串口编程技术详解（RS232 RS485 pdf）.pdf

发布时间：2022-05-29 发布人：admin 分类：说明书资料大小：1.01M 资料格式：pdf 举报版权申诉

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第1页.png

第1页 / 共66页

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第2页.png

第2页 / 共66页

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第3页.png

第3页 / 共66页

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第4页.png

第4页 / 共66页

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第5页.png

第5页 / 共66页

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第6页.png

第6页 / 共66页

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第7页.png

第7页 / 共66页

weixiao361-2993364-4744302543381143465.pdf-第8页.png

第8页 / 共66页

RS-232-C详解

PART2--一、远距离通信

串口通信基本接线方法

串口通讯的概念及接口电路

有关RS232和RS485接口的问答

同步通信方式

异步通信和同步通信的比较

通信协议

实战串口通讯

全双工和半双工方式

浅析PC机串口通讯流控制

奇偶校验

开发通讯软件的技术与技巧

接口技术的基本知识

一个单片机串行数据采集/传输模块的设计

单工、半双工和全双工的定义

串行同步通信的应用

串行通信波特率的一种自动检测方法

rs232、rs422、rs485标准及应用

串口泵

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 版权声明：本资料来自互联网，枕善居只负责聚合，原版权规原作者所有!枕善居不负责任何责任！ (我为人人，人人为我，枕善居 http://www.mndsoft.com) 目次 1. RS-232-C 详解 ………………………………………………………2 2. 串口通信基本接线方法 ………………………………………………12 3. 串口通讯的概念及接口电路 …………………………………………13 4. 有关 RS232 和 RS485 接口的问答 ……………………………………14 5. 同步通信方式 …………………………………………………………16 6. 通信协议…………………………………………………………………19 7. 实战串行通讯……………………………………………………………25 8. 全双工和半双工方式 …………………………………………………33 9. 浅析 PC 机串口通讯流控制 ……………………………………………34 10. 奇偶校验 ………………………………………………………………35 11. 开发通信软件的技术与技巧 …………………………………………36 12. 接口技术的基本知识 …………………………………………………41 13. 一个单片机串行数据采集/传输模块的设计 …………………………44 14. 单工、半双工和全双工的定义 ………………………………………48 15. 从 RS232 端口获得电源…………………………………………………49 16. 串行同步通信的应用……………………………………………………50 17. 串行通信波特率的一种自动检测方法…………………………………53 18. RS-232、RS-422 与 RS-485 标准及应用………………………………56 19. 串口泵 …………………………………………………………………64 - 1 -

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 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。一、RS-232-C RS-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 - 2 -

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 图 1 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。 EIA-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。 - 3 -

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 图 2 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。（1）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： ①异步通信的 9 个电压信号（含信号地 SG）2，3，4，5，6，7，8，20，22 ②20mA 电流环信号 9 个（12，13，14，15，16，17，19,23，24） ③空 6 个（9，10，11，18，21，25） ④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 3 （2）DB-9 连接器在 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-25 型连 - 4 -

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 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。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：（1）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。（2）数据发送与接收线： - 5 -

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 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)。（3）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。若 DTE 要发送数据，则预先将 DTR 线置成有效(ON)状态，等 CTS 线上收到有效(ON)状态的回答后，才能在 TxD 线上发送串行数据。这种顺序的规定对半双工的通信线路特别有用，因为半双工的通信才能确定 DCE 已由接收方向改为发送方向，这时线路才能开始发送。 2 个数据信号：发送 TXD；接收 RXD。 1 个信号地线：SG。 6 个控制信号： DSR��数传机（即 modem）准备好，Data Set Ready. DTR��数据终端（DTE，即微机接口电路，如 Intel8250/8251,16550）准备好，Data Terminal Ready。 RTS��DTE 请求 DCE 发送(Request To Send)。 CTS��DCE 允许 DTE 发送（Clear To Send）,该信号是对 RTS 信号的回答。 DCD��数据载波检出，Data Carrier Detection 当本地 DCE 设备（Modem）收到对方的 DCE 设备送来的载波信号时，使 DCD 有效，通知 DTE 准备接收，并且由 DCE 将接收到的载波信号解调为数字信号，经 RXD 线送给 DTE。 RI��振铃信号 Ringing 当 DCE 收到交换机送来的振铃呼叫信号时，使该信号有效，通知 DTE 已被呼叫。 232 引脚 CCITT Modem 名称说明 1 101 AA 保护地设备外壳接地 2 103 BA 发送数据数据送 Modem 3 104 BB 接收数据从 Modem 接收数据用途异步同步 PE PE√ TXD RXD 4 105 CA 请求发送在半双工时控制发送器的开和关 RTS 5 106 CB 允许发送 Modem 允许发送 6 107 CC 数据终端准备好 Modem 准备好 7 102 AB 信号地信号公共地 CTS DSR SG SG√ - 6 -

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 8 109 CF 载波信号检测 Modem 正在接收另一端送来的信号 DCD 9 10 11 空空空 12 接收信号检测（2）在第二通道检测到信号 √ 13 允许发送（2）第二通道允许发送 14 118 发送数据（2）第二通道发送数据 √ √ 15 113 DA 发送器定时为 Modem 提供发送器定时信号 √ 16 119 接收数据（2）第二通道接收数据 √ 17 115 DD 接收器定时为接口和终端提供定时 √ 18 空 19 请求发送（2）连接第二通道的发送器 √ 20 108 CD 数据终端准备好数据终端准备好 21 空 22 125 振铃振铃指示 DTR RI 23 111 CH 数据率选择选择两个同步数据率 √ 24 114 DB 发送器定时为接口和终端提供定时 √ 25 空 PART2 一、远距离通信第 1 和第 2 中情况是属于远距离通信（传输距离大于 15m 的通信）的例子，故一般要加调制解调器 MODEM，因此使用的信号线较多。注意：在以下各图中，DTE 信号为 RS-232-C 信号，DTE 与计算机间的电平转换电路未画出。 1、采用 Modem(DCE)和电话网通信时的信号连接：若在双方 MODEM 之间采用普通电话交换线进行通信，除了需要 2～8 号信号线外还要增加 RI(22 号)和 DTR(20 号)两个信号线进行联络，如图 1 所示。 - 7 -

RS232 技术文摘枕善居收集整理 http://www.mndsoft.com 图 1 DSR、DTR：数传机（DCE）准备好、数据终端（DTE）准备好，只表示设备本身可用。首先，通过电话机拔号呼叫对方，电话交换台向对方发出拔号呼叫信号，当对方 DCE 收到该信号后，使 RI（振铃信号）有效，通知 DTE，已被呼叫。当对方“摘机”后，两方建立了通信链路。若计算机要发送数据至对方，首先通过接口电路（DTE）发出 RTS（请求发送）信号。此时，若 DCE（Modem）允许传送，则向 DTE 回答 CTS（允许发送）信号。一般可直接将 RTS/CTS 接高电平，即只要通信链路已建立，就可传送信号。（RTS/CTS 可只用于半双工系统中作发送方式和接收方式的切换。当 DTE 获得 CTS 信号后，通过 TXD 线向 DCE 发出串行信号，DCE（Modem）将这些数字信号调制成模拟信号（又称载波信号），传向对方。计算机向 DTE“数据输出寄存器”传送新的数据前，应检查 Modem 状态和数据输出寄存器为空。当对方的 DCE 收到载波信号后，向对方的 DTE 发出 DCD 信号（数据载波检出），通知其 DTE 准备接收，同时，将载波信号解调为数据信号，从 RXD 线上送给 DTE，DTE 通过串行接收移位寄存器对接收到的位流进行移位，当收到 1 个字符的全部位流后，把该字符的数据位送到数据输入寄存器，CPU 可以从数据输入寄存器读取字符。 2、采用专用电话线通信：在通信双方的 MODEM 之间采用电话线进行通信，则只要使用 2～8 号信号线进行联络与控制。不需要电话机、振铃信号 RI 和 DTR 信号，其信号线的连接如图 2 那样。 - 8 -

分享到：

赞收藏

资料库

串口编程技术详解（RS232 RS485 pdf）.pdf

相关推荐

开发技术

热门标签

最新资料