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串口通讯

    
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发表于:2007-12-05 17:23:00
楼主
(1)RS-232串行接口
目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通信。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15V,负电平在-5~-15V电平。当无数据传输时,线上为TTL电平,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通信而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。由于RS-232发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约30米,最高速率为20kb/s。所以RS-232适合本地设备之间的通信。可以通过测量DTE的Txd(或DCE的Rxd)和Gnd之间的电压了解串口的状态,在空载状态下,它们之间应有约-10V左右(-5~-15V)的电压,否则该串口可能已损坏或驱动能力弱。
①管脚定义
 RS-232物理接口标准可分成25芯和9芯D型插座两种,均有针、孔之分。其中TX(发送数据)、RX(接受数据)和GND(信号地)是三条最基本的引线,就可以实现简单的全双工通信。DTR(数据终端就绪)、DSR(数据准备好)、RTS(请求发送)和CTS(清除发送)是最常用的硬件联络信号。
 
表1-8-1  RS232接口中DB9、DB25管脚信号定义
9针    25针    信号名称    信号流向    简称    信号功能
3    2    发送数据    DTE —>DCE    TxD    DTE发送串行数据
2    3    接收数据    DTE <—DCE    RxD    DTE接受串行数据
7    4    请求发送    DTE —>DCE    RTS    DTE请求切换到发送方式
8    5    清除发送    DTE <—DCE    CTS    DCE已切换到准备接受
6    6    数据设备就绪    DTE <—DCE    DSR    DCE准备就绪可以接受
5    7    信号地         GND    公共信号地
1    8    载波检测    DTE <—DCE    DCD    DCE已接受到远程载波
4    20    数据终端就绪    DTE —>DCE    DTR    DTE准备就绪可以接受
9    22    振铃指示    DTE <—DCE    RI    通知DTE,通讯线路已接通
按照RS232标准,传输速率一般不超过20kbps,传输距离一般不超过15M。实际使用时通信速率最高可达115200bps。
②RS232串行接口基本接线原则
设备之间的串行通信接线方法,取决于设备接口的定义。设备间采用RS232串行电缆连接时有两类连接方式:
直通线:即相同信号(Rxd对Rxd、Txd对Txd)相连,用于DTE(数据终端设备)与DCE(数据通信设备)相连。如计算机与MODEM(或DTU)相连。
交叉线:即不同信号(Rxd对Txd、Txd对Rxd)相连,用于DTE与DTE相连。如计算机与计算机、计算机与采集器之间相连。
以上两种连接方法可以认为同种设备相连采用交叉线连接,不同种设备相连采用直通线连接。在少数情况下会出现两台具有DCE接口的设备需要串行通信的情况,此时也用交叉方式连接。当一台设备本身是DTE,但它的串行接口按DCE接口定义时,应按DCE接线。如艾默生网络能源有限公司生产的一体化采集器IDA采集模块上的调测接口是按DCE接口定义的,当计算机与IDA采集模块的调测口连接时就要采用直通串行电缆。
一般地,RS232接口若为公头,则该接口按DTE接口定义;若为母头,则该接口按DCE接口定义。但注意也有反例,不能一概而论。(一些DTE设备上的串行接口按DCE接口定义而采用DB9或DB25母接口的原因主要是因为DTE接口一般都采用公头,当人用手接触时易接触到针脚;采用母头时因不易碰到针脚,可避免人体静电对设备的影响。)
对于某些设备上的非标准RS232接口,需要根据设备的说明书确定针脚的定义。如果已知Txd、Rxd和Gnd三个针脚,但不清楚哪一个针脚是Txd,哪一个针脚是Rxd,可以通过用万用表测量它们与Gnd之间的电压来判别,如果有一个电压为-10V左右,则万用表红表笔所接的是DTE的Txd或DCE的Rxd。
③RS232的三种接线方式
三线方式:即两端设备的串口只连接收、发、地三根线。一般情况下,三线方式即可满足要求,如监控主机与采集器及大部分智能设备之间相连。
简易接口方式:两端设备的串口除了连接收、发、地三根线外,另外增加一对握手信号(一般是DSR和DTR)。具体需要哪对握手信号,需查阅设备接口说明。
完全口线方式:两端设备的串口9线全接。
此外,有些设备虽然需要握手信号,当并不需要真正的握手信号,可以采用自握手的方式


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