Dane są transmitowane tylko w jednym kierunku po danej linii transmisyjnej. Aby zatem zrealizować połączenie dwustronne musimy posiadać dwie linie transmisyjne. Te dwie linie wraz z masą dają trzy linie, co jest minimalną, niezbędną konfiguracją tego portu. Aby połączenie było bardziej stabilne, szczególnie na większych odległościach, port został wyposażony w dodatkowe linie, które służą do przesyłania potwierdzeń odbioru danych. Zatem port RS-232 może składać się z od 3 do 22 sygnałów i może pracować z szybkością od 100 bodów do 20 kilo bodów (1 kb = 1000 bitów na sekundę) . Standardowe prędkości transmisji to 2,4k, 9,6k i 19,2k. W użyciu są również wyższe prędkości transmisji - 38,4k i 57,6k, lecz standard ich nie pokrywa - mimo to mogą być stosowane. Kabel RS-232 może posiadać długość do około 17 metrów.

Dane są transmitowane szeregowo (tzn. bit po bicie) w jednym kierunku po parze przewodów. Linia danych wychodzących jest nazywana Tx (ang. transmission - nadawanie) , natomiast linia danych wchodzących ma nazwę Rx (ang. reception - odbiór) . Najprostszy, dwukierunkowy system komunikacyjny wymaga tylko trzech linii: Tx, Rx i GND (ang. ground - masa) . Skrzyżowanie linii danych Tx i Rx pomiędzy dwoma systemami pozwala im się nawzajem porozumiewać:

Każdy bajt może być wysłany w dowolnej chwili. Nie jest on synchronizowany z odbiornikiem - mówimy, że jest to szeregowa transmisja asynchroniczna, w której nie ma sygnału zegarowego. Dlatego nadajnik i odbiornik muszą na obu końcach być ustawione w dokładnie taki sam sposób, inaczej strumień bitów zostałby źle odczytany. Bity są wysyłane poprzez odpowiednie ustawienie napięcia elektrycznego na linii Tx:

Czas transmisji bitu zależy od ustalonej szybkości transmisji - ten parametr muszą zawsze wynegocjować urządzenie nadawcze z odbiorczym. Gdy nic nie jest transmitowane, linia Tx jest utrzymywana w stanie -12V. Przed rozpoczęciem transmisji bajtu wysyłany jest bit startowy o wartości 0 - linia Tx skacze do napięcia +12V. Bit ten nie wchodzi w skład transmitowanego bajtu. Jego zadaniem jest poinformowanie odbiornika, że transmisja się rozpoczęła. Po bicie startu są wysyłane kolejne bity bajtu danych - od najmłodszego do najstarszego. Liczba przesyłanych bitów zależy od wybranego rodzaju transmisji, może to być 5, 7 lub 8 bitów danych. Po przesłaniu bitów danych może być przesyłany bit parzystości lub nieparzystości:

• bit parzystości ma wartość 0, gdy liczba bitów 1 w danych jest parzysta, lub 1, gdy liczba bitów 1 w danych jest nieparzysta:
      00111010 0
      00101010 1
• bit nieparzystości ma wartość 0, gdy liczba bitów 1 w danych jest nieparzysta, lub 1, gdy liczba bitów 1 w danych jest parzysta
      00111010 1
      00101010 0

Na końcu transmisji bajtu przesyłany jest przynajmniej jeden bit stopu o wartości 1 - linia Tx przechodzi w stan -12V, w którym może pozostać, jeśli transmisja danych się zakończyła.

Poniższy rysunek przedstawia transmisję na linii Tx znaku K o kodzie 75₁₀ = 01001011₂. Do 8 bitów został dodany bit parzystości 0. W sumie przesyłane są kolejno bity 110100100 - od najmłodszego b₀ do najstarszego b₇ = bit parzystości b_p.

Odstęp czasu pomiędzy poszczególnymi bitami jest dla odbiornika bardzo ważny i musi być utrzymywany. To na jego podstawie odbiornik próbkuje stan swojej linii Rx w połowie okresu przesyłania bitu. Odstęp ten zależy od wybranej szybkości transmisji. Na przykład dla 19200 bodów czas transmisji pojedynczego bitu to:

Aby obliczyć szybkość transmisji portu RS-232 w bajtach, należy wziąć pod uwagę kilka czynników:

• na początku transmisji musi wystąpić bit startu
• sprawdzanie parzystości lub nieparzystości dodaje do przesyłanych bitów jeden dodatkowy bit
• na końcu transmisji może być wymagane 1 lub dwa bity stopu

Załóżmy, że szybkość transmisji wynosi 19200 bodów (bitów na sekundę). Transmisja odbywa się bez bitu parzystości oraz z jednym bitem stopu. Zatem przesłanie pojedynczego bajtu wymaga przesłania 10 bitów: 1 bit startu, 8 bitów danych oraz 1 bit stopu. Otrzymujemy:

Teraz załóżmy, iż w transmisji wykorzystujemy bit parzystości/nieparzystości. Liczba transmitowanych bitów wzrasta do 11. Zatem

Jeśli w transmisji dodatkowo wymagane są dwa bity stopu przed rozpoczęciem kolejnej transmisji, to liczba przesyłanych bajtów wzrasta do 12 i otrzymujemy:

Komunikacja poprzez złącze RS-232 odbywa się najczęściej pomiędzy terminalem a modemem. Terminal jest urządzeniem aktywnym, które tworzy i przyjmuje dane. W terminologii telekomunikacyjnej oznacza się go skrótem DTE (ang. Data Terminal Equipment). W naszym przypadku terminalem jest komputer PC lub stacja robocza. Modem jest urządzeniem komunikacyjnym i oznacza się go skrótem DCE (ang. Data Communication Equipment). Modem jest urządzeniem biernym, podporządkowanym terminalowi. Rozróżnienie to jest istotne z tego powodu, iż sygnały w porcie RS-232 są oznaczane z punktu widzenia urządzenia DTE. Na przykład linia TxD (ang. transmitted data) na urządzeniu DTE jest wyjściem danych, a na urządzeniu DCE jest wejściem danych. Z kolei linia RxD (ang. received data) jest na urządzeniu DTE wejściem danych, a na urządzeniu DCE wyjściem.

Jak sprawdzić, czy nasz port RS-232 jest w trybie DTE? Wystarczy zmierzyć napięcie na końcówce TxD. Dla DTE powinno wynosić około -12V (stan nieaktywny). W przypadku DCE końcówka ta jest wejściem i nie produkuje napięcia - zmierzone napięcie będzie w granicach 0V. Nie polecam tej operacji osobom początkującym - łatwo można coś uszkodzić w komputerze - OSTRZEGŁEM!

Złącze RS-232 pierwotnie zaprojektowano dla wtyku i gniazda 25 końcówkowego DB25. W standardzie uwzględniony został drugi kanał komunikacyjny. W praktyce jednak stosuje się pojedynczy kanał wraz z jego sygnałami potwierdzeń. Na komputerach osobistych PC stosowana jest wersja 9 końcówkowa DB9 i nią się tutaj głównie zajmiemy. Po stronie komputera stosuje się wtyczki DB9 typu male (męskie) z bolcami. Kable posiadają wtyki DB9 female (żeńskie) z otworami na wtyki. Numerki wtyku/otworu są zwykle umieszczane na wtyczce - czasami należy posłużyć się lupą, aby je poprawnie odczytać.

Poniższe połączenie złącza RS-232 female (żeńskie) może być stosowane do testów portu szeregowego na twoim komputerze. Linie danych i potwierdzeń zostały połączone. W ten sposób wysyłane dane trafią natychmiast z powrotem do portu. Test można wykonać za pomocą standardowego oprogramowania komunikacyjnego.

Druga wersja umożliwia pełne przetestowanie portu RS-232 za pomocą programów diagnozujących - np. Norton Diagnostics lub Chekit.

Testowanie odbywa się w kilku krokach. Dane zostają wysłane przez linię TxD, a odebrana informacja z linii RxD jest następnie porównywana z danymi wysłanymi. Zaletą drugiej wersji jest możliwość przetestowania linii RI, która służy do reakcji na sygnał dzwonka w modemie telefonicznym, który pojawia się przy próbie nawiązania połączenia zewnętrznego.

Najprostszym sposobem połączenia ze sobą dwóch komputerów PC przez złącze RS-232 jest wykorzystanie tzw. kabla modemu zerowego (ang. null modem cable). Nazwa pochodzi stąd, iż fizycznie w tym połączeniu nie występuje żaden modem - wystarczają same kable. Najprostsze połączenie wymaga jedynie trzech linii: TxD, RxD oraz GND. Nie są używane sygnały potwierdzające.

Jeśli oprogramowanie komunikacyjne wymaga obecności sygnałów potwierdzających, można zastosować poniższy kabel modemu zerowego, w którym zostały zapętlone sygnały potwierdzeń. Zaletą jest stosowanie tylko trzech przewodów do transmisji danych.

Kolejny kabel tworzy modem zerowy z częściowym potwierdzeniem transmisji.

I na koniec kabel modemu zerowego ze wszystkimi sygnałami potwierdzającymi.