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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