RS-232C標準(協議)的全稱是EIA-RS-232C標準,定義(yi) 是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進製數據交換接口技術標準”。它是在1970年由美國電子工業(ye) 協會(hui) (EIA)聯合貝爾係統、調製解調器廠家及計算機終端生產(chan) 廠家共同製定的用於(yu) 串行通訊的標準。其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(ye) 協會(hui) ,RS(Recommended standard)代表推薦標準,232是標識號,C代表RS232的最新一次修改。
1、RS-232C接口引腳定義(yi)
由於(yu) RS-232C並未定義(yi) 連接器的物理特性,因此,出現了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器,其引腳的定義(yi) 也各不相同。下麵是常用的DB-25和DB-9連接器接口圖:
圖3 DB25 和DB9引腳圖
舊製JIS名稱 |
新製JIS名稱 |
全 稱 |
說 明 |
FG |
SG |
Frame Ground |
連到機器的接地線 |
TXD |
SD |
Transmitted Data |
數據輸出線 |
RXD |
RD |
Received Data |
數據輸入線 |
RTS |
RS |
Request to Send |
要求發送數據 |
CTS |
CS |
Clear to Send |
回應對方發送的RTS的發送許可,告訴對方可以發送 |
DSR |
DR |
Data Set Ready |
告知本機在待命狀態 |
DTR |
ER |
Data Terminal Ready |
告知數據終端處於(yu) 待命狀態 |
CD |
CD |
Carrier Detect |
載波檢出,用以確認是否收到Modem的載波 |
SG |
SG |
Signal Ground |
信號線的接地線(嚴(yan) 格的說是信號線的零標準線) |
• RS-232C規標準接口有25條線,4條數據線、11條控製線、3條定時線、7條備用和未定義(yi) 線,常用的隻有9根,它們(men) 是:
(1)、狀態線:
數據準備就緒(Data set ready-DSR)——有效時(ON)狀態,表明數據通信設備可以使用。(DCE->DTE)
數據終端就緒(Data set ready-DTR)——有效時(ON)狀態,表明數據終端設備可以使用。(DTE->DCE)
這兩(liang) 個(ge) 信號有時連到電源上,上電就立即有效。
這兩(liang) 個(ge) 設備狀態信號有效,隻表示設備本身可用,並不說明通信鏈路可以開始進行通信了,能否開始進行通信要由下麵的控製信號決(jue) 定。
(2)、聯絡線
請求發送(Request to send-RTS)——DTE準備向DCE發送數據,DTE使該信號有效(ON狀態),通知DCE要發送數據給DCE了。(DTE->DCE)
允許發送(Clear to send-CTS)——是對RTS的響應信號。當DCE已準備好接收DTE傳(chuan) 來的數據時,使該信號有效,通知DTE開始發送數據。(DCE->DTE)
RTS/CTS請求應答聯絡信號是用於(yu) 半雙工MODEM係統中發送方式和接收方式之間的切換。在全雙工係統中,因配置雙向通道,故不需要RTS/CTS聯絡信號,使其變高。
(3)、數據線
發送數據(Transmitted data-TxD)——DTE發送數據到DCE。(DTE->DCE)
接收數據(Received data-RxD)——DCE發送數據到DTE (DCE->DTE)
(4)、地線
有兩(liang) 根線SG、PG——信號地和保護地信號線。
(5)、其餘(yu)
載波檢測( Carrier Detection-CD)——用來表示DCE已接通通信鏈路,告知DTE準備接收數據。(DCE->DTE)
振鈴指示(Ringing-RI)——當DCE收到交換台送來的振鈴呼叫信號時,使該信號有效(ON狀態),通知DTE,已被呼叫。(DCE->DTE)
通常的應用係統中,往往是CPU和I/O設備之間傳(chuan) 送信息,兩(liang) 者都是DTE,比如PC和色溫計,PC和單片機之間的通信,雙方都能發送和接收,它們(men) 的連接隻需要使用三根線即可,即RXD,TXD和GND,連接方式見圖4。
圖4 “三線連接法”
2、RS-232C的電氣特性
(1)邏輯電平
在TXD和RXD上:
邏輯1(MARK)=-3V~-15V
邏輯0(SPACE)=+3~+15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控製線上:
信號有效(接通,ON狀態,正電壓)=+3V~+15V
信號無效(斷開,OFF狀態,負電壓)=-3V~-15V
由以上定義(yi) 可以看出,信號無效的電平低於(yu) -3V,也就是當傳(chuan) 輸電平的絕對值大於(yu) 3V時,電路可以有效地檢查出來,介於(yu) -3~+3V之間的電壓無意義(yi) ,低於(yu) -15V或高於(yu) +15V的電壓也認為(wei) 無意義(yi) ,因此,實際工作時,應保證電平的絕對值在(3~15)V之間。
當計算機和TTL電平的設備通信時,如計算機和單片機通信時,需要使用RS-232C/TTL 電平轉換器件,常用的有MAX232。
(2)傳(chuan) 輸距離
由RS-232C標準規定在碼元畸變小於(yu) 4%的情況下,傳(chuan) 輸電纜長度應為(wei) 15m,其實這個(ge) 4%的碼元畸變是很保守的,在實際應用中,約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的範圍工作的,所以實際使用中最大距離會(hui) 遠超過15m。
3、 RS-232C的不足之處
由於(yu) RS-232C接口標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:
(1)接口的信號電平值較高,易損壞接口電路的芯片,又因為(wei) 與(yu) TTL 電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與(yu) TTL電路連接。
(2)傳(chuan) 輸速率較低,在異步傳(chuan) 輸時,波特率最大為(wei) 19200bps。
(3)接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳(chuan) 輸形式, 這種共地傳(chuan) 輸容易產(chan) 生共模幹擾,所以抗噪聲幹擾性弱。
(4)傳(chuan) 輸距離有限,實際最大傳(chuan) 輸距離隻有50米左右.