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EIA RS-232-C标准

2015-1-10 08:05| 编辑:电工学习网| 查看: 15730| 评论: 0

  EIA RS-232-C是由美国电子工业协会EIA制定的串行通信物理接口标准。最初是远程数据通信时,为连接数据终端设备DTE(Data Terminal Equipment,数据通信的信源,如计算机)和数据通信装置DCE(Data Circuit-terminal Equipment、数据通信中面向用户的设备,如调制解调器)而制定的。它规定以25芯或9芯的D型插针连接器与外部相连。这个连接器上的基本信号定义如表1所示。

表1 RS-232-C标准接口信号

信号符号

25芯引脚

9芯引脚

方向

信号描述

TXD

2

3

O

发送数据

RXD

3

2

I

接收数据

RTS

4

7

O

请求传送

CTS

5

8

I

允许传送

DSR

6

6

I

数据通信装置(DCE)就绪

GND

7

5

 

信号地

DCD

8

1

I

数据载波检测

DTR

20

4

O

数据终端设备(DTE)就绪

RI

22

9

I

振铃指示

  通信将在数据终端设备(DTE)和数据通信装置(DCE)之间进行,信号线中的RTS、CTS、DSR和DTR为控制信号,其含义如下:

  RTS(请求传送):当数据终端设备(DTE)需向数据通信装置(DCE)发送数据时,该信号有效,请求数据通信装置接收数据。

  CTS(允许传送):如数据通信装置(DCE)处于可接收数据的状态,此信号有效,允许数据终端设备(DTE)发送数据。反之,如数据通信装置(DCE)处于不可接收数据的状态,此信号无效,不允许数据终端设备(DTE)发送数据。

  DSR(数据设备就绪)、DCD(数据载波检测):当数据通信装置(DCE)需向数据终端设备(DTE)发送数据时,该信号有效,请求数据终端设备(DTE)接收数据。

  DTR(数据终端就绪):如数据终端设备(DTE)处于可接收数据的状态,此信号有效,允许数据通信装置(DCE)发送数据。反之,如数据终端设备(DTE)处于不可接收数据的状态,此信号无效,不允许数据通信装置(DCE)发送数据。

  因而采用RS-232标准的通信,除了连接发送和接收的数据线外还需连接控制信号。图1为采用RS-232标准进行通信常用的连接方法。

图1 RS-232标准通信常用的连接方法

  为实现数据的传输,A端与B端的发送和接收的数据线相互连接,A端的请求传送(RTS)与B端的数据通信装置就绪、数据载波检测(DSR、DCD)相连,B端的数据终端设备就绪(DTR)信号与A端的允许传送(CTS)相连。在A端需发送数据时,该端的请求传送(RTS)输出有效,此信号连接到B端的数据设备就绪、数据载波检测(DSR、DCD)端,如B端允许接收信号,将使数据终端设备就绪(DTR)信号有效,此信号输入到A端的允许传送(CTS),A端接收到此信号后即发送数据。当B端需发送数据时,将B端的RTS信号置为有效,因而控制A端的DSR,如A端可接收数据,将置DTR有效,控制B端正确地发送数据。

  在最简单的情况下,主系统和终端之间仅连接发送、接收的数据线和地线,而控制信号由各自自行产生。其连接方法如图2所示。

图2 RS-232的简化连接方式

  在这样的连接方法中,请求传送(RTS)信号的输出连接到本机的允许传送(CTS)端,数据终端设备就绪(DTR)的输出连接到本机的数据通信装置就绪(DSR)、数据载波检测端(DCD)。当需发送数据时,控制RTS信号有效,此信号直接连接到CTS,此时由于RTS信号有效,因而可将数据送出。同样应控制DTR信号有效,此信号直接连接到DSR、DCD,在需接收数据时,由于所需的DSR信号有效,可接收数据。采用这样的方法可减少通信两端的连线,但必须协调收发双方的通信软件,避免在数据发送时,接收方未能及时地接收数据。

  采用RS-232标准除了规定信号与连接器外,还规定了信号的电气特性。 其发送端与接收端的电气特性规定如下:

  发送端:输出最大电压小于 25V(绝对值),最大短路输出电流为500mA,输出阻抗大于 300Ω,逻辑"1"为- 25V~-3V,逻辑"0"为 +3~+25V。

  接收端:输入阻抗为 3~7KΩ,最大负载电容2500PF,当信号小于-3V时为逻辑"1",信号大于+3V时为逻辑"0"。

  为此在进行信号传输时,必须将信号的TTL电平与RS-232电平进行转换,在发送时,将TTL电平转换为RS-232电平,而在接收时将RS-232电平转换为TTL电平。

  能满足上述要求将信号由TTL电平与RS-232电平互换的常用器件有MC1488和 MC1489。MC1488为发送器,它将TTL电平转换为RS-232电平,采用±12V电源,当输入为 TTL"1"电平时,输出为-12V的信号;当输入为 TTL"0"电平时,输出为+12V的信号。MC1489为接收器,将RS-232电平转换为TTL电平,采用5V电源。当输入为-12V时,输出TTL"1"电平;当输入为+12V时,输出TTL"0"电平。

  采用单电源供电的RS-232电平转换器件利用内部的电源电压变换器将输入的+5V电源变换成RS-232输出电平所需的±10V电压。由于器件内部的电源电压变换器由电荷泵和倍压电路构成,因而需外接倍压和滤波电容,电容的容量和质量将影响此电路能否正常工作。此类电路的TIN端为发送的TTL/CMOS电平的输入,TOUT端为发送的RS-232电平输出,与此对应,RIN为接收的RS-232电平的输入,ROUT端为接收的TTL/CMOS电平输出。在一个芯片中可包含不同数量的电平转换电路,如图3所示的MAXIM公司的MAX232提供了两个发送电平转换电路和两个接收电平转换电路。

图3 RS-232电平转换电路

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