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串行通訊接口的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的最新壹次修改(1969),在這之前,有RS232B、RS232A。。它規定連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。常用物理標準還有有EIA?RS-232-C、EIA?RS-422-A、EIA?RS-423A、EIA?RS-485。 這裏只介紹EIA?RS-232-C(簡稱232,RS232)。 例如,目前在IBM PC機上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。 1.電氣特性 EIA-RS-232C對電器特性、邏輯電平和各種信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: 信號有效(接通,ON狀態,正電壓)=+3V~+15V 信號無效(斷開,OFF狀態,負電壓)=-3V~-15V 圖1 以上規定說明了RS-323C標準對邏輯電平的定義。對於數據(信息碼):邏輯“1”(傳號)的電平低於-3V,邏輯“0”(空號)的電平告語+3V;對於控制信號;接通狀態(ON)即信號有效的電平高於+3V,斷開狀態(OFF)即信號無效的電平低於-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,為了能夠同計算機接口或終端的TTL器件連接,必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進行電平和邏輯關系的變換。實現這種變換的方法可用分立元件,也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路轉換器件,如MC1488、SN75150芯片可完成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芯片可完成TTL←→EIA雙向電平轉換,圖1顯示了1488和1489的內部結構和引腳。MC1488的引腳(2)、(4,5)、(9,10)和(12,13)接TTL輸入。引腳3、6、8、11輸出端接EIA-RS-232C。MC1498的14的1、4、10、13腳接EIA輸入,而3、6、8、11腳接TTL輸出。具體連接方法如圖2所示。圖中的左邊是微機串行接口電路中的主芯片UART,它是TTL器件,右邊是EIA-RS-232C連接器,要求EIA高電壓。因此,RS-232C所有的輸出、輸入信號都要分別經過MC1488和MC1498轉換器,進行電平轉換後才能送到連接器上去或從連接器上送進來。

圖2 2、、連接器的機械特性:

連接器: 由於RS-232C並未定義連接器的物理特性,因此,出現了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。下面分別介紹兩種連接器。 (1)DB-25: PC和XT機采用DB-25型連接器。DB-25連接器定義了25根信號線,分為4組: ①異步通信的9個電壓信號(含信號地SG)2,3,4,5,6,7,8,20,22 ②20mA電流環信號 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,作為設備接地端(1腳) DB-25型連接器的外形及信號線分配如圖3所示。註意,20mA電流環信號僅IBM PC和IBM PC/XT機提供,至AT機及以後,已不支持。 電纜長度:在通信速率低於20kb/s時,RS-232C所直接連接的最大物理距離為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,接口標準在電氣特性中規定,驅動器的負載電容應小於2500pF。