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串行通訊�
閱讀�4722�(shí)間:2016-10-11 09:32:37

    串行通訊接口�(jiǎn)�串行�(RS�232-C),也�串行通信接口。接口是電腦與其它設(shè)備傳送信息的一種標(biāo)�(zhǔn)接口。電腦至少有兩�(gè)串行口COM1和COM2�

串行通信接口的標(biāo)�(zhǔn)

    RS232接口就是串口,電腦機(jī)箱后方的9芯插�,旁邊一般有 "|O|O|" 樣標(biāo)�(shí)� 一般機(jī)箱有兩�(gè),新�(jī)箱有可能只有一�(gè)。筆記本電腦有可能沒(méi)�� 有很多工�(yè)儀器將它作為標(biāo)�(zhǔn)通信端口。通信的內(nèi)容與格式一般附在儀器的用戶�(shuō)明書��

    �(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的�(shù)�(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路�、成本低,特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí),避免了多條線路特性的不一致而被廣泛�

    用� 在串行通訊�(shí),要求通訊雙方都采用一�(gè)�(biāo)�(zhǔn)接口,使不同 的設(shè)備可以方便地連接起來(lái)�(jìn)行通訊� RS-232-C接口(又� EIA RS-232-C)是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)�(xié)�(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系�(tǒng)� �(diào)制解�(diào)器廠家及�(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo) �(zhǔn)。它的全名是“數(shù)�(jù)終端�(shè)備(DTE)和�(shù)�(jù)通訊�(shè)備(DCE)之� 串行二�(jìn)制數(shù)�(jù)交換接口技�(shù)�(biāo)�(zhǔn)”該�(biāo)�(zhǔn)�(guī)定采用一�(gè)25�(gè)腳的 DB25連接�,對(duì)連接器的每�(gè)引腳的信�(hào)�(nèi)容加以規(guī)�,還�(duì)各種� �(hào)的電平加以規(guī)��

    �1)接口的信號(hào)�(nèi)� �(shí)際上RS-232-C�25條引線中有許多是很少使用�,在�(jì)算機(jī)與終端通訊中一般只使用3-9條引�。RS-232-C最常用�9條引線的信號(hào)�(nèi)容見(jiàn)附表1所��

    �2)接口的電氣特� 在RS-232-C中任何一條信�(hào)線的電壓均為�(fù)邏輯�(guān)系。即:邏 輯�1��-5� -15V;邏輯�0� +5� +15V 。噪聲容限為2V。即 要求接收器能�(shí)別低�+3V的信�(hào)作為邏輯�0�,高�-3V的信�(hào) 作為邏輯�1�

    (3) 接口的物理結(jié)�(gòu) RS-232-C接口連接器一般使用型�(hào)為DB-25�25芯插頭座,通常插頭在DCE�,插座在DTE�. 一些設(shè)備與PC�(jī)連接的RS-232-C接口,�?yàn)椴皇褂脤?duì)方的傳送控制信�(hào),只需三條接口�,即“發(fā)送數(shù)�(jù)”、“接收數(shù)�(jù)”和“信�(hào)地�。所以采用DB-9�9芯插頭座,傳輸線采用屏蔽雙絞��

    �4)傳輸電纜長(zhǎng)� 由RS-232C�(biāo)�(zhǔn)�(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下,傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)�50英尺,其�(shí)這�(gè)4%的碼元畸變是很保守的,在�(shí)際應(yīng)用中,約�99%的用戶是按碼元畸�10-20%的范圍工作的,所以實(shí)際使用中距離�(huì)�(yuǎn)超過(guò)50英尺,美�(guó)DEC公司曾規(guī)定允許碼元畸�?yōu)?0%而得出附�2 的實(shí)�(yàn)�(jié)�。其�1�(hào)電纜為屏蔽電�,型�(hào)為DECP.NO.9107723 �(nèi)有三�(duì)雙絞�,每�(duì)�22# AWG 組成,其外覆以屏蔽網(wǎng)�2�(hào)電纜為不帶屏蔽的電纜。型�(hào)為DECP.NO.9105856-04�22#AWG的四芯電��

RS-232-C

    RS-232-C是美�(guó)電子工業(yè)�(xié)�(huì)EIA(Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標(biāo)�(zhǔn)。RS是英文“推薦標(biāo)�(zhǔn)”的縮寫�232為標(biāo)�(shí)�(hào),C表示修改次數(shù)。RS-232-C總線�(biāo)�(zhǔn)�(shè)�25條信�(hào)�,包括一�(gè)主通道和一�(gè)輔助通道,在多數(shù)情況下主要使用主通道,對(duì)于一般雙工通信,僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)�(xiàn),如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地�。RS-232-C�(biāo)�(zhǔn)�(guī)定的�(shù)�(jù)傳輸速率為每�50�75� 100�150�300�600�1200�2400�4800�9600�19200波特。RS-232-C�(biāo)�(zhǔn)�(guī)�,驅(qū)�(dòng)器允許有2500pF的電容負(fù)�,通信距離將受此電容限制,例如,采�150pF/m的通信電纜�(shí),通信距離�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�(hào)傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等�(wèn)�,因此一般用�20m以內(nèi)的通信�

RS-485總線

    RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米�(shí),廣泛采用RS-485 串行總線�(biāo)�(zhǔn)。RS-485采用平衡�(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收�(fā)器具有高靈敏�,能檢測(cè)低至200mV的電壓,故傳輸信�(hào)能在千米以外得到恢復(fù)�

    RS-485采用半雙工工作方式,任何�(shí)候只能有一�(diǎn)處于�(fā)送狀�(tài),因�,發(fā)送電路須由使能信�(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便,可以省掉許多信�(hào)�。應(yīng)用RS-485 可以�(lián)�(wǎng)�(gòu)成分布式系統(tǒng),其允許最多并�(lián)32�(tái)�(qū)�(dòng)器和32�(tái)接收��

    以往,PC與智能設(shè)備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式,主要取決于設(shè)備的接口�(guī)�。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介�(zhì)層和鏈路�,如果要�(shí)�(xiàn)�(shù)�(jù)的雙向訪�(wèn),就必須自己編寫通訊�(yīng)用程�,但這種程序多數(shù)都不能符�

    ISO/OSI的規(guī)�,只能實(shí)�(xiàn)較單一的功能,適用于單一�(shè)備類�,程序不具備通用�。在RS232或RS485�(shè)備聯(lián)成的�(shè)備網(wǎng)中,如果�(shè)備數(shù)量超�(guò)2�(tái),就必須使用RS485做通訊介質(zhì),RS485�(wǎng)的設(shè)備間要想互通信息只有通過(guò)“主(Master)”設(shè)備中�(zhuǎn)才能�(shí)�(xiàn),這�(gè)主設(shè)備通常是PC,而這種�(shè)備網(wǎng)中只允許存在一�(gè)主設(shè)�,其余全部是從(Slave)設(shè)�。而現(xiàn)�(chǎng)總線技�(shù)是以ISO/OSI模型為基�(chǔ)�,具有完整的軟件支持系統(tǒng),能夠解決總線控制、沖突檢�(cè)、鏈路維�(hù)等問(wèn)��... RS-232C接口�(biāo)�(zhǔn)詳解 串行通信接口�(biāo)�(zhǔn)�(jīng)�(guò)使用和發(fā)�,目前已�(jīng)有幾�。但都是� RS-232�(biāo)�(zhǔn)的基�(chǔ)上經(jīng)�(guò)改�(jìn)而形成的。所�,以RS-232C為主�(lái)討論。RS-323C�(biāo)�(zhǔn)是美�(guó)EIA(電子工業(yè)�(lián)合會(huì))與BELL等公司一起開�(fā)�1969年公布的通信�(xié)�。它適合于數(shù)�(jù)傳輸速率�0�20000b/s范圍�(nèi)的通信。這�(gè)�(biāo)�(zhǔn)�(duì)串行通信接口的有�(guān)�(wèn)�,如信號(hào)線功能、電器特性都作了明確�(guī)�。由于通行�(shè)備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信�(shè)備,因此,它作為一種標(biāo)�(zhǔn),目前已在微�(jī)通信接口中廣泛采��

    在討論RS-232C接口�(biāo)�(zhǔn)的內(nèi)容之�,先�(shuō)明兩�(diǎn)� 首先,RS-232-C�(biāo)�(zhǔn)最初是�(yuǎn)程通信連接�(shù)�(jù)終端�(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)�(jù)通信�(shè)備DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此這�(gè)�(biāo)�(zhǔn)的制定,并未考慮�(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要�。但目前它又廣泛地被借來(lái)用于�(jì)算機(jī)(更�(zhǔn)確的�(shuō),是�(jì)算機(jī)接口)與終端或外�(shè)之間的近端連接�(biāo)�(zhǔn)。顯�,這�(gè)�(biāo)�(zhǔn)的有些規(guī)定及和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是不一致的,甚至是相矛盾的。有了對(duì)這種背景的了�,我們對(duì)RS-232C�(biāo)�(zhǔn)與計(jì)算機(jī)不兼容的地方就不難理解了� 其次,RS-232C�(biāo)�(zhǔn)中所提到的“發(fā)送”和“接收�,都是站在DTE立場(chǎng)�,而不是站在DCE的立�(chǎng)�(lái)定義�。由于在�(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,往往是CPU和I/O�(shè)備之間傳送信�,兩者都是DTE,因此雙方都能發(fā)送和接收�

RS-232-C

    RS-232C�(biāo)�(zhǔn)(協(xié)議)的全稱是EIA-RS-232C�(biāo)�(zhǔn),其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國(guó)電子工業(yè)�(xié)�(huì),RS(ecommeded standard)代表推薦標(biāo)�(zhǔn)�232是標(biāo)�(shí)�(hào),C代表RS232的一次修改(1969�,在這之前,有RS232B、RS232A�。它�(guī)定連接電纜和機(jī)�、電氣特性、信�(hào)功能及傳送過(guò)�。常用物理標(biāo)�(zhǔn)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(jiǎn)�232,RS232�� 例如,目前在IBM PC�(jī)上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口� 1.電氣特� EIA-RS-232C�(duì)電器特�、邏輯電平和各種信號(hào)線功能都作了�(guī)��

    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(hào)有效(接�,ON狀�(tài),正電壓�=+3V�+15V 信號(hào)�(wú)效(斷開,OFF狀�(tài),負(fù)電壓)=-3V�-15V �1 以上�(guī)定說(shuō)明了RS-323C�(biāo)�(zhǔn)�(duì)邏輯電平的定義。對(duì)于數(shù)�(jù)(信息碼):邏輯�1”(傳號(hào))的電平低于-3V,邏輯�0”(空號(hào))的電平告語(yǔ)+3V;對(duì)于控制信�(hào);接通狀�(tài)(ON)即信號(hào)有效的電平高�+3V,斷開狀�(tài)(OFF)即信�(hào)�(wú)效的電平低于-3V,也就是�(dāng)傳輸電平的值大�3V�(shí),電路可以有效地檢查出來(lái),介�-3�+3V之間的電壓無(wú)意義,低�-15V或高�+15V的電壓也�(rèn)為無(wú)意義,因此,�(shí)際工作時(shí),應(yīng)保證電平在�(3�15)V之間�

    EIA-RS-232C與TTL�(zhuǎn)換:EIA-RS-232C是用正負(fù)電壓�(lái)表示邏輯狀�(tài),與TTL以高低電平表示邏輯狀�(tài)的規(guī)定不�。因�,為了能夠同�(jì)算機(jī)接口或終端的TTL器件連接,必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間�(jìn)行電平和邏輯�(guān)系的變換。實(shí)�(xiàn)這種變換的方法可用分立元�,也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路�(zhuǎn)換器�,如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)�,而MC1489、SN75154可實(shí)�(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)�。MAX232芯片可完成TTL←→EIA雙向電平�(zhuǎn)換,�1顯示�1488�1489的內(nèi)部結(jié)�(gòu)和引�。MC1488的引�(2)�(4,5)�(9,10)�(12,13)接TTL輸入。引�3�6�8�11輸出端接EIA-RS-232C。MC1498�14�1�4�10�13腳接EIA輸入,�3�6�8�11腳接TTL輸出。具體連接方法如圖2所�。圖中的左邊是微�(jī)串行接口電路中的主芯片UART,它是TTL器件,右邊是EIA-RS-232C連接�,要求EIA高電�。因�,RS-232C所有的輸出、輸入信�(hào)都要分別�(jīng)�(guò)MC1488和MC1498�(zhuǎn)換器,�(jìn)行電平轉(zhuǎn)換后才能送到連接器上去或從連接器上送�(jìn)�(lái)�

    連接器的�(jī)械特性:

    連接器: 由于RS-232C并未定義連接器的物理特�,因此,出現(xiàn)了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接�,其引腳的定義也各不相同。下面分別介紹兩種連接�� �1)DB-25� PC和XT�(jī)采用DB-25型連接�。DB-25連接器定義了25根信�(hào)線,分為4組: ①異步通信�9�(gè)電壓信號(hào)(含信號(hào)地SG�2�3�4�5�6�7�8�20�22 �20mA電流�(huán)信號(hào) 9�(gè)�12�13�14�15�16�17�19,23�24� ③空6�(gè)�9�10�11�18�21�25� ④保�(hù)地(PE�1�(gè),作為設(shè)備接地端�1腳) DB-25型連接器的外形及信�(hào)線分配如�3所示。注��20mA電流�(huán)信號(hào)僅IBM PC和IBM PC/XT�(jī)提供,至AT�(jī)及以�,已不支持� 電纜�(zhǎng)度:在通信速率低于20kb/s�(shí),RS-232C所直接連接的物理距離為15m�50英尺�� 直接傳輸距離�(shuō)明:RS-232C�(biāo)�(zhǔn)�(guī)定,若不使用MODEM,在碼元畸變小于4%的情況下,DTE和DCE之間傳輸距離�15m�50英尺�??梢?jiàn)這�(gè)的距離是在碼元畸變小�4%的前提下給出�。為了保證碼元畸變小�4%的要�,接口標(biāo)�(zhǔn)在電氣特性中�(guī)�,驅(qū)�(dòng)器的�(fù)載電容應(yīng)小于2500pF�

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