rs232接口定義

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rs232接口定義

　　RS232接口它被廣泛用于計算機(jī)串行接口外設(shè)連接。RS-232C標(biāo)準(zhǔn)中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)聯(lián)盟，RS(Recommended standard)代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識號，C代表RS232的第三次修改(1969年)，在這之前，還有RS232B、RS232A。以下是學(xué)習(xí)啦小編為大家?guī)淼年P(guān)于rs232接口定義，歡迎大家前來閱讀!

　　rs232接口定義圖：

　　rs232接口定義：

　　DB9

　　左上角為1，右下角為9

　　RS232接口

　　1 DCD 載波檢測

　　2 RXD 接收數(shù)據(jù)

　　3 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)

　　4 DTR 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好

　　5 SG信號地

　　6 DSR數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好

　　7 RTS 請求發(fā)送

　　8 CTS 允許發(fā)送

　　9 RI 振鈴提示

　　DB25

　　1 屏蔽地線

　　2 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)

　　3 RXD 接收數(shù)據(jù)

　　4 RTS 請求發(fā)送

　　5 CTS 允許發(fā)送

　　6 DSR 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好

　　7 SG 信號地

　　8 DCD 載波檢測

　　9 發(fā)送返回(+)

　　10 未定義

　　11 數(shù)據(jù)發(fā)送(-)

　　12~17 未定義

　　18 數(shù)據(jù)接收(+)

　　19 未定義

　　20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR

　　21 未定義

　　22 振鈴 RI

　　23~24 未定義

　　25 接收返回(-)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)

　　DB25轉(zhuǎn)DB9

rs232接口定義

　　在RS-232標(biāo)準(zhǔn)中，字符是以一串行的比特串來一個接一個的串行(serial)方式傳輸，優(yōu)點(diǎn)是傳輸線少，配線簡單，傳送距離可以較遠(yuǎn)。最常用的編碼格式是異步起停(asynchronous start-stop)格式，它使用一個起始比特后面緊跟7或8 個數(shù)據(jù)比特(bit)，然后是可選的奇偶校驗(yàn)比特，最后是一或兩個停止比特。所以發(fā)送一個字符至少需要10比特，帶來的一個好的效果是使全部的傳輸速率，發(fā)送信號的速率以10劃分。一個最平常的代替異步起停方式的是使用高級數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議(HDLC)。

　　在RS-232標(biāo)準(zhǔn)中定義了邏輯一和邏輯零電壓級數(shù)，以及標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速率和連接器類型。信號大小在正的和負(fù)的3-15v之間。RS-232規(guī)定接近零的電平是無效的，邏輯一規(guī)定為負(fù)電平，有效負(fù)電平的信號狀態(tài)稱為傳號marking，它的功能意義為OFF，邏輯零規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號spacing，它的功能意義為ON。根據(jù)設(shè)備供電電源的不同，±5、±10、±12和±15這樣的電平都是可能的。

　　mark和space是從電傳打字機(jī)中來的術(shù)語。電傳打字機(jī)原始的通信是一個簡單的中斷直流電路模式，類似與圓轉(zhuǎn)盤電話撥號的中的信號。Marking狀態(tài)是指電路是斷開的，spacing狀態(tài)就是指電路是接通的。一個space就表明有一個字符要開始發(fā)送了，相應(yīng)的停止的時候，停止位就是marking。當(dāng)線路中斷的時候，電傳打字機(jī)不打印任何有效字符，周期性的連續(xù)收到全零信號

　　RS-232設(shè)計之初是用來連接調(diào)制解調(diào)器做傳輸之用，也因此它的腳位意義通常也和調(diào)制解調(diào)器傳輸有關(guān)。RS-232的設(shè)備可以分為數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE，Data Terminal Equipment, For example, PC)和數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE，Data Communication Equipment)兩類，這種分類定義了不同的線路用來發(fā)送和接受信號。一般來說，計算機(jī)和終端設(shè)備有DTE連接器，調(diào)制解調(diào)器和打印機(jī)有DCE連接器。但是這么說并不是總是嚴(yán)格正確的，用配線分接器測試連接，或者用試誤法來判斷電纜是否工作，常常需要參考相關(guān)的文件說明。

　　RS-232指定了20個不同的信號連接，由25個D-sub(微型D類)管腳構(gòu)成的DB-25連接器。很多設(shè)備只是用了其中的一小部分管腳，出于節(jié)省資金和空間的考慮不少機(jī)器采用較小的連接器，特別是9管腳的D-sub或者是DB-9型連接器被廣泛使用絕大多數(shù)自IBM的AT機(jī)之后的PC機(jī)和其他許多設(shè)備上。DB-25和DB-9型的連接器在大部分設(shè)備上是雌型，但不是所有的都是這樣。8管腳的RJ-45型連接器變得越來越普遍，盡管它的管腳分配相差很大。EIA/TIA 561標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種管腳分配的方法，但是由Dave Yost發(fā)明的被廣泛使用在Unix計算機(jī)上的Yost串連設(shè)備配線標(biāo)準(zhǔn)("Yost Serial Device Wiring Standard")以及其他很多設(shè)備都沒有采用上述任一種連線標(biāo)準(zhǔn)。

　　下表中列出的是被較多使用的RS-232中的信號和管腳分配：

　　DB9 Male (Pin Side) DB9 Female (Pin Side)

　　------------- -------------

　　\ 1 2 3 4 5 / \ 5 4 3 2 1 /

　　\ 6 7 8 9 / \ 9 8 7 6 /

　　--------- ---------信號 DB-25 DB-9 EIA/TIA 561 Yost

　　公共接地 7 5 4 4,5

　　發(fā)送數(shù)據(jù)(TD) 2 3 6 3

　　接受數(shù)據(jù)(RD) 3 2 5 6

　　數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備(DTR) 20 4 3 2

　　數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(DSR) 6 6 1 7

　　請求發(fā)送(RTS) 4 7 8 1

　　清除發(fā)送(CTS) 5 8 7 8

　　數(shù)據(jù)載波檢測(DCD) 8 1 2 7

　　振鈴指示(RI) 22 9 1 -

　　TXD DTE->DCE DTE SEND DATA

　　RXD DCE->DTE DTE RECEIVE DATA

　　RTS DTE->DCE DTE REQUEST SEND

　　CTS DCE->DTE ACK TO DTE'S RTS

　　DSR DCE->DTE DCE IS READY

　　GND

　　DCD DCE->DTE DC DETECTED

　　DTR DTE->DCE DTE IS READY

　　RI DCE->DTE RING INDICATION

　　信號的標(biāo)注是從DTE設(shè)備的角度出發(fā)的，TD、DTR和RTS信號是由DTE產(chǎn)生的，RD、DSR、CTS、DCD和RI信號是由DCE產(chǎn)生的。接地信號是所有連接都公共的，在Yost的標(biāo)準(zhǔn)中接地信號外部有兩個管腳事實(shí)上是同一個信號。如果兩個通信設(shè)備的距離相差的很遠(yuǎn)或者是有兩個不同的供電系統(tǒng)供電，那么地信號在兩個設(shè)備間會不一樣，從而導(dǎo)致通信失敗，跟蹤描述這樣的情形是很困難的。

　　電纜

　　由于RS-232實(shí)現(xiàn)中的各種不同和矛盾，要決定使用哪個合適的電纜來連接兩個通信設(shè)備不是一件非常容易的事。用同一種類型的連接器來連接DCE和DTE設(shè)備需要直接的電纜還要有合適的終點(diǎn)。凹凸轉(zhuǎn)換器被用于電纜和連接器間解決性別失配問題。用不同連接器來連接設(shè)備需要根據(jù)上表，用不同的電纜來連接相應(yīng)的管腳。電纜一端9管腳，另一端25管腳是很普通的，生產(chǎn)以RJ-45型為連接器的設(shè)備廠家通常都會提供DB-25 或者DB-9型接頭的電纜(有時候則是接頭可交換的電纜，可供多種設(shè)備工作)。

　　連接兩個DTE設(shè)備需要一個虛擬調(diào)制解調(diào)器來充當(dāng)DCE交換相應(yīng)的信號(TD-RD, DTR-DSR, and RTS-CTS)。這個可以由單獨(dú)的設(shè)備加上兩根電纜或者用一根電纜來完成。Yost標(biāo)準(zhǔn)里虛擬調(diào)制解調(diào)器是一個全反線，它把一個端口的1到8號管腳翻轉(zhuǎn)和另一個端口的8到1號管腳相連接(不要和以太網(wǎng)的反絞線混淆，以太網(wǎng)反絞線接線是非常不同的)。

　　為了配置和診斷RS-232電纜，可以采用配線分接器。配線分接器有凹凸RS-232連接器，可以內(nèi)嵌式的連接線路，而且提供對應(yīng)每個管腳的顯示燈，還可以各種配置方式連接管腳。

　　RS-232電纜和很多連接器都可以在電子產(chǎn)品的商店找到，電纜可能是3到25個管腳的，典型應(yīng)用的是4到6個管腳的。平RJ(電話線類型)電纜可以和專門的RJ-RS-232連接器一起使用，后者是最容易配置的連接器。

　　雙向接口能夠只需要3根線制作是因?yàn)镽S-232的所有信號都共享一個公共接地。非平衡電路使得RS-232非常的容易受兩設(shè)備間基點(diǎn)電壓偏移的影響。對于信號的上升期和下降期，RS-232也只有相對較差的控制能力，很容易發(fā)生串話的問題。RS-232被推薦在短距離(15m以內(nèi))間通信。由于非對稱電路的關(guān)系，RS-232接口電纜通常不是由雙絞線制作的。[3]

　　有些設(shè)備也需要“握手”協(xié)議，例如，20號管腳一般用于指示“設(shè)備就緒”。管腳也可是跳過的或者從連接器接回。例如設(shè)備A的一個管腳發(fā)送信號詢問對方“你準(zhǔn)備好了嗎?” 假如設(shè)備B沒有發(fā)送這樣的指示信號。公共的握手管腳為20、8、4和6。

　　設(shè)置

　　串行通信在軟件設(shè)置里需要做多項(xiàng)設(shè)置，最常見的設(shè)置包括波特率(Baud Rate)、奇偶校驗(yàn)(Parity Check)和停止位(Stop Bit)。

　　波特率(又稱鮑率)：是指從一設(shè)備發(fā)到另一設(shè)備的波特率，即每秒鐘多少比特bits per second (bit/s)。典型的波特率是300, 1200, 2400, 9600, 115200, 19200等bit/s。一般通信兩端設(shè)備都要設(shè)為相同的波特率，但有些設(shè)備也可以設(shè)置為自動檢測波特率。

　　奇偶校驗(yàn)(Parity：是用來驗(yàn)證數(shù)據(jù)的正確性。奇偶校驗(yàn)一般不使用，如果使用，那么既可以做奇校驗(yàn)(Odd Parity)也可以做偶校驗(yàn)(Even Parity)。奇偶校驗(yàn)是通過修改每一發(fā)送字節(jié)(也可以限制發(fā)送的字節(jié))來工作的。如果不作奇偶校驗(yàn)，那么數(shù)據(jù)是不會被改變的。在偶校驗(yàn)中，因?yàn)槠媾夹ｒ?yàn)位會被相應(yīng)的置1或0(一般是最高位或最低位)，所以數(shù)據(jù)會被改變以使得所有傳送的數(shù)位(含字符的各數(shù)位和校驗(yàn)位)中“1”的個數(shù)為偶數(shù);在奇校驗(yàn)中，所有傳送的數(shù)位(含字符的各數(shù)位和校驗(yàn)位)中“1”的個數(shù)為奇數(shù)。奇偶校驗(yàn)可以用于接受方檢查傳輸是否發(fā)送生錯誤——如果某一字節(jié)中“1”的個數(shù)發(fā)生了錯誤，那么這個字節(jié)在傳輸中一定有錯誤發(fā)生。如果奇偶校驗(yàn)是正確的，那么要么沒有發(fā)生錯誤要么發(fā)生了偶數(shù)個的錯誤。如果用戶選擇數(shù)據(jù)長度為8位，則因?yàn)闆]有多余的比特可被用來作為同比特，因此就叫做“無位元(Non Parity)”。

　　停止位：是在每個字節(jié)傳輸之后發(fā)送的，它用來幫助接受信號方硬件重同步。

　　RS-232在傳送數(shù)據(jù)時，并不需要另外使用一條傳輸線來傳送同步信號，就能正確的將數(shù)據(jù)順利傳送到對方，因此叫做“異步傳輸”，簡稱UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)，不過必須在每一筆數(shù)據(jù)的前后都加上同步信號，把同步信號與數(shù)據(jù)混和之后，使用同一條傳輸線來傳輸。比如數(shù)據(jù)11001010被傳輸時，數(shù)據(jù)的前后就需加入Start(Low)以及Stop(High)等兩個比特，值得注意的是，Start信號固定為一個比特，但Stop停止比特則可以是1、1.5或者是2比特，由使用RS-232的傳送與接收兩方面自行選擇，但需注意傳送與接受兩者的選擇必須一致。在串行通信軟件設(shè)置中D/P/S是常規(guī)的符號表示。8/N/1(非常普遍)表明8bit數(shù)據(jù)，沒有奇偶校驗(yàn)，1bit停止位。數(shù)據(jù)位可以設(shè)置為7、8或者9，奇偶校驗(yàn)位可以設(shè)置為無(N)、奇(O)或者偶(E)，奇偶校驗(yàn)可以使用數(shù)據(jù)中的比特(bit)，所以8/E/1就表示一共8位數(shù)據(jù)位，其中一位用來做奇偶校驗(yàn)位。停止位可以是1、1.5或者2位的(1.5是用在波特率為60wpm的電傳打字機(jī)上的)。

　　流量控制：當(dāng)需要發(fā)送握手信號或數(shù)據(jù)完整性檢測時需要制定其他設(shè)置。公用的組合有RTS/CTS, DTR/DSR或者XON/XOFF(實(shí)際中不使用連接器管腳而在數(shù)據(jù)流內(nèi)插入特殊字符)。

　　接受方把XON/XOFF信號發(fā)給發(fā)送方來控制發(fā)送方何時發(fā)送數(shù)據(jù)，這些信號是與發(fā)送數(shù)據(jù)的傳輸方向相反的。XON信號告訴發(fā)送方接受方準(zhǔn)備好接受更多的數(shù)據(jù)，XOFF信號告訴發(fā)送方停止發(fā)送數(shù)據(jù)直到知道接受方再次準(zhǔn)備好。XON/XOFF一般不贊成使用，推薦用RTS/CTS控制流來代替它們。 XON/XOFF是一種工作在終端間的帶內(nèi)方法，但是必須兩端都支持這個協(xié)議，而且在突然啟動的時候會有混淆的可能。 XON/XOFF可以工作于3線的接口。RTS/CTS最初是設(shè)計為電傳打字機(jī)和調(diào)制解調(diào)器半雙工協(xié)作通信的，每次它只能一方調(diào)制解調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)。終端必須發(fā)送請求發(fā)送信號然后等到調(diào)制解調(diào)器回應(yīng)清除發(fā)送信號。盡管RTS/CTS是通過硬件達(dá)到握手，但它有自己的優(yōu)勢。

　　ASR(Automatic Send Receive)電傳打字機(jī)有一個紙帶讀卡機(jī)。當(dāng)讀卡機(jī)讀數(shù)據(jù)的時候字符被發(fā)提交去。ASR電傳打字機(jī)里收到一個XOFF字符就關(guān)掉紙帶讀卡機(jī)收到一個XON字符就啟動紙帶讀卡機(jī)。當(dāng)遠(yuǎn)端系統(tǒng)有必要降低發(fā)送放的速率時就發(fā)出XOFF。在原始的系統(tǒng)中，消息要用紙帶事先準(zhǔn)備好，傳送的時間才能被縮短。那時的帶寬非常有限并且昂貴，有時候傳輸不得不推遲到晚上進(jìn)行，這也正推動了簡明電報表達(dá)的發(fā)展。在有些早期的小型機(jī)中，ASR紙帶讀卡機(jī)和紙帶穿孔器也是唯一的恢復(fù)程序的方法。