什么是RS232 

    RS232 是個人計算機上的通訊接口之一，由電子工業協會（Electronic Industries Association，EIA） 所制定的異步傳輸標準接口。通常 RS-232 接口以9個接腳 （DB-9） 或是25個接腳 （DB-25） 的型態出現，一般個人計算機上會有兩組 RS-232 接口，分別稱為 COM1 和 COM2。

　　RS-232-C

　　RS-232-C是美國電子工業協會EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數。RS-232-C總線標準設有25條信號線，包括一個主通道和一個輔助通道。在多數情況下主要使用主通道，對于一般雙工通信，僅需幾條信號線就可實現，如一條發送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C標準規定，驅動器允許有2500pF的電容負載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，zui大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用于20m以內的通信。

　　串行通信接口標準經過使用和發展，目前已經有幾種。但都是在RS-232標準的基礎上經過改進而形成的。所以，以RS-232C為主來討論。RS-323C標準是美國EIA（電子工業聯合會）與BELL等公司一起開發的1969年公布的通信協議。它適合于數據傳輸速率在0～20000b/s范圍內的通信。這個標準對串行通信接口的有關問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規定。由于通行設備廠商都生產與RS-232C制式兼容的通信設備，因此，它作為一種標準，目前已在微機通信接口中廣泛采用。

　　一、RS-232-C

　　RS-232C標準（協議）的全稱是EIA-RS-232C標準，其中EIA（Electronic Industry Association）代表美國電子工業協會，RS（recommeded standard）代表推薦標準，232是標識號，C代表RS232的一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。。它規定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標準還有有EIA�RS-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、EIA�RS-485。 這里只介紹EIA�RS-232-C（簡稱232，RS232）。 例如，目前在IBM PC機上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口。

　　1.電氣特性

　　EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規定。

　　在TxD和RxD上：邏輯1（MARK）=-3V～-15V

　　邏輯0（SPACE）=+3～＋15V

　　在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：

　　信號有效（接通，ON狀態，正電壓）＝+3V～+15V

　　信號無效（斷開，OFF狀態，負電壓）=-3V～-15V

　　以上規定說明了RS-323C標準對邏輯電平的定義。對于數據（信息碼）：邏輯“1”（傳號）的電平低于-3V，邏輯“0”（空號）的電平高于+3V；對于控制信號；接通狀態（ON）即信號有效的電平高于+3V，斷開狀態（OFF）即信號無效的電平低于-3V，也就是當傳輸電平的值大于3V時，電路可以有效地檢查出來，介于-3～+3V之間的電壓無意義，低于-15V或高于+15V的電壓也認為無意義，因此，實際工作時，應保證電平在±（3～15）V之間。

　　EIA-RS-232C與TTL轉換：EIA-RS-232C是用正負電壓來表示邏輯狀態，與TTL以高低電平表示邏輯狀態的規定不同。因此，為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接，必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換。實現這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路轉換器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉換，而MC1489、SN75154可實現EIA電平到TTL電平的轉換。MAX232芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉換。

　　2、連接器的機械特性：

　　連接器：由于RS-232C并未定義連接器的物理特性，因此，出現了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器，其引腳的定義也各不相同。下面分別介紹兩種連接器。

　?。?）DB-25： PC和XT機采用DB-25型連接器。DB-25連接器定義了25根信號線，分為4組：

　?、佼惒酵ㄐ诺?個電壓信號（含信號地SG）2，3，4，5，6，7，8，20，22

　?、?0mA電流環信號 9個（12，13，14，15，16，17，19,23，24）

　　③空6個（9，10，11，18，21，25）

　　④保護地（PE）1個，作為設備接地端（1腳）

　　DB-25型連接器的外形及信號線分配如圖3所示。注意，20mA電流環信號僅IBM PC和IBM PC/XT機提供，至AT機及以后，已不支持。

　?。?）DB-9連接器

　　在AT機及以后，不支持20mA電流環接口，使用DB-9連接器，作為提供多功能I/O卡或主板上COM1和COM2兩個串行接口的連接器。它只提供異步通信的9個信號。DB-25型連接器的引腳分配與DB-25型引腳信號*不同。因此，若與配接DB-25型連接器的DCE設備連接，必須使用專門的電纜線。

　　電纜長度：在通信速率低于20kb/s時，RS-232C所直接連接的zui大物理距離為15m（50英尺）。

　　zui大直接傳輸距離說明：RS-232C標準規定，若不使用MODEM，在碼元畸變小于4%的情況下，DTE和DCE之間zui大傳輸距離為15m（50英尺）?？梢娺@個zui大的距離是在碼元畸變小于4%的前提下給出的。為了保證碼元畸變小于4%的要求，接口標準在電氣特性中規定，驅動器的負載電容應小于2500pF。

　　3、RS-232C的接口信號

　　RS-232C規標準接口有25條線，4條數據線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線，常用的只有9根，它們是

　?。?）聯絡控制信號線：

　　數據裝置準備好（Data set ready-DSR）——有效時（ON）狀態，表明MODEM處于可以使用的狀態。

　　數據終端準備好（Data set ready-DTR）——有效時（ON）狀態，表明數據終端可以使用。

　　這兩個信號有時連到電源上，一上電就立即有效。這兩個設備狀態信號有效，只表示設備本身可用，并不說明通信鏈路可以開始進行通信了，能否開始進行通信要由下面的控制信號決定。

　　請求發送（Request to send-RTS）——用來表示DTE請求DCE發送數據，即當終端要發送數據時，使該信號有效（ON狀態），向MODEM請求發送。它用來控制MODEM是否要進入發送狀態。

　　允許發送（Clear to send-CTS）——用來表示DCE準備好接收DTE發來的數據，是對請求發送信號RTS的響應信號。當MODEM已準備好接收終端傳來的數據，并向前發送時，使該信號有效，通知終端開始沿發送數據線TxD發送數據。

　　這對RTS/CTS請求應答聯絡信號是用于半雙工MODEM系統中發送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統中作發送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統中，因配置雙向通道，故不需要RTS/CTS聯絡信號，使其變高。

　　接收線信號檢出（Received Line detection-RLSD）——用來表示DCE已接通通信鏈路，告知DTE準備接收數據。當本地的MODEM收到由通信鏈路另一端（遠地）的MODEM送來的載波信號時，使RLSD信號有效，通知終端準備接收，并且由MODEM將接收下來的載波信號解調成數字兩數據后，沿接收數據線RxD送到終端。此線也叫做數據載波檢出（Data Carrier dectection-DCD）線。

　　振鈴指示（Ringing-RI）——當MODEM收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效（ON狀態），通知終端，已被呼叫。

　?。?）數據發送與接收線：

　　發送數據（Transmitted data-TxD）——通過TxD終端將串行數據發送到MODEM，（DTE→DCE）。

　　接收數據（Received data-RxD）——通過RxD線終端接收從MODEM發來的串行數據，（DCE→DTE）。

　?。?）地線

　　有兩根線SG、PG——信號地和保護地信號線，無方向。

　　上述控制信號線何時有效，何時無效的順序表示了接口信號的傳送過程。例如，只有當DSR和DTR都處于有效（ON）狀態時，才能在DTE和DCE之間進行傳送操作。若DTE要發送數據，則預先將DTR線置成有效（ON）狀態，等CTS線上收到有效（ON）狀態的回答后，才能在TxD線上發送串行數據。這種順序的規定對半雙工的通信線路特別有用，因為半雙工的通信才能確定DCE已由接收方向改為發送方向，這時線路才能開始發送。

　　2個數據信號：發送TXD；接收RXD。

　　1個信號地線：SG。

　　6個控制信號：

　　DSR��數傳機（即modem）準備好，Data Set Ready.

　　DTR��數據終端（DTE，即微機接口電路，如In8250/8251,16550）準備好，Data Terminal Ready。

　　RTS��DTE請求DCE發送（Request To Send）。

　　CTS��DCE允許DTE發送（Clear To Send）,該信號是對RTS信號的回答。

　　DCD��數據載波檢出，Data Carrier Detection當本地DCE設備（Modem）收到對方的DCE設備送來的載波信號時，使DCD有效，通知DTE準備接收， 并且由DCE將接收到的載波信號解調為數字信號， 經RXD線送給DTE。

　　RI��振鈴信號 Ringing當DCE收到交換機送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效，通知DTE已被呼叫。






<<PC機串口通訊流控制研究

<<串口通訊的概念及接口電路