RS-232C串行接口的简介

2.2 RS-232C串行接口硬件接口管脚的定义
RTS：发送请求，输出。当DTE需要向DCE发送数据时，向接收方（DCE）输出RTS信号。 CTS：发送允许或清除发送，输入。作为“清除发送”信号使用时，由DCE输出，当CTS有效时，DTE 将终止发送（如DCE忙或有重要数据要回送DTE）；而作为“允许发送”信号使用时，情况刚好相反：当 接收方接收到RTS信号后进入接收状态，接收方准备就绪后向请求发送方回送 CTS 信号，发送方检测到 CTS有效后，启动发送过程。
上的信号衰减的缘故。因为RS-232C标准采用单端发送和单端接收，易受共模噪声干扰，有时噪声幅度 高达好几伏，所以电平摆幅小了，噪声会淹没有用信号，可靠性差。另外，考虑到长线上的信号会衰减， RS-232C标准规定，要求驱动器输出端电平必须在±5V～±15V，负载端要大于+3V（逻辑0）或小于-3V （逻辑1），这意味着传输线上即使是衰减2～12V电平，负载端也可以正确有效地检测出逻辑1和逻辑0。 请注意：单片机串行口采用正逻辑的TTL电平，这样就存在TTL电平与EIA电平之间的转换问题。
2.2 RS-232C串行接口硬件接口管脚的定义
由于RS-232C接口标准并未定义连接器的物理特性，因此，出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的 连接器，其引脚的定义也各不相同。DB-25、DB-9定义见下图：
RS-232C的标准定义了25芯标准连接器中的20根信号线，其中2条地线、4条数据线、11条控制线、3 条定时信号线，剩下的5根线作备用或未定义。常用的只有DSR、DTR、RTS、CTS、RLSD、RI、TXD、RXD、 GND管脚。
息可以传送到各个从机或传送到某个指定的从机，而从机发出的信息只能被主机接收。
情况下，DTE和 DCE之间最大传输距离为15m。为了保证码元畸变小于4%的要求，接口标准在电气特性中
规定，驱动器的负载电容应小于2500pF。
2.远距离连接（>15m）
使用MODEM，但不通过交换式电话系统，而使用专用线进行长距离通信。此时，RI信号可以不使用。
TXD RXD RTS ┇ CTS DSR SG DCD RXD TXD RTS CTS DSR SG DCD
2.2 RS-232C串行接口硬件接口管脚的定义
在AT机及以后，不支持20mA电流环接口，使用DB-9连接器，作为提供多功能I/O卡或主板上COM1和 COM2两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的9个信号。DB-9型连接器的引脚分配与DB-25型引脚信 号完全不同。因此，若与配接DB-25型连接器的DCE设备连接，必须使用专门的电缆线。
DB9-DB9 DB25-DB25 DB9-DB25
2-3；3-2；5-5 2-3；3-2；7-7 2-2；3-3；5-7
上面是对微机标准串行口而言的还有许多非标准设备，如接收GPS数据或电子罗盘数据，只要记住
一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼此交叉，信号地对应相接。
8针圆形串口接线：2“逻辑地” ，4“TXD” ，7“RXD”。 9针D型串口接线：2“RXD”，3“TXD” ，5“逻辑地”。
2.2 RS-232C串行接口硬件接口管脚的定义
TXD：串行数据发送引脚，输出。 RXD：串行数据接收引脚，输入。 DSR：数据设备（DCE）准备就绪信号，输入，主要用于接收联络。当DSR信号有效时，表明本地的
数据设备（DCE）处于就绪状态。
DTR：数据终端（DTE）准备就绪信号，输出，用于DTE向DCE发送联络。当DTR信号有效时，表示DTE 可以接收来自DCE的数据。
第2部分 RS-232C串行接口的简介
2.1 信号电平
2.2 RS-232C串行接口硬件接口管脚的定义
2.3 RS-232C接口的串行通信三线制接线
2.4 RS-232C接口的串行通信连接 2.5 RS-232C接口的串行通信缺点 2.6 RS-232C接口的串行通信连接方式
为了使通信能够顺利第进行，通信双方必须就通信的规则事先进行约定，这种约定好的并在通信 过程中双方共同遵守的规则称为通信协议。它包括收、发双方的同步方式、数据格式、传输速率差错检 验方式及其纠正方式、通信进程的控制等。 RS-232C是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）于1962年制定的一种串行 通信接口标准（1987年1月修改的RS-232C标准称为RS-232D，不过两者差别不大，因此仍可用旧标准）。 RS-232C接口标准规定了在串行通信中数据终端设备（简称DTE ，如个人计算机）和数据通信设备 （简称DCE，如调制解调器）间物理连接线路的机械、电气特性，以及通信格式和约定，该标准是异步 串行通信中应用最广泛的总线标准。
2 计 算 接
2 终机ຫໍສະໝຸດ 口调 制 解 调 器
专用电话线
调 制 解 调 器
┇ 端
采用MODEM时RS-232信号线的使用
不采用MODEM时RS-232信号线的使用
2.5 RS-232C接口的串行通信的缺点
（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换
电路方能与TTL电路连接。
2.6 RS-232C接口串行通信的连接方式
1.双机串行异步通信
利用串行口可以实现两台机器间的全双工通信。如下图：
2.主从式多机通信
在主从式多机系统中，有一台主机，多台从机，利用这种方式可以构成各种分布式控制系统，其系
统结构如下图。其中，n个从机各有惟一的一个地址码，地址码是识别从机身份的标志。主机发出的信
RS-232C接口采用的是负逻辑，并且逻辑电平幅值很高，摆幅很大。EIA与TTL之间的差异，如下表所 示。显然，EIA与计算机或终端所采用TTL逻辑电平和逻辑关系并不兼容。需要经过转换，通信设备才能 与计算机或终端进行数据交换。EIA与TTL之间的转换采用专用芯片来完成。单向转换芯片实现TTL→EIA 转换的，如 MC1488 、 SN75150 ；实现EIA→TTL转换的，如 MC1489 、 SN75154 。双向转换芯片可实现 TTL→EIA双向转换的如MAX232。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20kbps；因此在CPLD开发板中，综合程序波特率只能 采用19200，也是这个原因。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干
扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，在不使用MODEM时，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能在15米左右。
2.3 RS-232C接口的串行通信三线制接线
在工程当中经常会用到RS-232C串口，一般是圆头8针与D型9针两种串口。在一定的条件下，必须要 自己制作一个相应的“圆头或者是D型的”串口。 实际上，RS-232C接口联络信号没有严格定义，通过RS-232C接口标准通信的两个设备可能只使用其 中的一部分联络信号，在极端情况下也可能不使用联络信号，只通过TXD、RXD和GND三根连线实现串行 通信。 RS-232C接口的串行通信三线制接线方法：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口 相连或一个串口和多个串口相连。同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，对9针串口或25针串口， 均是2与3直接相连。两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口）则连 接不同，串口连接如下表所示。
2.1 信号电平
EIA-RS-232C接口标准对信号的逻辑定义（EIA逻辑）逻辑1（Mark）在驱动器输出端为-5V～-15V， 在负载端要求小于-3V。逻辑0在驱动器输出端为+5V～+15V，在负载端要求大于+3V。
EIA-RS-232C接口采用这么高的逻辑电平和电平摆幅，是为了提高抗噪声干扰的能力和补偿传输线
2.4 RS-232C接口的串行通信连接
1.近距离连接（<15m）
在通信速率低于 20kb/s 时， RS-232C 接口的串行通信所直接连接的最大物理距离为 15m 。不使用
MODEM时，称零MODEM方式，只用3条线（发送线TXD，接收线RXD，信号地线GND），就能进行全双工通信。 微机系统中，通常都采用零MODEM方式进行通信。 最大直接传输距离说明：RS-232C接口的串行通信标准规定，若不使用MODEM，在码元畸变小于4%的