2022年串口通信的原理及接线 .pdf

串口通信基本原理及接线方法目前较为常用的串口有9 针串口（ DB9）和 25 针串口（ DB25） ，通信距离较近时(12m)，可以用电缆线直接连接标准RS232 端口(RS422,RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM ） 。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。1.DB9 和 DB25 的常用信号脚说明9 针串口（ DB9） 25 针串口（ DB25）针号 功能说明缩写 针号 功能说明 缩写1 数据载波检测DCD 8 数据载波检测DCD 2 接收数据RXD 3 接收数据RXD 3 发送数据TXD 2 发送数据TXD 4 数据终端准备DTR 20 数据终端准备DTR 5 信号地 GND 7 信号地GND 6 数据设备准备好DSR 6 数据准备好DSR 7 请求发送RTS 4 请求发送RTS 8 清除发送CTS 5 清除发送CTS 9 振铃指示DELL 22 振铃指示DELL 2.RS232C串口通信接线方法（三线制）首先，串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口相连或一个串名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 口和多个串口相连 同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连对 9 针串口和25 针串口，均是 2 与 3 直接相连； 两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口）上面表格是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备， 如接收 GPS 数据或电子罗盘数据，只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚 （或线）相连，彼此交叉，信号地对应相接，就能百战百胜。3.串口调试中要注意的几点：串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手、串口精灵等，有事半功倍之效果；强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。单工、半双工和全双工的定义如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A 传到另一方B，则称为单工。如果在任意时刻，信息既可由A 传到 B，又能由 B 传 A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。如果在任意时刻，线路上存在 A 到 B 和 B 到 A 的双向信号传输，则称为全双工。电话线就是二线全双工信道。由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。奇偶校验串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错，例如，传输字符 E ，其各位为：0100，0101=45H D7 D0 由于干扰，可能使位变为 1，这种情况，我们称为出现了 “误码” 。我们把如何发现传输中的错误，叫“检错”。发现错误后，如何消除错误，叫“纠错”。最简单的检错方法是“奇偶校验” ，即在传送字符的各位之外，再传送 1 位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。奇校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为奇数，如：1 0110，0101 0 0110，0001 偶校验：所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中，“1”的个数为偶数，如：1 0100，0101 0 0100，0001 奇偶校验能够检测出信息传输过程中的部分误码（1 位误码能检出，2 位及 2 位以上误码不能检出），同时，它不能纠错。在发现错误后，只能要求重发。但由于其实现简单，仍得到了广泛使用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 有些检错方法，具有自动纠错能力。如循环冗余码（CRC）检错等。串口通讯流控制我们在串行通讯处理中， 常常看到 RTS/CTS和 XON/XOFF 这两个选项，这就是两个流控制的选项， 目前流控制主要应用于调制解调器的数据通讯中，但对普通RS232 编程，了解一点这方面的知识是有好处的。那么， 流控制在串行通讯中有何作用，在编制串行通讯程序怎样应用呢？这里我们就来谈谈这个问题。1.流控制在串行通讯中的作用这里讲到的“流”，当然指的是数据流。数据在两个串口之间传输时， 常常会出现丢失数据的现象， 或者两台计算机的处理速度不同，如台式机与单片机之间的通讯，接收端数据缓冲区已满， 则此时继续发送来的数据就会丢失。现在我们在网络上通过MODEM 进行数据传输，这个问题就尤为突出。流控制能解决这个问题，当接收端数据处理不过来时，就发出“不再接收”的信号，发送端就停止发送，直到收到“可以继续发送”的信号再发送数据。因此流控制可以控制数据传输的进程， 防止数据的丢失。PC机中常用的两种流控制是硬件流控制（包括 RTS/CTS、 DTR/CTS 等）和软件流控制 XON/XOFF（继续/停止） ，下面分别说明。2.硬件流控制硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和 DTR/DSR（数据终端就绪/数据设置就绪）流控制。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 硬件流控制必须将相应的电缆线连上，用RTS/CTS（请求发送 /清除发送）流控制时，应将通讯两端的RTS、CTS 线对应相连，数据终端设备（如计算机）使用RTS 来起始调制解调器或其它数据通讯设备的数据流，而数据通讯设备（如调制解调器）则用CTS 来起动和暂停来自计算机的数据流。 这种硬件握手方式的过程为： 我们在编程时根据接收端缓冲区大小设置一个高位标志（可为缓冲区大小的75）和一个低位标志（可为缓冲区大小的25） ，当缓冲区内数据量达到高位时，我们在接收端将CTS 线置低电平（送逻辑0） ，当发送端的程序检测到CTS 为低后，就停止发送数据，直到接收端缓冲区的数据量低于低位而将CTS 置高电平。 RTS 则用来标明接收设备有没有准备好接收数据。常用的流控制还有还有DTR/DSR（数据终端就绪 /数据设置就绪） 。我们在此不再详述。由于流控制的多样性，我个人认为，当软件里用了流控制时，应做详细的说明，如何接线，如何应用。3.软件流控制由于电缆线的限制， 我们在普通的控制通讯中一般不用硬件流控制，而用软件流控制。一般通过XON/XOFF 来实现软件流控制。常用方法是：当接收端的输入缓冲区内数据量超过设定的高位时，就向数据发送端发出 XOFF 字符（十进制的 19 或 Control-S，设备编程说明书应该有详细阐述），发送端收到 XOFF 字符后就立即停止发送数据；当接收端的输入缓冲区内数据量低于设定的低位时，就向数据发送端发出 XON 字符（十进制的17 或 Control-Q） ，发送端收到 XON名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 字符后就立即开始发送数据。 一般可以从设备配套源程序中找到发送的是什么字符。应该注意， 若传输的是二进制数据， 标志字符也有可能在数据流中出现而引起误操作， 这是软件流控制的缺陷， 而硬件流控制不会有名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -