RS232串列埠通訊詳解

rs232串列埠通訊詳解

串列埠是計算機上一種非常通用的裝置通訊協議。

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串列埠的引腳定義：

9芯訊號方向來自縮寫描述 1 數據機 cd 載波檢測 2 數據機 rxd 接收資料 3 pc txd 傳送資料 4 pc dtr 資料終端準備好 5

gnd 訊號地 6 數據機 dsr 通訊裝置準備好 7 pc rts 請求傳送 8 數據機 cts 允許傳送 9 數據機 ri 響鈴指示器兩個串列埠連線時，接收資料針腳與傳送資料針腳相連，彼此交叉，訊號地對應相接即可。

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串列埠的電氣特性：

1)rs-232串列埠通訊最遠距離是50英呎

2)rs232可做到雙向傳輸，全雙工通訊，最高傳輸速率20kbps

3)rs-232c上傳送的數字量採用負邏輯，且與地對稱

邏輯1：-3 ～-15v

邏輯0：+3～+15v

所以與微控制器連線時常常需要加入電平轉換晶元：

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串列埠通訊引數：

a)波特率：rs-232-c標準規定的資料傳輸速率為每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

b)資料位：標準的值是5、7和8位，如何設定取決於你想傳送的資訊。比如，標準的ascii碼是0～127(7位);擴充套件的ascii碼是0～255(8位)。

c)停止位：用於表示單個包的最後一位，典型的值為1，1.5和2位。由於數是在傳輸線上定時的，並且每乙個裝置有其自己的時鐘，很可能在通訊中兩台裝置間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，並且提供計算機校正時鐘同步的機會。

d)奇偶校驗位：在串列埠通訊中一種簡單的檢錯方式。對於偶和奇校驗的情況，串列埠會設定校驗位(資料位後面的一位)，用乙個值確保傳輸的資料有偶個或者奇個邏輯高位。例如，如果資料是011，那麼對於偶校驗，校驗位為0，保證邏輯高的位數是偶數個。如果是奇校驗，校驗位位1，這樣就有3個邏輯高位。

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串列埠通訊的傳輸格式：

序列通訊中，線路空閒時，線路的ttl電平總是高，經反向rs232的電平總是低。乙個資料的開始rs232線路為高電平，結束時rs232為低電平。資料總是從低位向高位一位一位的傳輸。示波器讀數時，左邊是資料的高位。

例如，對於16進製制資料55aah，當採用8位資料位、1位停止位傳輸時，它在訊號線上的波形如圖1(ttl電平)和圖2(rs-232電平)所示。

55h=01010101b，取反後10101010b，加入乙個起始位1，乙個停止位0，55h的資料格式為1010101010b;

aah=10101010b，取反後01010101b，加入乙個起始位1，乙個停止位0，55h的資料格式為1101010100b;

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串列埠通訊的接收過程：

(非同步通訊：接收器和傳送器有各自的時鐘;同步通訊：傳送器和接收器由同乙個時鐘源控制。rs232是非同步通訊)

(1)開始通訊時，訊號線為空閒(邏輯1),當檢測到由1到0的跳變時，開始對「接收時鐘」計數。

(2)當計到8個時鐘時，對輸入訊號進行檢測，若仍為低電平，則確認這是「起始位」，而不是干擾訊號。

(3)接收端檢測到起始位後，隔16個接收時鐘，對輸入訊號檢測一次，把對應的值作為d0位資料。若為邏輯1, 作為資料位1;若為邏輯0，作為資料位0。

(4)再隔16個接收時鐘，對輸入訊號檢測一次，把對應的值作為d1位資料。….，直到全部資料位都輸入。

(5)檢測校驗位p(如果有的話)。

(6)接收到規定的資料位個數和校驗位後,通訊介面電路希望收到停止位s(邏輯1)，若此時未收到邏輯1，說明出現了錯誤，在狀態暫存器中置「幀錯誤」標誌。若沒有錯誤，對全部資料位進行奇偶校驗，無校驗錯時，把資料位從移位暫存器中送資料輸入暫存器。若校驗錯，在狀態暫存器中置奇偶錯標誌。

(7)本幀資訊全部接收完，把線路上出現的高電平作為空閒位。

(8)當訊號再次變為低時，開始進入下一幀的檢測。

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微控制器常用11.0592m的的晶振，這個奇怪數字是有來歷的：

波特率為9600bps每位位寬t1=1/9600s

晶振週期t2=1/11.0592/1000000s

微控制器機器週期t3=12*t2

t1/t3=96

即對於9600bps的串列埠，微控制器對其以96倍的速率進行取樣。

如果微控制器晶振用的不正確，會對串列埠接受產生誤碼。

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rs485和rs422

rs485匯流排,在要求通訊距離為幾十公尺到上千公尺時，廣泛採用rs-485 序列匯流排標準。rs485採用平衡傳送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上匯流排收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mv的電壓，故傳輸訊號能在千公尺以外得到恢復。rs485採用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處於傳送狀態，因此，傳送電路須由使能訊號加以控制。rs485用於多點互連時非常方便，可以省掉許多訊號線。應用rs485可以聯網構成分布式系統，其允許最多併聯32臺驅動器和32臺接收器。

rs422匯流排,rs485和rs422電路原理基本相同，都是以差動方式傳送和接受，不需要數字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與rs232的根本區別，因為rs232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需要數字地線傳送線和接受線三條線(非同步傳輸)，還可以加其它控制線完成同步等功能。rs422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響，而rs485只能半雙工工作，發收不能同時進行，但它只需要一對雙絞線。rs422和rs485在19kpbs下能傳輸1200公尺。用新型收發器線路上可連線臺裝置。

RS232串列埠通訊詳解

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RS232串列埠通訊模組

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