Comunicazione seriale RS-232

RS-232: limiti applicativi

In più di quattro decenni da quando l' RS-232 e' stato introdotto, l'industria elettronica e' cambiata enormemente. Ci sono, quindi, delle limitazioni nello standard RS232. Una limitazione e'  il fatto che ci sono più di 20 segnali. I progettisti non usano tutti i segnali o connettori a 25 poli. Altre limitazioni nello standard non sono facili da correggere:

Generazione dei livelli di tensione RS-232
Come discusso nella sezione Caratteristiche elettriche, l' RS-232 non usa i convenzionali  livelli di 0 e  5V  implementati nelle famiglie logiche TTL e CMOS. I drivers devono fornire da  +5V a +15V per un logico 0 e da -5V a -15V per un logico 1. Questo significa che extra alimentatori sono necessari per generare i livelli di tensioni dell' RS-232. Tipicamente,  alimentatori a  +12V e a -12V sono usati per pilotare le uscite del RS232. Questo e'un grande inconveniente per i sistemi che non hanno  altre richieste per queste alimentatori. Ci sono dei prodotti RS-232 della   Dallas Semiconductor che hanno dei circuiti  charge-pump che generano i  livelli di tensione per una comunicazione RS-232.
Il primo charge pump duplica la tensione di alimentazione di 5V per provvedere i livelli di tensione per pilotare lo zero logico ( da +5v a +15V). Un secondo circuito di charge pump inverte questa tensione e genera la tensione per il livello logico 1 ( da -5v a -15V). questi due pompe di carica permettono ai  dispositivi di interfaccia RS232 di lavorare con una tensione di alimentazione di +5V

Massima velocità di dato ( data rate)
Un'altra limitazione nello standard RS-232 il valore massimo del data rate.Lo standard fissa un valore massimo per il data rate di 20kbps, che e' per basso per  alcune applicazioni attuali. I prodotti per RS232 della Dallas Semiconductor garantiscono fino a 250kbps e tipicamente possono comunicare fino a 350Kbps. Mentre provvedono ad una comunicazione a questa velocità essi mantengono ancora la specifica di slew rate a 30V/ms per ridurre la probabilità di crosstalk tra segnali adiacenti

Massima lunghezza di cavo 

Come si e' visto , la lunghezza del cavo quando inclusa nello standard RS232 e; stata sostituita da valore massimo del carico capacitivo  CLmax pari a 2500pF. Per determinare la lunghezza totale del cavo permesso,si deve determinare la capacita totale di linea.
In figura 6 e' mostrata un  semplice approssimazione per la capacita totale di linea di un conduttore.

 Figure 6. Modello capacitivo per unita di lunghezza per un cavo

Come si può vedere, la capacita' totale e' approssimata alla somma delle  mutue  capacità (Cm) tra i conduttori e la capacità (Cs) tra il  conduttore e lo schermo ( shield) o la capacita di strato se si usa un conduttore senza schermo ( unshield). Nel caso di cavo schermato si ha:

Cs =2*Cm

nel caso di cavo senza schermatura:

Cs=0.5*Cm

Per esempio, assumiamo che si decida di usare un cavo senza schermatura in un collegamento RS232. La capacità mutua Cm del cavo e' fissata dalla specifica a 20pF per metro. Se si assume che la capacità di ingresso del ricevitore (Cin) sia di 20pF, la capacità che l'utente può introdurre con il cavo e':

La capacità per unita di lunghezza e' data dalla formula:

Cc = Cm+Cs

Nel nostro esempio, usando cavi senza schermatura, si ha:

Cs=0.5*Cm=10pF

La capacità per unita di lunghezza e':

Cc =20+10=30 pF / m

La massima lunghezza del cavo e' quindi data da :

Se e' richiesto un cavo più lungo si deve cercare un cavo con una capacità mutua più piccola.