직렬통신(Serial Communication) RS-232

 

마이크로프로세서는 주변장치를 통해 외부와 정보를 교환할 수 있으며 일반적으로 병렬통신과 직렬통신 두 가지로 나눌 수 있다.

 

컴퓨터는 장치와 정보를 교환할 때 고속의 통신속도를 필요로 하며 한꺼번에 많은 정보를 처리할 수 있는 병렬통신 방식을 주로 쓴다. 이는 대량의 정보를 빠른 시간에 한꺼번에 처리함으로써 컴퓨터의 성능을 향상 시킬 수가 있기 때문인데 이러한 방법을 쓰는 대표적인 것으로 HDD, FDD, VIDEO키드 등이 있으며 마이크로프로세서 자체의 정보 처리량을 증가시키며 처리량은 데이터의 비트수로 나타난다.

 

하지만 모든 경우에 병렬 통신 방식을 사용할 수 없다. 그 이유는 통신거리의 제한성, 구현상의 기술적인 어려움과 비용이 너무 비싸다는데 있다. 또한 어플리케이션 자체가 고속의 통신 속도를 필요로 하지 않을 경우도 많다.

 

이러한 이유로 컴퓨터가 외부와의 통신을 할 때는 직렬통신 방식을 많이 사용한다.

 

직렬 통신 방식이란 데이터 비트를 1개의 비트 단위로 외부로 송수신하는 방식으로써 구현하기 쉽고, 멀리갈 수 있고, 기존의 통신선로(전화선 등)를 쉽게 활용할 수 있어 비용의 절감이 크다는 장점이 있다. 직렬통신의 대표적인 것으로 모뎀, LAN, RS232등이 있다.

 

하지만 크게 직렬통신을 구분하면 비동기식 방식과 동기식 방식 2가지로 나누어진다. 많은 사람들이 비동기식 통신방식을 RS232로 알고 있는데 실질적으로 RS232라는 것은 비동기식 통신 컨트롤러에서 나오는 디지털 신호를 외부와 인터페이스 시키는 전기적인 신호 방식의 하나일 뿐이다.

 

비동기식 통신 컨트롤러를 일반적으로 UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)라고 부른다. UART에서 나오는 신호는 보통 TTL 신호레벨을 갖기 때문에 노이즈에 약하고 통신거리에 제약이 있다. 이러한 TTL 신호를 입력받아 노이즈에 강하고 멀리갈 수 있게 해주는 인터페이스 IC를 LINE DRIVER/RECEIVER라 부르며 이준 대표적인 것이 RS232, RS422, RS485가 있다.

 

[Driver를 이용한 비동기 통신]

 

 

RS232는 EIA(Electronic Industries Association)에 의해 규정되어 졌으며 그 내용은 DTE(데이터단말기, Data Terminal Equipment / 데이터의 자원이 되거나 데이터를 처리하는 장치)와 DCE(데이터통신기, Data Communication Equipment / 모뎀과 같이 통신장비)사이의 인터페이스에 대한 전기적인 인수, 컨트롤 핸드 쉐이킹, 전송속도, 신호 대기시간, 임피던스 인수 등을 정의하였으나 전송되는 데이터 포맷과 내용은 지정하지 않으며 DTE간의 인터페이스에 대한 내용도 포함하지 않는다.

 

	RS232	RS422	RS485
동작모드	Single-Ended	Differential	Differential
Driver/Receiver수	1/1	1/10	32/32
최대 통달거리	약 15m	약 1.2 km	약 1.2 km
최고 통신속도	20 kb/s	10 mb/s	10 mb/s
지원 전송방식	Full Duplex	Full Duplex	Half Duplex

 

 

 

송수신 및 전송속도

 

수신: -3V 이하이면 1, +3V 이상이면 0

송신: -12V 이하이면 1, +12V 이상이면 0

전송 속도는 20kbps 이하, 전송 거리는 15m 이하

 

 

 

 

같은 규격의 CCITT(Consultative Committee for International Telegraph and Telephony)에서도 CCITT v2,4에서 DTE와 DEC간의 상호 접속회로의 정의, 핀 번호와 회로의 의미에 대해서 규정하고 있으며 규정은 다음과 같다.

 

신호선명	전체이름	설명
TXD	Transmit Data	비동기식 직렬통신 장치가 외부 장치로 정보를 보낼 때 직렬통신 데이터가 나오는 신호선
RXD	Receive Data	외부 장치에서 들어오는 직렬통신 데이터를 입력받는 신호선
RTS	Ready To Send	컴퓨터와 같은 DTE 장치가 모뎀 또는 프린터와 같은 DEC 장치에게 데이터를 받을 준비가 됐음을 나타내는 신호선
CTS	Clear To Send	모뎀 또는 프린터와 같은 DEC 장치가 컴퓨터와 같은 DTE 장치에게 데이터를 받을 준비가 됐음을 나타내는 신호선
DTR	Data Terminal Ready	컴퓨터 또는 터미널이 모뎀에게 자신이 송수신 가능한 상태임을 알리는 신호선이며 일반적으로 컴퓨터 등의 전원 인가 후 통신포트를 초기화한 후 이 신호를 출력시킨다.
DSR	Data Set Ready	모뎀이 컴퓨터 떠는 터미널에게 자신이 송수신 가능한 상태임을 알려주는 신호선이며 일반적으로 모뎀에 전원인가 후 모뎀이 자신의 상태를 파악한 후 이상이 없을 때 이 신호를 출력시킨다
DCD	Data Carrier Detect	모뎀이 상대편 모뎀과 전화선등을 통해서 접속이 완료되었을 때 상대편 모뎀이 캐리어 신호를 보내오면 이 신호를 검출하였을 때 컴퓨터 또는 터미널에게 알려주는 신호
RI	Ring Indicator	상대편 모뎀이 통신을 하기위해 먼저 전화를 걸어오면 전화벨이 울리게 된다.

 

 

 

 

[장치 간  연결 방법] 

 

 

[케이블 연결 방법]

 

 

 

참고) SystemBase 문서