7.串口硬件層知識串行通信

1、第七章 單片機(jī)的通訊通訊：單片機(jī)與外界進(jìn)行信息交換稱之為通訊。 單片機(jī)的通訊方式有兩種： 并行通訊:數(shù)據(jù)的各位同時發(fā)送或接收。 串行通訊:數(shù)據(jù)一位一位順序發(fā)送或接收。圖7.1 并行通訊 串行通訊7.1、單片機(jī)的串行通信串行通信的概念 串行通信是指將數(shù)據(jù)按照一位一位地順序進(jìn)行傳送，它只占用一條傳輸線?？梢圆捎脙煞N方式來實(shí)現(xiàn)：一種是將8位數(shù)據(jù)通道中的一位通過軟件來實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)傳送；另一種是通過專用的通信接口，將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送。串行通信的基本方式 通常情況下，串行通信可分為異步傳送和同步傳送兩種方式。串行通信的數(shù)據(jù)傳輸方式 分為單工、半雙工、全雙工和多工傳送方式。串行通信方式-異步通

2、信和同步通信圖7.2 異步通信和同步通信串行通信-異步傳送方式 接收器和發(fā)送器有各自的時鐘，工作是非同步的，異步通信用一幀來表示一個字符。異步通信是指通信中兩個字符之間的時間間隔是不固定的，而在一個字符內(nèi)各位的時間間隔是固定的。 異步通信規(guī)定字符由起始位（start bit）、數(shù)據(jù)位（data bit）、奇偶校驗(yàn)位（parity）和停止位（stop bit）組成。起始位表示一個字符的開始，接收方可以用起始位使自已的接收時鐘與數(shù)據(jù)同步，停止位則表示一個字符的結(jié)束。這種用起始位開始，停止位結(jié)束所構(gòu)成的一串信息稱為一幀（frame）。規(guī)定低位在前，高位在后，接下來是奇偶校驗(yàn)位（可以省略），最后是停止

3、位1。字符可以一個接一個地傳送。 在異步傳送中，CPU與外部設(shè)備之間的通信遵循以下兩項(xiàng)規(guī)定：（1）對字符格式的規(guī)定：字符格式是指字符的編碼形式及其規(guī)定。例如，規(guī)定每個串行字符由4個部分組成：1個起始位、58個數(shù)據(jù)位、1個奇偶校驗(yàn)位以及12個停止位。這種串行字符編碼格式如圖7.3所示。（2）對波特率（Boud Rate）的規(guī)定：波特率是指每秒傳輸字符的位數(shù)。國際上規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)波特率系列，最常用的標(biāo)準(zhǔn)波特率是：110波特、300波特、600波特、1200波特、l800波特、2400波持、4800波特、9600波特和19200波特。圖7.3 異步串行通信格式 串行通信-同步傳送方式 在異步通信中，每傳

4、輸一幀字符都必須加上起始位和停止位，占用了傳輸時間，在要求傳送數(shù)據(jù)量較大的場合，速度就慢得多。 同步傳輸方式去掉了這些起始位和停止位，只在傳輸數(shù)據(jù)塊時先送出一個同步頭（字符）標(biāo)志即可。發(fā)送器和接收器由同一個時鐘源控制。 所謂同步通信是指在約定的數(shù)據(jù)通信速率下，發(fā)送方和接收方的時鐘信號頻率和相位始終保持一致（同步），這就保證了通信雙方在發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)時具有完全一致的定時關(guān)系。在有效數(shù)據(jù)傳送之前首先發(fā)送一串特殊的字符進(jìn)行標(biāo)識或聯(lián)絡(luò)，這串字符稱為同步字符或標(biāo)識符。 同步傳送速度高于異步傳送速度，這是它的優(yōu)勢。但同步傳輸方式也有其缺點(diǎn)，即它必須要用一個時鐘來實(shí)現(xiàn)發(fā)送端及接收端之間的同步，硬件電路比

5、較復(fù)雜。 7.2、串行通信的數(shù)據(jù)傳送方式 串行通信是一位接一位地按順序通過一條信號線進(jìn)行傳輸?shù)姆绞健Ｋ耐房梢灾挥幸粭l，此時發(fā)送信息和接收信息不能同時進(jìn)行，只能采用分時使用線路的方法。在串行通信中，數(shù)據(jù)通常在兩個站（如A和B）之間進(jìn)行雙向傳送。這種傳送根據(jù)需要又可分為單工、半雙工、全雙工和多工傳送方式。如圖7.4所示。 圖7.4 數(shù)據(jù)傳送方式 數(shù)據(jù)通信的傳輸方式有單工、半雙工、全雙工和多工方式。 單工方式：數(shù)據(jù)僅按一個固定方向傳送。因而這種傳輸方式的用途有限，常用于串行口的打印數(shù)據(jù)傳輸與簡單系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)采集。 半雙工方式：數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)雙向傳送，但不能同時進(jìn)行，實(shí)際的應(yīng)用采用某種協(xié)議實(shí)現(xiàn)收/發(fā)開

6、關(guān)轉(zhuǎn)換。 全雙工方式：允許雙方同時進(jìn)行數(shù)據(jù)雙向傳送,但一般全雙工傳輸方式的線路和設(shè)備較復(fù)雜。 多工方式：以上三種傳輸方式都是用同一線路傳輸一種頻率信號，為了充分地利用線路資源，可通過使用多路復(fù)用器或多路集線器，采用頻分、時分或碼分復(fù)用技術(shù)，即可實(shí)現(xiàn)在同一線路上資源共享功能，我們稱之為多工傳輸方式。信號的調(diào)制和解調(diào) 調(diào)制解調(diào)器（Modem）是計(jì)算機(jī)在遠(yuǎn)程通訊中必須采用的一種輔助的外部設(shè)備。由于計(jì)算機(jī)通訊是一種數(shù)字信號的通訊，數(shù)字信號通訊要求傳送的頻帶是很寬的，而計(jì)算機(jī)在遠(yuǎn)程通訊時，通常通過電話線傳送，電話線不可能有這樣寬的頻帶。如果用數(shù)字信號直接通訊，那么經(jīng)過電話線傳送，信號便會產(chǎn)生畸變。 因此

7、，在發(fā)送端必須采用調(diào)制器把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；而在接收端又必須用解調(diào)器檢測從發(fā)送端送來的模擬信號，再把它轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號。由此可知，調(diào)制解調(diào)器在發(fā)送端相當(dāng)于D/A轉(zhuǎn)換器，而在接收端則相當(dāng)于A/D轉(zhuǎn)換器。 為什么要調(diào)制電腦只能處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。 長途通信線路已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，因而現(xiàn)在的模擬通信電路就只剩下從用戶電話機(jī)到市話交換機(jī)之間的這一段幾公里長的用戶線上。調(diào)制解調(diào)器的作用調(diào)制解調(diào)器(modem)包括： 調(diào)制器(MOdulator)：把要發(fā)送的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為頻率范圍在 3003400 Hz 之間的模擬信號，以便在電話用戶線上傳送。 解調(diào)器(DEModulator)：把電話用戶線上傳送來的模擬信號

8、轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。 調(diào)制解調(diào)器是指使用在標(biāo)準(zhǔn)的二線模擬話路（3.1 kHz 的標(biāo)準(zhǔn)話路帶寬）上的調(diào)制解調(diào)器。 調(diào)制器的主要作用就是個波形變換器，它把基帶數(shù)字信號的波形變換成適合于模擬信道傳輸?shù)牟ㄐ?解調(diào)器的作用就是個波形識別器，它將經(jīng)過調(diào)制器變換過的模擬信號恢復(fù)成原來的數(shù)字信號。 若識別不正確，則產(chǎn)生誤碼。 在調(diào)制解調(diào)器中還要有差錯檢測和糾正的設(shè)施。幾種最基本的調(diào)制方法 調(diào)制就是進(jìn)行波形變換（頻譜變換）。 最基本的二元制調(diào)制方法有以下幾種：調(diào)幅(AM)：載波的振幅隨基帶數(shù)字信號而變化。 調(diào)頻(FM)：載波的頻率隨基帶數(shù)字信號而變化。調(diào)相(PM) ：載波的初始相位隨基帶數(shù)字信號而變化。 7.3、串

9、行口和控制寄存器 8051系列單片機(jī)有一個標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口，發(fā)送數(shù)據(jù)時由TXD端口送出，接收數(shù)據(jù)時由RXD端口輸入。 內(nèi)置兩個緩沖器SBUF，一個發(fā)送緩沖器，另一個是接收緩沖器，可實(shí)行全雙工的串行通信。 近距離可直接用TTL電平，若與計(jì)算機(jī)通信，則需要將電平轉(zhuǎn)換成RS232電平形式，若需長距離通信可以采用RS485電平形式，通信的數(shù)據(jù)必須通過軟件的編寫來完成。圖7.5 MCS-51串口寄存器結(jié)構(gòu)MCS-51串口寄存器結(jié)構(gòu)7.4、與串行口有關(guān)的SFR -SCON1、串行口控制寄存器SCONSM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RID7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0.

10、 SM0、SM1：串行口工作方式控制位。見7.5. SM2：多機(jī)通信控制位(方式2、3)； 1只有接收到第9位(RB8)為1，RI才置位； 0接收到字符RI就置位。. REN ：串行口接收允許位； 1允許串行口接收；0禁止串行口接收。. TB8：方式2和方式3時，為發(fā)送的第9位數(shù)據(jù)，也可以作奇偶 校驗(yàn)位。. RB8：方式2和方式3時，為接收到的第9位數(shù)據(jù)；方式1時， 為接收到的停止位。. TI：發(fā)送中斷標(biāo)志；由硬件置位，必須由軟件清0。. RI：接收中斷標(biāo)志；由硬件置位，必須由軟件清0。 與串行口有關(guān)的SFR- PCON2、電源控制寄存器PCONSMOD D7 D6 D5 D4 D3 D2 D

11、1 D0 PCON的第7位SMOD是與串行口的波特率設(shè)置有關(guān)的選擇位。. SMOD：串行口波特率加倍位。 1方式1、3波特率=定時器1溢出率/16；方式2波特率為fosc/32; 0方式1、3波特率=定時器1溢出率/32；方式2波特率為fosc/64。 7.5、串行口的工作方式SM0SM1工作方式功能描述波特率0 0方式08位移位寄存器Fosc/1201方式110位UART可變10方式211位UARTFosc/64或fosc/3211方式311位UART可變 串行口的工作方式-方式01. 方式0 方式0為移位寄存器輸入/輸出方式，串行數(shù)據(jù)通過RXD輸入/輸出 ，TXD則用于輸出移位時鐘脈沖。

12、方式0時，收發(fā)的數(shù)據(jù)為8位，低位在前。波特率固定為fosc/12,其中fosc為單片機(jī)外接晶振頻率。 發(fā)送是以寫SBUF寄存器的指令開始的，8位輸出結(jié)束時TI被置位。 方式0接收是在REN=1和RI=0同時滿足時開始的。接收的數(shù)據(jù)裝入SBUF中，結(jié)束時RI被置位。 移位寄存器方式的也可用于兩個單片機(jī)之間的通信。和通常9600波特相比，lMHz通信能力對短距離通信很吸引人。串行口的工作方式-方式0應(yīng)用圖7.6 方式0應(yīng)用圖7.7 方式0時序串行口的工作方式-方式12. 方式1 方式1是10位異步通信方式，1位起始位(0)，8位數(shù)據(jù)位和1位停止位(1)。其中的起始 位和停止位在發(fā)送時是自動插入的。

13、 任何一條以SBUF為目的寄存器的指令都啟動一次發(fā)送,發(fā)送的條件是TI=0，發(fā)送完置TI為1； 方式l接收的前提條件是SCON中的REN為l，同時下列兩個條件都滿足，本次接收有效，將其裝入SBUF和RB8位。否則放棄接收結(jié)果。兩個條件是：(1)RI=0;(2)SM2=0或接收到的停止位為1； 方式1的波特率是可變的,波特率可由以下計(jì)算公式計(jì)算得到: 方式1波特率=2SMOD.(定時器1的溢出率)/32 其中的SMOD為PCON的最高位。定時器1的方式0,1,2,都可以使用,其溢出率為定時時間的倒數(shù)值。圖7.8 方式1時序串行口的工作方式-方式2和方式33. 方式2和方式3 這兩種方式都是11位

14、異步接收/發(fā)送方式，它們的操作過程完全一樣，所不同的是波特率: 方式2波特率=2SMOD.(fosc/64)； 方式3波特率同方式1(定時器l作波特率發(fā)生器)。 方式2和方式3的發(fā)送起始于任何一條“寫SBUF”指令，當(dāng)?shù)?位數(shù)據(jù)(TB8)輸出之后，置位TI。 方式2和方式3的接收前提條件也是REN為1。在第9位數(shù)據(jù)接收到后,如果下列條件同時滿足(1)RI=0；(2)SM2=0或接收到的第9位為1，則將已接收的數(shù)據(jù)裝入SBUF和RB8，并置位RI,如果條件不滿足，則接收無效。 圖7.9 方式2、3時序波特率計(jì)算公式-方式1和方式3定時器T1作為波特率發(fā)生器，其公式如下：波特率= 定時器T1溢出率

15、 T1溢出率= T1計(jì)數(shù)率/產(chǎn)生溢出所需的周期數(shù) 式中T1計(jì)數(shù)率取決于它工作在定時器狀態(tài)還是計(jì)數(shù)器狀態(tài)。當(dāng)工作于定時器狀態(tài)時，T1計(jì)數(shù)率為fosc/12;當(dāng)工作于計(jì)數(shù)器狀態(tài)時，T1計(jì)數(shù)率為外部輸入頻率，此頻率應(yīng)小于fosc/24。產(chǎn)生溢出所需周期與定時器T1的工作方式、T1的預(yù)置值有關(guān)。定時器T1工作于方式0：溢出所需周期數(shù)=8192-x 定時器T1工作于方式1：溢出所需周期數(shù)=65536-x定時器T1工作于方式2：溢出所需周期數(shù)=256-x x=65536-fosc/(波特率*2*16*12)波特率計(jì)算公式-定時器方式2 定時器方式2為自動重裝入初值的8位定時器/計(jì)數(shù)器模式，所以用它來做波特

16、率發(fā)生器最恰當(dāng)。 當(dāng)時鐘頻率選用11.0592MHZ時，取易獲得標(biāo)準(zhǔn)的波特率，所以很多單片機(jī)系統(tǒng)選用這個看起來“怪”的晶振就是這個道理。 下表列出了定時器T1工作于方式2常用波特率及初值。 常用波特率Fosc(MHz)SMODTH1初值1920011.05921FDH960011.05920FDH480011.05920FAH240011.05920F4H120011.05920E8H波特率計(jì)算公式-定時器T28052/89C52定時器T2: T2CON：| TF2|EXF2|RCLK|TCLK|EXEN2|TR2|C/T2|CP/RL2|定時器2方式寄存器在輸出模式MODE2 設(shè)定傳輸波特率

17、9600，晶體振蕩器=11.059Mhz 發(fā)送器的波特率由TCLK選擇， TCLK=1，由定時器/計(jì)數(shù)器2決定 0，由定時器/計(jì)數(shù)器1決定接收器的波特率由RCLK選擇， RCLK=1，由定時器/計(jì)數(shù)器2決定 0，由定時器/計(jì)數(shù)器1決定定時器/計(jì)數(shù)器2構(gòu)成波特率發(fā)生器的波特率與SMOD無關(guān)。波特率計(jì)算公式： 波特率=fosc/2*16*65536-(RCAP2H、RCAP2L) (RCAP2H、RCAP2L)=65536-fosc/(波特率*2*16)）7.6、串行口的初始化 在使用串行口之前，應(yīng)對它進(jìn)行編程初始化，主要是設(shè)置產(chǎn)生波特率的定時器1、串行口控制和中斷控制寄存器。具體步驟如下： (1

18、) 確定定時器1的工作方式編程TMOD寄存器； (2) 計(jì)算定時器1的初值裝載TH1、TL1，具體TH1和 TL1的值可查表得到； (3) 啟動定時器1編程TCON中的TR1位，即置TR1為1; (4) 確定串行口的控制編程SCON； (5) 串行口在中斷方式工作時，須開CPU和源中斷編程IE寄存器。 例1：向串口送一字符串“MCS-51”#includeat89x52.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar idata trdata10= M,C,S,-,5,1, 0 x0d, 0 x0a,0 x00; void

19、main(void) uchar i; uint j; TMOD=0 x20; TL1=0 xfd;TH1=0 xfd; SCON=0 xd8;PCON=0 x00; TR1=1; while(1) i=0; while(trdatai!=0 x00) SBUF=trdatai; while(TI=0); TI=0; i+; for (j=0;j12500;j+); 例2：串行口收發(fā)程序#includeat89x52.hvoid main(void)unsigned char a; TMOD=0 x20; TL1=0 xfd;TH1=0 xfd; SCON=0 xd8;PCON=0 x00;

20、TR1=1; while (1) while (RI=0); RI=0; a=SBUF; SBUF=a; while (TI=0); TI=0; 例3：串行口擴(kuò)展顯示器 用8位串入并出移位寄存器74HC164擴(kuò)展顯示器。圖7.10 用8位串入并出移位寄存器74HC164擴(kuò)展顯示器例5：串行口擴(kuò)展的鍵盤圖7.11 串行口擴(kuò)展鍵盤7.7 RS-232C通信協(xié)議 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）的全稱是EIA-RS-232C標(biāo)準(zhǔn)，其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業(yè)協(xié)會，RS（ meded standard）代表推薦標(biāo)準(zhǔn)，232是標(biāo)識號，C代表RS2

21、32的最后一次修改（1969），在這之前，有RS232B、RS232A。它規(guī)定連接電纜和機(jī)械、電氣特性、信號功能及傳送過程。 常用物理標(biāo)準(zhǔn)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）。 IBM PC機(jī)上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口。 RS-323C標(biāo)準(zhǔn)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020000b/s范圍內(nèi)的通信。 通過PC機(jī)的串行接口可以連接串行傳輸數(shù)據(jù)的外圍設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器、鼠標(biāo)等。RS

22、-232C廣泛用于數(shù)字終端設(shè)備，如計(jì)算機(jī)與調(diào)制解調(diào)器之間的接口，以實(shí)現(xiàn)通過電話線路進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，如圖7.12所示。 盡管RS-232C使用20個信號線，但在絕大多數(shù)情況下，微型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)終端和一些外部設(shè)備都配有RS-232C串行接口。在它們之間進(jìn)行短距離通信時，無需電話線和調(diào)制解調(diào)器就可以直接相連，如圖7.12所示。 圖7.13（a）是最簡單的只用三線實(shí)現(xiàn)相連的通信方式。從中可見，為了交換信息，TXD和RXD應(yīng)當(dāng)交叉連接。因?yàn)椴皇褂寐?lián)絡(luò)信號，所以程序中不必使RTS和DTR有效，也不應(yīng)檢測CTS和DSR是否有效。圖7.12 使用Modem的RS-232C接口 圖 7.13 不用Modem的

23、RS-232C接口 圖7.13（b）中RTS和CTS互接，這是用請求發(fā)送RTS信號來產(chǎn)生允許發(fā)送CTS信號，以滿足全雙工通信的聯(lián)絡(luò)控制要求。異步串行通信若采用圖 7.13（a）或圖 7.13（b）所示的三線連接方式，應(yīng)注意傳輸?shù)目煽啃?。因?yàn)榘l(fā)送方根本無法知道接收方什么時候可以接收數(shù)據(jù)，所以在軟件設(shè)計(jì)時應(yīng)發(fā)送一個字符，等待接收方確認(rèn)之后（如回送一個響應(yīng)字符）再發(fā)送下一個字符。 圖7.13（b）雖然使用了聯(lián)絡(luò)信號，但實(shí)際上通信雙方并未真正相連。 圖7.13（c）是另一種利用RS-232C直接互連的通信方式，這種方式下的通信更加可靠，但所用連線較多。由于上述連接不使用調(diào)制解調(diào)器，所以也稱為零調(diào)制解調(diào)

24、器連接（Null Modem）。 RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此這個標(biāo)準(zhǔn)的制定，并未考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求。但又廣泛地被借來用于計(jì)算機(jī)（更準(zhǔn)確的說，是計(jì)算機(jī)接口）與終端或外設(shè)之間的近端連接標(biāo)準(zhǔn)。顯然，這個標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定及和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是不一致的，甚至是相矛盾的。 RS-232C使用-5到-25V表示數(shù)字“1”，使用5到25V表示數(shù)字“0”。RS-232C在空閑時處于邏輯“1”狀態(tài)，在開始傳送時，首先產(chǎn)生一起始位，起始位為一個寬

25、度的邏輯“0”，緊隨其后為所要傳送的數(shù)據(jù)，所要傳送的數(shù)據(jù)有最低位開始依此送出，并以一個結(jié)束位標(biāo)志該字節(jié)傳送結(jié)束，結(jié)束位為一個寬度的邏輯“1”狀態(tài)。 RS-232C標(biāo)準(zhǔn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。 為了保證數(shù)據(jù)正確地傳送，設(shè)備控制能準(zhǔn)確地完成，有必要使所用的信號電平保持一致。為滿足此要求，RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)和控制信號的電壓范圍。由于RS-232C是在TTL集成電路之前制定的，所以它的電平不是+5 V和地。它規(guī)定：高電平為+5 +15

26、V，低電平為-15 -5 V。 在實(shí)際應(yīng)用中，常采用12 V或15V。RS-232C可承受25 V的信號電壓。另外，要注意RS-232C數(shù)據(jù)線TXD和RXD使用負(fù)邏輯，即高電平表示邏輯0，用符號SPACE（空號）表示；低電平表示邏輯1，用符號MARK（傳號）表示。其它控制線均為正邏輯，高電平有效，為ON狀態(tài)；低電平無效，為OFF狀態(tài)。 7.7.1 RS-232C的電氣特性 由于發(fā)送器/接收器芯片使用TTL電平，但RS-232C卻使用上述EIA電平，所以為滿足EIA電氣特性，必須在發(fā)送器/接收器與RS-232C接口之間使用轉(zhuǎn)換器件。如SN75150、 MC1488等芯片完成TTL電平到EIA電平

27、的轉(zhuǎn)換，而SN75154、MCI489等芯片可完成EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換。 RS-232C既是一種協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，又是一種電氣標(biāo)準(zhǔn)，它采用單端、雙極性電源供電電路，可用于最遠(yuǎn)距離為15m、最高速率達(dá)20kb/s的串行異步通信。但是，RS-232C仍有一些不足之處，主要表現(xiàn)在： （1）傳輸速率不夠快：RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最高速率為20 kb/s，盡管能滿足異步通信要求，但不能適應(yīng)高速的同步通信。 （2）傳輸距離不夠遠(yuǎn)：RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各裝置之間電纜長度不超過50英尺（約15 m）。實(shí)際上，RS-232C能夠?qū)崿F(xiàn)100英尺或200英尺的傳輸，但在使用前，一定要先測試信號的質(zhì)量，以保證數(shù)據(jù)的

28、正確傳輸。 （3）RS-232C接口采用不平衡的發(fā)送器和接收器，每個信號只有一根導(dǎo)線，兩個傳輸方向僅有一個信號線地線，因而電氣性能不佳，容易在信號間產(chǎn)生串?dāng)_。7.7.2 機(jī)械特性 連接器：由于RS-232C并未定義連接器的物理特性，因此，出現(xiàn)了DB-25、DB-15和DB-9各種類型的連接器，其引腳的定義也各不相同。PC機(jī)一般使用8250或16550作為串行通訊的控制器，使用9針或25針的接插件將串行口的信號送出。該插座的信號定義如下：DB-25 DB-9 信號名稱 方向 含義 8 1 DCD 輸入 數(shù)據(jù)載波檢測3 2 RXD 輸入 數(shù)據(jù)接收端2 3 TXD 輸出 數(shù)據(jù)發(fā)送端20 4 DTR

29、輸出 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒（計(jì)算機(jī)）7 5 SG - 信號地 6 6 DSR 輸入 數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備就緒4 7 RTS 輸出 請求發(fā)送（計(jì)算機(jī)要求發(fā)送數(shù)據(jù)）5 8 CTS 輸入 清除發(fā)送（MODEM準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)）22 9 RI 輸入 響鈴指示 以上信號在通訊過程之中可能會被全部或部分使用，最簡單的通訊僅需TXD及RXD及SG即可完成，其他的握手信號可以做適當(dāng)處理或直接懸空，至于是否可以懸空這視乎你的通訊軟件。比如說，如果使用DOS所提供的BIOS通訊驅(qū)動程序，那么，這些握手信號則需要做如下處理，因?yàn)锽IOS的通訊驅(qū)動使用了這些信號。如果使用自己編寫的串行驅(qū)動程序則可以完全不使用這些握手信號。 （1）聯(lián)

30、絡(luò)控制信號線 數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好（Data set ready-DSR)有效時（ON）狀態(tài)，表明MODEM處于可以使用的狀態(tài)。 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(Data set ready-DTR)有效時（ON）狀態(tài)，表明數(shù)據(jù)終端可以使用。 這兩個信號有時連到電源上，一上電就立即有效。這兩個設(shè)備狀態(tài)信號有效，只表示設(shè)備本身可用，并不說明通信鏈路可以開始進(jìn)行通信了，能否開始進(jìn)行通信要由下面的控制信號決定。 請求發(fā)送(Request to send-RTS)用來表示DTE請求DCE發(fā)送數(shù)據(jù)，即當(dāng)終端要發(fā)送數(shù)據(jù)時，使該信號有效（ON狀態(tài)），向MODEM請求發(fā)送。它用來控制MODEM是否要進(jìn)入發(fā)送狀態(tài)。 允許發(fā)送（Cle

31、ar to send-CTS）用來表示DCE準(zhǔn)備好接收DTE發(fā)來的數(shù)據(jù)，是對請求發(fā)送信號RTS的響應(yīng)信號。當(dāng)MODEM已準(zhǔn)備好接收終端傳來的數(shù)據(jù)，并向前發(fā)送時，使該信號有效，通知終端開始沿發(fā)送數(shù)據(jù)線TxD發(fā)送數(shù)據(jù)。 這對RTS/CTS請求應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號是用于半雙工MODEM系統(tǒng)中發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中作發(fā)送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統(tǒng)中，因配置雙向通道，故不需要RTS/CTS聯(lián)絡(luò)信號，使其變高。 接收線信號檢出(Received Line detection-RLSD)用來表示DCE已接通通信鏈路，告知DTE準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。當(dāng)本地的MODEM收到由通信鏈路另一端（遠(yuǎn)

32、地）的MODEM送來的載波信號時，使RLSD信號有效，通知終端準(zhǔn)備接收，并且由MODEM將接收下來的載波信號解調(diào)成數(shù)字兩數(shù)據(jù)后，沿接收數(shù)據(jù)線RxD送到終端。此線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出(Data Carrier dectection-DCD）線。 振鈴指示(Ringing-RI)當(dāng)MODEM收到交換臺送來的振鈴呼叫信號時，使該信號有效（ON狀態(tài)），通知終端，已被呼叫。（2）數(shù)據(jù)發(fā)送與接收線 發(fā)送數(shù)據(jù)(Transmitted data-TxD)通過TxD終端將串行數(shù)據(jù)發(fā)送到MODEM，(DTEDCE)。 接收數(shù)據(jù)(Received data-RxD)通過RxD線終端接收從MODEM發(fā)來的串行數(shù)據(jù)，(DCEDTE)。（3）地線 有兩根線SG、PG信號地和保護(hù)地信號線，無方向。 上述控制信號線何時有效，何時無效的順序表示了接口信號的傳送過程。例如，只有當(dāng)DSR和DTR都處于有效（ON）狀態(tài)時，才能在DTE和DCE之間進(jìn)行傳送操作。若DTE要發(fā)送數(shù)據(jù)，則預(yù)先將DTR線置成有效(ON)狀態(tài)，等CTS線上收到有效(ON)狀態(tài)的回答后，才能在TxD線上發(fā)送串行數(shù)據(jù)。這種順序的規(guī)定對半雙工的通信線路特別有用，因?yàn)榘腚p工的通信才能確定DCE已由接收方向改為發(fā)送方向，這時線路才能開始發(fā)送。 7