串行通信接口标准详解
串行通信接口及总线标准
RS-4
定义
RS-485是一种改进的串行 通信接口标准，由EIA制定。
特点
采用差分信号传输方式， 具有多站能力、高抗干扰 能力和长距离传输能力。
应用
广泛应用于工业自动化、 楼宇自动化和智能家居等 领域。
SPI
定义
应用
SPI是一种同步串行通信协议，由摩托 罗拉公司制定。
常用于微控制器和外围设备之间的通 信。
感谢观看
详细描述
在工业自动化控制系统中，各种设备如传感器、执行器、控制器等需要实时地进行数据交换和通信。 串行通信接口能够提供稳定、可靠的连接，使得设备间能够高效地传输数据，实现自动化控制和监测 。这有助于提高生产效率、降低成本、减少故障发生率。
智能家居系统
总结词
串行通信接口在智能家居系统中发挥关键作用，能够实现家庭设备的互联互通，提升家居生活的便利性和舒适度。
VS
详细描述
物联网设备间需要进行大量的数据交换和 通信，以实现设备的远程监控和管理。串 行通信接口能够提供高效、可靠的数据传 输服务，使得设备间能够稳定地进行通信 。这有助于促进物联网的发展和应用，提 高设备的可维护性和可管理性，降低运营 成本。
汽车电子系统
总结词
串行通信接口在汽车电子系统中具有重要价 值，能够实现汽车各系统间的信息共享和协 同工作，提高汽车的安全性和可靠性。
数据传输速率较慢。
03
02
特点
04
数据传输距离较远。
数据传输线少，成本低。
05
06
适用于不同设备之间的通信。
串行通信接口的重要性
01
02
03
04
实现设备之间的数据交换和通 信。
简化电路设计，降低成本。
串行数据通信的接口标准
串行数据通信的接口标准
串行数据通信的接口标准是用于规范串行数据通信的硬件和软件接口。
这些标准使得不同的设备能够以一致的方式进行数据传输和接收。
常见的串行数据通信接口标准包括RS-232、RS-485、RS-422、RS-423等。
RS-232是一种非常常见的串行通信接口标准，被广泛用于连接计算机和其他设备。
它使用9个引脚，其中包括5个用于数据传输，4个用于控制信号。
RS-232接口可以实现点对点的通信，但传输距离较短，通常在15米以内。
RS-485和RS-422接口标准是RS-232的改进版，它们使用差分信号传输方式，因此具有更远的传输距离和更好的抗干扰能力。
RS-485通常用于多点通信，可以实现多个设备之间的连接。
而RS-422则适用于一对一的通信。
RS-423接口标准与RS-422类似，但使用不同的电平标准。
它也适用于一对一的通信，但具有更高的数据传输速率。
这些串行数据通信接口标准都有各自的特点和适用范围，因此在选择使用哪种接口标准时，需要根据实际需求进行考虑。
串行通信接口详细
数据的发送和接收分别由两根可以在两个不同的站点同
时发送和接收的传输线进行传送，通信双方都能在同一时刻
进行发送和接收操作，选择的传送方式称为全双工制。
A站
B站
发送器
接收器
接收器
特点：①每一端都有发送器和接收器 ②有二条传送线
应用：交互式应用，远程监测控制
发送器
（三）信号的调制和解调(远程通讯)
计算机的通信是要求传送数字信号，而在进行远程数据通 信时，线路往往是借用现有的公用电话网，但是，电话网是为 音频模拟信号的设计的。一般为300～3400Hz，不适合于数据 信号。
4 5 6 20
2.远距离连接（>15m）
4 5 6 20
1）需用MODEM和专用电话线
2）需用2～9条信号线（在接口与MODEM之间）
计 算 机
接 口
2
TXD RXD RTS
调
┇ CTS DSR
制 解
SG 调
DCD 器
调
制
专用电话线
解 调
器
TXD
RXD 2
RTS
终
CTS DSR ┇
SG
端
DCD
采用MODEM时RS-232信号线的使用
RS-485标准只对接口的电气特性做出规定(只规 定了平衡驱动器和接收器的电特性)，而不涉及 接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立 自己的高层通信协议。
RS-485需要2个终接电阻，其阻值要求等于传输 电缆的特性阻抗。终接电阻接在传输总线的两端。 （大多数双绞线特性阻抗大约在100Ω至120Ω之 间）
3.RS-232C接口信号的定义。见书134表5.2 。 25线：数据线4条（2，3，14，16） 控制线11条（4，5，6，8，12，13，19，20，22，23） 定时信号线3条（15，17，24） 地线2条（1，7） 备用5条（9，10，11，18，25） 未定义
Serial接口详解
Serial接口详解Serial接口是一种用于在计算机和其他设备之间传输数据的通信接口，该接口通常被用于串行通信。
本文将详细介绍Serial接口的工作原理和使用方法。
1. 基本概念1.1 串行通信串行通信是一种逐位地传输数据的方式。
与并行通信相比，串行通信只使用一个传输线路来传送数据，这使得串行通信在连接距离较远的设备之间具有更好的灵活性和可扩展性。
1.2 Serial接口Serial接口是一种用于串行通信的硬件和软件接口。
它将计算机或控制器与设备之间的数据传输进行协调和管理。
2. 工作原理2.1 传输方式Serial接口通过逐位地传输数据来进行通信。
数据以比特（bit）的形式通过传输线路传输。
串行通信是一个双向的过程，即数据可以在两个方向上进行传输。
2.2 传输速率Serial接口的传输速率以波特率（baud rate）来度量。
波特率表示每秒钟传输的比特数。
波特率越高，数据传输速度越快。
2.3 数据帧数据帧是Serial接口传输的数据单元。
它包含了数据位、起始位、停止位和可能的校验位。
起始位和停止位用于标识数据的起始和结束，而校验位用于验证数据的完整性。
3. 使用方法3.1 连接设备使用Serial接口进行通信时，首先需要将计算机或控制器与目标设备进行连接。
这通常涉及使用串行线缆将两个设备的串行端口相连。
3.2 配置通信参数在进行Serial通信之前，需要配置一些通信参数，如波特率、数据位、停止位和校验位等。
这些参数需要与目标设备的配置相匹配，才能实现有效的通信。
3.3 通信协议使用Serial接口进行通信时，需要定义一套通信协议。
通信协议包括发送和接收数据的格式、数据帧的结构以及错误处理等内容。
4. 总结通过本文，我们详细了解了Serial接口的工作原理和使用方法。
Serial接口是一种常用的通信接口，它通过串行通信的方式实现数据传输。
熟悉Serial接口的原理和使用方法，有助于我们在实际应用中正确地配置和操作Serial接口，实现可靠的数据传输。
串行通信接口标准
接口技术
RS－ 232C
RXD
TXD
1
16
MAX 232
2
15
3
14
4 13
5
12
6
11
7
10
8
9
1
8
2
7
3
4
MAX 485
RS-485 R-/T-
R+/T+
DTR RS－232C与RS－485电平转换原理图
微型计算机基本原理与接口技术
1.1 RS－232C接口标准
接口技术
传送距离较远：传送距离一般可达30m。 若采用光电隔离20mA的电流环进行传送，其 传送距离可以达到1000m。
采用负逻辑传送：
规定逻辑“1”电平为－5V～－15V 逻辑“0”电平为＋5V～＋15V。
1.1 RS－232C接口标准
接口技术
2．RS－232C信号定义及说明
微型计算机基本原理与接口技术
串行通信接口标准
接口技术
串行通信接口标准在机械特性、电气特性 和信号功能等方面作了规定。
机械特性：对用于通信接口连接的插头、插 座的尺寸、插脚数目、引脚分配、插脚与插 孔的尺寸等进行规定。
电气特性：对通信信号的逻辑电平、最高传 送速率、发送与接收电路的特性进行规定。
信号功能：对通信信号的名称、含义、传送 方向及相互关系等进行说明。
RS－232C标准接口共有25条，常用的如下：
发送数据（TXD）、
接收数据（RXD）
信号地（SG）
数据准备好（DSR）
数据终端准备就绪（DTR）
接收线路信号检出（DCD）
振铃（RI）
1.1 RS－232C接口标准
EIA RS-232-C标准详解
EIA RS-232-C标准EIA RS-232-C是由美国电子工业协会EIA制定的串行通信物理接口标准。
最初是远程数据通信时，为连接数据终端设备DTE（Data Terminal Equipment，数据通信的信源，如计算机）和数据通信装置DCE（Data Circuit-terminal Equipment、数据通信中面向用户的设备，如调制解调器）而制定的。
它规定以25芯或9芯的D型插针连接器与外部相连。
这个连接器上的基本信号定义如表8-1所示。
表8-1 RS－232－C标准接口信号通信将在数据终端设备（DTE）和数据通信装置（DCE）之间进行，信号线中的RTS、CTS、DSR和DTR为控制信号，其含义如下：RTS（请求传送）：当数据终端设备（DTE）需向数据通信装置（DCE）发送数据时，该信号有效，请求数据通信装置接收数据。
CTS（允许传送）：如数据通信装置（DCE）处于可接收数据的状态，此信号有效，允许数据终端设备（DTE）发送数据。
反之，如数据通信装置（DCE）处于不可接收数据的状态，此信号无效，不允许数据终端设备（DTE）发送数据。
DSR（数据设备就绪）、DCD（数据载波检测）：当数据通信装置（DCE）需向数据终端设备（DTE）发送数据时，该信号有效，请求数据终端设备（DTE）接收数据。
DTR（数据终端就绪）：如数据终端设备（DTE）处于可接收数据的状态，此信号有效，允许数据通信装置（DCE）发送数据。
反之，如数据终端设备（DTE）处于不可接收数据的状态，此信号无效，不允许数据通信装置（DCE）发送数据。
因而采用RS-232标准的通信，除了连接发送和接收的数据线外还需连接控制信号。
图8-3为采用RS-232标准进行通信常用的连接方法。
图8-3 RS-232标准通信常用的连接方法为实现数据的传输，A端与B端的发送和接收的数据线相互连接，A端的请求传送（RTS）与B端的数据通信装置就绪、数据载波检测（DSR、DCD）相连，B端的数据终端设备就绪（DTR）信号与A端的允许传送（CTS）相连。
常见的串行通讯接口标准
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总第 #1 卷 第 2’2 期
电测与仪表
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’33! 年 第 2 期
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示。
功能特性
常只使用“ 信号地” 、 “ 发送数据” 和“ 接收数据” 等信 号线来建立信息传输， 如图 # 所示。
（ 在 $%&’#’( 的基础上对信号线做了 调 整 ， !）
图!
经 6789: 进行双向串行通讯接口联接
（ #） $%&2’’? 标准插针数为 #0 根。 （ 传速率可达 !36= ; >。 2） （ 接收器输入灵敏度为@’33:A 。 4） 驱 动 器 输 出 为 @’A （ 带负载） 或 @-A （ 无负 （ -） 载） ， 接收器输入电平可低到@’33:A。
$%&’#’( 接 口 的 主 要 信 号 线 及 功 能 如 表 ! 所
表!
插针号 名称
!"4 $%&’#’( 接口标准存在的问题 $%&’#’( 接口主要信号线
插针号 名称 功能 数据建立就绪 信号接地 载波检测 数据终端准备就绪 振铃指示
（ !）由于 $%&’#’( 标准受到电容允许值的约 束， 其传输距离一般不超过 !4 米。 （ 当信号距 ’） $%&’#’( 标 准 要 求 信 号 地 共 用 ， 离较大时， 会使电平偏移较大， 将发生逻辑错误。 （ #） $%&’#’( 在 电 平 转 换 时 采 用 的 是 单 端 输 入 ; 输出， 传输过程中噪声的干扰， 会使信号发生畸 变， 故抗干扰能力差。 （ 2） $% &’#’( 标 准 的 最 高 数 据 传 输 速 率 为
串口通讯—RS-232-C详解
串口通讯—RS-232-C详解 电子工程师网站串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。
但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。
所以，以RS-232C为主来讨论。
RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会）与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。
它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。
这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。
由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。
在讨论RS-232C接口标准的内容之前，先说明两点：首先，RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE（Data Communication Equipment)而制定的。
因此这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。
但目前它又广泛地被借来用于计算机（更准确的说，是计算机接口）与终端或外设之间的近端连接标准。
显然，这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的，甚至是相矛盾的。
有了对这种背景的了解，我们对RS-232C标准与计算机不兼容的地方就不难理解了其次，RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE立场上，而不是站在DCE的立场来定义的。
由于在计算机系统中，往往是CPU和I/O设备之间传送信息，两者都是DTE，因此双方都能发送和接收。
一、RS-232-CRS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS（ecommeded standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
eia232接口标准
eia232接口标准
EIA-232接口标准，也称为RS-232，是一种串行通信接口标准。
它是由美国电子工业协会（EIA）为数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间的串行二进制数据交换而制定的标准。
EIA-232接口标准的特点包括：
1.电压范围：EIA-232接口标准的电压范围为-15V至+15V，逻辑0表示5V
至15V，逻辑1表示-15V至-5V。
2.传输速率：EIA-232接口标准支持最高传输速率为20kbps。
3.连接方式：EIA-232接口标准使用DB-25插头/插座连接器，通过25根信
号线进行数据传输。
4.距离限制：由于信号衰减问题，EIA-232的有效传输距离通常不超过15米。
EIA-232接口标准在计算机和其他外部设备之间的通信中得到广泛应用，例如在调制解调器、终端和打印机等设备之间的连接。
然而，随着技术的发展，新的串行通信接口标准如USB和Bluetooth已经逐渐取代了EIA-232接口标准。
总结来说，EIA-232接口标准是一种串行通信接口标准，通过DB-25连接器和25根信号线进行数据传输，支持最高传输速率为20kbps，广泛应用于计算机和其他外部设备之间的通信。
尽管已经逐渐被新的串行通信接口标准取代，但在某些老式设备和特定应用中仍然被使用。
PLC常用通信接口标准1RS232C
PLC通信主要采用串行异步通信，其常用的串行通信接口标准有RS-232C、RS-422A和RS-485等。
RS-232C
RS-232C是美国电子工业协会EIA于1969年公布的通信协议，它的全称是“数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。
RS-232C接口标准是目前计算机和PLC中最常用的一种串行通信接口。
RS-232C采用负逻辑，用-5～-15V表示逻辑“l”，用+5～+15V表示逻辑“0”。
噪声容限为2V，即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1”。
RS-232C只能进行一对一的通信，RS-232C可使用9针或25针的D型连接器，表7-1列出了RS-232C接口各引脚信号的定义以及9针与25针引脚的对应关系。
PLC一般使用9针的连接器
表7-1 RS-232C接口引脚信号的定义
如图7-6a所示为两台计算机都使用RS-232C直接进行连接的典型连接；如图7-6b所示为通信距离较近时只需3根连接线。
图7-6 两个RS-232C数据终端设备的连接
如图7-7所示RS-232-C的电气接口采用单端驱动、单端接收的电路，容易受到公共地线上的电位差和外部引入的干扰信号的影响，同时还存在以下不足之处：
图7-7 单端驱动单端接收的电路
1）传输速率较低，最高传输速度速率为20kbps。
2）传输距离短，最大通信距离为15m。
3）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。
通用串行通信接口标准(USB)
微计算机系统
微计算机系统
USB包的类型 包的类型
PACKET类型 Token Token Token Token Data Data Handshake Handshake Handshake Special PID名称 OUT IN SOF SETUP Data0 Data1 ACK NAK Stall PRE PID3 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 PID2 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 PID1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 PID0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0
8BIT SYNC 8BIT PID
微计算机系统 6 USB的特点及应用 1.特点 USB计术的应用是计算机外设总线的重大变革。 USB有着很多优点： 1）用一种连接器类型连接多种外设。 USB对连接设备没有任何限制，仅提出了准则及带宽上界。USB统 一的4针插头取代了种类繁多的串、并插头，实现了将计算机常规 I/O设备，多媒体设备，通信设备以及家用电器统一为一种接口的愿 望。 2）用一个接口连接大量的外设 USB采用星形层次结构和HUB计术，允许一个USB主控机可连接多 达127个外设。两个外设间的距离可达5M，扩展灵活。 3）连接简单快捷 USB能自动识别USB系统中设备的接入或移走，真正做到即插即用； USB支持机箱外的热插拔连接，设备连接到USB时，不必打开机箱 或关电源。 4）总线提供电源 USB能提供5V,500mA的电源。 5）速度加快了 USB1.1版本有两种速度，高速（全速）为12MB/S，低速为1.5MB/S USB2.0 480MB/S
微计算机系统 B系统拓扑结构 USB协议定义了在USB系统中宿主Host与USB设备间的连接和通信， 其物理拓扑结构是星状的层层向上方式，也可看成一级与一级的级 连方式。允许最多连接127个设备，最上层是USB主控器。
RS232接口
RS232接口计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。
由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。
在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。
RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。
它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
（1）接口的信号内容：实际上RS-232-C的25条引线中有许多是很少使用的，在计算机与终端通讯中一般只使用3-9条引线。
RS-232-C最常用的9条引线的信号内容见附表1所示（2）接口的电气特性在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。
即：逻辑“1”，-5— -15V；逻辑“0” +5— +15V 。
噪声容限为2V。
即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑“0”，高到-3V的信号作为逻辑“1” 。
(3) 接口的物理结构RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端. 一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即“发送数据”、“接收数据”和“信号地”。
所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。
（4）传输电缆长度：由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺（15.24米），其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，美国DEC公司曾规定允许码元畸变为10%而得出附表2 的实验结果。
RS-232串行接口标准简介
RS-232串行接口标准简介
目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。
RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。
RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯
图1
收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚（信号地）的电平，DB25各引脚定义参见图1。
典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。
当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。
接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。
由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V 左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。
RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。
所以RS-232适合本地设备之间的通信。
其有关电气参数参见表1。
串行通信
串口是串行接口（serial port）的简称，也称为串行通信接口或COM接口。
串口通信是指采用串行通信协议（serial communication）在一条信号线上将数据一个比特一个比特地逐位进行传输的通信模式。
串口按电气标准及协议来划分，包括RS-232-C、RS-422、RS485等。
1.串行通信在串行通信中，数据在1位宽的单条线路上进行传输，一个字节的数据要分为8次，由低位到高位按顺序一位一位的进行传送。
串行通信的数据是逐位传输的，发送方发送的每一位都具有固定的时间间隔，这就要求接收方也要按照发送方同样的时间间隔来接收每一位。
不仅如此，接收方还必须能够确定一个信息组的开始和结束。
常用的两种基本串行通信方式包括同步通信和异步通信。
1.1串行同步通信同步通信（SYNC:synchronous data communication）是指在约定的通信速率下，发送端和接收端的时钟信号频率和相位始终保持一致（同步），这样就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。
同步通信把许多字符组成一个信息组（信息帧），每帧的开始用同步字符来指示，一次通信只传送一帧信息。
在传输数据的同时还需要传输时钟信号，以便接收方可以用时针信号来确定每个信息位。
同步通信的优点是传送信息的位数几乎不受限制，一次通信传输的数据有几十到几千个字节，通信效率较高。
同步通信的缺点是要求在通信中始终保持精确的同步时钟，即发送时钟和接收时钟要严格的同步（常用的做法是两个设备使用同一个时钟源）。
在后续的串口通信与编程中将只讨论异步通信方式，所以在这里就不对同步通信做过多的赘述了。
1.2串行异步通信异步通信（ASYNC:asynchronous data communication），又称为起止式异步通信，是以字符为单位进行传输的，字符之间没有固定的时间间隔要求，而每个字符中的各位则以固定的时间传送。
在异步通信中，收发双方取得同步是通过在字符格式中设置起始位和停止位的方法来实现的。
RS232、RS485串行通信接口标准
5.2.3 接地与匹配
1、接地问题
▪ 当使用环境较恶劣，传输距离较远或传 输速率很高时，建议使用带屏蔽线的双绞 线电缆，屏蔽线作为地线，且在电缆的一 端（如主站一端）应可靠地接入大地，电 缆的另一端（如从站一端）则悬空。
▪ 因为电缆两端接地时的电位不可能完全相 等，所以会在屏蔽线中产生地电流而产生 干扰。
大。
2、最大负载电容<2500pf
3、不具有抗共模干扰特性
RS232、RS485标准性能比较
接口 操作方式 最大距离
RS-232C 单端 15m（24kb/s）
RS-485 差动方式 1200m （100kb/s）
最大速率 最大驱动器/接收器数目
接收灵敏度 驱动器输出阻抗 接收器负载阻抗 负载阻抗
单片机及 PC机电平
RS-232C 的电平
逻辑0 0～30％Vcc
+5～+15V
逻辑1 70％Vcc～Vcc
-15～5V
▪ 为什么要电平转换？距离。
▪ 为什么要使用MAX232？
MAX232芯片内部有一个电源电压转换器，可以 把输入的+5V电源电压变换成为RS-232输出电平 所需要的正负10V电压，所以，采用此芯片的串 行通信系统只需单一的5V电源就可以了。加上价 格适中，硬件接口简单。故被广泛采用。
即需要一个统一的串行通 信接口。
5.1、 RS-232总线标准
RS-232总线标准接口及其电气特性 RS-232C 修改次数 标识号 推荐标准
RS-232是美国EIA制定的一种串行物理接 口标准。
RS232接口标志主要对串行通信的连接电缆、机械、 电气特性信号功能以及传送的过程进行了明确的规定。
由于 RS-485 通信是一种半双工通信，发送和 接收共用同一物理通道，在任意时刻只允许一台 单片机处于发送状态，因此要求应答的单机必须 在侦听到总线上呼叫信号已经发送完毕，并且没 有其它单机发出应答信号的情况下才能应答。
RS232、RS485串行通信接口标准
(1) 复位时，主从机都应该处于接收状态。芯片 的发送和接收功能转换是由芯片的 /RE、DE 端 控制的。/RE=1，DE=1 时，处于发送状态； /RE=0，DE=0 时， 处于接收状态。一般使用单 片机的一根口线连接 /RE、DE 端。在上电复位 时，由于硬件电路稳定需要一定的时间，并且单 片机各端口复位后处于高电平状态，这样就会使 总线上各个分机处于发送状态，加上电时各电路 的不稳定，可能向总线发送信息。
驱动器输入：1输出使能 、0禁止输出 地
6
7 8
A
B VCC
接收器同相输入和驱动器非反相输出端
接收器反相输入和驱动器反相输出端 电源（4.75V~5.25V）
发送功能：输入 /RE × × 0 1 DE 1 1 0 0 DI 1 0 × ×
输出 B 0 1 高阻 高阻 A 1 0 高阻 高阻
接收功能：输入 /RE 0 0 0 1 DE 0 0 0 0 A-B >+0.2V <-0.2V 输入开路 ×
RS232、RS485标准性能比较
接口 操作方式 最大距离 最大速率 最大驱动器/接收器数目 接收灵敏度 驱动器输出阻抗 接收器负载阻抗 负载阻抗 对共用电电压范围（V） RS-232C 单端 15m（24kb/s） 20 kb/s 1收1发 正负3V 300 Ω 3～7kΩ 3～7kΩ 正负25 RS-485 差动方式 1200m （100kb/s） 10M b/s 1发32收 正负0.2V 120KΩ >12 KΩ 60 Ω -7～+12
因此，如果用一根口线作发送和接收控制 信号，应该将口线反向后接入芯片的控制端，使 上电时芯片处于接收状态。 另外，在主从机软件上也应附加若干处理措 施，如上电时或正式通信之前，对串行口做几次 空操作，清除端口的非法数据和命令。
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几种串行通信接口标准详解在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换数据和信息。
1969年，美国电子工业协会(EIA)公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准，该标准定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)间按位串行传输的接口信息，合理安排了接口的电气信号和机械要求，在世界范围内得到了广泛的应用。
但它采用单端驱动非差分接收电路，因而存在着传输距离不太远(最大传输距离15m)和传送速率不太高(最大位速率为20Kb/s)的问题。
远距离串行通信必须使用Modem，增加了成本。
在分布式控制系统和工业局部网络中，传输距离常介于近距离(＜20m＝和远距离(＞2km)之间的情况，这时RS-232C（25脚连接器）不能采用，用Modem又不经济，因而需要制定新的串行通信接口标准。
1977年EIA制定了RS-449。
它除了保留与RS-232C兼容的特点外，还在提高传输速率，增加传输距离及改进电气特性等方面作了很大努力，并增加了10个控制信号。
与RS-449同时推出的还有RS-422和RS-423，它们是RS-449的标准子集。
另外，还有RS-485，它是RS-422的变形。
RS-422、RS-423是全双工的，而RS-485是半双工的。
RS-422标准规定采用平衡驱动差分接收电路，提高了数据传输速率(最大位速率为10Mb/s)，增加了传输距离(最大传输距离1200m)。
RS-423标准规定采用单端驱动差分接收电路，其电气性能与RS-232C几乎相同，并设计成可连接RS-232C和RS-422。
它一端可与RS-422连接，另一端则可与RS-232C连接，提供了一种从旧技术到新技术过渡的手段。
同时又提高位速率(最大为300Kb/s)和传输距离(最大为600m)。
因RS-485为半双工的，当用于多站互连时可节省信号线，便于高速、远距离传送。
许多智能仪器设备均配有RS-485总线接口，将它们联网也十分方便。
串行通信由于接线少、成本低，在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用，产品也多种多样一.RS-232-C详解串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。
但都是在RS-232标准的基础上经过改进而形成的。
所以，以RS-232C为主来讨论。
RS-323C标准是美国EIA(电子工业联合会）与BELL等公司一起开发的1969年公布的通信协议。
它适合于数据传输速率在0～20000b/s范围内的通信。
这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。
由于通行设备厂商都生产与RS-232C制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用。
在讨论RS-232C接口标准的内容之前，先说明两点：首先，RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE（Data Communication Equipment)而制定的。
因此这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。
但目前它又广泛地被借来用于计算机（更准确的说，是计算机接口）与终端或外设之间的近端连接标准。
显然，这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的，甚至是相矛盾的。
有了对这种背景的了解，我们对RS-232C 标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。
其次，RS-232C标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE立场上，而不是站在DCE的立场来定义的。
由于在计算机系统中，往往是CPU和I/O设备之间传送信息，两者都是DTE，因此双方都能发送和接收。
1. RS-232-CRS-232C标准（协议）的全称是EIA-RS-232C标准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会，RS（ecommeded standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969），在这之前，有RS232B、RS232A。
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
常用物理标准还有有EIA�RS-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、EIA�RS-485。
这里只介绍EIA�RS-232-C（简称232，RS232）。
例如，目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口。
1) 电气特性EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD和RxD上：逻辑1(MARK)=-3V～-15V逻辑0(SPACE)=+3～＋15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上：信号有效（接通，ON状态，正电压）＝+3V～+15V信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V～-15V以上规定说明了RS-323C标准对逻辑电平的定义。
对于数据（信息码）：逻辑“1”（传号）的电平低于-3V，逻辑“0”（空号）的电平告语+3V；对于控制信号；接通状态（ON）即信号有效的电平高于+3V，断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V，也就是当传输电平的绝对值大于3V时，电路可以有效地检查出来，介于-3～+3V之间的电压无意义，低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在±(3～15)V之间。
图1EIA-RS-232C与TTL转换：EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态，与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。
因此，为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。
实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。
目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换，而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换。
MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换，图1显示了1488和1489的内部结构和引脚。
MC1488的引脚(2)、(4,5)、(9,10)和(12,13)接TTL输入。
引脚3、6、8、11输出端接EIA-RS-232C。
MC1498的14的1、4、10、13脚接EIA输入，而3、6、8、11脚接TTL 输出。
具体连接方法如图2所示。
图中的左边是微机串行接口电路中的主芯片UART，它是TTL器件，右边是EIA-RS-232C连接器，要求EIA高电压。
因此，RS-232C所有的输出、输入信号都要分别经过MC1488和MC1498转换器，进行电平转换后才能送到连接器上去或从连接器上送进来。
2) 连接器的机械特性：连接器：由于RS-232C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。
下面分别介绍两种连接器。
a. DB-25：PC和XT机采用DB-25型连接器。
DB-25连接器定义了25根信号线，分为4组：异步通信的9个电压信号（含信号地SG）2，3，4，5，6，7，8，20，2220mA电流环信号9个（12，13，14，15，16，17，19,23，24）空6个（9，10，11，18，21，25）保护地（PE）1个，作为设备接地端（1脚）DB-25型连接器的外形及信号线分配如图3所示。
注意，20mA电流环信号仅IBM PC和IBM PC/XT机提供，至AT机及以后，已不支持。
图2图3电缆长度：在通信速率低于20kb/s时，RS-232C所直接连接的最大物理距离为15m（50英尺）。
最大直接传输距离说明：RS-232C标准规定，若不使用MODEM，在码元畸变小于4%的情况下，DTE和DCE之间最大传输距离为15m（50英尺）。
可见这个最大的距离是在码元畸变小于4%的前提下给出的。
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。
3) RS-232C的接口信号RS-232C规标准接口有25条线，4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线，常用的只有9根，它们是：a. 联络控制信号线：数据装置准备好（Data set ready-DSR）——有效时（ON）状态，表明MODEM 处于可以使用的状态。
数据终端准备好(Data set ready-DTR)——有效时（ON）状态，表明数据终端可以使用。
这两个信号有时连到电源上，一上电就立即有效。
这两个设备状态信号有效，只表示设备本身可用，并不说明通信链路可以开始进行通信了，能否开始进行通信要由下面的控制信号决定。
请求发送(Request to send-RTS)——用来表示DTE请求DCE发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（ON状态），向MODEM请求发送。
它用来控制MODEM 是否要进入发送状态。
允许发送（Clear to send-CTS）——用来表示DCE准备好接收DTE发来的数据，是对请求发送信号RTS的响应信号。
当MODEM已准备好接收终端传来的数据，并向前发送时，使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线TxD发送数据。
这对RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。
在全双工系统中作发送方式和接收方式之间的切换。
在全双工系统中，因配置双向通道，故不需要RTS/CTS联络信号，使其变高。
接收线信号检出(Received Line detection-RLSD)——用来表示DCE已接通通信链路，告知DTE准备接收数据。
当本地的MODEM收到由通信链路另一端（远地）的MODEM送来的载波信号时，使RLSD信号有效，通知终端准备接收，并且由MODEM 将接收下来的载波信号解调成数字两数据后，沿接收数据线RxD送到终端。
此线也叫做数据载波检出(Data Carrier dectection-DCD）线。
振铃指示(Ringing-RI)——当MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效（ON状态），通知终端，已被呼叫。
b. 数据发送与接收线：发送数据(Transmitted data-TxD)——通过TxD终端将串行数据发送到MODEM，(DTE→DCE)。
接收数据(Received data-RxD)——通过RxD线终端接收从MODEM发来的串行数据，(DCE→DTE)。
c. 地线有两根线SG、PG——信号地和保护地信号线，无方向。
上述控制信号线何时有效，何时无效的顺序表示了接口信号的传送过程。
例如，只有当DSR和DTR都处于有效（ON）状态时，才能在DTE和DCE之间进行传送操作。