串行通信的基本原理

串口通信的基本原理

串行端口的本質(zhì)功能是作為CPU和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從CPU經(jīng)過(guò)串行端口發(fā)送出去時(shí)，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。

在Windows環(huán)境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系統(tǒng)資源的一部分。 應(yīng)用程序要使用串口進(jìn)行通信，必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請(qǐng)要求（打開(kāi)串口），通信完成后必須釋放資源（關(guān)閉串口）。串口通信程序的流程如下圖：

串口信號(hào)線的接法

一個(gè)完整的RS-232C接口有22根線，采用標(biāo)準(zhǔn)的25芯插頭座（或者9芯插頭座）。25芯和9芯的主要信號(hào)線相同。以下的介紹是以25芯的RS-232C為例。

1、主要信號(hào)線定義：

引腳 1：保護(hù)地；

引腳2：發(fā)送數(shù)據(jù)TXD；

引腳3：接收數(shù)據(jù)RXD；

引腳4：請(qǐng)求發(fā)送RTS；

引腳5：清除發(fā)送CTS；

引腳6：數(shù)據(jù)設(shè)備就緒DSR；

引腳 7：信號(hào)地；

引腳 8：數(shù)據(jù)載波檢測(cè)DCD；

引腳20：數(shù)據(jù)終端就緒DTR；

2、電氣特性：

數(shù)據(jù)傳輸速率最大可到20K bps,最大距離僅15m。注：看了微軟的MSDN 6.0，其Windows API中關(guān)于串行通訊設(shè)備（不一定都是串口RS-232C或RS-422或RS-449）速率的設(shè)置，最大可支持到RS_256000，即256K bps! 也不知道到底是什么串行通訊設(shè)備？但不管怎樣，一般主機(jī)和單片機(jī)的串口通訊大多都在9600 bps,可以滿足通訊需求。

3、接口的典型應(yīng)用：

大多數(shù)計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)與智能單元之間只需使用3到5根信號(hào)線即可工作。這時(shí)，除了TXD、RXD以外，還需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信號(hào)線。（當(dāng)然，在程序中也需要對(duì)相應(yīng)的信號(hào)線進(jìn)行設(shè)置。）

圖 最簡(jiǎn)單的RS232-C信號(hào)線接法

以上接法，在設(shè)計(jì)程序時(shí)，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送就可以了，不需要對(duì)信號(hào)線的狀態(tài)進(jìn)行判斷或設(shè)置。（如果應(yīng)用的場(chǎng)合需要使用握手信號(hào)等，需要對(duì)相應(yīng)的信號(hào)線的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)或設(shè)置。