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)過串行端口發(fā)送出去時，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位。在接收數(shù)據(jù)時，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)提出資源申請要求（打開串口），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：

串口信號線的接法

一個完整的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芯的主要信號線相同。以下的介紹是以25芯的RS-232C為例。

1、主要信號線定義：

引腳 1：保護地；

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：信號地；

引腳 8：數(shù)據(jù)載波檢測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，一般主機和單片機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)計算機應(yīng)用系統(tǒng)與智能單元之間只需使用3到5根信號線即可工作。這時，除了TXD、RXD以外，還需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信號線。（當(dāng)然，在程序中也需要對相應(yīng)的信號線進(jìn)行設(shè)置。）

圖 最簡單的RS232-C信號線接法

以上接法，在設(shè)計程序時，直接進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送就可以了，不需要對信號線的狀態(tài)進(jìn)行判斷或設(shè)置。（如果應(yīng)用的場合需要使用握手信號等，需要對相應(yīng)的信號線的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測或設(shè)置。