RS-232

RS232-Interface für den Userport

RS-232 - heute als EIA-232 bezeichnet - ist ein Standard für eine serielle Schnittstelle, die in den frühen 1960er Jahren von einem US-amerikanischen Standardisierungskomitee eingeführt wurde. Sie ist ebenso hinsichtlich der Funktion als ITU-T Empfehlung V.24 standardisiert und bekannt. Diese Schnittstelle wird vor allem für Modems und Akustikkoppler, aber auch für manche Drucker und andere Geräte (z.B. Eprommer) verwendet.

Der VC-20, der C64 und der C128 bieten eine solche Schnittstelle über den Userport an (Signal-Belegung siehe dort), wobei allerdings die dort verwendeten TTL-Pegel durch eine externe Schaltung an die V.28-Pegel angepasst werden müssen (z.B. mit Steckmodul VC-1011A für den VC-20). Aus Softwaresicht emulieren diese Rechner einen MOS 6551 ACIA Schnittstellenbaustein, wie er etwa im CBM-II und Plus/4 zum Einsatz kommt. Die Emulation (die Routinen befinden sich im KERNAL-ROM) arbeitet allerdings nicht so schnell wie ein echter 6551-Chip, maximal sind darüber 2.400 Baud (statt der 19.200) möglich. Der 6551 hat drei wichtige Register, eine Steuerregister, ein Befehlsregister und ein Statusregister. Die gewünschten Werte für die ersten beiden Register, die nur geschrieben werden können, werden der Emulation als CHR$-Codes im (Pseudo-)Dateinamen (hier max. 4-stellig) des OPEN-Befehls für die Schnittstelle mitgeteilt. Das Statusregister kann nur gelesen werden, wozu die Systemvariable ST dient (siehe Details unten).

C64 zu RS232-Schnittstelle

Gemäß Andreas Booses News-Posting in comp.sys.cbm mit der Schaltung für die Pegelkonvertierung von 0 V und 5 V bei Ausgänge auf praktisch ca. -8 V und +8 V (von theoretischen Werten -12 V und +12 V) bei Eingängen werden die Pegel bis -30  bzw. +30 V akzeptiert und auf die entsprechenden TTL-Pegel umgewandelt.

 Userport C64                                    C64 RS232
 (Platinenstecker)                               (DB25-Stecker)

                       _________                            Datenflussrichtung 
                      |         |
   PA2 M-----------11-|         |-14------------ TXD (2)    ->
   PB1 D-----------10-|         |--7------------ RTS (4)    ->
   PB6 K-----------12-| MAX 232 |-13------------ CTS (5)    <-
 FLAG2 B---+--------9-|         |--8------------ RXD (3)    <-
   PB0 C---|          |         |--3--|+-|
   VCC 2-----------16-|         |--1-----|
   GND N------+----15-|         |
              |--|+-2-|         |--5--|+-|
              |--+|-6-|_________|--4-----|
              |
              |--------------------------------- GND (7)

-|+- Kondensator 22µF/16V
-  + Polung

Belegung:

Signal	Userport-Anschluss	C64-Signal
TXD	M	PA2
RXD	C	PB0
	B	FLAG2
RTS	D	PB1
DTR	E	PB2
RING	F	PB3
DCD	H	PB4
CTS	K	PB6
DSR	L	PB7

GLINK-LT-A00

http://gglabs.us/node/530

GLINK-232T

• max. 230400 baud

http://gglabs.us/node/2048

Link232

http://www.go4retro.com/projects/link232/

EZ-232

SwiftLink kompatibel

Silversurfer

http://wiki.icomp.de/wiki/Silversurfer

HART

http://mikenaberezny.com/hardware/c64-128/hatronics-hart-rs-232/

DUART

http://www.ide64.org/duart.html zweimal bis zu 115.200 bps

Steuerregister (Kontrollregister)

Bit 0 bis 3

Hier wird die Übertragungsgeschwindigkeit in "Bits pro Sekunde" (bps bzw. Baud bei Übertragungseinheit von 1 Bit) eingestellt.

Dezimalwert	Übertragungsgeschwindigkeit [Bit/s]
0	-
1	50
2	75
3	110
4	134,5
5	150
6	300
7	600
8	1.200
9	1.800
10	2.400

Bit 4

Nicht benutzt.

Bit 5 bis 6

Dezimalwert	Anzahl der Datenbits
0	8
32	7
64	6
96	5

Bit 7

Dezimalwert	Anzahl der Stoppbits
0	1
128	2

Befehlsregister (Kommandoregister)

Bit 0

• 3-Draht-Modus (Software-Handshake-Protokoll):
  • Die Datenflusskontrolle, also ob z.B. die gesendeten Daten vom Empfänger übernommen werden können, muss durch spezielle, im Datenstrom eingeflochtene Steuercodes realisiert werden (XON/XOFF-Codes: XON=$11, XOFF=$13).
  • Empfänger und Sender müssen sich über die Flusskontrolle einig sein bzw. überhaupt implementieren. XON/XOFF-Codes haben spezielle Bedeutung und können als Wert nicht unmittelbar transportiert werden.
  • Eine Verbindungskabel kommt mit 3 Adern aus.
• X-Draht-Modus (Hardware-Handshake-Protokoll):
  • Durch zusätzliche Hardware-Leitungen, zumindest RTS (PB1) und CTS (PB6), erfolgt die Flusskontrolle. Das Verhalten der Leitungen und welche weiteren Signale erforderlich sind, ist in realen Implementierungen nicht einheitlich.
  • Mindestens ein 5-adriges Kabel ist für die Verbindung notwendig.

Dezimalwert	Handshake-Art
0	3-Draht-Modus (Software-Protokoll)
1	X-Draht-Modus (Hardware-Protokoll)

Bit 1 bis 3

Nicht benutzt.

Bit 4

• Vollduplex: Daten können gleichzeitig empfangen und gesendet werden, also der Datentransfer kann in beiden Richtungen (auch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten) passieren. (Standard)
• Halbduplex: Hier werden die Daten zu einem Zeitpunkt entweder nur empfangen oder gesendet, also immer nur in eine Richtung übertragen.

Dezimalwert	Übertragungsart
0	Vollduplex
16	Halbduplex

Bit 5 bis 7

Dezimalwert	Paritätsprüfung
0, 64, 128, 192	keine
32	ungerade
96	gerade
160	mark (Paritätsbit immer 1)
224	space (Paritätsbit immer 0)

Statusregister

Das Statusregister (Systemvariable ST) hat bei der RS-232-Übertragung eine andere Bedeutung als sonst üblich.
Es kann in BASIC abgefragt werden, jedoch wird es bei jedem Lesen gelöscht! Daher sollte es in einer anderen Variable zwischengespeichert werden, um es später für mehrfache Abfragen nutzen zu können.

Bit-Nr.	Bedeutung
0	Paritätsfehler
1	Rahmenfehler (Start-/Stoppbit)
2	Empfängerpuffer voll
3	Empfängerpuffer leer
4	CTS-Signal fehlt
5	unbenutzt
6	DSR-Signal fehlt
7	BREAK-Signal empfangen

Programmierung in BASIC

Die Programmierung der Schnittstelle erfolgt in BASIC mit den üblichen Ein/Ausgabe-Befehlen (OPEN, CLOSE, PRINT#, CMD, GET#, INPUT#) sowie der Systemvariable ST. Dabei sind allerdings einige Dinge zu beachten:

• Der OPEN-Befehl legt am oberen Ende des Variablenspeichers zwei je 256 Byte große Datenpuffer (einer für Ausgabe, einer für Eingabe) an. Implizit wird gleichzeitig ein CLR-Befehl ausgeführt, d.h. alle Variablen sind anschließend gelöscht. Sollten darüber hinaus weniger als 512 Byte Variablenspeicher vorhanden sein, wird der obere Teil des BASIC-Programms kommentarlos überschrieben.
• Durch CLOSE werden die beiden Puffer wieder entfernt und wie bei OPEN der Variablenspeicher gelöscht. Befinden sich noch Daten im Ausgabepuffer, werden diese nicht mehr geschrieben, sondern sofort entfernt. Daher sollte vor dem Schließen geprüft werden, ob der Ausgabepuffer leer ist.
• Eine Verwendung von INPUT# ist nicht zu empfehlen, da bei Empfangsproblemen das Programm blockiert ist und nur mehr durch RUN/STOP +RESTORE  beendet werden kann.

Die entsprechende Unterstützung ist im KERNAL gegeben, aber bei Betriebssystemvarianten von Hardware-Schnellladern fehlen diese mitunter, da der entsprechende ROM-Platz für die Routinen der Disk-Unterstützung verwendet wird.

Beispiel

10 REM *************** EINSTELLUNGEN STEUERREGISTER
15 :
20 BR=6: REM 300 Baud 
30 DB=0: REM 8 Datenbits (davon 1 Paritätsbit, siehe Zeile 80) 
40 SB=0: REM 1 Stopp-Bit
45 :
50 REM *************** EINSTELLUNGEN BEFEHLSREGISTER
55 :
60 HS=1   : REM X-Draht
70 UA=0   : REM Vollduplex
80 PA=160 : REM Mark-Parität (8.Datenbit immer 1)
90 :
100 REM ************** EINSTELLUNGEN ALLGEMEIN
105 :
100 LF=2 : REM logische Dateinummer (frei wählbar)
110 GA=2 : REM Geräteadresse der RS-232-Schnittstelle
120 SA=0 : REM Sekundäradresse
125 :
200 OPEN LF,GA,SA, CHR$(BR+DB+SB) + CHR$(HS+UA+PA)

Danach kann man mit folgenden Befehlen fortfahren:

• Daten lesen: INPUT#2 oder GET#2
• Daten schreiben: PRINT#2
• Übertragung beenden: CLOSE 2

Weblinks

Wikipedia: RS-232

Wikipedia: Baud

Wikipedia: V.24

Wikipedia: V.28

Wikipedia: TTL

• DIY RS-232 - Userport RS232 bei pitsch.de aus Magic Disk 64 12/88.

Quellen

Hardware-Aufbau des C64 · Hardware-Portalseite

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