串口通信基本原理及接線(xiàn)方法

1.DB9和DB25的常用信號腳說(shuō)明

9針串口(DB9) 25針串口(DB25)

針號 功能說(shuō)明 縮寫(xiě) 針號 功能說(shuō)明 縮寫(xiě)

1 數據載波檢測 DCD 8 數據載波檢測 DCD

2 接收數據 RXD 3 接收數據 RXD

3 發(fā)送數據 TXD 2 發(fā)送數據 TXD

4 數據終端準備 DTR 20 數據終端準備 DTR

5 信號地 GND 7 信號地 GND

6 數據設備準備好 DSR 6 數據準備好 DSR

7 請求發(fā)送 RTS 4 請求發(fā)送 RTS

8 清除發(fā)送 CTS 5 清除發(fā)送 CTS

9 振鈴指示 DELL 22 振鈴指示 DELL

2.RS232C串口通信接線(xiàn)方法(三線(xiàn)制)

首先，串口傳輸數據只要有接收數據針腳和發(fā)送針腳就能實(shí)現：同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線(xiàn)相連，兩個(gè)串口相連或一個(gè)串口和多個(gè)串口相連

· 同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線(xiàn)相連 對9針串口和25針串口，均是2與3直接相連;

· 兩個(gè)不同串口(不論是同一臺計算機的兩個(gè)串口或分別是不同計算機的串口)

上面表格是對微機標準串行口而言的，還有許多非標準設備，如接收GPS數據或電子羅盤(pán)數據，只要記住一個(gè)原則：接收數據針腳(或線(xiàn))與發(fā)送數據針腳(或線(xiàn))相連，彼此交叉，信號地對應相接，就能百戰百勝。

3.串口調試中要注意的幾點(diǎn)：

串口調試時(shí)，準備一個(gè)好用的調試工具，如串口調試助手、串口精靈等，有事半功倍之效果; 強烈建議不要帶電插撥串口，插撥時(shí)至少有一端是斷電的，否則串口易損壞。

單工、半雙工和全雙工的定義

如果在通信過(guò)程的任意時(shí)刻，信息只能由一方A傳到另一方B，則稱(chēng)為單工。

如果在任意時(shí)刻，信息既可由A傳到B，又能由B傳A，但只能由一個(gè)方向上的傳輸存在，稱(chēng)為半雙工傳輸。

如果在任意時(shí)刻，線(xiàn)路上存在A(yíng)到B和B到A的雙向信號傳輸，則稱(chēng)為全雙工。

電話(huà)線(xiàn)就是二線(xiàn)全雙工信道。 由于采用了回波抵消技術(shù)，雙向的傳輸信號不致混淆不清。雙工信道有時(shí)也將收、發(fā)信道分開(kāi)，采用分離的線(xiàn)路或頻帶傳輸相反方向的信號，如回線(xiàn)傳輸。

奇偶校驗

串行數據在傳輸過(guò)程中，由于干擾可能引起信息的出錯，例如，傳輸字符‘E’，其各位為：

0100，0101=45H

D7 D0

由于干擾，可能使位變?yōu)?，這種情況，我們稱(chēng)為出現了“誤碼”。我們把如何發(fā)現傳輸中的錯誤，叫“檢錯”。發(fā)現錯誤后，如何消除錯誤，叫“糾錯”。

最簡(jiǎn)單的檢錯方法是“奇偶校驗”，即在傳送字符的各位之外，再傳送1位奇/偶校驗位?？刹捎闷嫘ｒ灮蚺夹ｒ?。

奇校驗：所有傳送的數位(含字符的各數位和校驗位)中，“1”的個(gè)數為奇數，如：

1 0110，0101

0 0110，0001

偶校驗：所有傳送的數位(含字符的各數位和校驗位)中，“1”的個(gè)數為偶數，如：

1 0100，0101

0 0100，0001

奇偶校驗能夠檢測出信息傳輸過(guò)程中的部分誤碼(1位誤碼能檢出，2位及2位以上誤碼不能檢出)，同時(shí)，它不能糾錯。在發(fā)現錯誤后，只能要求重發(fā)。但由于其實(shí)現簡(jiǎn)單，仍得到了廣泛使用。

有些檢錯方法，具有自動(dòng)糾錯能力。如循環(huán)冗余碼(CRC)檢錯等。

串口通訊流控制

我們在串行通訊處理中，常?？吹絉TS/CTS和XON/XOFF這兩個(gè)選項，這就是兩個(gè)流控制的選項，目前流控制主要應用于調制解調器的數據通訊中，但對普通RS232編程，了解一點(diǎn)這方面的知識是有好處的。那么，流控制在串行通訊中有何作用，在編制串行通訊程序怎樣應用呢?這里我們就來(lái)談?wù)勥@個(gè)問(wèn)題。

1.流控制在串行通訊中的作用

這里講到的“流”，當然指的是數據流。數據在兩個(gè)串口之間傳輸時(shí)，常常會(huì )出現丟失數據的現象，或者兩臺計算機的處理速度不同，如臺式機與單片機之間的通訊，接收端數據緩沖區已滿(mǎn)，則此時(shí)繼續發(fā)送來(lái)的數據就會(huì )丟失?，F在我們在網(wǎng)絡(luò )上通過(guò)MODEM進(jìn)行數據傳輸，這個(gè)問(wèn)題就尤為突出。流控制能解決這個(gè)問(wèn)題，當接收端數據處理不過(guò)來(lái)時(shí)，就發(fā)出“不再接收”的信號，發(fā)送端就停止發(fā)送，直到收到“可以繼續發(fā)送”的信號再發(fā)送數據。因此流控制可以控制數據傳輸的進(jìn)程，防止數據的丟失。 PC機中常用的兩種流控制是硬件流控制(包括RTS/CTS、DTR/CTS等)和軟件流控制XON/XOFF(繼續/停止)，下面分別說(shuō)明。

2.硬件流控制

硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR(數據終端就緒/數據設置就緒)流控制。

硬件流控制必須將相應的電纜線(xiàn)連上，用RTS/CTS(請求發(fā)送/清除發(fā)送)流控制時(shí)，應將通訊兩端的RTS、CTS線(xiàn)對應相連，數據終端設備(如計算機)使用RTS來(lái)起始調制解調器或其它數據通訊設備的數據流，而數據通訊設備(如調制解調器)則用CTS來(lái)起動(dòng)和暫停來(lái)自計算機的數據流。這種硬件握手方式的過(guò)程為：我們在編程時(shí)根據接收端緩沖區大小設置一個(gè)高位標志(可為緩沖區大小的75%)和一個(gè)低位標志(可為緩沖區大小的25%)，當緩沖區內數據量達到高位時(shí)，我們在接收端將CTS線(xiàn)置低電平(送邏輯0)，當發(fā)送端的程序檢測到CTS為低后，就停止發(fā)送數據，直到接收端緩沖區的數據量低于低位而將CTS置高電平。RTS則用來(lái)標明接收設備有沒(méi)有準備好接收數據。

常用的流控制還有還有DTR/DSR(數據終端就緒/數據設置就緒)。我們在此不再詳述。由于流控制的多樣性，我個(gè)人認為，當軟件里用了流控制時(shí)，應做詳細的說(shuō)明，如何接線(xiàn)，如何應用。

3.軟件流控制

由于電纜線(xiàn)的限制，我們在普通的控制通訊中一般不用硬件流控制，而用軟件流控制。一般通過(guò)XON/XOFF來(lái)實(shí)現軟件流控制。常用方法是：當接收端的輸入緩沖區內數據量超過(guò)設定的高位時(shí)，就向數據發(fā)送端發(fā)出XOFF字符(十進(jìn)制的19或Control-S，設備編程說(shuō)明書(shū)應該有詳細闡述)，發(fā)送端收到XOFF字符后就立即停止發(fā)送數據;當接收端的輸入緩沖區內數據量低于設定的低位時(shí)，就向數據發(fā)送端發(fā)出XON字符(十進(jìn)制的17或Control-Q)，發(fā)送端收到XON字符后就立即開(kāi)始發(fā)送數據。一般可以從設備配套源程序中找到發(fā)送的是什么字符。

應該注意，若傳輸的是二進(jìn)制數據，標志字符也有可能在數據流中出現而引起誤操作，這是軟件流控制的缺陷，而硬件流控制不會(huì )有。