串行通信接口標準經(jīng)過使用和發(fā)展,目前已經(jīng)有幾種。但都是在RS-232標準的基礎(chǔ)上經(jīng)過改進而形成的。所以,以RS-232C為主來討論。RS-323C標準是美國EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會)與BELL等公司一起開發(fā)的1969年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0~20000b/s范圍內(nèi)的通信。這個標準對串行通信接口的有關(guān)問題,如信號線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通行設備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設備,因此,它作為一種標準,目前已在微機通信接口中廣泛采用。
在討論RS-232C接口標準的內(nèi)容之前,先說明兩點:
首先,RS-232-C標準初是遠程通信連接數(shù)據(jù)終端設備DTE(Data Terminal E)與數(shù)據(jù)通信設備DCE(Data Communication E)而制定的。因此這個標準的制定,并未考慮計算機系統(tǒng)的應用要求。但目前它又廣泛地被借來用于計算機(更準確的說,是計算機接口)與終端或外設之間的近端連接標準。顯然,這個標準的有些規(guī)定及和計算機系統(tǒng)是不一致的,甚至是相矛盾的。有了對這種背景的了解,我們對RS-232C標準與計算機不兼容的地方就不難理解了
其次,RS-232C標準中所提到的“發(fā)送”和“接收”,都是站在DTE立場上,而不是站在DCE的立場來定義的。由于在計算機系統(tǒng)中,往往是CPU和I/O設備之間傳送信息,兩者都是DTE,因此雙方都能發(fā)送和接收。
一、RS-232-C
RS-232C標準(協(xié)議)的全稱是EIA-RS-232C標準,其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會,RS(ecommeded standard)代表推薦標準,232是標識號,C代表RS232的一次修改(1969),在這之前,有RS232B、RS232A。。它規(guī)定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標準還有有EIARS-232-C、EIARS-422-A、EIARS-423A、EIARS-485。這里只介紹EIARS-232-C(簡稱232,RS232)。 例如,目前在IBM PC機上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。
1.電氣特性
EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信號線功能都作了規(guī)定。
在TxD和RxD上:邏輯1(MARK)=-3V~-15V
邏輯0(SPACE)=+3~+15V
在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上:
信號有效(接通,ON狀態(tài),正電壓)=+3V~+15V
信號無效(斷開,OFF狀態(tài),負電壓)=-3V~-15V
圖1
portant;"> 以上規(guī)定說明了RS-323C標準對邏輯電平的定義。對于數(shù)據(jù)(信息碼):邏輯“1”(傳號)的電平低于-3V,邏輯“0”(空號)的電平告語+3V;對于控制信號;接通狀態(tài)(ON)即信號有效的電平高于+3V,斷開狀態(tài)(OFF)即信號無效的電平低于-3V,也就是當傳輸電平的值大于3V時,電路可以有效地檢查出來,介于-3~+3V之間的電壓無意義,低于-15V或高于+15V的電壓也認為無意義,因此,實際工作時,應保證電平在±(3~15)V之間。
EIA-RS-232C與TTL轉(zhuǎn)換:EIA-RS-232C是用正負電壓來表示邏輯狀態(tài),與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此,為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接,必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關(guān)系的變換。實現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件,也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件,如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)換,而MC1489、SN75154可實現(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換。MAX232芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉(zhuǎn)換,圖1顯示了1488和1489的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳。MC1488的引腳(2)、(4,5)、(9,10)和(12,13)接TTL輸入。引腳3、6、8、11輸出端接EIA-RS-232C。MC1498的14的1、4、10、13腳接EIA輸入,而3、6、8、11腳接TTL輸出。具體連接方法如圖2所示。圖中的左邊是微機串行接口電路中的主芯片UART,它是TTL器件,右邊是EIA-RS-232C連接器,要求EIA高電壓。因此,RS-232C所有的輸出、輸入信號都要分別經(jīng)過MC1488和MC1498轉(zhuǎn)換器,進行電平轉(zhuǎn)換后才能送到連接器上去或從連接器上送進來。