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CURSO DE TÉCNOLOGIA E MIDIAS DIGITAIS

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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.

comunica o local ass ncrona
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.
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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.
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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.
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Por ser uma tecnologia simples e barata, a comunicação Assíncrona é freqüentemente usada para comunicação de PC a PC e terminais Host.
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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.
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Para se gerar o código binário 1 é usado uma tensão negativa.
  • Para se gerar o código binário 0 é usado uma tensão positiva.
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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.
descri o de bits
DESCRIÇÃO DE BITS

UM BIT DE INÍCIO: sinaliza que um frame esta começando e possibilita ao dispositivo receptor sincronizar-se com a mensagem (startbits)

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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) .
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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”.

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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
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.
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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
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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?
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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.
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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

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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
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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.
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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.
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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

TAXA DE BAUD

ENQUADRAMENTO DE ERROS

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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.

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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.
transmiss o simplex
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.
transmiss o semi duplex ou half duplex
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.
transmiss o full duplex
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.
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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.
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Comunicação Serial: é uma comunicação serial a transferência de dados BIT a BIT, enviando um bit de dados pelo cabo de cada vez.
  • Neste modo de transferência utilizando-se de portas seriais. A porta é um soquete, instalado na parte traseira do computador ou equipamentos.
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A porta serial tem 9 ou 25 pinos e é conhecida como conector-macho (Conector RS-232).
  • As portas seriais podem enviar informações de maneira confiável a mais de seis metros.
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Neste tipo de porta se conecta um mouse, modem, scanner ou eventualmente uma impressora.
  • O computador rotula internamente cada porta serial com as letras COM.
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Em 1996 uma indústria lançou um novo padrão de portas de comunicação.
  • O padrão USB. É um padrão de barramento externo ao computador para conexão de periféricos como modem ADSL, teclados impressoras, joysticks, etc através de um único plug padronizado.
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A idéia é acabar com a enorme quantidade de cabos que saem do gabinete do micro.
  • É totalmente plug and play (ligue e use) e permite a conexão simultânea de até 127 periféricos
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Como só há um único plug USB na placa-mãe, a conexão de mais de um periférico será feita graças à existência de concentradores USB com várias portas USB para a “expansão”do esquema de conexão.
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Comunicação Paralela: Em uma comunicação paralela à transferência dos dados é feita BYTE A BYTE, enviando um byte de dados pelo cabo de cada vez.
  • Neste modo de transferência utiliza portas paralelas.
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No modo de transferência paralelo a taxa de transmissão é no mínimo oito vezes superior a serial, pois enquanto em uma transmissão serial é transmitido um BIT na paralela são transmitidos oito. (um byte).
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Possui 25 furos e é conhecida como conector fêmea (conector RS232).
  • Esse tipo de porta pode conectar uma impressora, unidade de fita magnética , Zip-drive, Cd-room externo ou modem externo.
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As portas paralelas não podem enviar informações de maneira confiável a mais de 6m.
  • Um cabo ligado a porta paraplea tem 25 pinos.
  • O computador rotula inteiramente cada porta paralela com as letras LPT.
conector rs 232

CONECTOR RS-232

DESCRIÇAO

DB25

DB9

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Existe dois tipos de conectores para a Interface Rs-232, são eles os conectores de 25 pinos(DB25) e os de 9 pinos (DB9).
fun o de cada pino
FUNÇÃO DE CADA PINO
  • Cada um dos 9 ou 25 pinos de um conector tem uma designação especifica dentro da conexão DTE/DCE.
protocolos dos db25 e db9
25 PIN

=====================

O 2 Tx....DTE---->-----

O 3 Rx....DCE----<-----

O 4 RTS...DTE--->----

O 5 CTS...DCE---<----

O 6 DSR...DCE---<----

O 7 GND...DTE---------

O 8 DCD...DCE----<---

O 20 DTR...DTE--->---

O 22 RI....DCE-----<---

9 Pin

==================

O 1 DCD...DCE---<----

O 2 Rx....DCE----<-----

O 3 Tx....DTE----->----

O 4 DTR...DTE-->----

O 5 GND...DTE--------

O 6 DSR...DCE---<----

O 7 RTS...DTE--->----

O 8 CTS...DCE---<----

O 9 RI....DCE----<----

protocolos dos DB25 e DB9
sinais do db9
Sinais do DB9
  • RX - é o sinal de recepção de dados (RECEIVED DATA)
  • TX - é o sinal de transmissão de dados (TRANSMITED DATA)
  • GND - sinal de ligação à terra (SIGNAL GROUND)
  • RTX – sinal que pede permissão para transmissão de dados (REQUEST TO SEND)
  • CTX – sinais que concede permissão para transmitir dados (CLEAR TO SEND)
  • DTR – indica que o terminal está pronto (DATA TERMINAL READY).
  • DSR – indica que o modem está pronto (DATA SET READY)
  • DCD – detecta se ‘há algum bit de transporte de dados (CARRIER DETECT)
  • RI – detecta novas ligações (RING INDICATOR)
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Todos os sinais interpretados relativamente ao potencial de referência ( 0 V) no pino 7 (“Signal Ground”) seja qual for o tipo de ligação os pinos devem estar sempre ligados.
  • O circuito BA é normalmente conhecido por “TxD”, destina-se ao envio de dados DTE para o DCE. O circuito BB (“RxD”) permite transferência de dados em sentido inverso. A existência de dois circuitos paralelos permite a transmissão “full-duple”.
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Os circuitos D são circuitos de relógio destinados às transmissões sincronas. As transmissões de nível nestes circuitos correspondem ao centro dos bits que estão a ser transmitidos nos circuitos de dados. O Circuito DA e DB transmitem o sinal de sincronismo associado ao circuito BA (DTE para DCE). O circuito DD transmite o sinal BB (DCE para DTE). O sinal DA ;e emitido pelo DTE e pode ser usado pelos DCE para para a sincronização do circuito BB (relógio externo, nesse caso o DCE não necessita de gera o sinal de sincronização do circuito DD.
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Os restantes circuitos são normalmente divididos em dois grupos:
  • A (CC, CD e CE)
  • B (CA, CB e CF)
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Sendo que:
  • Os circuitos do grupo A determinam disponibilidade geral do DTE e do DCE.
  • Os circuitos do grupo B determinam a disponibilidade do DTE e DCE para transferir dados.
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Quando as distâncias entre dois DTE é reduzida (Inferior a 15m) é possível usar este tipo de interface para interligar diretamente os dois, eliminando os dois DCE.
  • Este tipo de ligação é conhecida por “null-modem”.
material de apoio
Material de Apoio

Livro: Redes de computadores e Internet

Comer, E.Douglas

Cap. 04 (Pag. 45 a 53)

Pesquisas na Internet

  • www.dei.isep.ipp.pt/~andre/documentos/dte.html
  • www.treinar.com.br/VisaoGeral/cap2-1.htm
  • www.unipt/homepages/ei960065redestra.htm
  • http://redes.ucptel.tche.br/ensino/arq-redes/sinc-transm.html
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