RS232工作原理
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串口工作原理
rs232串口工作原理RS232串口工作原理RS232串口是一种常用的串行通信接口，它可以实现数据在计算机和其他设备之间的传输。
在这篇文章中，我们将深入探讨RS232串口的工作原理。
RS232串口的定义RS232串口是一种标准的串行通信接口，它包括一个DB9或DB25接口和一个串口控制器。
该接口通常用于计算机和外围设备之间的数据传输，如调制解调器、打印机、扫描仪和数字相机等。
RS232串口的工作原理RS232串口采用两根信号线进行数据传输：一根用于发送数据（TX），另一根用于接收数据（RX）。
在发送数据时，串口控制器将数据转换为一系列的数字信号，并将其发送到TX线。
接收数据时，串口控制器将接收到的数字信号转换为数据，并将其发送到RX线。
RS232串口还包括其他信号线，如数据位、校验位、停止位和控制信号。
数据位指定传输的数据位数，通常为8位。
校验位用于检测传输数据的正确性，通常为无校验。
停止位指定数据传输的停止位数，通常为1位。
控制信号用于控制数据传输的方向和模式，如RTS（请求发送）、CTS（清除发送）和DSR（数据就绪）等。
RS232串口的优点和缺点RS232串口具有以下优点：1. 简单易用：RS232串口的接口简单，易于使用。
2. 可靠性高：RS232串口的传输距离较短，但传输速度较慢，因此传输可靠性较高。
3. 支持的设备多：RS232串口广泛支持各种设备，如打印机、调制解调器、扫描仪等。
然而，RS232串口也存在一些缺点：1. 传输速度慢：RS232串口的传输速度较慢，难以满足高速数据传输的需求。
2. 传输距离短：RS232串口的传输距离通常在50英尺以内，超过这个距离信号会衰减。
3. 接线困难：RS232串口的接线比较复杂，需要连接多条信号线和地线。
总结RS232串口是一种常用的串行通信接口，它通过两根信号线实现数据传输。
RS232串口具有简单易用、可靠性高、支持的设备多等优点，但也存在传输速度慢、传输距离短、接线困难等缺点。
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。
RS232 通讯原理
RS232 通讯原理 ? RS485通讯原理？RS422 是什么？RS485接线的正确原理图常见的RS485错误接线RS-232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。
备注：以上是官方的专业描述，看不懂没有关系，大致有个印象就可以了，有兴趣的可以上网可以买一些专业书籍做深入研究，我再用通俗的语言补充描述一下RS232通讯的基础知识：RS232通讯又叫串口通讯方式。
是指计算机通过RS232国际标准协议用串口连接线和单台设备（控制器）进行通讯的方式。
通讯距离：9600波特率下建议在13米以内。
通讯速率（波特率 Baud Rate ）：缺省常用的是 9600 bps ，常见的还有 1200 2400 4800 19200 38400等。
波特率越大，传输速度越快，但稳定的传输距离越短，抗干扰能力越差。
备注：一般台式机会自带1-2个串口插座（公头 （9针插头上带针的俗称公头，带针孔的俗称母头）），现在的笔记本一般不带串口插座，可以购买 USB 串口转换器，具体请参考 怎样使用USB 串口转换器？公头 接线端子排序图母头 接线端子排序图一般只用 2 3 5 号三根线。
TTL与RS232电平模拟转换电路及工作原理
1.先介绍电脑上与单片机进行通讯的接口的名称（1）一般是用电脑串口来进行通讯的，平常大家说的电脑的串口是指台式电脑主机后面的九针接口，如下图这个接口有个专业的名称，叫RS23接口，而RS232接口是串口通讯的一种，其实所谓的接口，我的理解就是一种通信协议，规定了传输电平，传输方式，及怎么传输数据等等。
协议标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，还规定了连接器的每个引脚的信号内容，同时还对各种信号的电平加以规定。
但随着设备的不断改进，出现了代替DB25的DB9接口，现在都把RS232接口叫做DB9。
(2)电脑上的RS232接口采用的是负逻辑电平：-15~-3表示逻辑1；+15~+3表示逻辑0；电压值通常在7V左右(3)我们可以使用串口电缆直接连接两台PC机的串口，实现两台PC机的串口通讯。
但是PC 机和单片机的通讯却不能够用电缆直接进行连接，原因是PC机RS232串口的电平标准和单片机的TTL电平不一致，因此单片机和PC机之间的串口通讯必须要有一个RS232/TTL电平转换电路。
通常这个电路都选择专用的RS232接口电平转换集成电路进行设计，如MAX232、HIN232等。
2.单片机串口输出的逻辑电平单片机的串口输出电路采用的逻辑电平是TTL电平。
这种电平信号由TTL器件产生的，一般的芯片，如运放，数字器件等...TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V3.单片机与电脑串口的连接首先解决的就是逻辑接口电平的问题，其次就是通信方法及方式的问题（1）在这里我们可以使用集成芯片MAX232，这是一款专门用来进行信号电平的转换的芯片，使用起来简单方便，这里把电路贴出。
（2）当然，我们也可以使用分立元件来搭建RS232电平转换电路以供我们实验使用，下图给出了一个常见电路，只要器件完好，电路焊接完毕后即可正常工作，经实际使用，效果良好。
串行通讯原理说明--RS232_UART
对于非屏蔽电缆，计算非屏蔽电缆的电缆长度的公式如下：
??电缆长度＝(2500—接收器输入电容)／(电缆电容×1.5)?
? 电缆长度的单位是ft，输入电容的单位是pF，电缆电容的单位是pF／ft。
带状电缆的典型电容是15 pF／ft，假定接收器的输人电容是100 pF，电缆最长可以达到106 ft((2500—100)／(15×1.5) )。一个单根非屏蔽双绞线的典型电容是12 pF／ft。仍然假定输入电容为100 pF， 则最大电缆长度为133ft。
接收线信号检出(Received Line detection-RLSD)——用来表示DCE已接通通信链路，告知DTE准备接收数据。当本地的MODEM收到由通信链路另一端（远地）的MODEM送来的载波信号时，使RLSD信号有效，通知终端准备接收，并且由MODEM将接收下来的载波信号解调成数字两数据后，沿接收数据线RxD送到终端。此线也叫做数据载波检出(Data Carrier dectection-DCD）线。
能够完成上述“串<- ->并”转换功能的电路，通常称为“通用异步收发器”
（UART：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter）,
典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550。
EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
return((char)length);
}
return 0;
}
//写入函数程序为:
bWriteStatus=WriteFile(hCom,buffer,length,&length,&m_lpOverlapped)
rs232保护电路
rs232保护电路RS232接⼝保护⽅案●RS232⼝在通信设备上作为调试⽤接⼝，板间通信接⼝和监控信号接⼝，传输距离不超过15⽶。
调试⽤接⼝使⽤⽐较频繁，经常带电插拔,因此接⼝会收到过电压,过电流的冲击，若不进⾏保护,很容易将接⼝芯⽚损坏。
●RS232的接⼝芯⽚输出电压⼀般为±9V，不会超过±12V。
因此对接⼝收发信号线可采⽤双向瞬态抑制⼆极管. BS0150MS，限流电阻选100欧姆，⼀般放在232接⼝芯⽚侧，电阻的功率要选⼤些，1/4W以上，否则电阻容易烧坏。
BS0150MS 器件50A(8/20uS)15A(10/1000uS)寄⽣电容15pF。
MAX232芯⽚的RS232接⼝保护电路 2009-03-14 18:16:17最近设计的⼀款仪表⾥使⽤RS232通讯，我⽤的是贴⽚“MAX232 ESE+ 0815”芯⽚，电路如下图：在选择TVS管的时候花费了点时间，开始时D1、D2打算使⽤，后来在同事的提醒下查了些资料。
⽤⽰波器观察MAX232的TXD出来的电压峰值不会超过10V，使⽤D2选⽤了；仔细查看MAX232的PDF，发现RXD输⼊端可以承受30V的电压，再加上有些芯⽚出来的RS232信号电平有可能超过20V，所以为了更⼤的兼容性D1就⽤了。
由于仪表所处的地⽅经常会有瞬间100～200v的⼤电压，R1,R2的作⽤在于限流，防⽌TVS管和⾃恢复保险丝的损坏。
不过R1 R2需要选择功率⼤些的，由于空间⾜够，所以我⽤的是1W的。
由于仪表⼯作环境没有连接市电以及任何天线，所以没有考虑防雷，如果要加防雷的话可以在前级再加陶瓷放电管。
有⼀点⼩疑问，我⽤⽰波器看得TXD出来的电压只在+7～-7V间，会不会是max232芯⽚质量不好，或者是假冒的或者是泵升电容质量不好不过信号传输倒也不影响，因为⼀般的芯⽚只要电压绝对值⼤于2V就可识别。
另外我做了个有意思的测试，在去掉tvs管保护的前提下。
RS232-C接口连接器定义与原理
RS232-C接口连接器定义与原理1．RS232接口RS232-C接口连接器一般使用型号为DB-9的9芯插头座，只需3条接口线，即"发送数据"、"接收数据"和"信号地"即可传输数据，其9个引脚的定义如图11-3所示。
图11-3 RS232-C接口连接器定义在RS232的规范中，电压值在+3V~+15V（一般使用+6V）称为"0"或"ON"。
电压在-3V~-15V （一般使用-6V）称为"1"或"OFF"；计算机上的RS232"高电位"约为9V，而"低电位"则约为-9V。
RS232为全双工工作模式，其信号的电压是参考地线而得到的，可以同时进行数据的传送和接收。
在实际应用中采用RS232接口，信号的传输距离可以达到15m。
不过RS232只具有单站功能，即一对一通信。
2．RS485接口RS485采用正负两根信号线作为传输线路。
两线间的电压差为+2V~6V表示逻辑"1"：两线间的电压差为-2V~6V表示逻辑"0"。
RS485为半双工工作模式，其信号由正负两条线路信号准位相减而得，是差分输入方式，抗共模干扰能力强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。
RS485具有多站能力，即一对多的主从通信。
在串行通信中，数据通常是在两个站之间传送，按照数据在通信线路上的传送方向可分为3种基本的传送方式：单工、半双工和全双工，如图11-4所示。
图11-4 单工、半双工和全双工通信单工通信使用一根导线，信号的传送方和接收方有明确的方向性。
也就是说，通信只在一个方向上进行。
若使用同一根传输线既作为接收线路又作为发送线路，虽然数据可以在两个方向上传送，但通信双方不能同时收发数据，这样的传送方式称为半双工。
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实用的分布式数据采集和控制系统
德州仪器/作者：中国海洋大学电子系朱晓荣周东辉
一引言
液体的液位测量在工业生产中非常普遍，应用领域也比较广，例如：自来水位的测量和控制，石油管道和储油罐的油位的测量等。
高精度的传感器可用于这些测试系统中来感知传递压力、流量、温度等信号，把这些信号变成电信号，然后经过放大、A/D转换、送入单片机处理后，最后发送到远方的PC机，这样可实现对现场的液位情况进行实时监控，从而向被控单元发出指令，采取相应的动作。
整个系统的框图如下：
二具体的实现过程
1. 放大部分：TLC4502－双路自校准低噪声高速运算放大器的应用。
集成运算放大器种类很多，在各类仪表及控制电路中要求运算放大器必须具有高精度，高共模抑制比和低温漂等性能。
目前采用的精密运算放大器都具有外接调零电位器输入端，应用时首先对其失调调零。
由于电路复杂，给调试带来不便。
美国TI仪器公司研制生产的TLC4502精密型双运算放大器，采用自动校准技术，在上电时将输入失调电压自动调整为零，使用起来十分方便，同时也节省了PCB板和外部分离元件，该器件的管脚排列如下图所示：
TLC4502自动校准运算放大器在片内利用对数字与模拟信号的处理，可在上电时输入失调电压自动校准为零。
完成自动校准一般需要300ms的时间，连续校准时可在（±）3μV范围内反复进行。
一旦校准完成，大部分校准电路将脱离信号通道并被关断，这样，校准电路对信号通道几乎无影响，这也使得
TLC4502在校准周期结束之后可以完全象其他精密运算放大器一样使用。
TLC4502具有高精度，高增益，良好的电源抑制比，驱动能力强等特点，可广泛应用于数据采集，数字音频，工业控制等领域。
在本系统中，用来放大从传感器出来的微弱信号，具体电路如图１：
2． A/D转换部分。
TLC1549－带串行控制的10位模数转换器的应用。
从放大器出来的电压信号进入到A/D转换器以形成单片机便于处理的数字信号。
在该设计中，采用了美国TI公司生产的10位模数转换器TLC1549。
它采用CMOS工艺，具有内在的采样和保持，采用差分基准电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换范围，总不可调整误差达到（±）1LSB Max(4.8mv)，占地面积小等特点。
其工作原理为：在芯片选择（/CS）无效情况下，I/O CLOCK最初被禁止且DATA OUT处于高阻状态。
当串行接口把/CS拉至有效时，转换时序开始允许I/O CLOCK工作并使DATA OUT脱离高阻状态。
串行接口然后把I/O CLOCK 序列提供给I/O CLOCK并从DATA OUT接收前次转换结果。
I/O CLOCK从主机串行接口接收长度在10和16个时钟之间的输入序列。
开始10个I/O时钟提供采样模拟输入的控制时序。
在/CS的下降沿，前次转换的MSB出现10个时钟长度，那么在10个时钟的下降沿，内部逻辑把DATA OUT拉至低电平以确保其余位的值为零。
在正常进行的转换周期内，规定时间内/CS端高电平至低电平的跳变可终止改周期，器件返回初始状态（输出数据寄存器的内容保持为前次转换结果）。
由于可能破坏输出数据，所以在接近转换完成时要小心防于止/CS被拉至低电平。
时序图如图２：
由于它采用串行输出的方式，占地面积小，方便灵活，与单片机的接口也简单，电路如图３：
该软件部分为，其中，入口参数：使用累加器A，进位标志CY及工作寄存器R7；出口参数：20H单元存放转换结果的低8位，21H单元存放转换结果的高2位。
AADCCON： MOV 20H，#00H
MOV 21H，#00H ；结果单元清零
MOV R7，#0AH ；A/D转换位数标志
CLR P1.4 ；选通TLC1549
LOOP1： MOV C，P1.0 ；读转换结果送至CY
MOV A，20H ；转换结果移至结果单元
RLC A
MOV 20H，A
MOV A，21H
RLC A
MOV 21H,A
SETB P1.2 ；形成移位脉冲
CLR P1.2
DJNZ R7，LOOP1 ；转换结束否？
SETB P1.4 ；TLC1549复位并进行一次转换
RET ；上述程序执行时间约120μｓ
3．ＲS485接口芯片部分－75LBC184
放大的电压信号经过A/D转换由单片机处理后，要传送到远方的PC机，以便达到实时监控的目的。
以单片机为主体构成的分布式数据采集和控制系统，因为其电路结构简单，工作可靠性高而被广泛应用在工业控制中。
目前广泛使用的单片机产品都集成了串行通信接口，使用串行通信接口，通过RS485接口驱动芯片就可以构成总线型通信网络，把多台单片机系统连接成一个分布式数据采集和控制系统。
但为了克服单片机的不足，引入了PC机，采用主从式结构模式，即PC机为主机，分布在现场的各个单片机系统为从机，其结构如下图所示。
PC机串行口为标准的RS232口，根据标准规定：RS232采用负逻辑，并且传输距离短，一般用于20m 以内的通信。
而对于大多数分布式控制系统，通信距离为几十米到几千米不等，因此，RS232接口不能满足系统的要求，目前广泛采用的是RS485收发器。
RS485收发器采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力，加上收发器具有高的灵敏度，能检测低达200mv的电压，故传输信号在千米以外得到恢复。
在这种分布式控制系统中，通信是系统的关键，是系统设计时首要考虑的问题。
而如何有效可靠地实现RS232与RS485之间的转换是系统通信实现的前提。
在该设计中，使用了TI公司生产的一种RS485接口芯片75LBC184,它使用单一电源Vcc，电压在＋3～＋5.5V范围内都能正常工作，能完成TTL与RS485之间的转换。
其引脚如下图所示：该芯片与普通的RS485收发器相比，有一个显著的特点，那就是片内A、 B引脚接有高能量顺变干扰保护装置，可以承受峰值为400W（典型值）的过压顺变，故它能显著提高防止雷电损坏器件的可靠性。
对一些环境比较恶劣的现场，可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件。
该芯片还有一个独特的设计，当输入端开路时，其输出为高电平，这样可保证接收器输入端电缆有开路故障时，不影响系统的正常工作。
另外，它的输入阻抗为RS485标准输入阻抗的2倍（≥24ＫΩ），故可以在总线上连接64个收发器，其工作原理如图4 所示。
在该设计中，经过单片机处理的信号，经过75LBC184与外围电路形成的RS232/RS485电平转换器电路，然后传到远方的PC机进行实时监控。
具体实现的电路如图５：
在该电路中，使用了三片光电耦合器TLP521进行隔离，使得PC机与SN75LBC184之间完全没有了电的联系，提高了工作的可靠性，其工作原理为：当RS232的RTS端为逻辑电平1（－12V）时，光电耦合器的发光二极管不发光，光敏三极管不导通，输出电平为TTL的逻辑电平1（＋5V），选中RS485接口芯片的DE端，容许RS485接收，这样，RS232的TXD端就可以发送数据（工作逻辑与RTS端相似）。
当RS232的RTS端为逻辑电平0（＋12V）时，光电耦合器的发光二极管发光，光敏三极管导通，输出端为TTL的逻辑电平0（0V），选中RS485接口芯片的RE端，容许RS485发送。
RS485的R端工作时，当其输出为逻辑电平1时，光电耦合器的发光二极管不发光，光敏三极管不导通，借助RS232输出停止时其TXD电平为－12V，电容被充电到－12V，使其输出也为－12V，即逻辑电平1；当其输出为逻辑电平0，光电耦合器的发光二极管发光，光敏三极管导通，使其输出也为＋5V，也在RS232逻辑电平0的范围之内，即为逻辑电平0。
这样，根据PC机和单片机之间的协议，就可实现二者交互式的通信。
4．电源部分
电源的稳定性是整个系统能够正常工作的基础，在本设计中，所有的器件都采用常用的＋5V的电压，为了提高电压的稳定性，采用了TI公司生产的固定正输出、低压差稳压器TL750L05。
TL750L05必须有输出电容，没有输出电容，则其输出端的电压为锯齿波形状，锯齿波的上升沿随输入电压变化而变化，加输出电容后，可以抑制上述现象，输出电容的范围在0.1uF~1uF内。
电路如图６所示：
三结束语
由TI公司的模拟产品TLC4502、TLC1549、SN75LBC184、TL750L05和ATMEL公司的单片机
AT89C2051构成的分布式数据采集和控制系统，现已用于监测石油管道的压力，流量和温度等参量，性能良好。
该系统的特点为：面积小，占地为5cmΧ6.5cm；性能好，系统运行稳定，同时处理几个物理参量，进行实时监控；操作简单方便。