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简介

RS-232是美国电子工业协会EIA(ElectronicIndustry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号通常。RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚(DB-25) 的型态出现,一般个人计算机上会有两组RS-232 接口,分别称为 COM1 和 COM2 。

RS-232接口

工业物联网上的通讯协议之RS-232通讯协议 - 图1
RS-232标准设有25条信号线和9条信号线两种,包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。

传输速率

RS-232标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特率。

远程通信连接数据终端

RS-232标准最初是远程通信连接数据终端设备(DTE)数据通信设备(DCE)而制定的。因此这个标准的制定,并未考虑计算机系统的应用要求。但目前它又广泛地被借来用于计算机(更准确的说,是计算机接口)与终端或外设之间的近端连接标准。
显然,这个标准的有些规定及和计算机系统是不一致的,甚至是相矛盾的。有了对这种背景的了解,我们对RS-232C标准与计算机不兼容的地方就不难理解了。

“发送”和“接收”

RS-232标准中所提到的“发送”和“接收”,都是站在DTE立场上,而不是站在DCE的立场来定义的。由于在计算机系统中,往往是CPU和I/O设备之间传送信息,两者都是DTE,因此双方都能发送和接收。

RS-232C标准规定,只允许DTE设备与DCE设备相连,而不允许同类设备直接相连,这包括两个DTE相连或两个DCE设备相连。为什么不能直接相连呢?
问题的关键在于连接导线上。使用普通接法的通信线直接连接同类设备,会损坏端口。实际上,只要改变连接导线的接线方式,两个DTE设备是可以连接的,那么识别所使用的设备是DTE设备还是DCE设备就很重要了。
通常可以按照如下的步骤来判断设备的类型。
●在设备通电的情况下,使用万用表测量接口引脚2与5脚之间及3与5脚之间的直流电压。万用表黑表笔应接5脚。
●如果2脚电压低于-3V,那么该设备应该是DTE设备。否则,该脚电压应接近0V。
●如果3脚电压低于-3V,那么该设备应该是DCE设备。
●如果2脚和3脚电压都高于-3V或为其他值,那么有两种可能性。
一种情况是测量方法不正确,应重新检查再测量;另一种情况是该接口不是EIA RS-232C型接口或已经损坏。

电气特性

EIA-RS-232 对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD和RxD上:
 逻辑1(MARK)=-3V~-15V
 逻辑0(SPACE)=+3~+15V
 
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上:
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
RS-232接口定义(9芯)
工业物联网上的通讯协议之RS-232通讯协议 - 图2
RS-232接口定义(25芯)
1频蔽地线
2 发送数据 TXD
3接收数据 RXD
4 请求发送RTS
5允许发送 CTS
6 数据准备好 DSR
7信号地 SG
8 载波检测 DCD
9 发送返回(+)
10 未定义
11 数据发送(-)
12~17 未定义
18 数据接收(+)
19 未定义
20 数据终端准备好 DTR
21 未定义
22 振铃 RI
23~24 未定义
25 接收返回(-)

RS-232串口通信接线方法(三线制)

串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现:同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连,两个串口相连或一个串口和多个串口相连。接收数据针脚(或线)与发送数据针脚(或线)相连,彼此交叉,信号地对应相接。
9针D型串口:2“RXD”,3“TXD”,5“逻辑地”。
工业物联网上的通讯协议之RS-232通讯协议 - 图3
25针串口通信接线方法
工业物联网上的通讯协议之RS-232通讯协议 - 图4

RS-232缺点 :

  1. 接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
  2. 传输速率较低,在异步传输时,波特率≤20Kbps。
  3. 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。
  4. 传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺(实际≤15米)