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RS-232通信协议详细介绍
发布时间:2024-11-21

1、RS-232

(1) 基本概念

RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准,被广泛用于计算机串行接口外设连接,像有些老式PC机上就配置有RS232接口。RS232的工作方式是单端工作方式,这是一种不平衡的传输方式,收发端信号的逻辑电平都是相对于信号地而言的,RS232最初是DTE(数字终端设备)和DCE(数据通信设备)一对一通信,也就是点对点,一般是用于全双工传送,也可以用于半双工传送。

采用负逻辑传送,规定逻辑“1”的电平为-5V~-15 V逻辑“0”的电平为+5 V~+15 V。选用该电气标准的目的在于提高抗干扰能力,增大通信距离。RS -232的噪声容限为2V,接收器将能识别高至+3V的信号作为逻辑“0”,将低到-3 V的信号作为逻辑“1”。

传输距离短,只有15米,实际应用可以达到50米,再长的距离就须加调制了。

RS232标准物理接口是25个引脚的,因为常用的是9个引脚,后来基本采用DB9连接器了。

RS-232标准主要规定了信号用途、通讯接口和信号电平标准。如下图为常见的设备间串口通讯结构图。

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    如上图所示,每个设备都有一个DB9接口,通过DB9接口连接RS-232标准的串口线进行数据传输。由于通过RS-232标准传输的电平信号到达设备后,不能直接被识别,所以会通过电平转换芯片(例如MAX3232、SP3232芯片等)转换成能识别的TTL电平信号,实现通讯。

    

    相互通讯的两个设备间,一个设备发送数据,一个设备接收数据。一般情况下,发送数据的设备称为DTE,如计算机;接收数据的设备称为DCE,如调制解调器。


    下面介绍下DB9接口。如下图为DB9标准的公头、母头接法(接线口以针式引出信号线为公头,以孔式引出信号线为母头)。


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如上图,以公头为例,有9条信号线,其中,

RXD:用于接收DCE发来的数据信号,即输入;

TXD:用于发送DTE的信号,即输出。公头和母头的RXD和TXD应交叉连接;

GND:用于平衡设备双方的地电位,即共地。

其他信号线如DCD、DTR、DSR、RTS、CTS等,使用逻辑1表示有效信号,逻辑0表示无效信号。如DTE端的RTS信号线置1时,是为了告知DCE设备本机已准备好 接收数据,而置0则表示未准备就绪。


(2)通信方式

RS232 可做到双向传输,全双工通讯,最高传输速率 20kbps。


(3)与UART异同点

    逻辑电平不同:UART是TTL电平,RS232是RS232电平,不能直接相连,需要电平转换芯片(MAX3232等)。

    协议层完全相同:UART和RS232的协议层可以共享,没有较大区别。

(4)缺点

接口电平值较高,易损坏接口电路的芯片;又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

传输速率较低,大约为20Kbps;传输距离较短,大约为15米左右。

接口由三根线TX、RX、GND组成,没有构成差分线形式,容易产生共地共模干扰,抗干扰能力弱。


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