RS232 9针接口管脚与25针接口定义

RS232

RS232是PC上串口通讯的标准配置。如右图所示。通常是9Pin接口，有些设备还使用25Pin的公头接口。(注意：PC上还有一个25Pin的打印机接口，但其为母头接口，请仔细区分)

RS232由于其简单易用，而且比较稳定，在很长一段时间内，它成为了工业仪器通讯中应用最为广泛的通讯方式。直到现在，很多设备都以RS232为其基本的通讯配置，然后可以扩充其它通讯方式(GPIB等)。

接口定义：

25Pin的串口接口定义与9Pin的接口定义相对应如下：

RS232的每一支脚位都有它的功用，也有它讯号流动的方向，原来的RS232设计初衷是用来接调制解调器作传输用的，因此它的脚位意义通常也和调制解调器传输有关。

但是，现在用的RS232通讯连接，更多的是各种仪器和设备上。而且应用的线路上，也越来越简化，有时只用到三根线即可：RXD、TXD和GND。

RS-232接口定义及连线

RS-232/串口/异步口/com(通信)口

    严格的讲RS-232接口是DTE(数据终端设备)和DCE(数据通信设备)之间的一个接口。

      远程通信终端设备 DTE ( Date Terminal Equipment )

      数据通信设备 DCE ( Data Communcation Equipment )

    DTE包括计算机、终端、串口打印机等。(针输出)

    DCE通常有调制解调器(MODEM)和某些交换机com口。(孔输出)

    RS-232C 标准中提到的“发送”和“接收”，都是站在DTE立场立场上。

1.电气特性

    TxD RxD

        逻辑1(MARK)= -3v ~ -15v

        逻辑0(MARK)= +3v ~ +15v

    RTS CTS DSR DTR DCD 等

        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

    与TTL以高低平表示逻辑状态的规定不同。因此，为了能同计算机接口或终端的TTL器件连接，必须进行电平和逻辑关系的变换。广泛采用集成电路转换器件，MC1488、SN75150(TTL->EIA)、MAX232(TTL<->EIA)。

2.连接器的机械特性

    DB-9连接器：AT机以后，不支持20MA电流环接口，使用DB-9，作为提供多若功能I/O卡或主板上COM1/COM2两个串口的连接器。

    电缆长度：通信速率低于20kb/s时，RS-232C直接连接最大15m。

    最大传输距离：若不使用MODEM，码元畸变小于4%的情况下，最大15m。

3.RS-232C的接口信号

    常用的只有9根，标准25根，4条数据、11条控制线、3条定时、7条备用。

    <1> 联络控制信号线：

        DSR 数据装置准备好 ( Data set ready )

            有效时ON状态，表明MODEM处于可以使用状态。

        DTR 数据终端准备好 ( Data set raady )

            有效时ON状态，表明数据终端处于可以使用状态。

        这两个信号有时连到电源上，一上电就立即有效。只表明设备本身可用，并不说明通信链路可以开始通信，能否开始通信要由下面的控制信号决定。

        RTS 请求发送 ( Request to send )

            表求DTE请求DCE发送数据，有效ON。

            用来控制MODEM是否要进入发送状态。

        CTS 允许请求 ( Clear to send )

            表示DCE准备好接收DTE发来的数据，有效ON。

            是对RTS的响应信号。当MODEM准备好接收终端传来的数据，并向前发送，使该信号有效，通知终端开始开始沿发送数据线TxD发送数据。

        RTS/CTS请求应答用于半双工MODEM系统中发送方式和接收方式切换，在全双工系统配置双向通道，不需要RTS/CTS。

        RLSD 接收线信号检出 ( Received line dectection )

            表示DCE已接通通信链路，告知DTE准备接收数据。

            当本地MODEM收到远地MODEM送来的载波信号，使RLSD信号有效。

        DCD 通知终端准备接收 ( Data carrier dectection )

            此线也叫 数据载波检出。

        RI 振铃指示 ( Ringing )

            MODEM收到交换台送来的振铃呼叫信号，有效ON。

            通知终端，已被呼叫。

    <2> 数据发送与接收线

        TxD 发送数据 ( Transmitted data )

        RxD 接收数据 ( Received data )

    <3> 地线

        有两根SG、DG，分别是信号地和保护地，无方向。

    只有当DSR、DTR都处于ON状态时，才能在DTE和DCE之间进行传送操作。若DTE要发送数据，则预先将DTR线置有效ON，等CTS线上收到有效ON回答后，才能在TxD线上发送串行数据。

远距离通信

1.采用MODEM(DCE)和电话网通信连接

    发送数据时，首先通过DTE发出RTS(请求发送)。此时，若DCE(MODEM)允许传送，则回答CTS(允许发送)信号。一般可直接将RTS/CTS接高电平，即只要通信链路已建立，就可传送信号。RTS/CTS可只用于半工发送/接收切换。

    DTE获CTS，通过TxD线向DCE发出串行信号。计算机向DCE“数据输出寄存器”传送新的数据。当对方DCE收到载波信号后，向对方DTE发出DCD信号。

2.采用专用电话通信：只使用2-8号信号线，不需要RI、DTR。

近距离通信

    最简单的情况，不需要RS-232控制联络信号，只需要(发送线、接收线、信号地线)便可实现全双工异步串行通信。

    RS-232标准规定：误码率低于4%，要求导线电容小于2500PF(普通导线，电容值约为270PF/M)。则允许距离L=2500PF/170PF=15M。

    实际应用中，当使用9600bps，普通屏蔽线时，距离可达30-35米。

1.零MODEM(3线制)

    <1> RTS与CTS互联：只要请示，立即得到允许。

    <2> DTR与DSR互联：只要本端准备好，立即认为本端可以接收。

2.零MODEM标准连接

    <1> 当甲方DTE准备好，发出DTR信号，该信号直接联至乙方的RI和DSR，即只要甲方准备好，乙方立即产生呼叫RI有效，并用时准备好DSR，尽管乙方并不存在DCE。

    <2> 甲方RTS和CTS相连，并与乙方DCD互连。即：一旦甲方请求，立即得到允许CTS，同时乙方DCD有效，即检测到载波信号。

    <3> 甲方TxD与乙方RxD相连，一发一收。

RS485

在工业上使用RS232通讯进行较长距离的传输时，由于工业环境的影响，传输讯号经常会受到外界的电气干扰而发生错误。为了解决这个问题，就诞生了RS485通讯方式。

RS-485采用平衡发送和差分接收（D+和D-），因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。

RS422

数据传输可以分为三种：传输线上的数据流动只有一个方向，称为“单工”；当数据的流动是双向，但同一时间只能一个方向行进，称为“半双工”（Half Duplex）；当同时具有两个方向的传输能力时，称为“全双工”（Full Duplex）。

显然，在其它参数都一样的情况下，全双工比半双工传输速度要快。RS232属于全双工，RS485则属于半双工。

让RS232和RS485的优点集合起来，把RS232的RXD和TXD分别使用差分电路来实现，即数据传输线含有：Rx+ 、Rx- 、Tx+ 、Tx- 。这样，RS232就可以像RS485那样进行远距离的工业通讯了。