Interfaces3 CD Dic2014 Parte1

INTERFACES

Ing. Pablo Hidalgo L.

Abril 2014

INTERFACES PARA TERMINALES DE DATOS

Un interfaz tiene cuatro caractersticas importantes o especificaciones: Mecnicas (tamao, forma y nmero de pines del

conector) Elctricas (niveles de voltaje, lgica, velocidad de

transmisin, alcance mximo) Funcionales (Funciones que realiza cada uno de

los pines: datos, control, temporizacin y tierra) De procedimiento (secuencias de eventos que se

deben dar en la transmisin de datos) 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-232-C (1)

Sus especificaciones identifican la descripcin mecnica, elctrica y funcional para el interfaz entre el DTE y DCE.

La versin CCITT considera las recomendaciones V.24 (descripcin funcional) y V.28 (especificaciones elctricas).

Est diseado para la transmisin de hasta 19200 bps a una distancia de 50 pies (15 metros).

La especificacin mecnica (ISO 2110) es para un conector de 25 pines (numerados del 1 al 13 y del 14 al 25) con una longitud de 47.04 0.13 mm. Tambin hay una especificacin para un conector de 9 pines (numerados del 1 al 5 y del 6 al 9).

16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-232-C (2) Establece una impedancia de entrada entre 3000 y

7000 ohmios, y una impedancia de salida mayor a 300 ohmios.

La especificacin elctrica determina: -3 V a - 25 V => 1L OFF apagado o desactivado +3 V a +25 V => 0L ON, encendido o activado.

La especificacin funcional determina el significado de cada una de las 25 seales de sus pines.

Las seales ms frecuentes utilizadas son 9. Sus seales se agrupan en seales de datos, control,

sincronismo y tierra. 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-232-C (3)

Fig. a. Especificaciones elctricas para seales de datos. Fig. b. Especificaciones elctricas para seales de control.

Fig. a

Fig. b


EIA-RS-232-C (4) Para transmisiones asincrnicas no requiere transmitir

la seal de reloj. En transmisin sincrnica la seal de reloj se la puede

encontrar en 3 circuitos o lneas: Pin 15: usado por el DCE para temporizar los datos

enviados por el DTE en el pin 2. Pin 24: usado por el DTE para temporizar sus datos

enviados en el pin 2. Pin 17: usado por el DCE para temporizar los datos

enviados al DTE en el pin 3. De la 25 seales, las correspondientes a los pines 9,

10, 11, 18 y 25 no son asignadas.


EIA-RS-232-C (5) Seales de Control:

DTR - Pin 20: Data Terminal Ready, usado por el DTE para indicar que est listo a inicializar la comunicacin.

DSR - Pin 6: Data Set Ready, usado por el DCE para indicar que est listo a inicializar la comunicacin.

RTS - Pin 4: Request to Send, usado por el DTE para indicar que tiene datos para transmitir y hace una peticin al DCE para poder enviarle datos.

CTS - Pin 5: Clear to Send, usado por el DCE como respuesta al RTS cuando el DCE habilita y acepta los datos desde el DTE.

DCD - Pin 8: Data Carrier Detect, usado por el DCE para indicar al DTE que ha llegado seal de lnea desde el terminal remoto.

RI - Pin 22: Ring Indicator, usado por el DCE para alertar al DTE que un dispositivo remoto est llamando, ya que quiere iniciar la comunicacin.


EIA-RS-232-C (6) Hay dos canales de datos full duplex: uno para los

datos primarios y otro para los datos secundarios con informacin de diagnstico y seales de protocolo de saludo.

RS-232 fue creado en 1962 y su tercera revisin RS-232-C fue publicada en 1969. EIA-232-D fue introducida en 1987 siendo compatible con RS-232-C.

Las principales diferencias son: RS-232-D define un conector especfico de cables. La definicin de tres circuitos adicionales para

operaciones de prueba. 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

EIA-RS-232 (7)


EIA-RS-232 (8)


Conexin entre DTE y DCE


Conexin NULL - MODEM Se utiliza cuando se desea conectar dos dispositivos

del mismo gnero (DTE DTE DCE DCE).


Caracterstica velocidad vs. distancia


RS-232 limita la distancia y velocidad debido al voltaje, capacitancia de la lnea de transmisin, as como el ruido de la misma. En la prctica se obtienen velocidades y distancias mayores a las establecidas en el estndar.

Ejemplo de operacin Dial-Up con EIA-RS-232 (1)


Intercambio de seales en RS-232 Full-Duplex


Buscan eliminar las limitaciones de RS-232 Un par de lneas "twisted pair" (efectivas para eliminar ruido y diafona) es usada para llevar cada seal. Los datos son codificados y decodificados como un voltaje diferencial entre las dos lneas.

INTERFACES BALANCEADAS


Hay varios estndares para seales en lneas balanceadas en conectores DB, como: RS-449 (DB37), X.21 (DB15) y RS530 (DB25). El voltaje umbral en la tabla de verdad para estos estndares no es idntica, pero son normalmente interoperables. Pueden soportar velocidades de 2 a 10 Mbps y trabajar en distancias de 60 a 1200 mts. La interfaz no es afectada por diferencias de voltaje a tierra entre transmisor y receptor. Aunque en teora un ruido extrao intercediendo igualmente en cada lnea del par, no tiene efecto; en la prctica, altos niveles de ruido producen saturacin en uno de sus extremos.

INTERFACES BALANCEADAS


EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-A La principal limitacin en RS-232 es la velocidad y la

distancia. Para superar estas limitaciones EIA introduce un

conjunto de tres estndares: RS-449: define las caractersticas mecnicas y

funcionales para el interfaz DTE/DCE, a travs de un conector de 37 pines; y ya que las funciones de canal secundario son rara vez usadas, define su funcionamiento en un conector adicional (opcional) de 9 pines. Las funciones son muy parecidas a las del RS-232-C.


EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-A Las especificaciones elctricas de RS-449 son

establecidas en los estndares RS-422-A o RS-423-A. RS-422-A especifica un interfaz balanceado con

velocidad y alcance mximo de hasta 10 Mbps y 1200 m. respectivamente. (10 Mbps - 12 m. y 100 Kbps -1200 m.).

RS-423-A especifica un interfaz desbalanceado con velocidad y alcance mximo de hasta 100 Kbps y 1200 m.

Los equivalentes CCITT de estos estndares son: V.24, V.11 y V.10


EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-A

1 kbps 100 kbps 10 Mbps

4000 ft

40 ft

RS-423 RS-422


EIA-RS-449, RS-422-A, RS-423-A


EIA-RS-449 Pin Signal Abbr.

1 Shield

2 Secondary Receiver Ready SSR

3 Secondary Send Data SSD

4 Secondary Receive Data SRD

5 Signal Ground SG

6 Receive Common RC

7 Secondary Request To Send SRS

8 Secondary Clear To Send SCS

9 Send Common SC


EIA-RS-449, RS-422-A Y RS-423-A Las caractersticas elctricas de EIA-RS-449 estn

dadas por los estndares RS-423-A y RS-422-A. Se tiene por tanto para EIA-RS-449 transmisin

desbalanceada o balanceada, presentando esta ltima ventajas de mayor velocidad, fundamentalmente por la mayor tolerancia al ruido y a la interferencia.

RS-423-A define un voltaje positivo entre 2 y 6 voltios para un 0L y un voltaje negativo entre 4 y 6 voltios para un 1L.

RS-422-A trabaja con diferencia de voltaje entre 2 y 6 voltios.


Operacin multipuerto en RS-423


Operacin multipuerto en RS-422


RS-485 (1) En 1983, la EIA aprueba el estndar RS-485 para

transmisin balanceada. Es similar en muchos aspectos al RS-422.

Permite la operacin multipuerto, permitiendo que mltiples drivers y receivers compartan la misma lnea de transmisin (configuracin tipo BUS).

Se permite hasta 32 dispositivos: drivers, receivers o transceivers.

Se utiliza sobre un par trenzado con Zo de 120 ohmios Velocidad de transmisin mxima de 10 Mbps a 40 pies y un

alcance mximo de 4000 pies a 100 Kbps. Se lo puede encontrar en conectores de 9 pines y regletas.


RS-485 (2)


INTERFAZ V.35 Fue originalmente especificada por el CCITT como una

interfaz para lneas de transmisin de 48 kbps pero hoy es la interfaz mas comnmente empleada para routers y DSUs conectadas a portadoras T1 o E1.

El CCITT en 1988, la reemplaz por las recomendaciones V.10 y V.11.

Es una mezcla de seales balanceadas y desbalanceadas. Las lneas de control incluyen DTR, DSR, DCD, RTS y CTS y son funcionalmente compatibles con niveles de la seal RS-232. Las seales de datos y de sincronismo son balanceadas como las seales en el RS-422.

Las seales de control son en su mayor parte constantes durante la operacin.


Pin Funcin 4 RTS 5 CTS 6 DSR 7 GND 8 DCD 10 TxA 9 TxB 12 RxA 11 RxB 19 Tx Clock A 20 DTR (V10 signal)

Pin Funcin

13 DTRA (V11 signal) 14 DTRB (V11 signal) 21 Tx Clock B 22 RI 23 Rx Clock A 25 Rx Clock B 18 Aux. Clock A (On

board clock source) 16 Aux. Clock B (On

board clock source)

INTERFAZ V.35 CONECTOR DB25


V.35 (3)


V.35 (4)


X.21 y X.21 bis

Las recomendaciones X.21 y X.21 bis establecen los siguientes puntos: Tipo de conector Niveles de voltaje en las seales Nombres de las seales y sus funciones Procedimiento seguido por las seales para

transportar bits a travs de los medios de transmisin.


X.21 Utilizada por la mayora de PDNs, para la

conexin entre un DTE y un nodo X.25, sobre lneas digitales.

Utiliza un conector tipo D de 15 pines. Velocidad mxima de 10 Mbps a 10 metros. DTE y DCE utilizan seales T - C y R - I para

transmitir datos y control respectivamente. Define 2 fases en la operacin del interfaz: Reposo

y Transferencia de datos. Durante el estado de reposo y liberacin de

llamadas, las seales T y R son de control. 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

X.21 bis Utilizada para comunicaciones sobre lneas

analgicas mediante mdems. Establece un interfaz de 25 pines para la

conexin DTEs y la red de conmutacin de paquetes.

Emitida en base a las recomendaciones V.24 y V.28 (EIA RS-232-C ).

Sus seales son: tierra, datos enviados y recibidos, seales de control y temporizacin.


INTERFAZ G.703 (1) Recomendacin del ITU-T, para interconexin de

componentes de redes digitales (secciones digitales, equipos multiplex, conmutadores) y para enlaces digitales internacionales.

Es la ms comnmente utilizada para dispositivos de comunicacin de voz, tales como PABX y sistemas de transmisin de telefona.

La recomendacin G.703 tiene principal aplicacin en interfaces a 64, 1.544, 6.312, 8.448, 32.604, 34.368, 97.728, 139.264, 155.520 Kbps y tambin en interfaces sincrnicas a 2.048 Kbps.


INTERFAZ G.703 (2) G.703 es una recomendacin de la UIT-T, que define

interfaces para la transmisin de voz sobre redes digitales.

G.703 puede ser transportado sobre enlaces balanceados (par trenzado de 120 ohmios) y desbalanceados (Coaxial dual de 75 ohmios).

La versin balanceada trabaja con una velocidad de 64 kbps, que puede ser de tres tipos: co-direccional (4-hilos) Reloj central (6/8 hilos) contra-direccional (8-hilos).


G.703 (3) Co-Direccional

Es una versin a 4 hilos. 2 hilos para transmisin y 2 para recepcin. Los datos y la temporizacin son enviados en la misma direccin sobre los

mismos hilos. Reloj Centralizado

No es una versin muy utilizada. La seal de reloj es alimentada por diferentes hilos desde un reloj centralizado

Utiliza 8 o 6 hilos lo cual posibilita enviar una seal de reloj balanceada en ambas direcciones al mismo tiempo, o en cada direccin de forma separada. La versin de 6 hilos dispone de 2 hilos para reloj y 4 para datos, la versin de 8 hilos tiene 4 para reloj y 4 para datos.

Contra-Direccional Es una versin de 8 hilos. Tiene un par para transmisin otro para

recepcin y dos pares para las seales de reloj. Todos los relojes son enviados al DTE. Lo que significa que son

originadas por el DCE


G.703 Interfaces Digitales de tipo Jerrquico

Interfaz Codireccional

Interfaz de Reloj Centralizado

Interfaz Contradireccional

Director Subordinado


Caractersticas para un E1

Cabling Coaxial o un par simtrico (4 hilos) para cada direccin

Marca Balanceado: 3.0 Vdc Desbalanceado: 2.37 Vdc

Espacio Balanceado: 0 Vdc +/- 0.237 Vdc Desbalanceado: 0 Vdc +/- 0.3 Vdc Ancho del

pulso 488 nsec

Codificacin AMI o HDB3

G.703 (5) Para velocidades mayores a 64 kbps los utilizados comnmente son E1 y T1.

Caractersticas para un T1

Cabling co-direccional Marca 3.0 Vdc Espacio 0 Vdc +/- 0.30 Vdc Ancho del

pulso 647 nsec

Codificacin AMI (bipolar) o B8ZS 16/12/14 Ing. Pablo Hidalgo

G.703 (6) Signal RJ45 Description DTE RJ45 BNC Description DTE BNC

RxA Receive Input Negative 1 Receive Input Tip

RxB Receive Input Positive 2 Receive Ground Ring

TxA Transmit Output Negative 4 Transmit Output Tip

TxB Transmit Output Positive 5 Transmit Ground Ring

S1 Transmit Ground 3

S2 Receive Ground 6


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