RS-232-C 详解

只看该作者 · 2016-3-29 09:03

串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。但都是在 RS-232 标准的基础上经过改进而形成的。所以，以 RS-232C 为主来讨论。RS-323C 标准是美国 EIA(电子工业联合会）与 BELL 等公司一起开发的 1969 年公布的通信协议。它适合于数据传输速率在 0～20000b/s 范围内的通信。这个标准对串行通信接口的有关问题，如信号线功能、电器特性都作了明确规定。由于通行设备厂商都生产与 RS-232C 制式兼容的通信设备，因此，它作为一种标准，目前已在微机通信接口中广泛采用

只看该作者 · 2016-3-29 09:04

首先， RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备 DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备 DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此这个标准的制定，并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机（更准确的说，是计算机接口）与终端或外设之间的近端连接标准。显然，这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的，甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解，我们对 RS-232C 标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。

只看该作者 · 2016-3-29 09:15

RS-232C 标准中所提到的“发送”和“接收”，都是站在 DTE 立场上，而不是站在 DCE 的立场来定义的。由于在计算机系统中，往往是 CPU 和 I/O 设备之间传送信息，两者都是 DTE，因此双方都能发送和接收

1万 · 2016-3-29 09:44

该总线针对短距离的传输是可以的。

只看该作者 · 2016-3-30 09:15

电气特性
EIA-RS-232C 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
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

只看该作者 · 2016-3-30 09:15

规定说明了 RS-323C 标准对逻辑电平的定义。对于数据（信息码）：逻辑“1”（传号）的电平低于-3V，逻辑“0”（空号）的电平告语+3V；对于控制信号；接通状态（ON）即信号有效的电平高于+3V，断开状态(OFF)即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，应保证电平在±(3～15)V 之间。

只看该作者 · 2016-3-30 09:16

EIA-RS-232C 与 TTL 转换：EIA-RS-232C 是用正负电压来表示逻辑状态，与 TTL 以高低电平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能够同计算机接口或终端的 TTL 器件连接，必须在 EIA-RS-232C 与 TTL 电路之间进行电平和逻辑关系的变换。实现这种变换的方法可用分立元件，也可用集成电路芯片。目前较为广泛地使用集成电路转换器件，如 MC1488、SN75150芯片可完成 TTL 电平到 EIA 电平的转换，而 MC1489、SN75154 可实现 EIA 电平到 TTL 电平的转换。MAX232 芯片可完成 TTL←→EIA 双向电平转换，图 1 显示了 1488 和 1489 的内部结构和引脚。MC1488 的引脚(2)、(4,5)、(9,10)和(12,13)接 TTL 输入。引脚 3、6、8、11 输出端接 EIA-RS-232C。MC1498 的 14 的 1、4、10、13 脚接 EIA 输入，而 3、6、8、11 脚接 TTL输出。具体连接方法如图 2 所示。图中的左边是微机串行接口电路中的主芯片 UART，它是TTL 器件，右边是 EIA-RS-232C 连接器，要求 EIA 高电压。因此，RS-232C 所有的输出、输入信号都要分别经过 MC1488 和 MC1498 转换器，进行电平转换后才能送到连接器上去或从连接器上送进来。

只看该作者 · 2016-3-30 09:32

连接器的机械特性：连接器：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

只看该作者 · 2016-3-30 09:33

DB-25： PC 和 XT 机采用 DB-25 型连接器。DB-25 连接器定义了 25 根信号线，分为 4 组：
①异步通信的 9 个电压信号（含信号地 SG）2，3，4，5，6，7，8，20，22
②20mA 电流环信号 9 个（12，13，14，15，16，17，19,23，24）
③空 6 个（9，10，11，18，21，25）
④保护地（PE）1 个，作为设备接地端（1 脚）

只看该作者 · 2016-3-30 09:34

在 AT 机及以后，不支持 20mA 电流环接口，使用 DB-9 连接器，作为提供多功能 I/O 卡或主板上 COM1 和 COM2 两个串行接口的连接器。它只提供异步通信的 9 个信号。DB-25 型连接器的引脚分配与 DB-25 型引脚信号完全不同。因此，若与配接 DB-25 型连接器的 DCE 设备连接，必须使用专门的电缆线。电缆长度：在通信速率低于 20kb/s 时，RS-232C 所直接连接的最大物理距离为 15m（50英尺）。

只看该作者 · 2016-3-30 09:34

最大直接传输距离说明：RS-232C 标准规定，若不使用 MODEM，在码元畸变小于 4%的情况下，DTE 和 DCE 之间最大传输距离为 15m（50 英尺）。可见这个最大的距离是在码元畸变小于 4%的前提下给出的。为了保证码元畸变小于 4%的要求，接口标准在电气特性中规定，驱动器的负载电容应小于 2500pF。

只看该作者 · 2016-3-30 09:41

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：

只看该作者 · 2016-3-30 09:41

联络控制信号线：
数据装置准备好（Data set ready-DSR)——有效时（ON）状态，表明 MODEM 处于以使用的状态。
数据终端准备好(Data set ready-DTR)——有效时（ON）状态，表明数据终端可以使用。
这两个信号有时连到电源上，一上电就立即有效。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。

只看该作者 · 2016-3-30 10:02

请求发送(Request to send-RTS)——用来表示 DTE请求 DCE发送数据，即当终端要发送数据时，使该信号有效（ON 状态），向 MODEM 请求发送。它用来控制 MODEM 是否要进入发送状态。
允许发送（Clear to send-CTS）——用来表示 DCE 准备好接收 DTE发来的数据，是对请求发送信号 RTS 的响应信号。当 MODEM 已准备好接收终端传来的数据，并向前发送时，使该信号有效，通知终端开始沿发送数据线 TxD 发送数据

只看该作者 · 2016-3-30 10:03

这对 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。在全双工系统中作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。

只看该作者 · 2016-3-30 10:04

接收线信号检出(Received Line detection-RLSD)——用来表示 DCE已接通通信链路，告知 DTE 准备接收数据。当本地的 MODEM 收到由通
信链路另一端（远地）的 MODEM 送来的载波信号时，使 RLSD 信号有效，通知终端准备接收，并且由 MODEM 将接收下来的载波信号解调成数字两数据后，沿接收数据线 RxD 送到终端。此线也叫做数据载波检出(Data Carrier dectection-DCD）线。