各种标准串行通讯接口.ppt

RS-232接口引脚信号的定义9针25针信号方向功能3 2 TXD O 发送数据2 3 RXD I 接收数据7 4 RTS O 请求传送8 5 CTS I 清除传送6 6 DSR I 数据通信装置(DCE)准备就绪5 7 SG 信号公共参考地1 8 DCD I 数据载波检测4 20 DTR O 数据终端设备(DTE)准备就绪9 22 RI I 振铃指示由于25针与9针连接器并无本质区别，因而容易实现相互转换，所以市场上25针到9针串行转接器都是无源的。

RS-232标准的电气特性参数项目参数指标带3~7千欧负载时驱动器的输出电平逻辑0为+3~+25V,逻辑1为-3~-25V不带负载时驱动器的输出电平-25~+25V驱动器通断时的输出阻抗>300欧输出短路电流<0.5A驱动器转换速率<30V/us接收器输入阻抗3~7千欧接收器输入电压-25~+25V输入开路时接收器的输出逻辑 1输入经300欧接地时接收器的输出逻辑 1+3V输入时接收器的输出逻辑0-3V输入时接收器的输出逻辑 1最大负载电容2500pF不能识别的过渡区-3V~+3V单片机串行端口的工作方式(1)方式0：8位移位寄存器输入/输出方式，多用于外接移位寄存器以扩展I/O端口，波特率固定为fosc/12。

（因此好像不需要进行串行口初始化，因为初始化的任务是设定波特率和数据传送方式，在这里已经都固定了）。

在方式0中，串行口作为输出时，只要向串行缓冲器SBUF写入一字节的数据后，串行端口就把此8位数据以fosc/12的波特率，从RXD引脚逐位输出（从低位到高位），（注意：只有在该情况下数据是由RXD输出！）TXD输出频率为fosc/12的同步移位脉冲，数据发送前，尽管不使用中断，中断标志TI还是必须置清0，8位数据发送完后，TI 自动置1，若要再发送，必须用软件将TI清0。

串行端口作为输入时，RXD为数据输入端，TXD仍为同步信号输出端，输出频率为fosc/12同步移位脉冲，使外部数据逐位移入RXD，当接收到8位数据后，中断标志RI 自动置1，若要再接收，必须用软件将RI清0。

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。

通讯问题，和交通问题一样，也有高速、低速、拥堵、中断等等各种情况。

如果把串口通讯比做交通，UART比作车站，那么一帧的数据就好比汽车。

汽车跑在路上，要遵守交通规则。

如果是市内，一般限速30、40,而高速公路则可以到120。

而汽车走什么路，限速多少，就要看协议怎么规定了。

常见的串口协议有RS-232、RS-422、RS-485等，他们之间有何细微差别？下面我们就一起来探讨一下。

一、RS232讲解个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。

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。

RS232电气接口分为DB9和DB25,定义如下图：其实大部分时间不用所有接口都焊接，简化图如下：二、RS422讲解RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。

实际上还有一根信号地线，共5根线。

由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。

一个主设备（Master），其余为从设备（Slave），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。

接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力10×4k+100Ω（终接电阻）。

其实大部分时间不用所有接口都焊接，简化图如下：三、RS485讲解RS-485又名TIA-485-A, ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485。

串口通讯—RS232、RS422、RS485详解串行通信接口标准经过使用和发展，目前已经有几种。

RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。

RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。

为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺（速率低于100kb/s时），并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。

RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。

为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。

由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。

RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。

因此在视频界的应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。

如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth、Odetis协议是公开的，而ProLINK则是基于Profile上的。

在讨论RS-232C接口标准的内容之前，先说明两点：首先，RS-232-C标准最初是远程通信连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment)与数据通信设备DCE （Data Communication Equipment)而制定的。

串行数据通信的接口标准
串行数据通信的接口标准是指用于连接串行设备的数据通信协议和规范。

在计算机和外部设备之间进行串行数据通信时，需要遵循一定的接口标准以确保数据的正确传输。

常见的串行数据通信接口标准包括RS-232、RS-485、RS-422等。

这些标准规定了信号的电压等级、数据传输速率、数据格式、控制信号等，以确保不同的设备之间能够正确地进行通信。

通过这些标准的规范，可以保证数据在串行设备之间的稳定传输，同时实现数据的可靠性和准确性。

在工业自动化、远程控制、智能家居等领域，串行数据通信的接口标准发挥着重要的作用。

GPIB一、简介：GPIB（General-Purpose Interface Bus）-通用接口总线，大多数打印机就是通过GPIB线以及GPIB接口与电脑相连。

1965年惠普公司设计HP-IB1975年 HP-IB变成IEEE-488标准1987年 IEEE488.2被采纳, IEEE 488-1978变成IEEE488.1-19871990年SCPI规范被引入IEEE 488仪器1992年修订IEEE 488.21993年 NI公司提出HS4881965年, 惠普公司（Hewlett-Packard）设计了惠普接口总线（HP-IB, 用于连接惠普的计算机和可编程仪器.由于其高转换速率（通常可达1Mbytes/s）, 这种接口总线得到普遍认可, 并被接收为IEEE标准488-1975和ANSI/IEEE 标准488.1-1987. 后来, GPIB比HP-IB的名称用得更广泛. ANSI /IEEE 488.2 -1987加强了原来的标准, 精确定义了控制器和仪器的通讯方式. 可编程仪器的标准命令（Standard Commands for Programmable Instruments, SCPI）采纳了IEEE488.2定义的命令结构,创建了一整套编程命令二、接口与总线接口部分是由各种逻辑电路组成，与各仪器装置安装在一起，用于对传输的信息进行发送、接收、编码和译码；总线部分是一条无源的多芯电缆，用做传输各种消息。

将具有GPIB接口的仪器用GPIB总线连接起来的标准接口总线系统。

在一个GPIB标准接口总线系统中，要进行有效的通信联络至少有“讲者”、“听者”、“控者”三类仪器装置。

讲者是通过总线发送仪器消息的仪器装置（如测量仪器、数据采集器、计算机等），在一个GPIB系统中，可以设置多个讲者，但在某一时刻，只能有一个讲者在起作用。

听者是通过总线接收由讲者发出消息的装置（如打印机、信号源等），在一个GPIB系统中，可以设置多个听者，并且允许多个听者同时工作。

第八章串行口及串行通信技术8.4 串行通讯标准总线►在智能控制中，对某些数据要做较复杂的处理。

由于单片机的运算功能较差，对数据进行较复杂的处理时，往往需要借助计算机系统。

因此，需要用89C51单片机的串行口与PC机的串行口COM1或COM2进行串行通信，将单片机采集的数据传送到PC机中，由PC机的高级语言或数据库语言对数据进行整理及统计等复杂处理；或者实现PC机对远程前沿单片机进行控制。

►但是因为PC机与单片机的电气特性不一样，所以，它们需要通过标准的串行总线进行通信。

8.4 串行通讯标准总线►在实现计算机与计算机、计算机与外设间的串行通信时，通常采用标准通信接口、这样就能很方便地把各种计算机、外部设备、测量仪器等有机地连接起来，进行串行通信。

►串行总线是连接外部设备的一个串口总线标准，当不同类型的微机之间进行串行通讯时，均以此标准来进行，常用的有►RS232、RS485、RS422、、I2C、SPI、IEEE 1394、USB ►汽车上常见的串行总线：CAN总线 LIN总线8.4 串行通讯标准总线►RS－232是由美国电子工业协会（EIA）正式公布的，在异步串行通信中应用最广的标准总线。

它包括了按位串行传输的电气和机械方面的规定，适用于短距离或带调制解调器的通信场合，一般用于20m以内的通信。

►为了提高数据传输率和通信距离，EIA又公布了RS－422，RS －423和RS-485串行总线接口，理论上RS485的最长传输距离能达到1200米。

8.4 串行通讯标准总线8.4.1 RS-232C标准接口总线8.4.2信号电气特性与电平转换8.4.3单片机与PC机通信的接口电路5 8.4.1 RS-232C标准接口总线►ELA RS-232C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信。

►该标准的目的是定义数据终端设备（DTE）之间接口的电气特性。

一般的串行通信系统是指微机和调制解调器（modem），调制解调器叫数据电路终端设备（简称DCE）。

❖RS232、RS422、RS485RS232、RS422、RS485都是串行接口标准，由电子工业学会发布，作为工业标准，使各个不同厂家生产的产品可以兼容。

一、RS232标准RS232是PC机与工业通信中最常用的一种串行接口。

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，即所谓单端通讯收、发端的数据信号是相对于信号地。

RS232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5V—+15V，负电平在-5V—-15V电平。

当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS232电平再返回TTL电平。

接收器典型的工作电平在+3V—+12V与-3V—-12V。

因为发送电平与接收电平的差仅为2V到3V左右，所以它的共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传输距离最大约为15米，最高传输速率为20kb/s。

RS232是点对点的通信，其驱动负载能力较弱。

二、RS422与RS485串行接口标准RS422、RS485与RS232不同，数据传输方式采用差分传输方式，也叫做平衡传输，它使用一对双绞线。

分别定义为A和B，一个用于传输高电平，另一个用于传输低电平。

通常情况下，高电平在+2—+6V，是一个逻辑状态，低电平在-2—-6V，是另一个逻辑状态。

另外还有一个信号地。

在485中还有一个使能端，在422中这个是可用可不用的。

使能端是用于控制发送驱动器和传输线的切断与连接，当使能端起作用时，发送驱动器处于高阻态，它是有别于逻辑1和0的另一种状态。

1、RS422RS422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。

由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。

即一个主设备，其余为从设备，从设备之间不能通信，所以RS422支持点对多的双向通信。