المنفذ التسلسلي Rs232

---

تعريف المنفذ :
المنـفذ هو مجموعة من خطوط نقل البيانات التي تستخدمها وحدة المعالجة
المركزيـة للوصول إلى المكونات الأخرى , للاتصال معهـا وتبادل البيانات
و تتعامل وحدة المعالجة المركزية مع معظم المكونات على أنها منافذ . بما
في ذلك منافذ الطابعة و الفأرة ولوحة المفاتيح و بطاقات العرض و الصوت الخ

معظم منافذ الحاسب هي منافذ رقمية (ما عدا بوابة الألعاب ) . حيث كل إشارة هي إما 0 أو 1 ولا تحتمل حلاً آخر.
ويمكن تقسيمها إلى
منافذ تفرعية : تستطيع التعامل مع عدة بتات في المرة الواحدة
و منافذ تسلسلية : تستطيع التعامل مع بت واحد في كل مرة

تستخدم المنافذ التسلسلية في الاتصالات , تتميز بسهولة التعامل معها حيث
لا تحتاج إلى نوعيةخاصة من الكابلات , كمـا ويمكن وصلها إلى مناطق بعيدة
جداً ,, كما في شبكة الإنترنت .

المنفذ التسلسلي من النوع RS232 .

يعتبر المنفذ التسلسلي أداة نقل (full duplex) و المقصود بذلك بأنها قادرة
على استقبال و إرسال البيانات في وقت واحد و يعود ذلك إلى وجود خطين
منفصلين يستخدم أحدهما من أجل الإرسال و الآخر من أجل الاستقبال. هناك
أنواع من المنافذ التسلسلية التي تعتمد مبدأ (half duplex) أيها النقل
باتجاه وحيد.
هناك نوعين أساسيين من وسائل الاتصال التسلسلي : متزامن و غير متزامن ( سنبين ما هو الفرق )
في النوع الأول و المقصود به الاتصال المتزامن يعتمد كلا الجهازين المرسل
و المستقبل على عملية مزامنة يتم خلالها إرسال البيانات و حتى لو لم يتم
إرسال البيانات خلال هذه الفترة إلا أنه يوجد تدفق من البيانات تسمح لكلا
الجهازين بمعرفة وضع الجهاز الآخر و بالتالي كل حرف أو معلومة يتم إرسالها
تعتبر إما معلومة نظامية (data actual ) أو أنها معلومة مهملة (idle data
) .
بناء عليه فإن عملية الاتصال المتزامن هي عملية نقل ذات سرعة أكبر من
نظيرتها غير المتزامنة و هذا الأمر يعود إلى وجود بتات البداية و النهاية
و التي يتم من خلالها إعلام الجهاز الآخر أن هناك بيانات سوف يتم إرسالها
و في نهايتها بت التوقف للدلالة على نهاية المعلومة المرسلة . جدير بالذكر
بأن المنافذ التسلسلية التي نرها على أجهزة الحواسيب IBM هي من النوع غير
المتزامن .
في عملية الإرسال غير المتزامن لا داعي لوجود بيانات مهملة ( idle data )
كما هو الحال في نظيرتها المتزامنة إلا أنه يتم تحدي بداية و نهاية كل
بايت من المعلومات عن طريق بتي البداية و النهاية و هذا ما يجعل عملية
النقل الغير متزامن أبطأ مما هي عليه في نظيرتها المتزامنة لكن بالمقابل
فإن هذه العملية ( عملية النقل المتزامن ) ذات أفضلي واضحة فهي لا تسمح
للمعالج بإجراء عمليات المعالجة للبيانات المهملة كما هو الحال في الاتصال
المتزامن.
في نمط الاتصال غير المتزامن يكون خط الإرسال في نمط الإرسال (idle) و ذلك
عندما يكون الخط معرفاً بقيمة 1 تدعى (mark state) و هذه القيمة تستخدم
للدلالة على أنه لم يتم إرسال أيبيانات . هذه الأجهزة (أجهزة الاتصال )
قادرة على التمييز بين نمط المعلومات المهمل ( idle) و نمط الخط المفصول (
لا يوجد بيانات ) . عندما يراد إرسال بيانات معينة عندها يتم إرسال بت
للدلالة على أنه سوف يتم إرسال بايت من المعلومات و بت البداية هذا يحمل
القيمة 0 ( space state ) لذلك عندما يتم تنتقل حالة خط الإرسال من 1 إلى
0 عندها فإن خط الاستقبال سوف يتحسس لحالة الإرسال تلك و بالتالي يكون خط
الاستقبال في الجهاز الآخر على أهبة الاستعداد لتلقي المعلومات .

قد يسأل أحدهم ما المقصود ب RS232 و ما الفرق بينها و بين المنفذ التسلسلي
. ستكون الإجابة ببساطة بأن RS232 ما هو إلا برتوكول التعامل الذي من
خلاله يقوم المنفذ التسلسلي بإرسال البيانات بتاً وراء الآخر و يتميز بأنه
يحتوي على مستويين للإشارة .


و لكن قد يتعجب البعض من أن مستوى الإشارة في هذا المنفذ مختلف عن ما هو
شائع في الأجهزة الرقمية أو حتى بعض المنافذ كالمنافذ المتوازية . على أية
حال فإن مستويات الإشارة هي كالتالي :
• الجهود بين (-3) و ( -25) فولت يعبر عنها ب (1) منطقي .
• الجهود بين (3 ) و (25 ) فولت يعبر عنها ب (0) منطقي .


لكن هذا الكلام صحيح من الناحية النظرية فقط و لكن من الناحية
العملية أي جهد فوق +2.5 يعبر عنه (0) منطقي و ما عدا ذلك فإنه يتم
التعبير عنه (1) منطقي .


ما يجدر ذكره هنا أنه يتوجب تحديد سرعة نقل البيانات bandwidth بين المرسل و المستقبل و عادة تعرف بمعدل باود أو BAUD RATE .
بالنسبة للمنفذ التسلسلي الخاص ببرتوكول النقل RS232 فقد حددت سرعته الأعظمية ( معدل نقل البيانات ) ب 20,000 bit/sec
.
إن RS232 يمتلك نظام متكامل من خطوط المصافحة مكون من عدة أسلاك


إن الإشارات الأساسية الثلاثة في اتصالات RS-232 ذات الاتجاهين :-
1/ TD إرسال المعطيات ويدعى أيضا" TX و TXD .
2/ RD استقبال البيانات ويدعى أيضا" RX و RXD .
3/ SG أرضي الإشارة ويدعى أيضا" GND أو SGND .
أما الإشارات الأخرى فهي إشارات تحكم اختيارية معدة للاتصالات لوظائف
مختلفة مثل استعداد الجهاز أو وجود رنين أو إشارات حاملة على خط الهاتف .
وهنالك زوجين من إشارات المصافحة وهما RTS/CTS و DTR/DSR وكل زوج له استخدامات يحددها المعيار.