RS232 串口通信详解(转载) RS232 串口通信详解(转载)2009-09-20 11:00 串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。 --------------------------------- 串口的引脚定义： 9 芯 信号方向来自 缩写 描述 1 调制解调器 CD 载波检测 2 调制解调器 RXD 接收数据 3 PC TXD 发送数据 4 PC DTR 数据终端准备好 5 GND 信号地 6 调制解调器 DSR 通讯设备准备好 7 PC RTS 请求发送 8 调制解调器 CTS 允许发送 9 调制解调器 RI 响铃指示器 两个串口连接时，接收数据针脚与发送数据针脚相连，彼此交叉，信号地对应相接即可。 --------------------------------- 串口的电气特性： 1）RS-232 串口通信最远距离是 50 英尺 2）RS232 可做到双向传输，全双工通讯，最高传输速率 20kbps 3）RS-232C 上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称 逻辑 1：-3 ～-15V 逻辑 0：+3～+15V 所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片： --------------------------------- 串口通信参数： a）波特率：RS-232-C 标准规定的数据传输速率为每秒 50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、 

19200 波特。 b）数据位：标准的值是 5、7 和 8 位，如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的 ASCII 码是 0～127（7 位）； 扩展的 ASCII 码是 0～255（8 位）。 c）停止位：用于表示单个包的最后一位，典型的值为 1，1.5 和 2 位。由于数是在传输线上定时的，并且每一个设备有 其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算 机校正时钟同步的机会。 d）奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位）， 用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是 011，那么对于偶校验，校验位为 0，保证逻辑 高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位 1，这样就有 3 个逻辑高位。 --------------------------------- 串口通信的传输格式： 串行通信中，线路空闲时，线路的 TTL 电平总是高，经反向 RS232 的电平总是低。一个数据的开始 RS232 线路为高电 平，结束时 Rs232 为低电平。数据总是从低位向高位一位一位的传输。示波器读数时，左边是数据的高位。 例如，对于 16 进制数据 55aaH，当采用 8 位数据位、1 位停止位传输时，它在信号线上的波形如图 1(TTL 电平)和图 2(RS-232 电平)所示。 55H=01010101B，取反后 10101010B，加入一个起始位 1，一个停止位 0，55H 的数据格式为 1010101010B； aaH=10101010B，取反后 01010101B，加入一个起始位 1，一个停止位 0，55H 的数据格式为 1101010100B； --------------------------------- 串口通信的接收过程： 

（异步通信：接收器和发送器有各自的时钟；同步通信：发送器和接收器由同一个时钟源控制。RS232 是异步通信） （1）开始通信时，信号线为空闲（逻辑 1）,当检测到由 1 到 0 的跳变时，开始对“接收时钟”计数。 （2）当计到 8 个时钟时，对输入信号进行检测，若仍为低电平，则确认这是“起始位”，而不是干扰信号。 （3）接收端检测到起始位后，隔 16 个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为 D0 位数据。若为逻辑 1, 作 为数据位 1；若为逻辑 0，作为数据位 0。 （4）再隔 16 个接收时钟，对输入信号检测一次，把对应的值作为 D1 位数据。….，直到全部数据位都输入。 （5）检测校验位 P（如果有的话）。 （6）接收到规定的数据位个数和校验位后,通信接口电路希望收到停止位 S(逻辑 1)，若此时未收到逻辑 1，说明出现了 错误，在状态寄存器中置“帧错误”标志。若没有错误，对全部数据位进行奇偶校验，无校验错时，把数据位从移位寄存 器中送数据输入寄存器。若校验错，在状态寄存器中置奇偶错标志。 （7）本幀信息全部接收完，把线路上出现的高电平作为空闲位。 （8）当信号再次变为低时，开始进入下一幀的检测。 --------------------------------- 单片机常用 11.0592M 的的晶振，这个奇怪数字是有来历的： 波特率为 9600BPS 每位位宽 t1=1/9600s 晶振周期 t2=1/11.0592/1000000S 单片机机器周期 t3=12*t2 t1/t3=96 即对于 9600BPS 的串口，单片机对其以 96 倍的速率进行采样。 如果单片机晶振用的不正确，会对串口接受产生误码。 --------------------------------- RS485 和 RS422 RS485 总线,在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用 RS-485 串行总线标准。RS485 采用平衡发送和差分接收， 因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至 200mV 的电压，故传输信号能在千米以外 得到恢复。RS485 采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。 RS485 用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用 RS485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联 32 台 驱动器和 32 台接收器。 RS422 总线,RS485 和 RS422 电路原理基本相同，都是以差动方式发送和接受，不需要数字地线。差动工作是同速率条 件下传输距离远的根本原因，这正是二者与 RS232 的根本区别，因为 RS232 是单端输入输出，双工工作时至少需要数 字地线发送线和接受线三条线（异步传输），还可以加其它控制线完成同步等功能。RS422 通过两对双绞线可以全双工 

工作收发互不影响，而 RS485 只能半双工工作，发收不能同时进行，但它只需要一对双绞线。RS422 和 RS485 在 19kpbs 下能传输 1200 米。用新型收发器线路上可连接台设备。