RS-232 통신에 대해 알아보자

컴퓨터 및 주변 기기 사이에 데이터를 전송하기 위해서는 통신이 필요합니다.

통신에는 여러개의 채널을 이용해 여러 비트의 데이터를 한꺼번에 전송하는 병렬 통신과, 하나의 채널을 이용해 한 비트씩 순차적으로 데이터를 전송하는 직렬 통신이 있습니다.

병렬 통신은 근거리에서 대용량의 데이터를 전송할 때 유리하고, 직렬 통신은 병렬 통신과 비교해 상대적으로 장거리에서, 고속으로 통신이 가능합니다.

컴퓨터를 예를 들면 CPU와 메모리와 같이 가까운 거리에서 대용량의 데이터를 한번에 전송해야 하는 컴퓨터 부품간의 통신은 병렬 통신을 사용하고, 컴퓨터와 주변 기기를 연결할 때와 같이 먼 거리에서 데이터를 전송해야 하는 장치 간의 통신은 직렬 통신을 이용합니다.

이번 시간에는 대표적인 직렬 통신 중 하나인 RS-232 통신에 대해 알아보겠습니다.

RS-232 통신

RS-232 통신은 컴퓨터와 주변 장치를 연결하는 직렬 통신의 표준 중 하나로, 연결이 간단하며 기술적인 구현이 쉬워 예전부터 널리 이용되고 있습니다.

RS-232는 원래 터미널 단말기와 모뎀의 연결을 위해 사용되었으나, 1960년 미국의 전자 산업 협회(EIA - Electronic Industries Alliance)가 통신용 권장 표준으로 처음 규격화 했습니다.

RS는 Recommended Standard의 약자로 커넥터는 25핀과 9핀이 있으나, IBM사에서 만든 9핀 커넥터가 더 많이 사용됩니다.

현재는 USB의 보급으로 일반 개인용 컴퓨터에서는 거의 사용하지 않지만 노이즈에 큰 영향을 받지 않고 먼 곳까지 신호를 전달할 수 있고, 간단하게 사용하는데는 유용해 산업, 연구용 장비에서는 아직도 많이 사용되고 있습니다.

일반적으로 약 10m 길이의 케이블까지는 문제없이 데이터 통신이 가능합니다.

RS-232의 짧은 전송 거리와 낮은 전송 속도를 보완하기 위해 1975년에는 RS-232의 속도를 보완한 RS-422가 발표되었고, 1988년에는 RS-232와 RS-422의 확장형인 RS-485가 승인되어 사용되고 있습니다.

RS-232의 핀 구성

RS-232는 주로 9핀으로 사용되며 핀의 번호 및 구성은 아래와 같습니다.

RS-232 9핀 커넥터의 번호

출처 : Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/RS-232

9핀을 모두 사용하는 경우보다는 주로 RXD와 TXD, GND 정도만 사용됩니다.

RS-232의 케이블

RS-232는 주로 D-Sub 9핀 케이블을 사용합니다.

하지만 점차 컴퓨터에 포트를 줄이는 것이 추세가 되어 9핀 커텍터가 없는 경우가 생길 수 있는데, 이럴 경우 USB to Serial 케이블을 사용할 수 있습니다.

RS-232에서 사용하는 케이블의 제원은 아래와 같습니다.

동작 모드에서 단일 종단(Single-ended Signal)이란 전통적인 2개의 도선 신호 전송 방식으로, 데이터가 전달되는 1개의 도선과 접지 역할을 하는 1개의 도선으로 이뤄진 케이블을 말합니다.

단일 도선을 통해 데이터가 발신 되고, 접지를 통해 수신되며, 수신측에서 데이터 값은 접지를 기준으로 측정된 값(±)으로 판단합니다.

또한 지원 전송 방식의 전이중 통신이란 Full Duplex를 뜻하는데, 두 대의 단말기가 데이터를 송수신하기 위해 동시에 각각 독립된 회선을 사용하는 통신 방식을 말합니다.

대표적으로 전화망과 고속 데이터 통신을 들 수 있습니다.

반이중 통신(Half Duplex)과 전이중 통신(Full Deplex)의 예

반대로 한 쪽이 송신하는 동안 다른 쪽에서는 수신만 하는 통신 방식으로 반이중 통신(Half Duplex)가 있으며, 대표적으로 무전기를 예로 들 수 있습니다.

RS-232의 케이블의 길이

RS-232 규격 케이블의 권장 길이는 약 15m지만, 이는 Baud Rate에 따라 달라집니다.

또한 실드가 잘 되어있지 않은 케이블의 경우, 외부 환경에 크게 영향을 받을 수 있습니다.

전기적 노이즈가 발생하기 쉬운 환경에서는 짧은 케이블을 사용해도 노이즈의 영향을 받을 수 있습니다.

표준적인 사용 환경에서의 케이블 길이는 아래와 같으며, 이보다 더 긴 길이로 사용할 경우 신호 증폭기나 옵티칼 아이솔레이터(Optical Isolators)를 사용합니다.

Baud Rate의 Baud는 초당 펄스 수 또는 초당 심볼 수를 뜻하며, 펄스 및 심볼은 의미 있는 데이터의 묶음을 뜻합니다.

시리얼 통신에서는 Data bit가 8 bit를 사용하기 때문에 심볼 하나는 8 bit 묶음 하나라고 볼 수 있습니다.

즉, Baud Rate는 초당 8 bit의 데이터 묶음을 얼마나 전송할 수 있는지에 대한 수치입니다.

2,400 Baud Rate의 의미는 1초에 8 bit 묶음 데이터를 2,400개 전송할 수 있다는 뜻입니다.

인포라드는 기체 유량을 측정하는 Mass Flow Meter / Controller와 진공도를 측정하는데 사용되는 Vacuum Sensor를 비롯한 여러 측정 장비들을 공급하고 있으며, 고객의 요청에 따라 OEM 방식으로 다양한 종류의 제품을 제작해 제공하고 있습니다.

문의사항은 아래 링크를 이용하시기 바랍니다.