【文章內(nèi)容簡介】 RS232C標(biāo)準(zhǔn)（協(xié)議）RS232C標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議一開始是為遠(yuǎn)程末端通信設(shè)備與數(shù)據(jù)通信設(shè)備而設(shè)定的。232是標(biāo)識號，C代表RS232的最新一次修改（1969），在這之前有RS232B和RS232A。其中機(jī)械特性、電氣特性、信號功能、引腳定義、傳送過程以及連接電纜都是它規(guī)定的。 RS232C的電纜連接在兩臺PC機(jī)之間，可省略調(diào)制解調(diào)器（DCE），在兩個(gè)DTE可直接連接，這時(shí)的連接被稱為“空MODEM”接法，也稱雙交叉環(huán)回接法。這種接法不僅滿足實(shí)際的通信需要，還簡化了通信設(shè)備、降低了成本，所以這種接法在通信中得到了廣泛的應(yīng)用。 RS232C的電氣特性 電氣特性是確定接口的電平和電壓變化的定量關(guān)系。RS232C標(biāo)準(zhǔn)將其定義如下：如果傳輸?shù)碾妷旱慕^對值比3V大時(shí)，電路就可以檢測出來。當(dāng)它在3V和3V之間時(shí)，是處于模糊區(qū)。在RXD和TXD上，邏輯1（MARK）在3V到15V之間，邏輯0（SPACE）在+3V到+15V之間。在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上，當(dāng)電壓在+3V和+15V之間時(shí)，表明信號有效（接通、ON狀態(tài)、正電壓）。在3V和15V之間時(shí)，表明信號無效（斷開、OFF狀態(tài)、負(fù)電壓）。 上面的規(guī)定指出了RS232C標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)邏輯電壓的規(guī)定。對于介于3V～+3V之間的電壓處于模糊區(qū)電位，此部分電壓將使得計(jì)算機(jī)無法正確判斷輸出信號的意義，可能得到0，也可能得到1，如此得到的結(jié)果是不可信的，在通訊時(shí)候體系的是會出現(xiàn)大量誤碼，造成通訊失敗。因此，實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)保證傳輸?shù)碾娖皆?3～+15V或3V～15V之間。 RS232C機(jī)械特性RS232C標(biāo)準(zhǔn)中出現(xiàn)了DBDB1DB25等各種類型的連接器。其機(jī)械特性和實(shí)際的連接有關(guān)。其規(guī)定大體如下：RS232C是一個(gè)具有25個(gè)引腳的連接器，每個(gè)引線都有了明確的安排。RS232C的機(jī)械接口一般是有9針、15針和25針這些類型。一般來說，標(biāo)準(zhǔn)的RS232C接口使用的是25針的連接器，如插座。下面介紹下最常用的兩種連接器DB25和DB9：DB25連接器：它有25根信號線，被分為4組：①有9個(gè)異步通信電壓信號：22；②9個(gè)20mA信號：1111111224；③空6個(gè)：11225；④保護(hù)地（PE）1個(gè)，它是用來給設(shè)備的接地端（1腳）。DB9連接器：DB9型連接器與DB25型的引腳分配剛好完全不同。因此，若與配接DB25型連接器的DCE設(shè)備連接，必須使用專門的電纜線。9針接頭定義：PIN1—DCD；PIN2—RXD；PIN3—TXD；PIN4—DTR；PIN5—GND；PIN6—DSR；PIN7—RTS；PIN8—CTS；PIN9—RL。 9芯D型信號名稱與引腳分配引腳信號名稱信號方向說明1DCDMODEM→PC數(shù)據(jù)載波檢測2RxDMODEM→PC接收數(shù)據(jù)3TxDMODEM←PC發(fā)送數(shù)據(jù)4DTRMODEM←PC發(fā)送終端準(zhǔn)備5GNDMODEM—PC信號地6DSRMODEM→PC數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好7RTSMODEM←PC請求發(fā)送8CTSMODEM→PC清除發(fā)送9RIMODEM→PC振鈴指示 25針的RS232C和9針的RS232C之間要用專業(yè)的電纜將其連接起來。DB25與DB9接口接線圖如下圖所示。GNDTXDRXDRSTCTSDSRDCDDTRGNDRXDTXDCTSRSTDCDDSRDTR DB25 DB9 7 5 2 2 3 3 4 8 5 7 6 1 8 6 20 4 DB25與DB9接口接線圖 RS232C的功能特性RS232C標(biāo)準(zhǔn)接口有25條線：4條數(shù)據(jù)線、11條控制線、3條定時(shí)線、7條備用和未定義線。常用的只有9根：①數(shù)據(jù)裝置準(zhǔn)備好（DSR）——有效時(shí)（ON）狀態(tài)，表示MODEM是可以被使用的。②數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好（DTR）——有效時(shí)（ON）狀態(tài)，表明這時(shí)數(shù)據(jù)終端是可以被使用的。 ③請求發(fā)送（RTS）——它是表示DTE來請求DCE給發(fā)送數(shù)據(jù)，即當(dāng)終端要發(fā)數(shù)時(shí)，信號有效（ON狀態(tài)），就會向MODEM請求發(fā)送數(shù)據(jù)。這是用來控制MODEM是否要準(zhǔn)備發(fā)送。 ④允許發(fā)送（CTS）——它是表明DCE準(zhǔn)備好接受DTE發(fā)來的數(shù)據(jù)，這是對請求發(fā)信號的響應(yīng)信號。當(dāng)MODEM已弄好傳輸來的數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)信號就會有效，并通知終端準(zhǔn)備沿?cái)?shù)據(jù)線TXD來傳輸數(shù)據(jù)。⑤接收信號檢出（RLSD）——是用來表明DCE已接通數(shù)據(jù)鏈路，并告訴DTE準(zhǔn)備來接收數(shù)據(jù)。當(dāng)MODEM接收到由通信鏈路的另外一端（遠(yuǎn)地）的MODEM傳送來的信號時(shí)，RLSD信號就會有效，這時(shí)會通知接收端接受數(shù)據(jù)，并由MODEM將收到載波信號變換成數(shù)字量數(shù)據(jù)后沿?cái)?shù)據(jù)線RXD送到終端。次線也叫做數(shù)據(jù)載波檢出（DCD）線。 ⑥振鈴指示（RI）——當(dāng)MODEM接收到交換臺傳送來的振鈴指示信號時(shí)，這個(gè)信號就會有效（ON狀態(tài)），并通知終端，表示被呼叫。 ⑦發(fā)送數(shù)據(jù)（TXD）——表示通過TXD終端將數(shù)據(jù)信號傳送到MODEM。⑧接收數(shù)據(jù)（RXD）——通過RXD線終端接收從MODEM發(fā)來的串行數(shù)據(jù)。⑨兩根地線SG線和PG線——信號地和保護(hù)地信號線，無方向[9]。 電路設(shè)計(jì)中主要元器件介紹 單片機(jī)：AT89C51單片機(jī)是指一個(gè)集成在一塊芯片上的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroler），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)是靠程序的，并且可以修改。通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨(dú)特的一些功能，這是別的器件需要費(fèi)很大力氣才能做到的，有些則是花大力氣也很難做到的。AT89C51是一款8位單片機(jī)，為許多嵌入式數(shù)控系統(tǒng)提供了不僅靈活而且價(jià)格便宜的方案。 鎖存器：74HC373 74HC373是一款8位鎖存器，常用于地址所存及輸出口的擴(kuò)展，共有54/74S373 和 54/74LS373 兩種線路。373的輸出端O0~O7可直接與總線相連。當(dāng)三態(tài)允許控制端OE為低電平時(shí)，O0~O7為正常邏輯狀態(tài)，可以用作驅(qū)動負(fù)載。當(dāng)OE變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，O0~O7呈高阻態(tài)，這時(shí)它即不被用來驅(qū)動總線，也不作為總線的負(fù)載。而當(dāng)鎖存允許端LE變?yōu)楦唠娖降臅r(shí)候，O就會隨數(shù)據(jù)D的變化而變化。而當(dāng)LE成為低電平的時(shí)候，O就會被鎖存在已經(jīng)建成的數(shù)據(jù)電平中。而當(dāng)LE端觸發(fā)器具有輸入滯后作用時(shí)，使交流和直流噪聲抗擾度會被改善 400mV。：62256 62256是一款32K的低功耗靜態(tài)RAM儲存器，采用單一+5V電源供電，雙列直插式28引腳封。6255引腳功能如下表： 6255引腳功能A0—A14地址總線D0/D7輸入/輸出口CS端口選擇WE輸入始能OE輸出始能VCC電源始能VSS接地 74HC245 74HC245是總線驅(qū)動器，典型的TTL型三態(tài)緩沖門電路。由于單片機(jī)等CPU的數(shù)據(jù)／地址／控制總線端口都有一定的負(fù)載能力，如果負(fù)載超過其負(fù)載能力，一般應(yīng)加驅(qū)動器。 圖3. 2 74HC245實(shí)物圖 。產(chǎn)品中經(jīng)常見到的三端穩(wěn)壓器包括78系列和79系列，其中78系列是正電壓輸出，79系列好似負(fù)電壓輸出。三端IC就是指這種穩(wěn)壓電路包括三條引腳輸出，它們是輸入端、 接地端和輸出端。用這兩種系列的三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源時(shí)，它需要的元器件很少，而且還可以保護(hù)電路的過流和過熱，性能可靠 、使用方便，而且價(jià)格便宜。因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。 光電耦合器件 光電耦合器件是把發(fā)光的元器件和光敏器件組裝在一起。光電耦合器簡稱光耦。它是利用光線來實(shí)現(xiàn)由電到光和光到電的轉(zhuǎn)換器件。在使用時(shí)，如果信號被被傳送到光耦的輸入端后，發(fā)光二極體就會通上電流從而發(fā)光，這時(shí)光敏元件就會受到光照并產(chǎn)生電流，CE導(dǎo)通；而當(dāng)輸入端沒有信號輸入時(shí)，發(fā)光二極體就不會亮，光敏三極管就會停止，這時(shí)CE是不導(dǎo)通的。 MAX232芯片 MAX232芯片是一種單電源轉(zhuǎn)換芯片，它是特別為電腦的RS232異步串行接口設(shè)計(jì)的，用+5v單電源供電。它具體分為3個(gè)部分：第一部分是由6這6個(gè)引腳和4個(gè)電容組成的電荷泵電路，它功能是為RS232串口提供+12v和12v兩個(gè)電源。第二部分是由11114這14個(gè)引腳組成的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道，它具有兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。第一個(gè)數(shù)據(jù)通道包括13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）。第二個(gè)數(shù)據(jù)通道包括8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）。TTL/CMOS的數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN腳輸入，然后轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT腳傳送到電腦的DB9插頭；而DB9插頭的信號數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN腳輸入，當(dāng)轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT腳輸出。第三個(gè)部分的作用是供電。包括15腳GND和16