EIA RS-232-C标准
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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
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 |
