RS232串口通信详解
RS232485串口通信详解
串口通信详解一、RS-232RS-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-232-C是美国电子工业协会EIA<Electronic Industry 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，C表示修改次数。
RS-232-C总线标准设有25条信号线，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。
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF 的电容负载，通信距离将受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每M电缆的电容量减小，通信距离可以增加。
传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。
目前RS-232是PC机与通信工业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。
收、发端的数据信号是相对于信号地，如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚<信号地）的电平，DB25各引脚定义参见图1。
典型的RS-232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+5～+15V，负电平在-5～-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RS-232电平再返回TTL电平。
接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。
因为发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15M，最高速率为20kb/s。
串口通信RS232与RS458简介
串口通信RS232和RS485简介PLC与控制设备之间的通信基本上都是基于串行通信接口，采用其对应的通信协议进行控制的，而对于串行通信接口，常用的包括RS232、RS422、RS485。
一、RS232串行通信接口RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准，被广泛用于计算机串行接口外设连接，有些老式PC机上就配置有RS232接口。
RS232的工作方式是单端工作方式，这是一种不平衡的传输方式，收发端信号的逻辑电平都是相对于信号地而言的，RS232最初是DET(数字终端设备)和DCE(数据通信设备)一对一通信，也就是点对点，一般是用于全双工传送，当然也可以用于半双工传送。
此外，RS232是负逻辑，逻辑电平是±5~±15V，传输距离短，只有15米，实际应用可以达到50米，但是再长的距离就须加调制了。
最初RS232标准物理接口是25个引脚的，因为常用的是9个引脚，后来就基本采用DB9连接器了，RS232的DB9连接器的引脚定义见下图：在DB9的9个引脚中，并不是所有的信号端都使用的，比如说RTS/CTS只有在半双工方式中作发送和接收时的切换用，而在全双工方式中，因配置双向通道所以不需要。
一般来说，在全双工方式中RS232标准接线只要三条线就足够了，两根数据信号线TXD/RXD，一根信号地线GND。
双方连接的方式是将TXD和RXD交叉连接，信号地直接相接，然后将各自的RTS/CTS，DSR/DTR短接，将DCD和RI悬空就可以。
二、RS485串行通信接口1、概况为改进RS232通信距离短、速率低的缺点，1983年，RS-485通讯接口被电子工业协会(Electronics Industries Association EIA)批准为一种通讯接口标准。
使用RS-485作为物理层的常用标准协议主要有工业HART总线、modbus协议、Profibus DP等等。
RS232串口通信详解
串口是计算机上一种非常通用的 设备通信协议。
串口的电气特性：1) RS-232串口通信最 远距离是50英尺2) RS232可做到双向 传输，全双工通 讯，最高 传输速率20kbps3) RS-232C 上传送的数字量采用 负逻辑，且与地 对称 逻辑1 : -3〜-15V逻辑0 : +3〜+15V所以与单片机连接时常常需要加入 电平转换芯片：9芯 信号方向来自 缩写 描述1 调制解调器 CD 载波检测2 调制解调器 RXD 接收数据3 PC TXD 发送数据4 PC DTR 数据终端准备好5GND 信号地6 调制解调器 DSR 通讯设备准备好7 PC RTS 请求发送8 调制解调器 CTS 允许发送9 调制解调器 RI 响铃指示器两个串口连接时，接收数据 针脚与发送数据针脚相连，彼此交叉，信号地对应相接即可。
串口的引脚定义:串口通信参数：a ）波特率： RS-232-C 标准 规定的数据传输速率 为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
b ）数据位：标准的值是5、7和8位，如何 设置取决于你想 传送的信息。
比如， 标准的 ASCII 码是0〜127 （ 7位）；扩 展的ASCII 码是0〜255 （ 8位）。
c ）停止位：用于表示 单个包的最后一位，典型的 值为1, 1.5和2位。
由于数是在 传输线 上定时的，并且 每一个设备 有其自己的 时钟，很可能在通信中两台 设备间出现了小小的不同 步。
因此停止位不 仅仅是表示传输的结束，并且提 供计算机校正 时钟同步的机会。
d ）奇偶校 验位：在串口通信中一 种简单的检错方式。
对于偶和奇校 验的情况，串 口会设置校验位（数据位后面的 一位），用一个 值确保传输的数据有偶个或者奇个 逻辑高位。
例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。
如果是奇校 验，校验位位1 ,这样就有3个逻辑高位。
RS232通讯原理
RS232通讯原理RS232通讯原理是一种串行通信协议，最早由美国电气和电子工程师协会（American National Standards Institute，ANSI）规定，用于计算机和外设之间传输数据。
RS232通常用于短距离（不超过15米）的数据传输，它定义了数据的传输格式、物理接口和电气特性。
1. 传输格式：RS232使用异步传输方式，即数据以字节为单位传输。
每个字节分为起始位（Start Bit），数据位（Data Bit），校验位（Parity Bit）和停止位（Stop Bit）。
起始位将信号从高电平转换为低电平，标志着一帧的开始。
数据位用来传输实际的数据，可以是5至9位。
校验位用于检测数据传输过程中可能出现的错误，常见的校验方式有奇偶校验（Odd Parity）和偶校验（Even Parity）。
停止位用于将信号从低电平转换为高电平，标志着一帧的结束。
2.物理接口：RS232定义了连接计算机和外设的物理插口，常用的插口类型有9针（DB9）和25针（DB25）。
这些插口包括数据传输所需的引脚，如发送数据线（TXD），接收数据线（RXD），数据终端就绪线（RTS），数据设备就绪线（DTR）等。
发送数据线和接收数据线用于双向数据传输，数据终端就绪和数据设备就绪线用于双向通信的协调。
3.电气特性：RS232规定了数据传输的电气特性，包括逻辑电平、电压范围和电流要求。
逻辑电平分为“1”和“0”，通常使用正电平表示“1”，负电平表示“0”。
电压范围在-25V至25V之间，实际使用中通常在-12V至12V之间。
为了确保可靠的数据传输，RS232的发送器和接收器必须能够提供足够的电流。
1.发送端将要传输的数据转换为二进制编码，并根据RS232的数据格式将数据转换为适当的数据帧。
2.发送端将按照数据帧的格式将一帧数据从发送线发送到接收线，并发送起始位，数据位，校验位和停止位。
这些位形成一个双向传输的数据信号。
RS232串口通信详解
串口是计算机上一种非常通用的设备通信协议。
---------------------------------串口的引脚定义：两个串口连接时，接收数据针脚与发送数据针脚相连，彼此交叉，信号地对应相接即可。
---------------------------------串口的电气特性：1）RS-232串口通信最远距离是50英尺2）RS232可做到双向传输，全双工通讯，最高传输速率20kbps3）RS-232C上传送的数字量采用负逻辑，且与地对称逻辑1：-3 ∼-15V逻辑0：+3∼+15V所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片：---------------------------------串口通信参数：a）波特率：RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
b）数据位：标准的值是5、7和8位，如何设置取决于你想传送的信息。
比如，标准的ASCII码是0∼127（7位）；扩展的ASCII码是0∼255（8位）。
c）停止位：用于表示单个包的最后一位，典型的值为1，1.5和2位。
由于数是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。
因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。
d）奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。
对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。
例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。
如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。
--------------------------------- 串口通信的传输格式：串行通信中，线路空闲时，线路的TTL电平总是高，经反向RS232的电平总是低。
一个数据的开始RS232线路为高电平，结束时Rs232为低电平。
RS232RS485通信原理
RS232RS485通信原理1.RS232通信原理：在RS232通信中，数据是通过电压的高低来表示的。
逻辑1通常表示为低电平（-15V至-3V），而逻辑0通常表示为高电平（+3V至+15V）。
发送器将数据转换为电压信号，并通过发送线发送给接收器。
接收器接收电压信号，并将其转换回原始数据。
数据的传输速率可以在通信连接的两端进行配置。
2.RS485通信原理：RS485是一种多点通信方式，即一对多或多对多的通信连接。
在RS485通信中，可以有多个设备同时连接在同一总线上。
每个设备都有一个唯一的地址。
数据在RS485通信中同样是通过串行方式传输的，但与RS232不同的是，RS485使用差分信号传输。
差分信号是由两个线，一个正极性线和一个负极性线组成的。
逻辑1由正极性线为高电平，负极性线为低电平表示，逻辑0则相反。
这种差分信号可以减小干扰和串扰的影响，提高通信的可靠性。
RS485通信需要使用一个总线驱动器来驱动差分信号的发送，以及一个接收器来接收差分信号并将其转换为原始数据。
多个设备可以同时发送和接收数据，但需要注意冲突检测和数据帧的区分。
在RS485通信中，总线上的设备必须共享相同的地线，以提供参考电压。
3.RS232和RS485的区别：- 点对点 vs 多点：RS232是一对一的通信连接，而RS485可以支持一对多或多对多的通信连接。
- 单端信号 vs 差分信号：RS232使用单端信号传输，而RS485使用差分信号传输。
差分信号提供更好的抗干扰性能。
-速率和距离：RS232通常用于较短距离和较低速率的通信，而RS485可以支持较长距离和较高速率的通信。
-引脚和连接：RS232通常使用9针或25针的D型连接器，而RS485使用通常使用2线或4线连接。
总结：RS232和RS485是两种常见的串口通信协议，用于在计算机和外部设备之间进行数据传输。
RS232是一对一的点对点通信连接，使用单端信号传输；而RS485可以支持一对多或多对多的通信连接，使用差分信号传输。
RS232通讯原理
RS232通讯原理RS232是一种串行通信接口标准，用于连接计算机和外部设备，它被广泛应用于计算机与调制解调器、打印机、数码相机等设备之间的数据传输。
RS232通信原理涉及到物理连接、数据传输、波特率、数据帧格式等方面，下面将详细介绍RS232通信的原理。
1.物理连接：RS232通信使用的是一对串行线，其中一条线为发送线Tx，另一条线为接收线Rx。
发送端将串行数据转换为电压信号，通过发送线发送到接收端，接收端将电压信号解码为串行数据。
此外，RS232通信还使用了共地线GND来提供共同的参考电平。
2.数据传输：RS232通信使用非归零电平编码，即逻辑1不产生电平变化，逻辑0产生一定的电平变化。
一般情况下，逻辑1对应于高电平，逻辑0对应于低电平。
数据传输是以位为单位进行的，发送端每次发送一个位的数据，接收端每次接收一个位的数据。
3.波特率：4.数据帧格式：RS232通信使用的数据帧包含起始位、数据位、校验位和停止位。
起始位用于表示数据帧的开始，一般为逻辑0。
数据位是实际的数据位数，一般为8位。
校验位用于检查数据传输的正确性，可以是奇校验、偶校验或无校验。
停止位用于表示数据帧的结束，一般为逻辑15.控制信号：RS232通信还使用了一些控制信号，包括RTS（Request to Send）、CTS（Clear to Send）、DTR（Data Terminal Ready）和DSR（Data Set Ready）等。
这些控制信号用于控制数据的流向和设备之间的握手信号。
6.RS232电平：RS232通信使用的电平范围为-15V至+15V，其中-3V至-15V表示逻辑1，+3V至+15V表示逻辑0。
为了适应不同的应用场景，RS232通信还定义了+12V至+15V表示逻辑1，-3V至-12V表示逻辑0的低压版本（称为RS232-L）和+3V至+12V表示逻辑1，-12V至-3V表示逻辑0的高压版本（称为RS232-H）。
rs232串口通信原理
rs232串口通信原理
RS232串口通信是一种常用的串行通信协议，用于在计算机和外部设备之间传输数据。
它采用的是一种全双工的通信方式，即可以同时进行数据的发送和接收。
在RS232串口通信中，数据通过一根称为串口线的物理连接
来传输。
这根串口线由三根信号线构成：数据线（TXD和RXD）、控制线（CTS、RTS、DTR和DSR）和地线（GND）。
其中，数据线负责传输数据，控制线用于控制数
据的流动，而地线用于连接串口设备的地。
数据的传输是通过电压的变化来实现的。
当发送数据时，计算机会将数据转换为相应的电压信号，并通过TXD线发送出去。
接收数据时，外部设备会将电压信号转换为相应的数据，并通过RXD线发送回计算机。
为了确保数据的正确传输，RS232串口通信引入了一些控制信号。
其中，RTS（请求发送）、CTS（清除发送）、DSR（数
据设备就绪）和DTR（数据终端就绪）用于控制数据的流动，以避免数据的丢失或冲突。
例如，当计算机希望发送数据时，会先发送一个RTS信号给外部设备，请求数据发送的权限。
外部设备在接收到RTS信号后，会发送一个CTS信号给计算机，表示已经清除发送，并可以开始传输数据。
类似地，DSR 和DTR信号用于设备之间的就绪状态的通知。
除了控制信号外，RS232串口通信还定义了一些数据格式，如起始位、数据位、停止位和奇偶校验位等。
这些数据格式的定
义旨在保证数据的准确性和可靠性。
总的来说，RS232串口通信通过物理连接和控制信号的交互，实现了计算机与外部设备之间的数据传输，为各种设备的连接和通信提供了一种简单可靠的方式。
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串口就是计算机上一种非常通用的设备通信协议。
---------------------------------
串口的引脚定义:
9芯信号方向来自缩写描述
1调制解调器CD载波检测
2调制解调器RXD接收数据
3PC TXD发送数据
4PC DTR数据终端准备好
5GND信号地
6调制解调器DSR通讯设备准备好
7PC RTS请求发送
8调制解调器CTS允许发送
9调制解调器RI响铃指示器
两个串口连接时,接收数据针脚与发送数据针脚相连,彼此交叉,信号地对应相接即可。
---------------------------------
串口的电气特性:
1)RS-232串口通信最远距离就是50英尺
2)RS232可做到双向传输,全双工通讯,最高传输速率20kbps
3)RS-232C上传送的数字量采用负逻辑,且与地对称
逻辑1:-3 ∼-15V
逻辑0:+3∼+15V
所以与单片机连接时常常需要加入电平转换芯片:
---------------------------------
串口通信参数:
a)波特率:RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、
4800、9600、19200波特。
b)数据位:标准的值就是5、7与8位,如何设置取决于您想传送的信息。
比如,标准的ASCII码就是0∼127(7位);扩展的ASCII码就是0∼255(8位)。
c)停止位:用于表示单个包的最后一位,典型的值为1,1、5与2位。
由于数就是在传输线上定时的,并且每一个设备有其自己的时钟,很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。
因此停止位不仅仅就是表示传输的结束,并且提供计算机校正时钟同步的机会。
d)奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。
对于偶与奇校验的情况,串口会设置校验位(数据位后面的一位),用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。
例如,如果数据就是011,那么对于偶校验,校验位为
0,保证逻辑高的位数就是偶数个。
如果就是奇校验,校验位位1,这样就有3个逻辑高位。
--------------------------------- 串口通信的传输格式: 串行通信中,线路空闲时,线路的TTL电平总就是高,经反向
RS232的电平总就是低。
一个数据的开始RS232线路为高电平,结束时Rs232为低电平。
数据总就是从低位向高位一位一位的传输。
示波器读数时,左边就是数据的高位。
例如,对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时,它在信号线上的波形如图1(TTL电平)与图
2(RS-232电平)所示。
55H=01010101B,取反后10101010B,加入一个起始位1,一个停止位0,55H的数据格式为1010101010B;
aaH=10101010B,取反后01010101B,加入一个起始位1,一个停止位0,55H的数据格式为1101010100B;
---------------------------------
串口通信的接收过程:
(异步通信:接收器与发送器有各自的时钟;同步通信:发送器与接收器由同一个时钟源控制。
RS232就是异步通信)
(1)开始通信时,信号线为空闲(逻辑1),当检测到由1到0的跳变时,开始对“接收时钟”计数。
(2)当计到8个时钟时,对输入信号进行检测,若仍为低电平,则确认这就是“起始位”,而不就是干扰信号。
(3)接收端检测到起始位后,隔16个接收时钟,对输入信号检测一次,把对应的值作为D0位数据。
若为逻辑1, 作
为数据位1;若为逻辑0,作为数据位0。
(4)再隔16个接收时钟,对输入信号检测一次,把对应的值作为D1位数据。
…、,直到全部数据位都输入。
(5)检测校验位P(如果有的话)。
(6)接收到规定的数据位个数与校验位后,通信接口电路希望收到停止位S(逻辑1),若此时未收到逻辑1,说明出现了错误,在状态寄存器中置“帧错误”标志。
若没有错误,对全部数据位进行奇偶校验,无校验错时,把数据位从移位寄存器中送数据输入寄存器。
若校验错,在状态寄存器中置奇偶错标志。
(7)本幀信息全部接收完,把线路上出现的高电平作为空闲位。
(8)当信号再次变为低时,开始进入下一幀的检测。
--------------------------------- 单片机常用11、0592M的的晶振,
这个奇怪数字就是有来历的: 波特率为9600BPS每位位宽
t1=1/9600s 晶振周期t2=1/11、0592/1000000S
单片机机器周期t3=12*t2
t1/t3=96
即对于9600BPS的串口,单片机对其以96倍的速率进行采样。
如果单片机晶振用的不正确,会对串口接受产生误码。
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RS485与RS422
RS485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。
RS485采用平衡发送与差分接收,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。
RS485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。
RS485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。
应用RS485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器与32台接收器。
RS422总线,RS485与RS422电路原理基本相同,都就是以差动方式发送与接受,不需要数字地线。
差动工作就是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正就是二者与RS232的根本区别,因为RS232就是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线发送线与接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。
RS422 与RS485在19kpbs下能传输1200米。
用新型收发器线路上可连接台设备。