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RS-232C 接口知识

时间:2006-10-30   来源:   作者:   点击:……  字体大小:【

        RS-232C标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,定义是“数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会,RS(Recommended standard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改。

1、RS-232C接口引脚定义

由于RS-232C并未定义连接器的物理特性,因此,出现了DB-25、DB-15和DB-9各种类型的连接器,其引脚的定义也各不相同。下面是常用的DB-25和DB-9连接器接口图:

    

             图3   DB25 和DB9引脚图

         

旧制JIS名称
新制JIS名称
全 称
说 明
FG
SG
Frame Ground
连到机器的接地线
TXD
SD
Transmitted Data
数据输出线
RXD
RD
Received Data
数据输入线
RTS
RS
Request to Send
要求发送数据
CTS
CS
Clear to Send
回应对方发送的RTS的发送许可,告诉对方可以发送
DSR
DR
Data Set Ready
告知本机在待命状态
DTR
ER
Data Terminal Ready
告知数据终端处于待命状态
CD
CD
Carrier Detect
载波检出,用以确认是否收到Modem的载波
SG
SG
Signal Ground
信号线的接地线(严格的说是信号线的零标准线)

•  RS-232C规标准接口有25条线,4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线,常用的只有9根,它们是:

(1)、状态线:

数据准备就绪(Data set ready-DSR)——有效时(ON)状态,表明数据通信设备可以使用。(DCE->DTE)

数据终端就绪(Data set ready-DTR)——有效时(ON)状态,表明数据终端设备可以使用。(DTE->DCE)

这两个信号有时连到电源上,上电就立即有效。

这两个设备状态信号有效,只表示设备本身可用,并不说明通信链路可以开始进行通信了,能否开始进行通信要由下面的控制信号决定。

(2)、联络线

请求发送(Request to send-RTS)——DTE准备向DCE发送数据,DTE使该信号有效(ON状态),通知DCE要发送数据给DCE了。(DTE->DCE)

允许发送(Clear to send-CTS)——是对RTS的响应信号。当DCE已准备好接收DTE传来的数据时,使该信号有效,通知DTE开始发送数据。(DCE->DTE)

RTS/CTS请求应答联络信号是用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式之间的切换。在全双工系统中,因配置双向通道,故不需要RTS/CTS联络信号,使其变高。

(3)、数据线

发送数据(Transmitted data-TxD)——DTE发送数据到DCE。(DTE->DCE)

接收数据(Received data-RxD)——DCE发送数据到DTE (DCE->DTE)

(4)、地线

    有两根线SG、PG——信号地和保护地信号线。

(5)、其余

载波检测( Carrier Detection-CD)——用来表示DCE已接通通信链路,告知DTE准备接收数据。(DCE->DTE)

振铃指示(Ringing-RI)——当DCE收到交换台送来的振铃呼叫信号时,使该信号有效(ON状态),通知DTE,已被呼叫。(DCE->DTE)

    通常的应用系统中,往往是CPU和I/O设备之间传送信息,两者都是DTE,比如PC和色温计,PC和单片机之间的通信,双方都能发送和接收,它们的连接只需要使用三根线即可,即RXD,TXD和GND,连接方式见图4。

 

                    图4 “三线连接法”

2、RS-232C的电气特性
(1)逻辑电平
在TXD和RXD上:
   逻辑1(MARK)=-3V~-15V
   逻辑0(SPACE)=+3~+15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:
   信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V
   信号无效(断开,OFF状态,负电压)=-3V~-15V

   由以上定义可以看出,信号无效的电平低于-3V,也就是当传输电平的绝对值大于3V时,电路可以有效地检查出来,介于-3~+3V之间的电压无意义,低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义,因此,实际工作时,应保证电平的绝对值在(3~15)V之间。
    当计算机和TTL电平的设备通信时,如计算机和单片机通信时,需要使用RS-232C/TTL 电平转换器件,常用的有MAX232。
(2)传输距离

由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下,传输电缆长度应为15m,其实这个4%的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过15m。

3、 RS-232C的不足之处
由于RS-232C接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下四点:
(1)接口的信号电平值较高,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。
(2)传输速率较低,在异步传输时,波特率最大为19200bps。
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式, 这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
(4)传输距离有限,实际最大传输距离只有50米左右.


Tags:接口   RS232    
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