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串口控制线的制作和USB转串口线的选购方法 (组图)

2008-09-25 09:41

最近 , 需要对网络交换机进行调试，发现交换机没有串口控制线，交换机是 3Com 的 3300 和3900．于是决定自己制作。花了些功夫才焊好串口控制线，又做了一条USB转串口线，以便用笔记本电脑来调试。其间经历许多周折，现在记录下来，给遇到类似问题的读者借鉴。

开始制作串口控制线时首先上网搜索，找到的 3Com 交换机串口控制线是Modem 连接方式，有最简单的 3 线制(发送、接收、信号地 ) 和标准的7线制。焊接好试了都不行。既然没有现成的线序，决定深入研究一下串口的工作原理，以便制作出能用的串口控制线。

这里从硬件角度简述串口的线序、各脚电压、各脚电流。了解了这些参数，再经过测量分析，就可以判断什么样的串口才是正常的了。

计算机出现之前 , 为连接串口设备， EIA 制定了 RS232 标准。 PC 机出现后，已有的串口设备成为 PC机外设，自然采用RS232 标准。目前 PC 机的串行通信接口采用 EIA-RS-232C 标准， C 代表 1969年最新一次的修改。EIA-RS-232( ：标准对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能作了规定。EIA-RS-232C标准用正负电压来表示逻辑状态，在数据信号线上若电压在 -3V ～ -15V 之间表示逻辑 1 ，若电压在 +3V～ +15V之间表示逻辑 0 ：在控制信号线上若电压在 -3V ～ -15V 之间表示断开状态，若电压在 +3V ～+15V之间表示接通状态。介于 -3V ～ +3V 之间和低于-15V 、高于 +15V 的电压无意义。

而 (CPU 和终端则采用 TTL 电平及正逻辑， TTL 电平用 +5V 表示逻辑 1 ，0V 表示逻辑 0 ，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。 EIA-RS-232C 标准没有定义连接器的物理特征．因此出现了 DB-25、DB-15 和DB-9 各种类型的连接器， PC 机的 COM1 和 COM2 串行接口采用 DB-9连接器。ELA-RS-232C 标准规定，当误码率小于 4 ％时，允许导线长度 15m 。实际应用中，当使用 9600b ／s、普通双绞屏蔽线时，传输距离可达 30m ～ 35m 。 PC 机的 COM1 和 COM2 两个串行接口采用的 DB 一9连接器是公 ( 针 ) 头，提供异步通信的 9 个引脚功能．分别为：①脚 (DCD) 数据载波检测，②脚 (RXD)接收数据，③脚(TXD) 发送数据，④脚 (DTR) 数据终端准备，⑤脚 (SG) 信号地，⑥脚 (DSR) 数据设备准备好，⑦脚(RaS)请求发送，⑧脚 (CTS) 清除发送，⑨脚 (RI) 振铃指示。 DB-9 公 ( 针 ) 头排列顺序如图 1 ，DB-9母座排列顺序如图 2 ，针 ( 座 ) 朝向自己。在连接器上标有数字。

EIA-RS-232C 标准中 , 有三个发送信号： TXD 、 RTS 和 DTR ，每根线的典型输出电流为± 8mA／±12V 。通常由 RTS 和 DTR 供电的话，可提供约 192mW 功率。

结合上述说明，如果不涉及Modem。串口传输数据只要有接收数据端②脚和发送数据端③脚就能实现．应将一个设备的接收数据端与另一设备的发送数据端相连。即接收与发送彼此交叉，信号地对应相接。接口不是DB-9的设备可以根据这种线序来焊接串口控制线。

经过测试， 3Com 的 3300 和 3900 串口控制线线序如图 3 所示。图 3 是通用异步串口控制线，通常两头都是DB-9母座。②、③脚交叉相连，其余脚一一对应连接。该串口控制线可作为外置 Modem 和 PC 机的 COM 口连接线，联想

iSpirit2524F 交换机就采用这种串口控制线。如果大家找不到设备的串口控制线，可以按照图 3 来焊接试试。

图 4 是。 H3C 的 AR18 路由器串口控制线，一头是 DB-9 母座，连到 PC 机COM 口，另一头是RJ-45，连到路由器上，有类似接口的设备可以根据图 4 来焊接。

图 5 是 APC UPS 串口控制线．线头上标着 940-1524C 、 940-024C 或

940-0272，都是差不多的。接计算机这端需要把①脚和④脚相连，⑦脚和⑧脚相连。

现在．许多 PC 机都没有 COM 口，特别是笔记本电脑。但是有时候还是需要用到 COM 口，于是市场上出现了 USB 转COM口的数据线。这种数据线能实现 USB 信号到 TTL 电平再到 EIA 电平的转换，以模拟出一个 COM 口。图 6 是一根USB转COM 口数据线的原理图， PL2303 用于实现 USB 信号到 TTL 电平的转换， ZT213 用于实现 TTL电平到EIA 电平的转换。 USB 转 COM 口数据线常用集成块还有

FT232 、 CP2101 等。此电路提供了异步通信的9个信号，符合 EIA-RS-232C 标准，笔者的所有设备通

过这条 USB 转 COM 口数据线都可以正常连接。

市场上有些非标准的 USB 转 COM 口数据线，表现为部分设备不能使用，比如外置Modem不能用．或者单片机不能用，甚至完全不能使用。许多人觉得买到一条兼容性好的 USB 转COM口数据线只有靠运气，或者干脆买很贵的数据线。其实，要区分 USB 转 COM口数据线是否符合标准很简单，测量一下电压就可以了。将USB 转COM 口数据线插入电脑 USB 口。不用装驱动程序，用万用表测量COM 口的③脚(TXD) 、④脚 (DTR)、⑦脚 (RTS) 是否都有 -5.5V~6.5V的电压，如果都有，并且电压值均在此范围，那么这条数据线模拟出来的 COM口是标准的。符合 EIA-RS-232C 标准。图 6电路实测③、④、⑦脚电压均为 -6.3v 。笔者曾见到过一条数据线，只有③脚有-6.0V 电压，结果 sim读卡器能用，手机数据线不能用，估计该 USB 转 COM 口数据线只接了 3 条线，仅能提供②脚(RXD) 、③脚 (TXD) 和⑤脚(SG)3 个信号而已。

如果电压不在上述范围，或者不是③、④、⑦脚而是其他脚有电压，也是有问