DB9串列埠定義及含義
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RS232介面是1970年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、調變解調器廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用於序列通訊的標準。
它的全名是“資料終端裝置(DTE)和資料通訊裝置(DCE)之間序列二進位制資料交換介面技術標準”該標準規定採用一個25個腳的DB25聯結器,對聯結器的每個引腳的訊號內容加以規定,還對各種訊號的電平加以規定。DB25的串列埠一般只用到的管腳只有2(RXD)、3(TXD)、7(GND)這三個,隨著裝置的不斷改進,現在DB25針很少看到了,代替他的是DB9的介面,DB9所用到的管腳比DB25有所變化,是2(TXD)、3(RXD)、5(GND)這三個。因此現在都把RS232介面叫做DB9。
RS-232C介面定義(9芯)
針腳 定義 符號 (Data Carrier Detect)
1 載波檢測 DCD Pin 1 Received Line Signal Detector
2 接收資料 RXD Pin 2 Received Data
3 傳送資料 TXD Pin 3 Transmit Data
4 資料終端準備好 DTR Pin 4 Data Terminal Ready
5 訊號地 SG Pin 5 Signal Ground
6 資料準備好 DSR Pin 6 Data Set Ready
7 請求傳送 RTS Pin 7 Request To Send
8 清除傳送 CTS Pin 8 Clear To Send
9 振鈴提示 RI Pin 9 Ring Indicator
含義:
1 DCD 載波檢測
資料載波檢測時Modem發向DTE,表示已檢測出對方載波訊號。
2 RXD 接收資料
3 TXD 傳送資料
4 DTR 資料終端準備好
DTE裝置加電以後,並能正確實現通訊的功能,向DCE發出DTR訊號,表示資料終端已做好準備工作,可以進行通訊。
5 SG 訊號地
6 DSR 資料準備好
資料裝置是DCE通訊的裝置,例如Modem加電以後,並能正常執行通訊功能時,向DTE發出DSR訊號,表示Modem已準備好。這兩個準備好訊號,在通訊的過程中首先要對它們進行測試,以瞭解通行對方的狀態,以可靠地建立通訊。但是如果通訊的對方並不要求測試,就可以不發出此訊號。
7 RTS 請求傳送
當DTE有資料需要向遠端DTE傳輸通訊時,DTE在測得DSR有效,即Modem接收到訊號時,根據提供的目的電話編碼,向遠端Modem發出呼叫。遠端RST收到此呼叫,首先發出2000Hz衝擊聲,以關閉電話線路回聲消除器,然後發出回答載波訊號。本地Modem接收此載波訊號,確認已獲得兩對方的同意,它向遠端Modem發出原載波訊號,向對方表示是一個可用的Modem,同時用 RS232C的第8引線發出資料載波訊號DCD,向DTE表示已檢測出有效的回答載波訊號。
8 CTS 清除傳送
每當一個Modem辨認出對方Modem已準備好執行接收時,它們便用CTS訊號通知自己的DTE,表示這個通訊通路已為傳輸資料作好準各,允許DTE進行資料的傳送。至此通訊鏈路才建立,開始通訊。
在半雙工的通訊中,CTS是對DTE的RTS訊號的答應,使DTE開始傳輸資料。在全雙工的通訊中,CTS一般保持很長時間,而對RTS並不要求保持很長時間,通訊鏈路建立後,即可降下。
9 RI 振鈴提示
如果Modem具有自動應答能力,當對方通訊傳叫來時,Modem用引線向DTE發出訊號,指示此呼叫。在電話呼叫振鈴結束後,Modem在DTE已準備好通訊的條件(即DTE有效),立即向對方自動應答。
介面電平:
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:
訊號有效(接通,ON狀態,正電壓)=+3V~+15V
訊號無效(斷開,OFF狀態,負電壓)=-3V~-15V
25芯串列埠:
RS-232C介面定義(25芯)
針腳 定義 符號
1 頻蔽地線
2 傳送資料 TXD
3 接收資料 RXD
4 請求傳送 RTS
5 允許傳送 CTS
6 資料準備好 DSR
7 訊號地 SG
8 載波檢測 DCD
9 傳送返回(+)
10 未定義
11 資料傳送(-)
12~17 未定義
18 資料接收(+)
19 未定義
20 資料終端準備好 DTR
21 未定義
22 振鈴 RI
23~24 未定義
25 接收返回(-)
Pin 1 Protective Ground
Pin 2 Transmit Data
Pin 3 Received Data
Pin 4 Request To Send
Pin 5 Clear To Send
Pin 6 Data Set Ready
Pin 7 Signal Ground
Pin 8 Received Line Signal Detector
(Data Carrier Detect)
Pin 20 Data Terminal Ready
Pin 22 Ring Indicator
RS-232C,25芯針轉換為9芯針
25芯介面 9芯介面
2-----------3
3-----------2
4-----------7
5-----------8
6-----------6
7-----------5
8-----------1
20----------4
22----------9
由於RS232介面標準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:
(1)介面的訊號電平值較高,易損壞介面電路的晶片,又因為與TTL電平不相容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連線。
(2)傳輸速率較低,在非同步傳輸時,波特率為20Kbps;因此在“南方的老樹51CPLD開發板”中,綜合程式波特率只能採用19200,也是這個原因。
(3)介面使用一根訊號線和一根訊號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。
(4)傳輸距離有限,最大傳輸距離標準值為50英尺,實際上也只能用在50米左右。
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並口是計算機一個相當重要的外部裝置介面,最常用來連線的裝置那就要算是印表機了,另外,有許多型號的掃描器也是通過並口來與計算機連線的。並口也是25針的,與25針串列埠不同的是,並口是25個孔,所以常稱為母頭,而像串列埠就常稱為公頭。並口的針腳定義如下:
1 STROBE 選通
2-9 DATA0-DATA7 資料0-7
10 ACKNLG 確認
11 BUSY 忙
12 PE 缺紙
13 SLCT 選擇
14 AUTO FEED 自動換行
15 ERROR 錯誤
16 INIT 初始化
17 SLCT IN 選擇輸入\
18-25 GND 地線
RS-232、RS-485和S-422的區別
1、RS-232-C
RS-232-C是美國電子工業協會EIA(Electronic Industry Association)制定的一種序列物理介面標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫,232為標識號,C表示修改次數。RS-232-C匯流排標準設有25條訊號線,包括一個主通道和一個輔助通道。
在多數情況下主要使用主通道,對於一般雙工通訊,僅需幾條訊號線就可實現,如一條傳送線、一條接收線及一條地線。
RS-232-C標準規定的資料傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
RS-232-C標準規定,驅動器允許有2500pF的電容負載,通訊距離將受此電容限制,例如,採用150pF/m的通訊電纜時,最大通訊距離為15m;若每米電纜的電容量減小,通訊距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端訊號傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題,因此一般用於20m以內的通訊。
2、RS-485
RS-485匯流排,在要求通訊距離為幾十米到上千米時,廣泛採用RS-485 序列匯流排
RS-485採用平衡傳送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上匯流排收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸訊號能在千米以外得到恢復。
RS-485採用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處於傳送狀態,因此,傳送電路須由使能訊號加以控制。
RS-485用於多點互連時非常方便,可以省掉許多訊號線。應用RS-485 可以聯網構成分散式系統,其允許最多並聯32臺驅動器和32臺接收器。
3、RS-422
RS422匯流排,RS485和RS422電路原理基本相同,都是以差動方式傳送和接受,不需要數字地線。
差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因,這正是二者與RS232的根本區別,因為RS232是單端輸入輸出,雙工工作時至少需要數字地線 。傳送線和接受線三條線(非同步傳輸),還可以加其它控制線完成同步等功能。
RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響,而RS485只能半雙工工作,發收不能同時進行,但它只需要一對雙絞線。
RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發器線路上可連線臺裝置。
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新增評論串列埠通訊—RS-232-C詳解
序列通訊介面標準經過使用和發展,目前已經有幾種。但都是在RS-232標準的基礎上經過改進而形成的。所以,以RS-232C為主來討論。RS-323C標準是美國EIA(電子工業聯合會)與BELL等公司一起開發的1969年公佈的通訊協議。它適合於資料傳輸速率在0~20000b/s範圍內的通訊。這個標準對序列通訊介面的有關問題,如訊號線功能、電器特性都作了明確規定。由於通行裝置廠商都生產與RS-232C制式相容的通訊裝置,因此,它作為一種標準,目前已在微機通訊介面中廣泛採用。
在討論RS-232C介面標準的內容之前,先說明兩點:
首先,RS-232-C標準最初是遠端通訊連線資料終端裝置DTE(Data Terminal Equipment)與資料通訊裝置DCE(Data Communication Equipment)而制定的。因此這個標準的制定,並未考慮計算機系統的應用要求。但目前它又廣泛地被借來用於計算機(更準確的說,是計算機介面)與終端或外設之間的近端連線標準。顯然,這個標準的有些規定及和計算機系統是不一致的,甚至是相矛盾的。有了對這種背景的瞭解,我們對RS-232C標準與計算機不相容的地方就不難理解了
其次,RS-232C標準中所提到的“傳送”和“接收”,都是站在DTE立場上,而不是站在DCE的立場來定義的。由於在計算機系統中,往往是CPU和I/O裝置之間傳送資訊,兩者都是DTE,因此雙方都能傳送和接收。
一、RS-232-C
RS-232C標準(協議)的全稱是EIA-RS-232C標準,其中EIA(Electronic Industry Association)代表美國電子工業協會,RS(ecommeded standard)代表推薦標準,232是標識號,C代表RS232的最新一次修改(1969),在這之前,有RS232B、RS232A。。它規定連線電纜和機械、電氣特性、訊號功能及傳送過程。常用物理標準還有有EIA�RS-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、EIA�RS-485。
這裡只介紹EIA�RS-232-C(簡稱232,RS232)。 例如,目前在IBM PC機上的COM1、COM2介面,就是RS-232C介面。
1.電氣特性
EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種訊號線功能都作了規定。
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:
訊號有效(接通,ON狀態,正電壓)=+3V~+15V
訊號無效(斷開,OFF狀態,負電壓)=-3V~-15V
以上規定說明了RS-323C標準對邏輯電平的定義。對於資料(資訊碼):邏輯“1”(傳號)的電平低於-3V,邏輯“0”(空號)的電平告語+3V;對於控制訊號;接通狀態(ON)即訊號有效的電平高於+3V,斷開狀態(OFF)即訊號無效的電平低於-3V,也就是當傳輸電平的絕對值大於3V時,電路可以有效地檢查出來,介於-3~+3V之間的電壓無意義,低於-15V或高於+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轉換:EIA-RS-232C是用正負電壓來表示邏輯狀態,與TTL以高低電平表示邏輯狀態的規定不同。因此,為了能夠同計算機介面或終端的TTL器件連線,必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關係的變換。實現這種變換的方法可用分立元件,也可用積體電路晶片。目前較為廣泛地使用積體電路轉換器件,如MC1488、SN75150晶片可完成TTL電平到EIA電平的轉換,而MC1489、SN75154可實現EIA電平到TTL電平的轉換。MAX232晶片可完成TTL←→EIA雙向電平轉換。
2、聯結器的機械特性:
聯結器:由於RS-232C並未定義聯結器的物理特性,因此,出現了DB-25、DB-15和DB-9各種型別的聯結器,其引腳的定義也各不相同。下面分別介紹兩種聯結器。
(1)DB-25: PC和XT機採用DB-25型聯結器。DB-25聯結器定義了25根訊號線,分為4組:
①非同步通訊的9個電壓訊號(含訊號地SG)2,3,4,5,6,7,8,20,22
②20mA電流環訊號 9個(12,13,14,15,16,17,19,23,24)
③空6個(9,10,11,18,21,25)
④保護地(PE)1個,作為裝置接地端(1腳)
DB-25型聯結器的外形及訊號線分配如圖3所示。注意,20mA電流環訊號僅IBM PC和IBM PC/XT機提供,至AT機及以後,已不支援。
(2)DB-9聯結器
在AT機及以後,不支援20mA電流環介面,使用DB-9聯結器,作為提供多功能I/O卡或主機板上COM1和COM2兩個序列介面的聯結器。它只提供非同步通訊的9個訊號。DB-25型聯結器的引腳分配與DB-25型引腳訊號完全不同。因此,若與配接DB-25型聯結器的DCE裝置連線,必須使用專門的電纜線。
電纜長度:在通訊速率低於20kb/s時,RS-232C所直接連線的最大物理距離為15m(50英尺)。
最大直接傳輸距離說明:RS-232C標準規定,若不使用MODEM,在碼元畸變小於4%的情況下,DTE和DCE之間最大傳輸距離為15m(50英尺)。可見這個最大的距離是在碼元畸變小於4%的前提下給出的。為了保證碼元畸變小於4%的要求,介面標準在電氣特性中規定,驅動器的負載電容應小於2500pF。
3、RS-232C的介面訊號
RS-232C規標準介面有25條線,4條資料線、11條控制線、3條定時線、7條備用和未定義線,常用的只有9根,它們是
(1)聯絡控制訊號線:
資料裝置準備好(Data set ready-DSR)——有效時(ON)狀態,表明MODEM處於可以使用的狀態。
資料終端準備好(Data set ready-DTR)——有效時(ON)狀態,表明資料終端可以使用。
這兩個訊號有時連到電源上,一上電就立即有效。這兩個裝置狀態訊號有效,只表示裝置本身可用,並不說明通訊鏈路可以開始進行通訊了,能否開始進行通訊要由下面的控制訊號決定。
請求傳送(Request to send-RTS)——用來表示DTE請求DCE傳送資料,即當終端要傳送資料時,使該訊號有效(ON狀態),向MODEM請求傳送。它用來控制MODEM是否要進入傳送狀態。
允許傳送(Clear to send-CTS)——用來表示DCE準備好接收DTE發來的資料,是對請求傳送訊號RTS的響應訊號。當MODEM已準備好接收終端傳來的資料,並向前傳送時,使該訊號有效,通知終端開始沿傳送資料線TxD傳送資料。
這對RTS/CTS請求應答聯絡訊號是用於半雙工MODEM系統中傳送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統中作傳送方式和接收方式之間的切換。在全雙工系統中,因配置雙向通道,故不需要RTS/CTS聯絡訊號,使其變高。
接收線訊號檢出(Received Line detection-RLSD)——用來表示DCE已接通通訊鏈路,告知DTE準備接收資料。當本地的MODEM收到由通訊鏈路另一端(遠地)的MODEM送來的載波訊號時,使RLSD訊號有效,通知終端準備接收,並且由MODEM將接收下來的載波訊號解調成數字兩資料後,沿接收資料線RxD送到終端。此線也叫做資料載波檢出(Data Carrier dectection-DCD)線。
振鈴指示(Ringing-RI)——當MODEM收到交換臺送來的振鈴呼叫訊號時,使該訊號有效(ON狀態),通知終端,已被呼叫。
(2)資料傳送與接收線:
傳送資料(Transmitted data-TxD)——通過TxD終端將序列資料傳送到MODEM,(DTE→DCE)。
接收資料(Received data-RxD)——通過RxD線終端接收從MODEM發來的序列資料,(DCE→DTE)。
(3)地線
有兩根線SG、PG——訊號地和保護地訊號線,無方向。
上述控制訊號線何時有效,何時無效的順序表示了介面訊號的傳送過程。例如,只有當DSR和DTR都處於有效(ON)狀態時,才能在DTE和DCE之間進行傳送操作。若DTE要傳送資料,則預先將DTR線置成有效(ON)狀態,等CTS線上收到有效(ON)狀態的回答後,才能在TxD線上傳送序列資料。這種順序的規定對半雙工的通訊線路特別有用,因為半雙工的通訊才能確定DCE已由接收方向改為傳送方向,這時線路才能開始傳送。
2個數據信號:傳送TXD;接收RXD。
1個訊號地線:SG。
6個控制訊號:
DSR��數傳機(即modem)準備好,Data Set Ready.
DTR��資料終端(DTE,即微機介面電路,如Intel8250/8251,16550)準備好,Data Terminal Ready。
RTS��DTE請求DCE傳送(Request To Send)。
CTS��DCE允許DTE傳送(Clear To Send),該訊號是對RTS訊號的回答。
DCD��資料載波檢出,Data Carrier Detection當本地DCE裝置(Modem)收到對方的DCE裝置送來的載波訊號時,使DCD有效,通知DTE準備接收, 並且由DCE將接收到的載波訊號解調為數字訊號, 經RXD線送給DTE。
RI��振鈴訊號 Ringing當DCE收到交換機送來的振鈴呼叫訊號時,使該訊號有效,通知DTE已被呼叫
DCD、DTR、DSR、RTS及CTS等五個狀態指示分別代表什麼意思?
中低端路由器上使用disp interface 檢視相應串列埠狀態資訊,其中DCD、DTR、DSR、RTS及CTS等五個狀態指示分別代表什麼意思?
DCD ( Data Carrier Detect 資料載波檢測)
DTR(Data Terminal Ready,資料終端準備好)
DSR(Data Set Ready 資料準備好)
RTS( Request To Send 請求傳送)
CTS(Clear To Send 清除傳送)
在這五個控制訊號中,DTR和RTS是DTE裝置(資料終端裝置,在實際應用中就是路由器)發出的,DSR、CTS和DCD是DCE裝置(資料電路終結裝置,在實際中就是各種基帶MODEM)發出的。
這五個控制訊號的協商機制如下:
1、在路由器的串列埠沒有配置流控命令的情況下,只要一上電,DTR和RTS就會被置成有效(即只要一加電這兩個狀態就UP,不管串列埠有沒有接電纜),當路由器檢測到對端送過來的DSR、CTS和DCD三個訊號時,串列埠的物理狀態就上報UP(任何一個物理訊號無效都不會報UP,或者說,這三個訊號中只要有一個為DOWN,路由器串列埠的物理狀態就處於DOWN的狀態)。
另外,如果在路由器的串列埠上配置了NO DETECT DSR-DTR命令,DTE側(路由器)就不會檢測對端是否送過來DSR和CTS訊號,只要檢測到DCD訊號,物理層就報UP。
2、如果在路由器的串列埠上配置了流控命令(具體命令為flowcontrol auto),RTS和CTS兩個訊號就會用於流量控制(路由器串列埠和基帶Modem之間的資料傳送、接收流控)。當出現數據處理不及時的情況,這兩個控制訊號就可能處於DOWN的狀態
RS232(DB9):
介面訊號線定義:
1 DCD 載波檢測
資料載波檢測時Modem發向DTE,表示已檢測出對方載波訊號。
2 RXD 接收資料
3 TXD 傳送資料
4 DTR 資料終端準備好
DTE裝置加電以後,並能正確實現通訊的功能,向DCE發出DTR訊號,表示資料終端已做好準備工作,可以進行通訊。
5 SG 訊號地
6 DSR 資料準備好
資料裝置是DCE通訊的裝置,例如Modem加電以後,並能正常執行通訊功能時,向DTE發出DSR訊號,表示Modem已準備好。這兩個準備好訊號,在通訊的過程中首先要對它們進行測試,以瞭解通行對方的狀態,以可靠地建立通訊。但是如果通訊的對方並不要求測試,就可以不發出此訊號。
7 RTS 請求傳送
當DTE有資料需要向遠端DTE傳輸通訊時,DTE在測得DSR有效,即Modem接收到訊號時,根據提供的目的電話編碼,向遠端Modem發出呼叫。遠端RST收到此呼叫,首先發出2000Hz衝擊聲,以關閉電話線路回聲消除器,然後發出回答載波訊號。本地Modem接收此載波訊號,確認已獲得兩對方的同意,它向遠端Modem發出原載波訊號,向對方表示是一個可用的Modem,同時用 RS232C的第8引線發出資料載波訊號DCD,向DTE表示已檢測出有效的回答載波訊號。
8 CTS 清除傳送
每當一個Modem辨認出對方Modem已準備好執行接收時,它們便用CTS訊號通知自己的DTE,表示這個通訊通路已為傳輸資料作好準各,允許DTE進行資料的傳送。至此通訊鏈路才建立,開始通訊。
在半雙工的通訊中,CTS是對DTE的RTS訊號的答應,使DTE開始傳輸資料。在全雙工的通訊中,CTS一般保持很長時間,而對RTS並不要求保持很長時間,通訊鏈路建立後,即可降下。
9 RI 振鈴提示
如果Modem具有自動應答能力,當對方通訊傳叫來時,Modem用引線向DTE發出訊號,指示此呼叫。在電話呼叫振鈴結束後,Modem在DTE已準備好通訊的條件(即DTE有效),立即向對方自動應答。
介面電平:
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:
訊號有效(接通,ON狀態,正電壓)=+3V~+15V
訊號無效(斷開,OFF狀態,負電壓)=-3V~-15V
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