¿Puede alguien decirme por qué la gente utiliza el USB o el RS232? Ambos son puertos serie, ¿no? Y entiendo que el USB es mucho más rápido (especialmente el USB3.0) pero si la gente quisiera también estoy seguro de que podrían hacer un sucesor del RS232 que sea igual de rápido.
Entonces, ¿cuáles son las ventajas y desventajas de ambos?
¿Cuáles son las diferencias entre USB y RS232?
Encontrarás mucho más de lo que puedo decirte aquí sobre las capacidades y desventajas de RS232 empezando con una búsqueda de RS232 y luego 'vagando por la web' y siguiendo el hilo a donde te lleve. Ninguna página te lo dirá todo, pero 10 o 20 ojeadas rápidas te mostrarán lo útil que era y lo completamente terrible, todo al mismo tiempo.
El USB está concebido como una interfaz de alta velocidad extensible y totalmente estandarizada entre un dispositivo informático que utiliza un único puerto y N periféricos que utilizan un puerto cada uno, y todo el control se realiza mediante señales dentro del flujo de datos. El USB es una interfaz de bajo nivel tremendamente difícil de crear. Las interfaces "sencillas" son comunes, pero éstas proporcionan y ocultan un grado muy grande de complejidad relacionada.
El RS232 se concibió como una interfaz semi-estandarizada 1:1 de velocidad relativamente baja entre un dispositivo informático y un periférico por puerto, siendo el control por hardware una parte integral del funcionamiento. RS232 es relativamente fácil de proporcionar interfaces físicas de bajo nivel.
RS232
era (y hasta cierto punto sigue siendo) una forma muy útil y flexible de conectar el dispositivo informático a los periféricos.
Sin embargo, [tm] [!!!] El RS232 fue concebido como una distancia corta (unos pocos metros como máximo) de velocidad moderadamente baja (9600 bps habitual, hasta unos 100kbps en algunos casos, más rápido en situaciones muy especializadas), un dispositivo por puerto (las excepciones confirman la regla).
La señalización estaba desequilibrada con respecto a la tierra utilizando unos +/- 12V con lógica uno en dfata = -V y lógica uno en control = +V. Había muchas, muchas señales de control en el conector original de 25 pines, lo que dio lugar a una amplia gama de usos e incompatibilidades no estándar. La versión posterior redujo el conector a 9 pines con suficientes señales de control para permitir a la gente desestandarizar completamente las configuraciones.
Conseguir que el RS232 funcione entre un dispositivo terminal elegido al azar y un ordenador o similar PUEDE ser cuestión de enchufar y listo, o necesitar minutos horas o días de juego y en algunos casos simplemente no funcionaría.
El RS232 NO proporciona alimentación per se, aunque mucha gente lo ha utilizado para alimentar equipos de muchas maneras diferentes, ninguna de ellas estándar. La observación de las líneas de datos permitirá identificar las señales de datos. (Unos ojos rápidos y un cerebro que funcione a un número adecuado de kbps ayudarían).
La transferencia de datos es unidireccional en una línea de transmisión y de recepción y utiliza una trama asíncrona.
El diseño es para una conexión 1:1 sin posibilidad de multidropping en un arreglo 1:N sin arreglos no estándar.
USB
hasta el USB2 es un sistema de 4 hilos físicos con dos líneas de alimentación y dos de datos. No hay líneas de control físicas. USB3 utiliza más líneas y los detalles es mejor dejarlos para otra pregunta y respuesta.
La velocidad inicial era de 12 Mbps, que aumentó a 480 Mbps con USB2 y hasta 5 Gbps en modo "Superspeed" con USB3.
El control y la configuración se realizan con el software mediante señales de datos que son una parte totalmente inseparable de la interfaz. Observar el flujo de datos con un osciloscopio no revelará el componente de datos real del sistema.
La transferencia de datos utiliza la señalización de tensión diferencial equilibrada 0/+5.
La transferencia de datos es bidireccional y la propiedad del "bus" forma parte del protocolo.
La conexión es casi siempre de tipo 1:1 físicamente, pero se pueden acomodar varios dispositivos lógicos en un solo puerto. La conexión de N dispositivos físicos a un puerto ascendente suele realizarse mediante el uso de un "hub", pero éste es esencialmente una manifestación visible de una disposición interna 1:N que forma parte integral del diseño.
Va a haber algunos problemas de conexión interesantes :-):
USB2 / USB3 Desde aquí
Microconector USB3 de alta velocidad con compatibilidad con USB 2 desde aquí
USB3.COM - Conectores de cable de supervelocidad USB3 desde aquí
Un puerto USB es mucho más sofisticado que un puerto serie RS-232.
Básicamente, un RS-232 tiene un pin TX y un pin RX en el que un lado determinado transmite y recibe datos (respectivamente), y el otro lado tiene los mismos dos cruzados, por lo que un TX se conecta al otro RX y viceversa (obviamente).
Hay otros pines para el control, pero no se utilizan necesariamente. Su función principal es el control de la retención del buffer. El protocolo en RS-232 es bastante simple. Se supone que ambos lados están inicialmente en silencio (cada TX es bajo), y luego cuando un lado quiere transmitir un byte hace uno o más pulsos altos (los "bits de inicio"), envía cada bit del byte transmitido secuencialmente y luego termina con algunos pulsos más ("bits de parada"). Opcionalmente, puede haber un bit de paridad. Se supone que ambos lados tienen previamente la misma configuración para los bits de inicio y de parada y el tiempo de envío de cada bit (la tasa de baudios).
Puede haber más señalización para la corrección de errores, pero no es necesario. Así que un puerto RS-232 se puede hacer fácilmente usando pines de E/S en cualquier microcontrolador, lo único que necesitarás es la conversión de voltaje ya que las líneas RS-232 son de 12V y los microcontroladores suelen trabajar a 3,3V.
El USB utiliza un par de líneas diferenciales, en las que un bit se hace alto colocando una diferencia de tensión entre ellas en una dirección, y bajo colocando la misma diferencia en la otra dirección. Esto es mucho más eficaz para amortiguar el ruido, por eso el USB puede recorrer distancias más largas y tener anchos de banda mucho mayores. Ambas partes transmiten y reciben por el mismo par, y hay un complejo protocolo de datos para detectar colisiones, hacer corrección de errores, descubrir las características del dispositivo, etc., por no mencionar el soporte en la especificación para protocolos estándar específicos de dispositivos como ratones, teclados, etc. En resumen, para tener un puerto USB necesitas un circuito integrado dedicado a ello o un firmware en tu microcontrolador que no es en absoluto trivial de escribir, especialmente si quieres soportar capacidades específicas del dispositivo.
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El RS232 se diseñó realmente para ser una interfaz con un módem. Eso está bastante claro con las señales denominadas 'ring indicator', etc. Ha sido usurpado para proporcionar una simple comunicación bidireccional de 3 hilos (GND, TX, RX) a muchos dispositivos. USB fue diseñado como un sistema de interfaz de dispositivos extensible por protocolo. Dado que es extensible, es mucho más complicado y requiere una pila de software tanto en el lado del dispositivo como en el del host para implementarlo. USB tiene incluso un sustituto de RS232 llamado CDC.