Data Serial

Tata Cara Komunikasi Data Serial
 

Dikenal dua cara komunikasi data secara serial, yaitu komunikasi data serial secara sinkron dan komunikasi data serial secara asinkron.· Pada komunikasi data serial "sinkron, clock dikirimkan bersama-sama dengan data serial, sedangkan komunikasi data serial asinkron, clock tidak dikirimkan bersama data Serial, tetapi dibangkitkan secara sendiri-sendiri baik pada sisi pengirim (transmitter) maupun pada sisi penerima (receiver).Komunikasi data serial ini dikerjakan oleh UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter). IC UART dibuat khusus untuk mengubah data paralel menjadi data serial dan menerima data serial yang kemudian diubah kembali menjadi data paralel. mandiri, Pada UART, kecepatan pengiriman data (baud rate) dan fase clock pada sisi transmitter dan pada sisi receiver harus sinkron. Untuk itu diperlukan sinkronisasi antara transmitter dan receiver. Hal ini dilakukan oleh bit ' Start' dan bit ' Stop ' .Ketika saluran transmisi dalam keadaan idle, output UART adalah dalam keadaan logika '1 ' . Ketika transmitter ingin mengirimkan data, output UART akan diset lebih dulu ke logika '0' untuk waktu satu bit. Sinyal ini pada receiver akan dikenali sebagai sinyal'Start' yang digunakan untuk mensinkronkan fase clocknya sehingga sinkron dengan fase clock transmitter. Selanjutnya, data akan dikirimkan secara serial dari bit paling rendah (b it 0) sampai bit tertinggi. Selanjutnya, akan dikirim sinyal 'Stop' sebagai akhir dari pengiriman data serial. Cara pemberian kode data yang disalurkan tidak ditetapkan secara pasti. Berikut ini adalah contoh pengiriman huruf 'A' dalam format ASCII (41 heksa 11000001 biner) tanpa bit parity.  
 

Gambar Pengiriman Huruf A tanpa Parity  

Kecepatan transmisi (baud rate) dapat dipilih bebas dalam rentang tertentu. Baud rate yang umum dipakai adalah 110, 135, 150, 300, 600, 1200, 2400, dan 9600 (bit/detik) . Dalam komunikasi data serial, baud rate dari kedua alat yang berhubungan harus diatur pada kecepatan yang sama. Selanjutnya, harus ditentukan panjang data (6,7 atau 8 bit), parity (genap ganjil atau tanpa parity), dan jumlah bit ' Stop' ( I, I Y2 , atau 2 bit).

2.        Karakteristik Sinyal Port Serial

Standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah Standar RS232 yang dikembangkan. oleh Electronic Industry Association and the Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) yang pertarna kali dipublikasikan pada tahun 1962. Ini terjadi jauh sebelum IC TTL populer sehingga sinyal ini tidak ada hubungan sama sekali dengan level tegangan IC TTL Standar ini hanya menyangkut komunikasi data antara komputer (Data Terminal Equipment - DTE) dengan alat-alat pelengkap komputer (Data Circuit-Terminating Equipment - DCE) . Standar RS232 inilah yang biasa digunakan pada port serial IBM PC kompatibel. Standar sinyal serial RS232 memiliki ketentuan level tegangan sebagai berikut:

1. Logika 'I ' disebut 'mark' terletak antara -3 Volt hingga 25 Volt.

2. Logika ' 0' disebut ' space' terletak antara +3 Volt hingga +25 Volt.

3. Daerah "tegangan antara - 3 Volt hingga +3 Volt adalah invalid level, yaitu daerah tegangan yang tidak. Memiliki level logika pasti sehingga harus dihindari. Demikian juga. level tegangan lebih negatif dari - 75 Volt atau lebih positif dari +25 VoIt juga harus dihindari karena tegangan tersebut dapat merusak line driver pada saluran RS232.Gambar berikut ini adalah contoh level tegangan RS232 pada pengiriman huruf 'A' dalam format ASCII tanpa bit parity.

 

Gambar  Level tegangan RS232 pada pengiriman huruf 'A . tanpa bit parity  

3.         Flow Contro

Jika kecepatan transfer data dari DTE ke DCE (missal komputer ke modem) lebih cepat dari pada transfer data dari DCE ke DCE (misal modem ke modem), cepat atau lambat kehilangan data akan terjadi karena buffer pada DCE akan mengalami 'overflow. Untuk itu diperlukan flow control untuk mengatasi masalah tersebut

Dikenal dua macam flow control, yaitu secara software dan secara hardware. Flow control secara software 'atau sering disebut Xon/Xoff Flow Control menggunakan karakter Xon (tipikalnya karakter ASCII 17) dan karakter Xoff (tipikalnya karakter ASCII 19) untuk melakukan kontrol. DTE akan mengirimkan Xoff ke komputer untuk memberitahukan computer agar menghentikan pengiriman data jika buffer pada DCE telah penuh. Jika buffer telah kembali siap menerima data, DCE akan mengirimkan karakter Xon ke kornputer dan computer akan mengirimkan data.selanjutnya sampai data terkirim semua atau komputer menerima karakter Xoff lagi. Keuntungan flow control secara software ini adalah hanya diperlukan kabel sedikit karena karakter kontrol dikirirnkan lewat saluran

TX/RX. Akan tetapi, kecepatan pengiriman data menjadi lambat. '

Flow control secara hardware atau sering disebut RTS/CTS Flow Control menggunakan dua kabel untuk melakukan pengontrolan, Komputer akan menset saluran Request to Send jika akan mengirimkan data ke DTE. Jika buffer di DCE siap menerima data, maka DTE akan membalas dengan menset saluran Clear to Send dan komputer akan mulai mengirimkan data. Jika buffer telah penuh, maka saluran akan direset dan komputer akanmenghentikan pen giriman data sampai saluran ini diset kembali. 

4.        Konfigurasi Port Serial

Gambar dibwah ini adalah gambar konektor port serial DB-9 pada bagian belakang cpu. Biasanya dapat menemukan dua konektor port serial DB-9 yang biasa dinamai COMl dan COM2.

 

Tabel  Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9

 

Nomor Pin	Nama Sinyal	Fungsi	Keterangan
1	DCD	In	Data Carrier Detect I Received Line Signal Detect
2	RxD	In	Receive Data
3	TxD	Out	Transmit Data
4	DTR	Out	Data Terminal Ready
5	GND	-	Ground
6	DSR	In	Data Set Ready
7	RST	Out	Request to Send
8	CTS	In	Clear to Send
9	R1	In	Ring Indicator

 
Keterangan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB9 adalah sebagai berikut:
•         Received Line Signal Detect, dengan saluran ini DCE memberitahukan ke DTE bahwa pada  terminal masukan ada data masuk 

•     Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE. 

•      Transmit Data, digunakan DTE mengirirnkan data ke DC 

•     Data Terminal Ready, pada saluran ini DTE memberitahukan kesiapan terminalnya. 

•      Signal Ground, saluran ground. 

•      Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahu ke DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.

•  Clear To Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh rnulai mengirim data. 

• Reques To Send, dengan saluran ini DCE diminta rnengirim data oleh DTE.

• DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.

Untuk dapat rnenggunakan port serial kita perlu mengetahui alamatnya, Biasanya tersedia dua port serial pada CPU, yaitu COM1 dan COM2. Base address COM1 biasanya adaiah (3F8h) dan COM2 biasanya (2F8h). Alamat tersebut adalah a1amat yang biasa digunakan, tergantung dari kornputer yang digunakan.

Sete1ah kita mengetahui base addressnya , maka kita dapat menentukan alamat register-register yang digunakan untuk ,komunikasi port serial ini. 

5   Alasan Penggunaan Port Serial

Dibandingkan dengan menggunakan port paralel, penggunaan port serial terkesan lebih rumit. Berikut ini keuntungan-keuntungan penggunaan port serial dibandingkan penggunaan port paralel:

1. Pada kornunikasi dengan kabel yang panjang, masalah kable loss tidak akan menjadi masalah besar daripada menggunakan kabel paralel. Port serial mentransmisikan level tegangan -3 Volt sampai -25 Volt dan '0' pada level tegangan +3 Volt sampai +25 Volt, sedangkan port paralel mentransmisikan '0' pada level tegangan 0 Volt dan  ‘1’ pada level tegangan 5 Volt.

2. Dibutuhkan jumlah kabel yang lebih sedikit, bisa hanya menggunakan tiga kabel, yaitu saluran Transmit Data, saluran Receive Data, dan saluran Gound (konfigurasi Null Modern).

3. Saat ini penggunaan mikrokontroler semakin populer. Kebanyakan mikrokontroler sudah dilengkapi dengan SCI (Serial Communication Interface) yang dapat digunakan untuk komunikasi dengan port serial komputer.