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簡介

　　 是個(gè)人計(jì)算機(jī)上的通訊接口之一,，由電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electronic Industries Association,，EIA) 所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。通常 RS-232 接口以9個(gè)引腳 (DB-9) 或是25個(gè)引腳 (DB-25) 的型態(tài)出現(xiàn)，一般個(gè)人計(jì)算機(jī)上會(huì)有兩組 RS-232 接口,，分別稱為 COM1 和 COM2,。

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EIA RS-232C 接口標(biāo)準(zhǔn)

　　EIA RS-232C 是由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì) EIA（Electronic Industry Association）在1969年頒布的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS（Recommended Standard）是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫,，232為標(biāo)識號,，C表示修改次數(shù)。RS-232C 總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號線,，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道,。
　　在多數(shù)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(shí)現(xiàn),，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線,。
　　RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒150,、300、600,、1200,、2400、4800,、9600,、19200波特。
　　RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，驅(qū)動(dòng)器允許有2500pF的電容負(fù)載,，通信距離將受此電容限制，例如,，采用150pF/m的通信電纜時(shí),，最大通信距離為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(nèi)的通信,。
　　串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過使用和發(fā)展，目前已經(jīng)有幾種,。但都是在RS-232標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進(jìn)而形成的,。所以，以RS-232C為主來討論,。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）與BELL等公司一起開發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議,。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0～20000b/s范圍內(nèi)的通信,。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對串行通信接口的有關(guān)問題，如信號線功能,、電器特性都作了明確規(guī)定,。由于通行設(shè)備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設(shè)備，因此,，它作為一種標(biāo)準(zhǔn),，目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用。
　　在討論RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容之前,，先說明兩點(diǎn)：
　　首先,，RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,，并未考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求,。但目前它又廣泛地被借來用于計(jì)算機(jī)（更準(zhǔn)確的說，是計(jì)算機(jī)接口）與終端或外設(shè)之間的近端連接標(biāo)準(zhǔn),。顯然,，這個(gè)標(biāo)準(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,。有了對這種背景的了解,，我們對RS-232C標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算機(jī)不兼容的地方就不難理解了。
　　其次,，RS-232C標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)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,。由于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息,，兩者都是DTE,，因此雙方都能發(fā)送和接收。
　　RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是 EIA-RS-232C 標(biāo)準(zhǔn),，其中EIA (Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會(huì),，RS（recommeded standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識號,，C代表RS232的最新一次修改（1969）,，在這之前，有RS232B,、RS232A,。。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械,、電氣特性,、信號功能及傳送過程,。常用物理標(biāo)準(zhǔn)還有有EIA RS-422A、EIA RS-423A,、EIA RS-485,。 這里只介紹EIA RS-232C（簡稱232，RS232）,。 例如,，目前在IBM PC機(jī)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(guī)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(tài)，正電壓）＝+3V～+15V
　　信號無效（斷開,，OFF狀態(tài),，負(fù)電壓)=-3V～-15V
　　以上規(guī)定說明了RS-323C標(biāo)準(zhǔn)對邏輯電平的定義。對于數(shù)據(jù)（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(tài)（ON）即信號有效的電平高于+3V,，斷開狀態(tài)(OFF)即信號無效的電平低于-3V,，也就是當(dāng)傳輸電平的絕對值大于3V時(shí)，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(rèn)為無意義，因此,，實(shí)際工作時(shí),，應(yīng)保證電平在±(3～15)V之間。
　　EIA RS-232C 與TTL轉(zhuǎn)換：EIA RS-232C 是用正負(fù)電壓來表示邏輯狀態(tài),，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同,。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的TTL器件連接,，必須在EIA RS-232C 與TTL電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換,。實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)換器件,，如MC1488,、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)換，而MC1489,、SN75154可實(shí)現(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換,。MAX232芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉(zhuǎn)換。

2,、連接器的機(jī)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(xiàn)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(jī)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(gè)電壓信號（含信號地SG）2，3,，4,，5，6,，7,，8，20,，22
　?、?0mA電流環(huán)信號 9個(gè)（12，13,，14，15,，16,，17，19,23,，24）
　?、劭?個(gè)（9，10,，11,，18，21,，25）
　?、鼙Ｗo(hù)地（PE）1個(gè),，作為設(shè)備接地端（1腳）
　　注意，20mA電流環(huán)信號僅IBM PC和IBM PC/XT機(jī)提供,，至AT機(jī)及以后,，已不支持。
　?。?）DB-9：
　　在AT機(jī)及以后,，不支持20mA電流環(huán)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(gè)串行接口的連接器,。它只提供異步通信的9個(gè)信號。DB-25型連接器的引腳分配與DB-25型引腳信號完全不同,。因此,，若與配接DB-25型連接器的DCE設(shè)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(shí),，RS-232C 所直接連接的最大物理距離為15m（50英尺）。
　　最大直接傳輸距離說明：RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,，若不使用MODEM,，在碼元畸變小于4%的情況下，DTE和DCE之間最大傳輸距離為15m（50英尺）,?？梢娺@個(gè)最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(biāo)準(zhǔn)在電氣特性中規(guī)定,，驅(qū)動(dòng)器的負(fù)載電容應(yīng)小于2500pF。

3,、RS-232C 的接口信號：

　　RS-232C 的功能特性定義了25芯標(biāo)準(zhǔn)連接器中的20根信號線,，其中2條地線、4條數(shù)據(jù)線,、11條控制線,、3條定時(shí)信號線，剩下的5根線作備用或未定義,。常用的只有10根,，它們是：
　　（1）聯(lián)絡(luò)控制信號線：
　　數(shù)據(jù)發(fā)送準(zhǔn)備好（Data set ready-DSR)——有效時(shí)（ON）狀態(tài)，表明MODEM處于可以使用的狀態(tài),。   
　　數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(Data terminal ready-DTR)——有效時(shí)（ON）狀態(tài),，表明數(shù)據(jù)終端可以使用。
　　這兩個(gè)信號有時(shí)連到電源上,，一上電就立即有效,。這兩個(gè)設(shè)備狀態(tài)信號有效,，只表示設(shè)備本身可用，并不說明通信鏈路可以開始進(jìn)行通信了,，能否開始進(jìn)行通信要由下面的控制信號決定,。
　　請求發(fā)送(Request to send-RTS)——用來表示DTE請求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當(dāng)終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),，使該信號有效（ON狀態(tài)）,，向MODEM請求發(fā)送。它用來控制MODEM是否要進(jìn)入發(fā)送狀態(tài),。
　　允許發(fā)送（Clear to send-CTS）——用來表示DCE準(zhǔn)備好接收DTE發(fā)來的數(shù)據(jù),，是對請求發(fā)送信號RTS的響應(yīng)信號。當(dāng)MODEM已準(zhǔn)備好接收終端傳來的數(shù)據(jù),，并向前發(fā)送時(shí),，使該信號有效，通知終端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TxD發(fā)送數(shù)據(jù),。
　　這對RTS/CTS請求應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換,。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道,，故不需要RTS/CTS聯(lián)絡(luò)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(zhǔn)備接收數(shù)據(jù),。當(dāng)本地的MODEM收到由通信鏈路另一端（遠(yuǎn)地）的MODEM送來的載波信號時(shí)，使RLSD信號有效,，通知終端準(zhǔn)備接收,，并且由MODEM將接收下來的載波信號解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線RxD送到終端,。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出(Data Carrier dectection-DCD）線,。
　　振鈴指示(Ringing-RI)——當(dāng)MODEM收到交換臺(tái)送來的振鈴呼叫信號時(shí)，使該信號有效（ON狀態(tài)）,，通知終端,，已被呼叫。
　　（2）數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線：
　　發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitted data-TxD)——通過TxD終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM,，(DTE→DCE)。
　　接收數(shù)據(jù)(Received data-RxD)——通過RxD線終端接收從MODEM發(fā)來的串行數(shù)據(jù),，(DCE→DTE),。
　　（3）地線 ：

　　　GND、Sig.GND——保護(hù)地和信號地,，無方向,。
　　上述控制信號線何時(shí)有效,，何時(shí)無效的順序表示了接口信號的傳送過程。例如,，只有當(dāng)DSR和DTR都處于有效（ON）狀態(tài)時(shí),，才能在DTE和DCE之間進(jìn)行傳送操作。若DTE要發(fā)送數(shù)據(jù),，則預(yù)先將DTR線置成有效(ON)狀態(tài),，等CTS線上收到有效(ON)狀態(tài)的回答后，才能在TxD線上發(fā)送串行數(shù)據(jù),。這種順序的規(guī)定對半雙工的通信線路特別有用,，因?yàn)榘腚p工的通信才能確定DCE已由接收方向改為發(fā)送方向，這時(shí)線路才能開始發(fā)送,。
　　2個(gè)數(shù)據(jù)信號：發(fā)送TXD,；接收RXD。
　　1個(gè)信號地線：SG,。
　　6個(gè)控制信號：
　　DSR  數(shù)傳發(fā)送準(zhǔn)備好,，Data Set Ready。
　　DTR  數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好,，Data Terminal Ready,。
　　RTS  DTE請求DCE發(fā)送（Request To Send）。
　　CTS  DCE允許DTE發(fā)送（Clear To Send）,，該信號是對RTS信號的回答,。
　　DCD  數(shù)據(jù)載波檢測（Data Carrier Detection），當(dāng)本地DCE設(shè)備（Modem）收到對方的DCE設(shè)備送來的載波信號時(shí),，使DCD有效,，通知DTE準(zhǔn)備接收， 并且由DCE將接收到的載波信號解調(diào)為數(shù)字信號,， 經(jīng)RXD線送給DTE,。
　　RI  振鈴信號（Ringing），當(dāng)DCE收到對方的DCE設(shè)備送來的振鈴呼叫信號時(shí),，使該信號有效,，通知DTE已被呼叫。
　　由于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早,，難免有不足之處,，主要有以下四點(diǎn)：
　　（1）接口的信號電平值較高,，易損壞接口電路的芯片,，又因?yàn)榕cTTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。
　　（2）傳輸速率較低,，在異步傳輸時(shí),，波特率≤20Kbps。
　?。?）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式,，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱,。
　?。?）傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺（實(shí)際≤15米）,。

4,、RS-232的接線

　　在工程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)用到232口，一般是圓頭8針與D型9針兩種串口,。在一定的條件下,，必須要自己制作一個(gè)相應(yīng)的"圓頭或者是D型的"232串口。
　　RS232C串口通信接線方法（三線制）
　　首先,，串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實(shí)現(xiàn)：同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連,，兩個(gè)串口相連或一個(gè)串口和多個(gè)串口相連
　　同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連對9針串口和25針串口，均是2與3直接相連,；
　　兩個(gè)不同串口（不論是同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的兩個(gè)串口或分別是不同計(jì)算機(jī)的串口）
　　DB9-DB9
　　2-3,3-2,5-5
　　DB25-DB25
　　2-3,3-2,7-7
　　DB9-DB25
　　2-3,3-2,5-7
　　上面是對微機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串行口而言的,，還有許多非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，如接收GPS數(shù)據(jù)或電子羅盤數(shù)據(jù),，只要記住一個(gè)原則：接收數(shù)據(jù)針腳（或線）與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（或線）相連,，彼此交叉，信號地對應(yīng)相接,。
　　8針圓形串口接線：2"邏輯地",，4"TXD",7"RXD"。
　　9針D型串口：2"RXD“,，3”TXD“,，5"邏輯地"。