RS-232串口

 

4.1：概述：

   RS232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-232C标准规定了21个信号和25个引脚，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要通道。对于一般的双工通信，仅需几条信号线就可以实现，包括一条发送线、一条接收线和一条地线。

   RS-232C标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200b/s。驱动器永许有2500PF的电容负载，通信距离将受此电容的限制。信号传输速率为20kb/s时，最大传输距离为15 M。传输距离短的另一原因是RS-232属单信号传输，存在共地嘈声和不能抑制共模干扰问题，因此一般用于短距离通信。

 

4.2:接口定义：

RS-232串口它有25 芯 与 9 芯引脚。在这里主要用到9 芯的串口功能，下面给出9 芯的串口引脚功能如下所示：

表4.2计算机9芯串口引脚信号功能表：

引脚号	信号名称	方向	信号功能
1	DCD	PC机← 对方	PC机收到远程信号（载波检测）
2	RXD	PC机← 对方	PC机接收数据
3	TXD	PC机→ 对方	PC机发送数据`
4	DRT	PC机→ 对方	PC机准备就绪
5	GND	------	信号地
6	DSR	PC机← 对方	对方准备就绪
7	RTS	PC机→ 对方	PC机请求发送数据
8	CTS	PC机← 对方	对方也换到接收状态（清除发送）
9	RI	PC机← 对方	通知PC机，线路正常（振铃指示）

 

4.3:电平转换

由于RS-232的逻辑 0 电平规定为+5 ---+15V ，逻辑板1电平规定为本-15---- -5V，因此在与TTL 电路连接时必须经过电平转换。

   电平转换的方法很多，比如：三极管和其他分离元件搭成。也可以直接用电平转换芯片，用芯片，有它的好处，体积小，连接方便，而且抗静电能力强。这里就用常用的MAX232作为电平转换芯片。

 

4.4:MAX-232:

   MAX232芯片是MAXIM公司生产的、包含两路接收器和驱动器的RS-232电平转换芯片，适用于各种RS-232 通信接口。MAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源电压变换成RS-232输出电平所需的+- 10V 电压，所以，采用此芯片接口的串行通信系统只需要单一的+5V电源就可以了。对于没有+- 12V电源的场合，其适应性更强。加之价格适中，硬件接口简单，所以被广泛采用。

MAX232 芯片的引脚排列如下图所示：

 

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图4.1

 

4.5：MAX232 结构原理图：

图4.2中上半部分电容 C1、C2、C3、C4及V+、V- 是电源变换部分。在实际应用中，器件对电源嘈声很敏感。因此，VCC 须要对地加去耦电容C5 ，其值为 0.1 uf。电容C1、C2、C3、C4的值为1.0UF（耐压值高于16V），可以提高抗干扰能力。连接时电容必须尽量靠近器件，注意极性。

图4.2

  下半部分为发送接收部分。实际应用中，T1IN、T2IN和R1OUT、R2OUT可分别连接TTL/COMS电平单片机的串行发送端TXD和接收端RXD；T1OUT、T2OUT和 R1IN、R2IN分别连接至RS-232电平的 PC 机串行接收端和发送端。

由于我们只使用两根数据线进行连接，所以串行接头与单片机的串行口的边接就非常简单，只要把单片机的TXD引脚与串行接头的3脚相连，RXD引脚与串行接头的2脚相连，串行接头的5脚接地就可以了。其它引脚悬空不管。但单片机串行口输出和输入的是TTL/COMS电平，而PC机串行口输出和输入的是RS232电平，RS-232使用-3到-25V表示数字“1”，使用3V到25V表示数字“0”，所以在单片机与PC机串行口之间必须进行电平转换。MAX232是常用的电平转换器，本系统就是使用MAX232进行电平转换的。