Guide complet de spécification de port série

Olga Weis

Outre le port parallèle, le port COM ou port série est l'une des interfaces d'E / S d'ordinateur traditionnelles que l'on peut encore trouver sur les systèmes de point de vente, certains équipements médicaux, les instruments de laboratoire et autres matériels obsolètes. Bien que l’utilisation du port COM soit limitée dans les ordinateurs modernes, des informations à ce sujet peuvent être utiles à de nombreux utilisateurs.

Contenu


  1. Qu'est-ce qu'un port série?
  2. Qu'est-ce qu'un port COM virtuel?
  3. Port série vs port parallèle
  4. A quoi sert un port COM?
  5. Paramètres du port COM
  6. Quels sont les avantages de la transmission de données en série?
  7. Types de ports série
  8. RS232 Standard. Brochage du port série.
  9. Types de connecteurs série
  10. Comment tester les ports COM sur un ordinateur

Qu'est-ce qu'un port série?


Serial Port

Un port COM est une interface série bidirectionnelle permettant d’envoyer et de recevoir des données bit par bit.

Le port série est apparu bien avant l'introduction des ordinateurs personnels de l'architecture IBM. Sur les premières machines, le port COM était utilisé pour la connexion périphériques. Cependant, son champ d’application était quelque peu différent de celui de la port parallèle. Si le port parallèle était principalement utilisé pour connecter des imprimantes, le port COM (d'ailleurs, COM est l'abréviation de communication) fonctionnait généralement avec des périphériques de télécommunication tels que des modems. Cependant, une souris série ainsi que d'autres périphériques peuvent également interagir avec un ordinateur via une interface série.

Aujourd'hui communications par port série ne sont pas si commun comme ils étaient autrefois. Un port COM a été remplacé par USB - une méthode plus moderne qui ne nécessite pas de connaissances particulières pour la mise en œuvre. Cependant, des normes modernes de compatibilité entre l'équipement série et son logiciel de contrôle ont été établies depuis un certain temps autour du concept de ports COM qui est maintenant considéré comme archaïque.

Ceci est dû au fait qu'au début presque tous les équipements, y compris les récepteurs GPS, étaient externes et que leur connexion à l'ordinateur était établie via un câble série connecté à l'un des ports matériels du PC. Afin de configurer la communication série, un utilisateur devait spécifier un numéro de port correct et la vitesse de transmission des données.

Aujourd'hui, la plupart des ordinateurs modernes sont équipés de ports USB au lieu d'interfaces COM. De plus, les récepteurs GPS sont de plus en plus installés à l'intérieur des appareils, ce qui signifie que la connexion par câble n'est plus efficace.

Qu'est-ce qu'un port COM virtuel?


Un port série virtuel est un package logiciel spécial qui émule une interface COM physique dans un logiciel, ce qui vous permet d’ajouter des ports série à votre PC sans utiliser de matériel physique supplémentaire tel que des cartes d’extension, etc. Un port COM virtuel est une solution de vrais ports série de votre système.

Port série virtuel

Maintenant, grâce à un logiciel dédié (e.g. Virtual Serial Port Driver, Serial to Ethernet Connector, etc.), un périphérique série distant peut être émulé sur votre PC local de manière à pouvoir communiquer avec lui comme s'il était connecté directement à votre machine.

Dans ce cas, les périphériques série distants sont accessibles via un port COM virtuel créé sur votre système local par une application spécialisée. Et toutes les applications série communiquant avec un périphérique distant via un port série virtuel reconnaissent l'interface comme une interface matérielle.

Cela permet d'assurer la compatibilité entre les logiciels série hérités et les équipements modernes.

Quant à la façon dont vous gérez vos ports COM, cela ne change pas beaucoup. Les utilisateurs doivent toujours effectuer les configurations de port comme ils le feraient avec un port série physique. Cependant, un port COM moderne n'est plus une interface encombrante située sur le panneau arrière de l'unité centrale, mais une solution entièrement logicielle.

Port série vs port parallèle


Les interfaces série et parallèle sont deux types de ports d’ordinateur différents. Contrairement au port parallèle (LPT), un port série transmet les données bit par bit sur une seule ligne plutôt que sur plusieurs lignes à la fois. Les séquences de bits sont regroupées en séries de données commençant par un bit de début et se terminant par un bit d'arrêt. D'où le nom «port série».

Port série vs port parallèle

Un port série a deux lignes par lesquelles les données réelles sont transmises. Ce sont les lignes de transfert de données du terminal (PC) vers le périphérique de communication et inversement. En outre, il existe plusieurs lignes de contrôle. Pour fonctionner correctement, les ports série reposent sur une puce de contrôleur spéciale, le récepteur/transmetteur asynchrone universel. (UART) qui supporte un taux de transfert de données relativement élevé, atteignant 115 000 bauds (bit / s). (Toutefois, il convient de noter que la vitesse de transfert des données dépend des caractéristiques des deux appareils de communication). De plus, le contrôleur UART convertit le code parallèle en série et inversement.

Les ports série utilisent des signaux électriques de tension relativement élevée: jusqu'à +15 V et -15 V. Le niveau logique zéro d'un port série est de +12 V et le niveau logique est de -12 V. Une chute de tension aussi importante assure immunité au bruit. D'autre part, les hautes tensions utilisées par les ports série nécessitent des solutions de circuit complexes.

Où les ports série sont utilisés


Comme nous le savons déjà, le champ d’utilisation d’un port COM a été réduit du fait de l’introduction d’une interface USB plus rapide et plus compacte, mais également de série. Les modems externes conçus pour la connexion à un port COM, ainsi que les souris COM, sont presque inutilisables. Et rarement quelqu'un connectera deux ordinateurs avec un câble null modem.

Cependant, un grand nombre d'appareils spécialisés, notamment divers scanneurs de codes à barres, caméras de surveillance et équipements industriels, nécessitent toujours un port série pour se connecter à l'ordinateur. Vous pouvez également trouver des interfaces COM sur de nombreuses cartes mères. Donc, avec un grand nombre de solutions matérielles et logicielles abordables développées à cet effet, le protocole RS232 est là pour rester. Par rapport au port USB, un port COM présente un avantage important: le port 9600bps standard RS-232 peut parcourir 15 mètres de câble blindé, tandis que la longueur d’un câble USB est généralement limitée à 5 mètres.

Les principaux paramètres des ports COM


Un port COM présente les caractéristiques standard suivantes:

  • L'adresse du port d'E/S de base;
  • Numéro IRQ (interruption);
  • La taille d'un bloc d'informations;
  • Le taux de transfert de données;
  • Mode de détection de parité;
  • Méthode de contrôle de flux;
  • Le nombre de bits d'arrêt.

Quels sont les avantages de la transmission de données en série?


  • La communication série nécessite moins de fils conducteurs, ce qui réduit le coût de l'interface.
  • Il prend en charge la transmission de données longue distance.
  • Il utilise moins de nombre de fils, souvent un seul, ce qui conduit à une interface simple entre les dispositifs de transmission et de réception ou les CI.
  • Les protocoles série sont faciles à mettre en œuvre.

Types de ports série


Il existe plusieurs types d'interfaces de communication de données, chacune d'entre elles étant conçue pour des applications spécifiques en fonction du jeu de paramètres requis et de la structure de protocole. Les interfaces de données série comprennent CAN, RS-232, RS-485, RS-422, I2C, I2S, LIN, SPI et SMBus, mais les interfaces RS-232, RS-485 et RS-422 sont toujours les plus fiables et les plus courantes.

Des interfaces RS-232 RS-422 RS-485
Nombre d'appareils 1 Emetteur
1 Récepteur
5 Emetteurs
10 Récepteurs pour 1 Emetteur
32 Emetteurs
32 Récepteurs
Type de protocole duplex duplex moitié duplex
Longueur maximale de câble ~ 15,25 mètres à 19,2 Kbps ~ 1220 mètres à 100 Kbps ~ 1220 mètres à 100 Kbps
Max vitesse de transfert de données 19,2 Kbps pour 15 mètres 10 Mbps pour 15 mètres 10 Mbps pour 15 mètres
Signal déséquilibré équilibré équilibré
Tension d'entrée min +/- 3V 0.2V différentiel 0.2V différentiel
Courant de sortie 500mA 150mА 250mА

RS232 Standard. Brochage du port série


RS-232 est un protocole de communication standard utilisé par les ports série pour relier un ordinateur et son périphérique. Cette norme décrit le processus d'échange de données entre un appareil de télécommunication, tel qu'un modem et un terminal d'ordinateur. La norme RS-232 définit les caractéristiques électriques des signaux, leur objectif, leur durée, ainsi que la taille des connecteurs et leur brochage.

Il convient également de noter que la norme RS-232 est le protocole du niveau physique et qu'elle ne définit pas les protocoles de transport qui seront utilisés pour la transmission de données. Les protocoles de transport peuvent varier en fonction de l’équipement de communication et du logiciel utilisés.

Types de connecteurs série dans un ordinateur.


La plupart des ordinateurs sur lesquels vous pouvez toujours trouver un port série ont un connecteur mâle DB-9 à 9 broches. Le connecteur DB-9 est généralement situé sur la carte mère du PC, bien que sur les ordinateurs plus anciens, il se trouve sur une multi-carte spéciale insérée dans le connecteur d’extension. L'ancienne version d'un connecteur série est le DB-25 à 25 broches.

Contrairement au port parallèle, les connecteurs des deux côtés d’un câble série sont identiques. Outre les lignes de transmission de données, un port série contient plusieurs lignes de service par lesquelles certaines informations de contrôle peuvent être transmises entre le terminal (ordinateur) et le dispositif de télécommunication (modem). Même si, en théorie, trois lignes suffisent en principe pour un port série: réception de données, transmission de données et mise à la terre, la pratique montre que la présence des lignes de service rend la communication plus efficace, fiable et plus rapide.

Le brochage du connecteur DB9 selon la norme RS-232 et sa correspondance avec les broches du connecteur DB-25:

DB-9 Numéro Pin Description du signal DB-25 Numéro d'identification personnelle
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
Signaux de port série et affectation des broches

GND - Ground, le deuxième fil (commun) pour tous les signaux. (Les signaux sont toujours transmis via deux fils)

TxD - Transmitted Data, un canal asynchrone pour l'envoi de données série.

RxD - Received Data, un canal asynchrone pour la réception de données série.

RTS- Request To Send, un signal de contrôle indiquant que l'ordinateur a des données à envoyer sur le canal TxD au périphérique final.

DTR - Data Terminal Ready, un signal de contrôle indiquant que l'ordinateur (terminal) est prêt à communiquer avec le périphérique final.

CTS - Clear To Send, un signal de commande qui indique que le terminal est prêt à recevoir des données du terminal via le canal TxD. Ce signal est généralement défini par le terminal après avoir reçu le signal RTS = True (demande de transfert) de l'ordinateur et être prêt à recevoir des données. Si le périphérique final ne définit pas le signal CTS = True, la transmission sur le canal TxD ne démarrera pas. Ce signal est utilisé pour le contrôle de flux matériel.

DSR - Data Set Ready, un signal de contrôle indiquant que le terminal a terminé tous les réglages et est prêt à envoyer et recevoir des données de l'ordinateur.

DCD - Data Carrier Detected, un signal de commande informant l'ordinateur (terminal) de la détection d'un autre terminal, c'est-à-dire que le terminal, par exemple un modem, a détecté un autre modem souhaitant initialiser l'échange de données entre les terminaux. Le modem définit un signal DCD = True, qui est détecté à l'entrée de l'ordinateur (terminal). Si le terminal est prêt pour l'échange de données, il doit indiquer qu'il est prêt en définissant un signal DTR = True, après quoi l'échange de données entre les deux terminaux commencera.

RI - Ring Indicator, un signal qui "indique" à l'ordinateur (terminal) que le terminal reçoit un signal d'appel.

Comment tester le port COM sur un ordinateur


Il est souvent nécessaire d’ouvrir un port COM lorsque vous réparez un ordinateur ou effectuez un diagnostic. En outre, il peut être nécessaire de vérifier si votre port série fonctionne. Graver un élément est très simple. Le plus souvent, les ports COM sont endommagés lorsque les utilisateurs déconnectent mal les périphériques.

Le moyen le plus simple de vérifier le fonctionnement d'une interface COM consiste à y connecter une souris. Cependant, cela ne vous donnera pas une image complète, car le manipulateur utilise seulement la moitié des huit lignes de signal disponibles. Seulement en utilisant un logiciel dédié de renifleur de port COM (e.g. Serial Port Monitor) vous aurez la possibilité de tester en profondeur un port série. Retrouvez la liste des meilleurs renifleurs de données en série dans notre nouveau guide. Il couvre à la fois les solutions logicielles et matérielles des renifleurs de ports COM et met en évidence les avantages évidents que vous obtenez avec telle ou telle solution.

Conclusion


Actuellement, le port série n'est pas un moyen largement utilisé pour l'entrée / la sortie d'informations. Cependant, comme il existe un grand nombre de périphériques COM, en premier lieu des équipements de télécommunication, et grâce aux avantages du protocole de transfert de données en série RS-232, l'interface série continue de perdurer dans de nombreux domaines de la vie des personnes.

Virtual Serial Port Driver

Configuration requise: Windows (32 bits et 64 bits): XP(seulement Standard)/2003(seulement Standard)/2008/ Vista/7/8/10, Windows Server 2012, Windows Server 2016 , 5.46MB size
Dernière version 9.0.567 (le 5 Août, 2017) Notes de version
Catégorie: Serial Port Software