RS-232

Pour la haute disponibilité, une liaison RS-232 est parfois utilisée : deux serveurs fonctionnent en cluster et ils se surveillent l'un l'autre via une liaison RS-232. C'est le cas par exemple de Heartbeat[5].

En règle générale, une jonction numérique entre un équipement terminal de traitement de données (ETTD, en anglais DTE) et un équipement terminal de circuit de données (ETCD, en anglais DCE), située au niveau 1 du modèle OSI, se définit par trois paramètres : les circuits, les niveaux électriques et le brochage. Ce sont ces trois éléments qui sont couverts par le standard RS-232.

Plus précisément, le standard RS-232 spécifie :

• La fonction de chaque circuit de jonction. Cela correspond à la norme UIT-T V.24, dans laquelle ces circuits sont numérotés dans la série 100 (102 retour commun, 103 émissions de données, 104, etc.).
• Les caractéristiques électriques de la liaison : niveaux de tension, débits possibles, etc. Cela correspond à la norme UIT-T V.28.
• Les caractéristiques mécaniques pour les connecteurs et l'identification des contacts. Dans le cas d'un connecteur DB-25, cela correspond à la norme ISO 2110.

Par contre, ce standard ne définit pas :

• Le codage des caractères (ASCII, Code Baudot ou EBCDIC par exemple).
• La façon dont les caractères sont répartis en trames.
• Les protocoles de détection d'erreur ou les algorithmes de compression de données.
• Les débits de transmission : seule une limite supérieure de 20 000 bauds est indiquée.
• La fourniture de courant électrique à des périphériques.

• Le standard spécifie initialement l'utilisation de connecteurs DB-25 mâle du côté DTE (Data Terminal Equipement), et DB-25 femelle du côté DCE (Data Communications Equipment) (modem).
• Entre un DTE et un DCE, le câblage est droit : les broches sont connectées une à une de part et d'autre. Un tel câble est muni de connecteurs de genres différents (un mâle et une femelle). Ces câbles peuvent être connectés en série (comme des « rallonges »).
• Dans les configurations où deux DTE sont directement connectés (c'est-à-dire en l'absence de modem), un câble de liaison croisé dit « Null modem » doit être utilisé. Il est muni de connecteurs femelle à chaque extrémité, et possède un câblage spécifique, qui n'était pas prévu par la norme.

Schéma usuel de raccordement d'un câble « Null modem » à 25 broches (symétrique) ; en gras les signaux croisés :

Connecteur femelle DB-25 pour RS-232

Connecteur mâle DB-25 pour RS-232

Attention, câblage à vérifier !

Note : l'éventuel signal d'horloge émis par le terminal (DTE) en pin 24 est reçu par l'ordinateur (DCE) en pin 17. L'éventuel signal d'horloge émis par le DCE en pin 15 est reçu par le DTE en pin 17.

• Les connecteurs DE-9 (souvent appelés par erreur DB-9[6]) ont rapidement remplacé les DB-25, pour des raisons de taille de connecteur et d'économie de câblage, tous les signaux n'étant pas indispensables à la communication.

Détail des broches du connecteur DE-9.

Tableau décrivant le connecteur DE-9 et la compatibilité avec le DB-25 :

Oscillogramme de la transmission du caractère K (01001011), avec un bit de départ et un bit d'arrêt.

Pour établir une communication effective via RS-232, il est nécessaire de définir le protocole utilisé : notamment, le débit de la transmission, le codage utilisé, le découpage en trame, etc. La norme RS-232 laisse ces points libres, mais en pratique on utilise souvent des UART qui découpent le flux en trames d'un caractère ainsi constituées :

• 1 bit de départ ;
• 7 à 8 bits de données ;
• 1 bit de parité optionnel ;
• 1, 1.5 ou 2 bits d'arrêt.

Le bit de départ a un niveau logique "0" tandis que le bit d'arrêt est de niveau logique "1". Le bit de donnée de poids faible est envoyé en premier suivi des autres.

Par exemple, pour générer un signal électrique alternatif carré (rapport cyclique 1:1) sur le port série, il faut imprimer une suite consécutive de U (01010101), ce qui donne dans le temps 0 (départ) 10101010 (U, du LSB au MSB) 1 (arrêt) donc 0101010101 (010101010101010101010101010101 = UI) avec 8 bits de donnée, 1 bit départ, 1 bit arrêt et 0 bit de parité. Les niveaux électriques sont inversés (voir ci-contre).

La spécification RS-232 prescrit des débits inférieurs à 20 000 bit/s. Cependant, les débits utilisés en pratique varient entre 75 bit/s et 115 200 bit/s.

Un niveau logique "0" est représenté par une tension de +3 V à +25 V et un niveau logique "1" par une tension de −3 V à −25 V (codage NRZ). D'ordinaire, des niveaux de +12 V et −12 V sont utilisés.

La norme V.28 indique qu'un 1 est reconnu si la tension est inférieure à −3 V, et un 0 est reconnu si la tension est supérieure à +3 V.

• RS 485
• USB
• I²C
• UART

• Interface série RS-232 sur le site sitelec.org
• (en) Tutorial RS-232 with signal names and definitions, sur le site camiresearch.com