串口通讯—RS-232-C详解（一）.doc

串口通訊—RS-232-C詳解（一） 　 串列通信介面標准經過使用和發展，目前已經有幾種。但都是在RS-232標准的基礎上經過改進而形成的。所以，以RS-232C為主來討論。RS-323C標准是美國EIA(電子工業聯合會）與BELL等公司一起開發的1969年公佈的通信協議。它適合於數據傳輸速率在0～20000b/s範圍內的通信。這個標准對串列通信介面的有關問題，如信號線功能、電器特性都作了明確規定。由於通行設備廠商都生產與RS-232C制式相容的通信設備，因此，它作為一種標准，目前已在微機通信介面中廣泛採用。 在討論RS-232C介面標准的內容之前，先說明兩點： 首先，RS-232-C標准最初是遠程通信連接數據終端設備DTE(Data Terminal Equipment)與數據通信設備DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此這個標准的制定，並未考慮計算機系統的應用要求。但目前它又廣泛地被借來用於計算機（更準確的說，是計算機介面）與終端或外設之間的近端連接標准。顯然，這個標准的有些規定及和計算機系統是不一致的，甚至是相矛盾的。有了對這種背景的瞭解，我們對RS-232C標准與計算機不相容的地方就不難理解了。 其次，RS-232C標准中所提到的“發送”和“接收”，都是站在DTE立場上，而不是站在DCE的立場來定義的。由於在計算機系統中，往往是CPU和I/O設備之間傳送資訊，兩者都是DTE，因此雙方都能發送和接收。 一、RS-232-C RS-232C標准（協議）的全稱是EIA-RS-232C標准，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業協會，RS（ecommeded standard）代表推薦標准，232是標識號，C代表RS232的必威体育精装版一次修改（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。常用物理標准還有有EIA#0;RS-232-C、EIA#0;RS-422-A、EIA#0;RS-423A、EIA#0;RS-485。 這裏只介紹EIA#0;RS-232-C（簡稱232，RS232）。 例如，目前在IBM PC機上的COM1、COM2介面，就是RS-232C介面。 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 圖1 以上規定說明瞭RS-323C標准對邏輯電平的定義。對於數據（信息碼）：邏輯“1”（傳號）的電平低於-3V，邏輯“0”（空號）的電平告語+3V；對於控制信號；接通狀態（ON）即信號有效的電平高於+3V，斷開狀態(OFF)即信號無效的電平低於-3V，也就是當傳輸電平的絕對值大於3V時，電路可以有效地檢查出來，介於-3～+3V之間的電壓無意義，低於-15V或高於+15V的電壓也認為無意義，因此，實際工作時，應保証電平在±(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，為了能夠同計算機介面或終端的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，也可用集成電路晶片。目前較為廣泛地使用集成電路轉換器件，如MC1488、SN75150晶片可完成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晶片可完成TTL←→EIA雙向電平轉換，圖1顯示了1488和1489的內部結構和引腳。MC1488的引腳(2)、(4,5)、(9,10)和(12,13)接TTL輸入。引腳3、6、8、11輸出端接EIA-RS-232C。MC1498的14的1、4、10、13腳接EIA輸入，而3、6、8、11腳接TTL輸出。具體連接方法如圖2所示。圖中的左邊是微機串列介面電路中的主晶片UART，它是TTL器件，右邊是EIA-RS-232C連接器，要求EIA高電壓。因此，RS-232C所有的輸出、輸入信號都要分別經過MC1488和MC1498轉換器，進行電平轉換後才能送到連接器上去或從連接器上送進來。 圖2 2、、連接器的機械特性： 連接器：由於RS-232C並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