forma en que administra sus puertos COM, no cambia significativamente. Los usuarios todavía tienen que hacer las configuraciones de puerto como lo harían con un puerto serie físico. Sin embargo, un puerto COM moderno ya no es una interfaz voluminosa ubicada en el panel posterior de la unidad del sistema, sino una solución de software completa.

Puerto serie vs puerto paralelo


Las interfaces seriales y paralelas son dos tipos diferentes de puertos de computadora. A diferencia de un puerto paralelo (LPT), un puerto serie transmite datos bit a bit a través de una sola línea en lugar de varias líneas a la vez. Las secuencias de bits se agrupan en series de datos que comienzan con un bit de inicio y terminan con un bit de parada. Por lo tanto, el nombre de "puerto serie".

Puerto serie vs puerto paralelo

Un puerto serie tiene dos líneas a través de las cuales se transmiten los datos reales. Son las líneas para transferir datos desde el terminal (PC) al dispositivo de comunicación y viceversa. Además, hay varias líneas de control. Para funcionar correctamente, los puertos serie dependen de un chip controlador especial, el receptor / transmisor asíncrono universal (UART) que admite una velocidad de transferencia de datos relativamente alta, que alcanza los 115.000 baudios (bit / s). (Sin embargo, vale la pena señalar que la velocidad de transferencia de datos real depende de las características de ambos dispositivos de comunicación). Además, el controlador UART convierte el código paralelo en serie y viceversa.

Los puertos serie utilizan señales eléctricas de voltaje relativamente alto: hasta +15 V y -15 V. El nivel lógico de cero de un puerto serie es de +12 V, y el lógico es de -12 V. Una caída de voltaje tan grande garantiza una alta inmunidad al ruido. Por otro lado, los altos voltajes utilizados por los puertos serie requieren soluciones complejas de circuitos.

Donde se utilizan los puertos serie


Como ya sabemos, el alcance del uso de un puerto COM se ha reducido debido a la introducción de una interfaz USB más rápida y más compacta y, por cierto, también serial. Los módems externos diseñados para la conexión a un puerto COM, así como los ratones COM, están casi fuera de uso. Y rara vez alguien conectará dos computadoras con un cable de módem nulo.

Sin embargo, una gran cantidad de dispositivos especializados, incluidos varios escáneres de códigos de barras, cámaras de vigilancia y equipos industriales, aún dependen de un puerto serie para conectarse a la computadora. También puede encontrar interfaces COM en muchas placas base. Así que con un gran número de soluciones de hardware y software asequibles desarrolladas para ello, el protocolo RS232 está aquí para quedarse. En comparación con el USB, un puerto COM tiene una ventaja importante: el puerto estándar RS-232 a 9600bps conducirá 15 metros de cable blindado, mientras que la longitud de un cable USB generalmente se limita a 5 metros.

Los principales parámetros de los puertos COM.


Un puerto COM tiene las siguientes características estándar:

  • La dirección del puerto de E/S base;
  • Número de IRQ (interrupción);
  • El tamaño de un bloque de información.;
  • La tasa de transferencia de datos;
  • Modo de detección de paridad;
  • Método de control de flujo;
  • El número de bits de parada.

¿Cuáles son las ventajas de la transmisión de datos en serie?


  • La comunicación en serie requiere menos cantidad de cables conductores, por lo tanto reduce el costo de la interfaz.
  • Es compatible con la transmisión de datos a larga distancia.
  • Utiliza menos cantidad de cables, a menudo solo uno, lo que lleva a una interfaz simple entre los dispositivos de transmisión y recepción o IC.
  • Los protocolos seriales son fáciles de implementar.

Tipos de puertos serie


Hay varios tipos de interfaces de comunicación de datos, cada una de las cuales está diseñada para aplicaciones específicas basadas en el conjunto de parámetros y la estructura de protocolo requeridos. Las interfaces de datos en serie incluyen CAN, RS-232, RS-485, RS-422, I2C, I2S, LIN, SPI y SMBus, pero RS-232, RS-485 y RS-422 siguen siendo los más confiables y comunes.

Interfaces RS-232 RS-422 RS-485
Número de dispositivos 1Transmisor
1 Receptor
5 Transmisores
10 Receptores para 1 Transmisor
32 Transmisores
32 Receptores
Tipo de protocolo duplex duplex mitad duplex
Longitud máxima del cable ~ 15.25 metros a 19.2 Kbps ~ 1220 metros a 100 Kbps ~ 1220 metros a 100 Kbps
Velocidad máxima de transferencia de datos 19.2 Kbps por 15 metros 10 Mbps por 15 metros 10 Mbps por 15 metros
Señal desequilibrado equilibrado equilibrado
Tensión de entrada mínima +/- 3V 0.2V diferencial 0.2V diferencial
Corriente de salida 500mA 150mА 250mА

Estándar RS232. Pinout del puerto serie


RS-232 es un protocolo de comunicación estándar utilizado por los puertos serie para vincular una computadora y su periférico. Esta norma describe el proceso de intercambio de datos entre un dispositivo de telecomunicaciones, como un módem y un terminal de computadora. El estándar RS-232 define las características eléctricas de las señales, su propósito, duración, así como el tamaño de los conectores y su pinout.

También se debe tener en cuenta que el estándar RS-232 es el protocolo del nivel físico y no define los protocolos de transporte que se utilizarán para la transmisión de datos. Los protocolos de transporte pueden variar según el equipo de comunicación y el software utilizado.

Tipos de conectores seriales en una computadora.


La mayoría de las computadoras en las que aún puede encontrar un puerto serie tienen un conector macho DB-9 de 9 patillas. El conector DB-9 generalmente se encuentra en la placa base de la PC, aunque en las computadoras más antiguas puede estar en una tarjeta múltiple especial insertada en la ranura de expansión. La versión anterior de un conector serie es DB-25 de 25 pines.

A diferencia del puerto paralelo, los conectores en ambos lados de un cable serie son idénticos. Además de las líneas de transmisión de datos, un puerto serie contiene varias líneas de servicio a través de las cuales se puede transmitir cierta información de control entre el terminal (computadora) y el dispositivo de telecomunicaciones (módem). Aunque, en teoría, solo tres líneas son suficientes para que funcione un puerto serie: recibir datos, transmitir datos y tierra, la práctica ha demostrado que la presencia de las líneas de servicio hace que la comunicación sea más eficiente, confiable y más rápida.

El pinout del conector DB9 según el estándar RS-232 y su correspondencia con los pines del conector DB-25:

Número de pin DB-9 Descripción de la señal Número de pin DB-25
1 (DCD) Data Carrier Detect 8
2 (TxD) Transmitted Data 2
3 (RxD) Receive Data 3
4 (DTR) Data Terminal Ready 20
5 (Gnd) Ground 7
6 (DSR) Data Set Ready 6
7 (RTS) Request To Send 4
8 (CTS) Clear To Send 5
9 (RI) Ring Indicator 22
Señales de puerto serie y asignaciones de pines

GND - Ground, El segundo cable (común) para todas las señales. (Las señales siempre se transmiten a través de dos cables).

TxD - Transmitted Data, un canal asíncrono para enviar datos en serie.

RxD - Received Data, Un canal asíncrono para recibir datos en serie.

RTS- Request To Send, una señal de control que dice que la computadora tiene datos para enviar a través del canal TxD al dispositivo final.

DTR - Data Terminal Ready, una señal de control que dice que la computadora (terminal) está lista para comunicarse con el dispositivo final.

CTS - Clear To Send, una señal de control que indica que el dispositivo final está listo para recibir datos del terminal a través del canal TxD. Generalmente, esta señal la establece el dispositivo final después de recibir la señal RTS = Verdadero (solicitud de transferencia) de la computadora y está lista para recibir datos. Si el dispositivo final no establece la señal CTS = Verdadera, la transmisión a través del canal TxD no se iniciará. Esta señal se utiliza para el control de flujo de hardware.

DSR - Data Set Ready, una señal de control que dice que el dispositivo final ha completado todos los ajustes y está listo para comenzar a enviar y recibir datos de la computadora.

DCD - Data Carrier Detected, una señal de control que informa a la computadora (terminal) sobre la detección de otro terminal, es decir, el dispositivo final, por ejemplo, un módem, ha detectado otro módem que desea inicializar el intercambio de datos entre los terminales. El módem establece una señal DCD = Verdadera, que se detecta en la entrada de la computadora (terminal). Si el terminal está listo para el intercambio de datos, debe indicar que está listo configurando una señal DTR = Verdadera, luego de lo cual comenzará el intercambio de datos entre los dos terminales.

RI - Ring Indicator, una señal que "le dice" a la computadora (terminal) que el dispositivo final está recibiendo una señal de llamada.

Cómo probar el puerto COM en una computadora


A menudo existe la necesidad de abrir un puerto COM cuando está reparando una computadora o realizando diagnósticos. Además, puede ser necesario verificar si el puerto serie está funcionando. Quemar un elemento es muy simple. La mayoría de las veces, los puertos COM se dañan cuando los usuarios desconectan los dispositivos incorrectamente.

La forma más sencilla de verificar la operatividad de una interfaz COM es conectarle un mouse. Sin embargo, esto no le dará una imagen completa, ya que el manipulador utiliza solo la mitad de las ocho líneas de señal disponibles. Sólo mediante el uso de un software dedicado de puerto sniffer COM (e.g. Serial Port Monitor) obtendrá la capacidad de probar minuciosamente un puerto serie. Encuentre la lista de los mejores rastreadores de datos en serie en nuestro nueva guía. Cubre soluciones de rastreo de puerto COM de software y hardware y resalta los beneficios claros que obtiene con una u otra solución.

Conclusión


Actualmente, el puerto serie no es un medio ampliamente utilizado para la entrada / salida de información. Sin embargo, dado que hay un gran número de dispositivos basados en COM, en primer lugar, equipos de telecomunicaciones, y gracias a algunas ventajas del protocolo de transferencia de datos en serie RS-232, la interfaz en serie sigue siendo sólida en muchas esferas de la vida de las personas.

Virtual Serial Port Driver

Requisitos: Windows (32 bits y 64 bits): XP(solo Standard)/2003(solo estándar)/2008/ Vista/7/8/10, Windows Server 2012, Windows Server 2016 , 5.46MB Tamaño
{Versión 9.0.567 (5th Aug, 2017) Notas de la versión
Categoría: CommunicationApplication