Типы абонентских терминалов DTE (ООД) и DCE (АКД) зависят от типа сети, используемой для переноса данных. Наиболее часто в качестве ООД сегодня используется компьютер, а в качестве АКД – модем. Сопряжение (интерфейс) между компьютером и модемом осуществляется в соответствии со стандартными протоколами физического уровня.
Такого рода интерфейсы регламентируются соответствующими рекомендациям и стандартами, к которым, в частности, относятся: V.24/V.28, V.35, RS-232, RS-485, USB, IrDA и другие.
Стандарты и рекомендации по интерфейсам DTE–DCE определяют общие характеристики (скорость и последовательность передачи), функциональные и процедурные характеристики (номенклатура, категория цепей интерфейса, правила их взаимодействия); электрические (величины напряжений, токов и сопротивлений) и механические характеристики (габариты, распределение контактов по цепям).
V – интерфейсы
Одним, наиболее широко используемым, стандартом этого класса является стык V.24, который определяет функциональное содержание между ООД и модемом. Цепи стыка V.24 делятся на цепи серии 100 и серии 200. Цепи 100-й серии, через которые организуется обмен, делятся на общие провода, цепи сигналов данных, управляющие цепи и цепи синхронизации.
Рекомендация V.24 «Перечень обозначений цепей обмена между ООД и АКД» принята в 1980 г. Рекомендация V.24 определяет функциональное назначение всех цепей стыка ООД/АКД. Среди цепей V.24 имеются все цепи, используемые в RS-232 (с точки зрения функционального назначения, хотя обозначения цепей не совпадают). В этом смысле RS-232 можно рассматривать как подмножество V.24. При использовании 25-контактного разъема механические характеристики V.24 и RS-232 определяются стандартом ISO 2110 – «Передача данных. 25-контактный соединитель интерфейса ООД/АКД и распределение номеров его контактов», принятом в 1972 г. В стандарте RS-232 также регламентируется использование контактов разъема для организации логических (функциональных) цепей. Цепи серии 100 делятся на четыре функциональных группы (для стандарта RS эти группы имеют буквенное обозначение):
- заземление, общий обратный провод (A);
- передача данных (B);
- управление (C);
- синхронизация (D).
На рис. 2.2 показана реализация физического уровня с помощью модема для ТФОП для стандарта RS-232.
Рис. 2.2. Реализация физического уровня ООД с модемом
Функции ООД выполняет COM-порт компьютера. Функции АКД выполняет модем. Однако, этим функции COM-порта и модема не ограничиваются. COM-порт может выполнять некоторые функции канального уровня (проверка на четность). Модем также может выполнять функции канального уровня, связанные с организацией надежного канала связи.
COM-порты реализуются при помощи стандартных разъемов: 25-контактный (ISO 2110) и 9-контактный DB9 (рис. 2.3).
Рис. 2.3. Механические контактные разъемы RS-232
Цепи стыка и соответствующие им контакты представлены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Стандарт, кроме функционального сопряжения (цепи стыка) и механического сопряжения (разъемы), определяет также электрические характеристики сигналов в цепях стыка в соответствии со стандартом V.28. Этот стандарт первоначально был рассчитан на скорость передачи до 20 кбит/c на расстояние до 15 м. Логической "1" в цепях передачи данных соответствует напряжение менее -3В, а логическому "0" – напряжение более 3В. Сигналы в цепях управления и синхронизации соответствуют напряжениям:
– менее -3В в состоянии «выключено» (пассивное);
– более +3В в состоянии «включено» (активное).
В табл. 2.2 представлена разводка разъемов DB25 и DB9 со стороны последовательного асинхронного адаптера (COM-порта).
Таблица 2.2
Интерфейсы RS-422A, RS-423A и RS-449 (V.36)
Более новыми стандартами, по сравнению с RS-232, позволяющими обеспечить высокоскоростную работу на больших расстояниях, являются стандарты EIA RS-422A, RS-423A и RS-449. В таблице приведены соотношения скорости передачи и допустимой длины кабеля для этих стандартов:
Зависимость допустимой скорости передачи от длины кабеля
Стандарт RS-422A определяет электрические характеристики симметричного цифрового интерфейса. Он предусматривает работу на более высоких скоростях (до 10 Мбит/с) и больших расстояниях (до 1000 м) в интерфейсе DTE–DCE. Для его практической реализации, в отличие от RS-232, требуется два физических провода на каждый сигнал. Реализация симметричных цепей обеспечивает наилучшие выходные характеристики. Подобно Рекомендации V.28, данный стандарт является простым описанием электрических характеристик интерфейса и не определяет параметры сигналов, типы разъемов и протоколы управления передачей данных.
Стандарт RS-423A определяет электрические характеристики несимметричного цифрового интерфейса. «Несимметричность» означает, что данный стандарт подобно RS-232 для каждой линии интерфейса использует только один провод. При этом для всех линий используется единый общий провод. Как и RS-422A, этот стандарт не определяет сигналы, конфигурацию выводов или типы разъемов. Он содержит только описание электрических характеристик интерфейса. Стандарт RS-422A предусматривает максимальную скорость передачи, равную 100 кбит/с.
Для линий интерфейсов RS-422A и RS-423A могут быть использованы различные проводники (или пары проводников) одного и того же кабеля. Стандарт RS-422A, разработанный совместно с RS-423A, позволяет размещать линии этих интерфейсов в одном кабеле. Он не совместим с RS-232, и взаимодействие между RS-422A и RS-232 может быть обеспечено только при помощи специального интерфейсного конвертера.
Стандарт RS-449, в отличие от RS-422A и RS-423A, содержит информацию о параметрах сигналов, типах разъемов, расположении контактов и т.п. В этом отношении RS-449 является дополнением к стандартам RS-422A и RS-423A. Стандарту RS-449 соответствует Рекомендация ITU-T V.36 («Модемы для синхронной передачи данных по первичным групповым трактам с полосой 60-108 кГц», 1988 г.) в части, касающейся электрического интерфейса.
Стандарт RS-449 определяет 37-ми контактный разъем ISO 4902. Внешний вид разъема и номера контактов представлены на рис. 2.4.
Рис. 2.4. Механические контактные разъемы RS-449