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串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识Preparedby:彭洪波Date:9-10-2009Confidential串口信串口信串口信串口信号号号号串口流控串口流控串口流控串口流控串口效能串口效能串口效能串口效能串口保串口保串口保串口保护护护护串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识串行通信基础知识Confidential串口信串口信串口信串口信号号号号串口信串口信串口信串口信号号号号RS-232RS-422/485Confidential串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信的基本概念串行通信资料是一个串行通信资料是一个串行通信资料是一个串行通信资料是一个bit一个一个一个一个bit地送出地送出地送出地送出,且每个且每个且每个且每个bit表示不表示不表示不表示不是是是是0就是就是就是就是11bitConfidential并行通信的基本概念并行通信的基本概念并行通信的基本概念并行通信的基本概念并行通信的基本概念并行通信的基本概念并行通信的基本概念并行通信的基本概念一次发送和接收多个一次发送和接收多个一次发送和接收多个一次发送和接收多个Bit,传输一次就可以完成传输一次就可以完成传输一次就可以完成传输一次就可以完成一个一个一个一个Byte的容量的容量的容量的容量。。。。传输的效率高传输的效率高传输的效率高传输的效率高12345678123456781bit1bit1bit1bit1bit1bit1bit1bitConfidential串行通信串行通信串行通信串行通信串行通信串行通信串行通信串行通信VSVS并行通信并行通信并行通信并行通信并行通信并行通信并行通信并行通信串行通信串行通信串行通信串行通信并行通信并行通信并行通信并行通信通信距离通信距离通信距离通信距离远远远远近近近近搞干扰能力搞干扰能力搞干扰能力搞干扰能力高高高高低低低低传输速度传输速度传输速度传输速度慢慢慢慢快快快快成本成本成本成本低低低低高高高高Confidential起始位起始位起始位起始位:总总总总是是是是“1”数数数数据位据位据位据位:5,6,7,8位位位位校校校校验验验验:None,Odd,Even,Space,Mark停止位停止位停止位停止位:1,1.5(数数数数据位据位据位据位=5),2位位位位数数数数据据据据帧长帧长帧长帧长度度度度如果如果如果如果N,8,1:数数数数据据据据帧长帧长帧长帧长度度度度为为为为10位位位位如果如果如果如果E,7,2:数数数数据据据据帧长帧长帧长帧长度度度度为为为为10位位位位串行通串行通串行通串行通讯数讯数讯数讯数据格式据格式据格式据格式串行通串行通串行通串行通讯数讯数讯数讯数据格式据格式据格式据格式15,6,7,81,1.5,21Unit:bitDataStartParityStopConfidentialRS232RS232由电子工业协会由电子工业协会由电子工业协会由电子工业协会（（（（EIA））））制订并发布工业标准制订并发布工业标准制订并发布工业标准制订并发布工业标准，，，，RS-232标准在标准在标准在标准在1962年发布年发布年发布年发布，，，，保证不同厂家产品之间的兼容保证不同厂家产品之间的兼容保证不同厂家产品之间的兼容保证不同厂家产品之间的兼容。。。。RS-232-C接口接口接口接口（（（（又又又又称称称称EIARS-232-C））））是目前最常用的一种串行是目前最常用的一种串行是目前最常用的一种串行是目前最常用的一种串行通通通通讯讯讯讯接口接口接口接口。。。。RS-232作用作用作用作用:在串行通在串行通在串行通在串行通讯时讯时讯时讯时，，，，要求通要求通要求通要求通讯双讯双讯双讯双方都采用方都采用方都采用方都采用统统统统一的一的一的一的标标标标准接准接准接准接口口口口，，，，使不同的使不同的使不同的使不同的设备进设备进设备进设备进行通行通行通行通讯讯讯讯。。。。ConfidentialRSRS--232232--CC发发发发展展展展发发发发展展展展用于串行通讯的标准用于串行通讯的标准用于串行通讯的标准用于串行通讯的标准。。。。•规定采用一个规定采用一个规定采用一个规定采用一个25个脚的个脚的个脚的个脚的DB-25连接器连接器连接器连接器•对连接器的每个引脚的信号加以规定对连接器的每个引脚的信号加以规定对连接器的每个引脚的信号加以规定对连接器的每个引脚的信号加以规定•对各种信号的电平加以规定对各种信号的电平加以规定对各种信号的电平加以规定对各种信号的电平加以规定。。。。IBM将将将将RS232简化成了简化成了简化成了简化成了DB-9连接器连接器连接器连接器工业控制的工业控制的工业控制的工业控制的RS-232一般只使用一般只使用一般只使用一般只使用RXD、、、、TXD、、、、GND三条线三条线三条线三条线。。。。DB25DB9Confidential电气特性电气特性电气特性电气特性、、、、逻辑电平逻辑电平逻辑电平逻辑电平电气特性电气特性电气特性电气特性、、、、逻辑电平逻辑电平逻辑电平逻辑电平EIA-RS-232C对电气特性对电气特性对电气特性对电气特性、、、、逻辑电平和各种信号线功能逻辑电平和各种信号线功能逻辑电平和各种信号线功能逻辑电平和各种信号线功能都作了规定都作了规定都作了规定都作了规定。。。。•在在在在TxD和和和和RxD上上上上：：：：逻辑逻辑逻辑逻辑1=-3V～～～～-15V•逻辑逻辑逻辑逻辑0=+3～＋～＋～＋～＋15V•在在在在RTS、、、、CTS、、、、DSR、、、、DTR和和和和DCD等控制线上等控制线上等控制线上等控制线上：：：：•信号有效信号有效信号有效信号有效（（（（接通接通接通接通，，，，ON状态状态状态状态，，，，正电压正电压正电压正电压）＝）＝）＝）＝+3V～～～～+15V•信号无效信号无效信号无效信号无效（（（（断开断开断开断开，，，，OFF状态状态状态状态，，，，负电压负电压负电压负电压)=-3V～～～～-15VConfidentialUART并行TTL0V5VRSRS--232232信信信信号号号号信信信信号号号号传输传输传输传输传输传输传输传输收发器D0D7……DataStopParityStartDataStartParityStop0V5VRS-232-12V+12VDataStopParityStartDataStartParityStop-12V+12VTxRxConfidentialRSRS--232232信信信信号传输号传输号传输号传输及信及信及信及信号号号号波形波形波形波形信信信信号传输号传输号传输号传输及信及信及信及信号号号号波形波形波形波形ConfidentialRSRS--232232接口接口接口接口接口接口接口接口信号定义信号定义信号定义信号定义：：：：TXD、、、、RXD、、、、RTS、、、、CTS、、、、DTR、、、、DSR、、、、DCD、、、、RI、、、、GND（（（（Female/Male定义相反定义相反定义相反定义相反））））最高速率最高速率最高速率最高速率：：：：115200bpsConfidentialRS-232信号信号信号信号典型应用典型应用典型应用典型应用:PC+交叉电缆交叉电缆交叉电缆交叉电缆+PC短接短接短接短接DCD信号和信号和信号和信号和DSR信号信号信号信号，，，，确保所有应用程序工作确保所有应用程序工作确保所有应用程序工作确保所有应用程序工作，，，，比如架装服务器的控制台端口比如架装服务器的控制台端口比如架装服务器的控制台端口比如架装服务器的控制台端口。。。。RSRS--232232连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型IITxDRxDRTSCTSDTRDSRDCDGNDTxDRxDRTSCTSDTRDSRDCDGND接线接线接线接线DTE信号信号信号信号DTE信号信号信号信号ConfidentialRSRS--232232连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型连接类型IIIIRS-232信号信号信号信号典型应用典型应用典型应用典型应用:PC+直连电缆直连电缆直连电缆直连电缆+ModemDCE设备上的设备上的设备上的设备上的DCD信号一般用作输出信号信号一般用作输出信号信号一般用作输出信号信号一般用作输出信号TxDRxDRTSCTSDTRDSRDCDGNDRxDTxDCTSRTSDSRDTRDCDGND接线接线接线接线DTE信信信信号号号号DCE信信信信号号号号Confidential串口信串口信串口信串口信号号号号串口信串口信串口信串口信号号号号RS-232RS-422/485ConfidentialRSRS--232VSRS232VSRS--422422RS-232通信距离短通信距离短通信距离短通信距离短RS-232通信速率低通信速率低通信速率低通信速率低提出提出提出提出RS-422定义了一种平衡通信接口定义了一种平衡通信接口定义了一种平衡通信接口定义了一种平衡通信接口，，，，数数数数据信据信据信据信号号号号采采采采用差分用差分用差分用差分传输传输传输传输方式方式方式方式，，，，它使用二它使用二它使用二它使用二对双绞线对双绞线对双绞线对双绞线，，，，将将将将一对一对一对一对中一中一中一中一根根根根定定定定义为义为义为义为A，，，，另一另一另一另一根根根根定定定定义为义为义为义为BConfidentialRSRS--422422电电电电气特性气特性气特性气特性电电电电气特性气特性气特性气特性发送驱动器发送驱动器发送驱动器发送驱动器A、、、、B之间的电压差之间的电压差之间的电压差之间的电压差•正电平在正电平在正电平在正电平在+200mv～～～～+6V，，，，是一个逻辑状态是一个逻辑状态是一个逻辑状态是一个逻辑状态•负电平在负电平在负电平在负电平在-200mv～～～～-6V，，，，是另一个逻辑状态是另一个逻辑状态是另一个逻辑状态是另一个逻辑状态ConfidentialRSRS--422422信号信号信号信号信号信号信号信号收收收收、、、、发端通过平衡双绞线将发端通过平衡双绞线将发端通过平衡双绞线将发端通过平衡双绞线将Txd+与与与与Rxd+、、、、Rxd-与与与与Txd-对应相连对应相连对应相连对应相连•大于大于大于大于+200mV的电平时输出正逻辑电平的电平时输出正逻辑电平的电平时输出正逻辑电平的电平时输出正逻辑电平•小于小于小于小于-200mV时输出负逻辑电平时输出负逻辑电平时输出负逻辑电平时输出负逻辑电平MOXA定义定义定义定义B为信号正为信号正为信号正为信号正A为信号负为信号负为信号负为信号负|A-B|200mvConfidentialRSRS--422422特性特性特性特性特性特性特性特性RS-422传输速率提高到传输速率提高到传输速率提高到传输速率提高到10Mb/s，，，，传输距离延长到传输距离延长到传输距离延长到传输距离延长到1200米米米米（（（（速率低于速率低于速率低于速率低于100kb/s时时时时），），），），并允许在一条平衡总线上连接最并允许在一条平衡总线上连接最并允许在一条平衡总线上连接最并允许在一条平衡总线上连接最多多多多10个接收器个接收器个接收器个接收器。。。。RS-422是一种单机发送是一种单机发送是一种单机发送是一种单机发送、、、、多机接收的单多机接收的单多机接收的单多机接收的单向向向向、、、、平衡传输方式平衡传输方式平衡传输方式平衡传输方式，，，，被命名为被命名为被命名为被命名为TIA/EIA-422-A标准标准标准标准。。。。平衡传输方式平衡传输方式平衡传输方式平衡传输方式长度长度长度长度：：：：1200米米米米速度速度速度速度：：：：10