RS232485串口通信详解

上位机-串⼝通信详解（以RS232为例））

1、什么是串⼝通信？

写这个的时候我在想应该怎么解释串⼝通信，因为串⼝通信很多朋友不了解的原因是涉及到硬件的知识，对于没有相关专业知识的朋友很难

理解串⼝通信。所以我这⾥只做部分的解释，需要了解更多硬件相关信息的朋友可以看这篇博⽂：

串⼝通信在百度词条上的解释是:

串⼝通信（Serial Communications）的概念⾮常简单，串⼝按位（bit）发送和接收的。

简单的解释就是：两个⼈说话，⼀个⼈说，⼀个⼈听。

是的，就是这个么简单。如果不需要了解硬件，那么我们只需要了解通信，串⼝不需要理解，那是硬件⼯程师需要考虑的事情。我们今天讲

的是上位机与串⼝通信，重点是通信。2、串⼝通信协议

所谓通信协议是指通信双⽅的⼀种约定。约定包括对数据格式、同步⽅式、传送速度、传送步骤、检纠错⽅式以及控制字符定义等问题做出

统⼀规定，通信双⽅必须共同遵守。

串⼝通信协议中，很多朋友很疑惑，RS232,RS485这些协议怎么⽤？

但实际上这些准确来说，是⼀种标准。我们可以直接使⽤这种标准进⾏通信，完全没有任何问题。

还有⼀种⾃定义通信协议，顾名思义，⾃定义通信协议是基于需求编写的，符合RS232等标准的协议。

这部分对于上位机来说，我们只需要得到第三⽅提供的⾃定义通信协议，根据其中的内容进⾏编程即可，具体的功能实现是由硬件⼯程师实

现。

在通信协议中，最重要的是端⼝（com）、波特率、数据位、校验位、停⽌位。3、实现⼀个demo

通过上⾯的了解，上位机⼯程师应该有⼀个概念，上位机与串⼝的通信重点是通信，常⽤的通信可以直接使⽤标准的完成，但是如果是属于

⾃定义通信协议的，需要提供⾃定义的通信协议。1）⾸先我们实现⼀个界⾯，如下：

2）配置串⼝参数-打开串⼝

3）发送数据

4）接收数据

1、使⽤异步接收数据

2、如果需要写完之后直接读，参考以下⽅法：

5）效果图：

6）基于⾃定义协议的通信（发送和接收都使⽤16进制进⾏）

RS485接口定义

rs485有两种，一种是半双工模式，只有DATA+和DATA-两线，另一种是全双工模式，有四线传输信号：T＋，T－，R＋，R-。全双工模式时可认为是rs422。

1.英式标识为?TDA(-)?、TDB(+)?、RDA(-)、RDB(+)?、GND?

2.美式标识为?Y?、Z?、?A?、?B?、?GND??

3.中式标识为?TXD(+)/A?、TXD(-)/B?、RXD(-)?、RXD(+)、GND??

???rs485两线一般定义为(只接收不发送):??

?????????????"A,?B"或"Date+,Date-"??

???即常说的：”485＋，485－”??

???rs485四线一般定义为：??

????????"Y,Z,A,?B,"??

??具体还要根据厂家的使用信号针脚而定，有的使用了RTS或DTR等针脚的485信号?

DB9(RS485)接口针脚定义

１脚为数据Ａ，２脚为数据Ｂ，５脚为地。 Pin 信号定义

RS-232 RS-422 RS-485

1 DCD TX- DATA-

2 RX TX+ DATA+

3 TX RX+ NC

4 DTR RX- NC

5 GND GND GND

6 DSR RTS- NC

7 RTS RTS+ NC

8 CTS CTS+ NC

9 RI CTS- NC

10 NC NC NC

RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于：

RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的，所以可以同时收和发（全双工）。

RS-485有2根信号线：发送和接收都是A和B。

由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发（半双工）。

*能否将RS-422的Y-A短接作为RS-485的A，将RS-422的Z-B短接作为RS-485的B呢？ 回答：不一定。条件是RS-422必须是能够支持多机通信的。波士电子的所有接口转换器的RS-422口都能够支持全双工多机通信，所以可以这样简单转换为RS-485。

这三种通讯端口都是串口，在以下几个方面有区别：

a.通讯距离

RS232口最大通讯距离是15米，而RS422/485最大通讯距离是1200米。

b.所连接设备个

RS232只能连接一个设备，而RS485可以连接多个设备。

c.端口的定义

RS232是标准接口，为D形9针头，所连接设备的接口的信号定义是一样的，其信号定义如下：

RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，RS-232是PC机与通信中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯，而RJ45接口通常用于数据传输，最常见的应用为网卡接口。

RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

RS-422与RS-485串行接口标准：RS-422、RS-485与RS-232不一样，数据信号采用差分传输方式，也称作平衡传输，它使用一对双绞线，在早期PC通信中比较常见,RS-422的最大传输距离为4000英尺，最大传输速率为10Mb/s

RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。

这些异步串行通讯接口都应用于计算机测控系统中，RS232C 是美国电子工业协会正式布的串行总线标准，也是目前最常用的串行接口标准，用于实现计算机与计算机之间、计算机与外设之间的数据通讯。RS232C串行接口总线适用于：设备之间的通讯距离不大于15米，传输速率最大为20kB/s。 一个完整的RS232C接口有22根线，采用标准的25芯插头座。RS232C采用逻辑，逻辑“1”：－5V~-15V,逻辑“0”：+5V~+15V

RS232接口

RS232 接口是

1970

年由美国电子工业协会（

EIA ）联合贝尔系统、调制解调器厂家及

计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。 它的全名是 “数据终端设备 （ D

TE）和数据通讯设备（ DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。 该标准规定采用一个

25 个脚的

DB25 连接器， 对连接器的每个引脚的信号内容加

以规定，还对各种信号的电平加以规定。随着设备的不断改进，出现了代替 DB25 的 D

B9 接口，现在都把 RS232 接口叫做 DB9。

RS-232 是现在主流的串行通信接口之一。

由于 RS232 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

（ 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，波特率为 20Kbps ；因此在“南方的老树 51 CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用 19200 ，也是这个原因。

（ 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，实际上也只能用在 50 米

左右。

接口定义

RS232（ DB9）（与宋师兄告诉的接口定义一致 ~收发对于电脑而言）

1 DCD 载波检测

2 RXD 接收数据

接口说明

3 TXD 发送数据

4 DTR 数据终端准备好

5 SG 信号地

6 DSR 数据准备好

7 RTS 请求发送

8 CTS 清除发送

9 RI 振铃提示

接口电平

RS232 采用负逻辑电平：

-15~-3 ：逻辑 1 ；