Virknes ports

Tipisks virknes ports

Virknes ports (serial port) ir ievadizvades pieslēgvieta, kas nodrošina informācijas pārsūtīšanu virknes formātā starp datoru un ārējām ierīcēm. Parasti datoriem ir RS232 standarta virknes porti, retāk lieto RS422. Pirms plašas USB izplatības šo portu lietoja lai pieslēgtu gandrīz visu veidu ārējās ierīces (peles, klaviatūras, modēmus). Seriālos portus lietoja un vēl joprojām lieto lai datorus savienotu ar specifiskām iekārtām (svari, laboratorijas mērinstrumenti, termostati, GPS uztvērēji). Pirms plašas PS/2 porta izplatības, virknes ports bija galvenā metode peles pieslēgšanai.

Sākotnējā RS232 standartā bija paredzēts lietot konnektoru ar 25 kontaktiem (no kuriem datu pārsūtīšanai lieto tikai 3), taču lielākajai daļai datoru virknes portam ir 9 kontakti (adatas). DOS vidē virknes portiem var piekļūt kā ierīces failiem ar nosaukumu COMx, kur x - porta numurs. Datoriem parasti bija 2 virknes porti (COM1 un COM2), lai arī diezgan bieži bija vairāk (3 vai 4). Windowā arī virknes portus apzīmē kā COM, tāpēc tos dažreiz sauc par COM portiem. Mūsdienās visas seriālā porta funkcijas spēj nodrošināt USB porti. Tie ir mazāki, vienkāršāki (mehāniski), spēj nodrošināt lielākus ātrumus, signāli ir noturīgāki pret traucējumiem, taču to programmēšana ir nesalīdzināmi sarežģītāka.

Lai lietotu virknes portu, atšķirībā no paralēlā porta, nepieciešams norādīt vairāk parametru (settings):

• RS232 standartā ir paredzēti datu pārraides ātrumi līdz 19200 bitiem sekundē, taču reāli bieži vien lieto ātrumus līdz 115200 b/s.
• Datu bitu skaits. RS232 standarts tika izstrādāts 20. gs. 60. gados, kad vēl nebija skaidri noteikts, ka baitā ir 8 biti, tapēc te ir jānorāda datu bitu skaits (baita garums bitos), tas var būt robežās no 5 līdz 9 bitiem. Parasti lieto vai nu 7 (tīrs ASCII) vai 8 (jebkādiem datiem).
• Paritāte (parity). Nosūta papildus bitu, lai pārbaudītu vai baitā pārsūtot nav radusies kļūda.
• Stop bits - pēc baita nosūtīšanas nosūta vēl noteiktu daudzumu noteiktu bitu lai norādītu baita beigas.
• Flow control. Ja savieno dažāda ātruma ierīces, tad šis mehānisms ļauj piebremzēt ātrāko ierīci, lai lēnāko ierīci nenoslīcinātu datos. Ir divas metodes (+ vēl iespēja nelietot nemaz).
  • Hardware jeb RTS/CTS - te lieto papildu 2 vadus RTS (ready to send) aktivizē raidītājs, lai norādītu, ka ir gatavs sūtīt datus. CTS (clear to send) aktivizē uztvērējs, lai norādītu, ka ir gatavs saņemt datus.
  • Ja sakariem ir pieejami tikai 3 vadi, tad var lietot software, jeb XON/XOFF metodi. Šeit, ja uztvērējs netiek galā ar datiem, tas nosūta atpakaļ simbolu XOFF lai nobremzētu raidītāju, tad kad var atsākt saņemt datus, nosūta XON. Atsevišķos gadījumos šie simboli var sajaukties ar pārsūtāmajie datiem.

Virknes interfeisu lieto visi mūsdienu datu pārraides standarti (USB, firewire, utt), jo te ir iespējams panākt lielākus ātrumus (nav nepieciešamības sinhronizēt paralēlas bitu plūsmas). Visus parametrus šajos standartos norāda automātiski.

Sākotnējā RS232 standartā lietoja 25 kontaktu konnektorus un šis standarts bija paredzēts modēmu savienošanai ar datoriem. Lielākā daļa no vadiem bija specifiski un bija paredzēti modēma vadībai. Pēc tam, kad 20. gs. 80. gados IBM izveidoja IBM PC, tur lietoja 9 kontaktu konnektorus (DE-9), kur liela daļa modēmu vadības signālu bija atmesti (smartmodēmiem, kurus izveidoja 20. gs. 70. gados), tie tāpat nebija nepieciešami. Mūsdienās RS232 standarta seriālos savienojumus lieto dažādu industriālo un zinātnisko iekārtu savienošanai ar datoru (ja nav nepieciešami ļoti lieli datu pārraides ātrumi). Šādiem mērķiem pietiek vai nu ar 5 vadiem (ja vajag hardware flow control), vai pat iztiek ar 3 vadiem (ja nevajag). Šajām ierīcēm parasti lieto līdzīga veida 9 kontaku konnektorus kā datoriem. Atsevišķos gadījumos (ja ir tikai 3 vadi), lieto apaļo, 3,5mm spraudni (tādu pašu kā austiņām (audio signaļam)). RS232 signāli var būt robežās no -15V līdz +15V. Negatīvās vērtības atbilst loģiskajam 1, pozitīvās vērtības atbilst loģiskajai 0, vērtības starp -3 un +3V atbilst kļūdai (tām ilgstoši nevajadzētu parādīties). Parasti lietotās spriegumu vērtības ir no 5 līdz 15V (atkarībā no ierīces barošanas avota iespējām).

RS232 savienotās ierīces iedala DTE un DCE. DTE (data terminal equipment) parasti ir dators un DCE (data communications equipment) parasti ir modēms.