eiars-232-c标准详解.doc

EIA RS-232-C 标准EIA RS-232-C 是由美国电子工业协会 EIA 制定的串行通信物理接口标准最初是远程 数据通信时，为连接数据终端设备 DTE（Data Terminal Equipment，数据通信的信源，如 计算机）和数据通信装置 DCE（Data Circuit-terminal Equipment、数据通信中面向用户的设 备，如调制解调器）而制定的它规定以 25 芯或 9 芯的 D 型插针连接器与外部相连这 个连接器上的基本信号定义如表 8-1 所示表 8-1 RS－232－C 标准接口信号信号符号信号符号 25 芯引脚芯引脚 9 芯引脚芯引脚 方向方向 信号描述信号描述 TXD 2 3 O 发送数据发送数据RXD 3 2 I 接收数据接收数据RTS 4 7 O 请求传送请求传送 CTS 5 8 I 允许传送允许传送 DSR 6 6 I 数据通信装置（数据通信装置（DCE）就绪）就绪 GND 7 5 信号地信号地 DCD 8 1 I 数据载波检测数据载波检测 DTR 20 4 O 数据终端设备（数据终端设备（DTE）就绪）就绪 RI 22 9 I 振铃指示振铃指示 通信将在数据终端设备（DTE）和数据通信装置（DCE）之间进行，信号线中的 RTS、CTS、DSR 和 DTR 为控制信号，其含义如下：RTS（请求传送）：当数据终端设备（DTE）需向数据通信装置（DCE）发送数据时， 该信号有效，请求数据通信装置接收数据。

CTS（允许传送）：如数据通信装置（DCE）处于可接收数据的状态，此信号有效，允许数据终端设备（DTE）发送数据反之，如数据通信装置（DCE）处于不可接收数据 的状态，此信号无效，不允许数据终端设备（DTE）发送数据DSR（数据设备就绪） 、DCD（数据载波检测）：当数据通信装置（DCE）需向数据 终端设备（DTE）发送数据时，该信号有效，请求数据终端设备（DTE）接收数据DTR（数据终端就绪）：如数据终端设备（DTE）处于可接收数据的状态，此信号有 效，允许数据通信装置（DCE）发送数据反之，如数据终端设备（DTE）处于不可接收 数据的状态，此信号无效，不允许数据通信装置（DCE）发送数据因而采用 RS-232 标准的通信，除了连接发送和接收的数据线外还需连接控制信号 图 8-3 为采用 RS-232 标准进行通信常用的连接方法 图 8-3 RS-232 标准通信常用的连接方法为实现数据的传输，A 端与 B 端的发送和接收的数据线相互连接，A 端的请求传送 （RTS）与 B 端的数据通信装置就绪、数据载波检测（DSR、DCD）相连，B 端的数据终 端设备就绪（DTR）信号与 A 端的允许传送（CTS）相连。

在 A 端需发送数据时，该端的 请求传送（RTS）输出有效，此信号连接到 B 端的数据设备就绪、数据载波检测 （DSR、DCD）端，如 B 端允许接收信号，将使数据终端设备就绪（DTR）信号有效，此 信号输入到 A 端的允许传送（CTS） ，A 端接收到此信号后即发送数据当 B 端需发送数 据时，将 B 端的 RTS 信号置为有效，因而控制 A 端的 DSR，如 A 端可接收数据，将置 DTR 有效，控制 B 端正确地发送数据在最简单的情况下，主系统和终端之间仅连接发送、接收的数据线和地线，而控制信 号由各自自行产生其连接方法如图 8-4 所示图 8-4 RS-232 的简化连接方式在这样的连接方法中，请求传送（RTS）信号的输出连接到本机的允许传送（CTS） 端，数据终端设备就绪（DTR）的输出连接到本机的数据通信装置就绪（DSR） 、数据载波 检测端（DCD） 当需发送数据时，控制 RTS 信号有效，此信号直接连接到 CTS，此时由 于 RTS 信号有效，因而可将数据送出同样应控制 DTR 信号有效，此信号直接连接到 DSR、DCD，在需接收数据时，由于所需的 DSR 信号有效，可接收数据。

采用这样的方法 可减少通信两端的连线，但必须协调收发双方的通信软件，避免在数据发送时，接收方未 能及时地接收数据采用 RS-232 标准除了规定信号与连接器外，还规定了信号的电气特性 其发送端与 接收端的电气特性规定如下：发送端：输出最大电压小于 25V（绝对值） ，最大短路输出电流为 500mA，输出阻抗 大于 300Ω，逻辑“1“为- 25V~-3V，逻辑“0“为 +3~＋25V接收端：输入阻抗为 3~7KΩ，最大负载电容 2500PF，当信号小于-3V 时为逻辑“1“， 信号大于+3V 时为逻辑“0“为此在进行信号传输时，必须将信号的 TTL 电平与 RS－232 电平进行转换，在发送 时，将 TTL 电平转换为 RS-232 电平，而在接收时将 RS-232 电平转换为 TTL 电平能满足上述要求将信号由 TTL 电平与 RS-232 电平互换的常用器件有 MC1488 和 MC1489MC1488 为发送器，它将 TTL 电平转换为 RS-232 电平，采用±12V 电源，当输 入为 TTL“1“电平时，输出为-12V 的信号；当输入为 TTL“0“电平时，输出为+12V 的信号。

MC1489 为接收器，将 RS-232 电平转换为 TTL 电平，采用 5V 电源当输入为-12V 时， 输出 TTL“1“电平；当输入为＋12V 时，输出 TTL“0“电平采用单电源供电的 RS-232 电平转换器件利用内部的电源电压变换器将输入的＋5V 电 源变换成 RS-232 输出电平所需的±10V 电压由于器件内部的电源电压变换器由电荷泵和倍压电路构成，因而需外接倍压和滤波电容，电容的容量和质量将影响此电路能否正常工 作此类电路的 TIN 端为发送的 TTL/CMOS 电平的输入，TOUT 端为发送的 RS-232 电平 输出，与此对应，RIN 为接收的 RS-232 电平的输入，ROUT 端为接收的 TTL/CMOS 电平 输出在一个芯片中可包含不同数量的电平转换电路，如图 8-5 所示的 MAXIM 公司的 MAX232 提供了两个发送电平转换电路和两个接收电平转换电路 图 8-5 RS－232 电平转换电路RS232 中 RTS 和 CTS 的作用 问： 以前挺明白的，今天一下子觉得以前的理解都不对了，以下三种解释哪个对呢？解释一： RTS：终端我已经准备就绪，有数据就发过来吧 CTS：来了，接招解释二： RTS：终端我准备发数据给你，快用 CTS 应答，准备好没？ CTS：好了，来吧解释三： CTS：主机，我有数据，请求接收 RTS：我是主机，就绪，请求发送。

我今天弄了个 SIM100 模块，我将 RTS 设置无效之后，凡是要发往主机的数据都没有发过 来（包括主动数据 RING） ，指令和指令返回结果都没有返回，都缓存在模块之中，等我将 RTS 设置有效后，缓存的数据全发来了，包括一大堆指令的执行结果，由此，我觉得上面 的“解释一”应该正确，而“解释二”应该是错的，但“解释三”是否正确呢？就是说 CTS 和 RTS 哪个是发起者呢？答： 一是错的 二是 RS232 标准 三是 MODEM 的硬件流控 SIMCOM 公司的解释完全正确很久很久以前，计算机还没有出现，那时就已经存在了(计算机)史前的串口设备(电传 打字机，工控测量设备，通信调制解调器)，为了连接这些串口，EIA 制定了 RS232 标准， 采用 DB25 接插件，支持同步和异步串口，D 型的接口可以有效防止插反标准化给使用 带来了便利时光荏苒，个人计算机出现了，这些已有的串口设备毫无疑问地成为了最初的外设， 自然而然地 RS232 标准被个人计算机采纳但是设备制造商倾向于体积更小，成本更低的接口，因此，将 DB25 中未使用的和支持同步模式的引脚去掉，形成 DB9最初的情况相 当混乱，因为 DB9 只定义了信号，却没有指定信号和引脚的对应关系，各个制造商只能自 行定义。

幸运的是，IBM 的 PC 成了工业标准，DB9 逐渐统一到 IBM 的定义上来DB9 只有 9 根线，遵循 RS232 标准定义如下：DTR,DSR------DTE 设备准备好/DCE 设备准备好主流控信号RTS,CTS------请求发送/清除发送用于半双工时，收发切换属于辅助流控信号半 双工的意思是说，发的时候不收，收的时候不发那么怎么区分收发呢？缺省时是 DCE 向 DTE 发送数据，当 DTE 决定向 DCE 发数据时，先有效 RTS，表示 DTE 希望向 DCE 发 送，一般 DCE 不能马上转换收发状态，DTE 就通过监测 CTS 是否有效来判断可否发送， 这样避免了 DTE 在 DCE 未准备好时发送所导致的数据丢失全双工时，这两个信号一直有效即可随着计算机的日益普及，很多非 RS232 的串口也要接入 PC 机，如果为每一种新出现 的串口都增加一个新的 I/O 口显然不现实，因为 PC 后面板位置有限，因此，将 RS232 串 口和非 RS232 串口都通过 RS232 口接入是最佳方案UART 的 U(通用)指的就是这个意思 早期 ROM BIOS 和 DOS 里的通信软件都是为 RS232 设计的，在没有检测到 DCD 有效前 不会发送数据，因此，就连发送一个字符这样朴素的应用也要给出 DCD、 DTR、DSR 等 控制信号。

因此，串口接头上要将一些控制线短接，或者干脆绕过系统软件自己写通信程 序到此，UART 的涵义就总结为：通用的 异步 (串行) I/O 口就在 UART 冠以通用二字，准备一统江湖的时候，制造商们不满于它的速度、体积和 灵活性(软件可配置)，推出了 USB 和 1394 串口目前，笔记本上的 UART 串口有被取消 的趋势，因而有网友发出了“没有串口，吾谁与归”的慨叹，古今多少事，都付笑谈中， USB 取代 UART 是后话，暂且不表话说自从贺氏(Hayes)公司推出了聪明猫(SmartModem)，他们制定的 MODEM 接口就 成了业界标准，自此以后，所有公司制造的兼容猫都符合贺氏标准(连 AT 指令也兼容，大 家一起抄他呗)细观贺氏制定的 MODEM 串口，与 RS232 标准大不相同DTR 在整个通信过程中一 直保持有效，DSR 在 MODEM 上电后/可以拨号前有效(取决于软件对 DSR 的理解)，在通 信过程的任意时刻，只要 DTR/DSR 无效，通信过程立即终止在某种意义上，这也可以 算是流控，但肯定不是 RS232 所指的那种主流控如果拘泥于 RS232，你是不会理解 DTR 和 DSR 的用途的。

贺氏不但改了 DTR 和 DSR，竟然连 RTS 和 CTS 的涵义也重新定义了因此，RTS 和 CTS 已经不具有最开始的意义了从字面理解 RTS 和 CTS，是用于半双工通信的，当 DTE 想从收模式改为发模式时，就有效 RTS 请求发送，DCE 收到 RTS 请求后不能立即完 成转换，需要一段时间，然后有效 CTS 通知 DTE：DCE 已经转到发模式，DTE 可以开始 发送了在全双工时，RTS 和 CTS 都缺省置为有效即可然而，在贺氏的 MODEM 串口 定义中，RTS 和 CTS 用于硬件流控，和什么劳什子的全双工/半双工一点关系也没有注意，硬件流控是靠软件实现的，之所以强调“硬件”二字，仅仅是因为硬件流控提 供了用于流量情况指示的硬件连线，并不是说，你只要把线连上，硬件就能自己流控如 果软件不支持，光连上 RTS 和 CTS 是没有用的RTS 和 CTS 硬件流控的软件算法如下：(RTS 有效表示 PC 机可以收，CTS 有效表示 MODEM 可以收，这两个信号互相独立，分别指示一个方向的流量情况 我是分隔线 ==========以下是我的几句胡言乱语最近在捣鼓一个 GSM 模块，正好也要用到这东西，就 baidu 了一把。