第五章短距离有线通信技术讲述

国际电报电话咨询委员会(CCITT)、国际标准化组 织(ISO)和美国电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA)为各种数据通信系统提供了开放互联 的系统标准，这些标准如表3.1.1所示，它包括了机械 性能、电气特性、功能特性、过程特性4个方面。
表 3.1.1 DTE和DCE接口标准
RS-423A RS-422A RS-232C RS-232C RS-449
RS-232C RS-449
RS-232C RS-449
说明
25针D型连接器，用于音频Modem\、 电路接口和自动呼叫设备 34针，用于CCITT V.35的宽带Modem 37针和9针的D连接器，用于音频和宽 带Modem 15针D型连接器，用于CCITT X.20、 X.21、X.22所指定的PDN接口 新型非平衡式电气性能 新型平衡式电气性能 非平衡式电气性能
RS232C标准中定义了一个具有特定引脚排列顺序的25针插 头和插座，其引脚排列如图3.2所示。
上下共两排。第一排，从左到右共13针，第二排从左到右 共12针。各针的功能如表3.2.1所示。虽然RS-232C定义了25个 引脚，但实际应用于串行通信时仅需要9个电压信号，即2个收 发数据信号RXD和TXD、6个控制信号和1个信号地。由于计算 机除支持EIA电压接口外，还需支持20mA电流接口，另需4个电 流信号，因此采用了25针连接器作为DTE与DCE间通信电缆的连 接器。由于大部分数据终端设备取消了电流环路接口，所以常 采用9针连接器。9针连接器的引脚分配如图3.3所示。
物联网通信技术
第四章 短距离有线通信技术 赵建立
山东科技大学
在物联网的感知控制层中存在大量的物联网终端，这些终端 用来感知“物”的信息，并将所感知到的信息通过短距离通信 系统传送到网络传输层的汇聚设备，通过汇聚设备的处理与转 换后进入网络传输层，为综合应用层提供“物”的信息；同时， 感知控制层内的物联网终端还要接收综合应用层的各种控制命 令，这些控制命令是通过网络传输层、汇聚设备及短距离通信 系统到达物联网的感知控制终端的。从感知控制终端到汇聚设 备之间的通信系统可称之为感知层通信系统。感知控制层通信 系统可分为有线和无线通信系统两类。有线和无线通信系统主 要是采用各种短距离有线及无线通信技术来完成感知控制终端 与汇集设备之间的数据传输的。目前，常用的短距离有线通信 技术为各种串行通信、各种总线通信等；常用的短距离无线通 信为红外、蓝牙、无线局域网、超带宽无线通信技术、无线传 感网络等。
3.2 EIA RS-232C
RS-232C接口标准是一种非常广泛使用的标准，它 广泛应用在数据通信、自动化、仪器仪表等领域， 也是物联网中常用的一种接口及通信方式。RS-232C 不但可以与诸如Modem等DCE配合来完成远程数据 通信，而且还完成近距离本地通信。
3.2.1特性功能
1）机械性能
公用数据网上进行同步传输的DTE与V 系列同步Modem之间接口规程
机械特性(Mechanical Characteristics)涉及的是DTE和 DCE的实际物理连接。典型的是，信号以及控制信息的 交换电路被捆扎成一根电缆，该电缆的两端各有一个 终接插头，该插头或者是公插头、或者是母插头。位 于电缆两端的DCE和DCE必须具有“性别”相反的插头， 以实现物理上的连接。如一端为公插头、则另一端必 须为母插头。
过程特性(Procedural Characteristic)定义了传输数 据时发生的时间序列，它依据的是接口的功能特性。
DTE/DCE间的接口类型较多，目前最通用的类型有， 美国电子工业协会的RS-232C接口；国际电报电话咨询 委员会的V系列接口、X系列接口；国际标准化组织的 ISO 2110、ISO 1177等。
定义了用于通过电话网进行数据通信的
DTE /DCE间接口的43种交换电路，用于 DTE/ACE（自动呼叫设备）接口的12 种交换电路
X.20、X.21和X.22基础上发展的，用于 PDN中的DTE/DCE间接口交换电路 利用公用电话网进行数据传输制订的规 程
利用公用数据网进行同步数据传输制订 的规程
分类
标准序号 ISO-2110
ISO-2593 机械特性 ISO-4902
ISO-4903
电气特性
V.10/X.27 V.10/X.26
V.28 V.24
功能特性
X.24
V.24
过程特性 X.20 X.21 X.20bis X.21bis
Байду номын сангаас
兼容标准 EIA RS-232 EIA RS-366A
EIA RS-449
3.1 数据终端间的通信及接口特性
物联网中的感知控制层通信系统可认为是一个点 对点的数据通信系统，物联网感知控制终端（以下简 称为物联网终端）和汇聚设备均可看成两个对等通信 的数据终端设备。数据终端间通信时需要通过数据通 信设备对数据信息进行某种变换和处理才能适合有线 或无线信道的传输。数据终端间通信的系统结构如图 3.1所示。
图3.1中，数据终端设备(DTE, Data Terminal Equipment)是指物联网终端或物联网中的计算机设备、 以及其他数据终端设备。数据通信设备(DCE, Data Communication Equipment)可以是调制解调器(Modem)、 线路适配器、信号变换器等。对于不同的通信线路， 为了使不同厂家的产品能够互联，DTE与DCE在插接方 式、引脚分配、电气性能及应答关系上均应符合统一 的标准及规范。
电气特性(Electrical Characteristics)与电压电平及电 压变换的时序相关。DET和DCE都必须使用相同的编码， 相向的电压电平必须不是相同的含义，还必须使用持 续时间相同的信号元素等。这些特性决定了能够达到 的数据传输速率和传输距离。
功能特性(Function Characteristic)定义的各种功能由 具有不同含义的各种交换电路来执行。这些功能分为 数据电路、控制电路、时序电路以及电气接地等。
EIA RS-232C接口是美国电子工业协会于1969年颁 布的一个使用串行二进制方式的DTE与DCE间的接口标 准。RS是Recommended Standard的缩写，232是标准 的标记号码。由于该接口标准推出较早，并对各种特 性都做了明确的规定，因此成为了一种非常通用的串 行通信接口，目前几乎所有的计算机和数据通信都兼 容该标准。