在本(ben)系(xi)列(lie)文章中(zhong)，我(wo)們(men)正在研(yan)究(jiu)可用(yong)於(yu)在(zai)設備之(zhi)間(jian)傳(chuan)輸(shu)數據(ju)的(de)壹(yi)些(xie)不同類(lei)型的(de)串行(xing)通信協議(yi)。這(zhe)些(xie)文章將(jiang)涵蓋當(dang)今使(shi)用(yong)的(de)壹(yi)些(xie)比(bi)較流(liu)行(xing)的(de)協議(yi)和(he)標(biao)準，並(bing)且在(zai)本(ben)系(xi)列(lie)文章的(de)最後(hou)，我(wo)們(men)將(jiang)回顧並比(bi)較每(mei)種協議(yi)的(de)優缺點(dian)。希(xi)望(wang)您下(xia)次需(xu)要在設計中實(shi)現(xian)串行(xing)通信總線(xian)時(shi)，這(zhe)些(xie)信息對(dui)您有所(suo)幫(bang)助，從而(er)幫(bang)助您為(wei)電(dian)路選(xuan)擇(ze)最合適的(de)選項(xiang)。

    在本(ben)文(wen)中，我(wo)們(men)將(jiang)研(yan)究(jiu)傳(chuan)統的(de)RS-232協議(yi)標(biao)準。

    RS-232代(dai)表(biao)推(tui)薦(jian)標(biao)準232，它是壹(yi)種用(yong)於(yu)在(zai)1960年(nian)創建(jian)的(de)電子(zi)設備之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)數據(ju)傳(chuan)輸(shu)的(de)電子(zi)設備協議(yi)標(biao)準。壹(yi)次，RS-232是(shi)最(zui)常用(yong)的(de)數據(ju)傳(chuan)輸(shu)格(ge)式(shi)，主要使用(yong)壹(yi)種標(biao)準來(lai)實(shi)現(xian)。 9針D-sub（DB-9）連接。如今(jin)，該標(biao)準仍(reng)廣泛用(yong)於(yu)各(ge)種(zhong)電(dian)子(zi)設備中(zhong)，包(bao)括(kuo)計算(suan)機(ji)，自動(dong)化和醫療設備。

    RS-232使(shi)用(yong)正電壓(ya)傳(chuan)輸(shu)低邏(luo)輯電(dian)平信號(hao)（0），使用(yong)負(fu)電(dian)壓(ya)傳(chuan)輸(shu)高邏(luo)輯電(dian)平信號(hao)（1）。

    RS-232通信的(de)通信原理(li)很(hen)簡(jian)單(dan)。發送方(fang)設備將(jiang)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)在(zai)其(qi)緩(huan)沖區(qu)中(zhong)，然(ran)後(hou)通過電(dian)纜(lan)（或(huo)PCB走(zou)線(xian)）發(fa)送數(shu)據(ju)，然(ran)後(hou)接收(shou)方(fang)將該數據(ju)存(cun)儲(chu)在(zai)其(qi)緩(huan)沖區(qu)中(zhong)。然(ran)後(hou)，接收(shou)器(qi)可以讀取緩(huan)沖的(de)數據(ju)。

    為(wei)了(le)避免在未連接接收(shou)器(qi)時(shi)發(fa)送信息，使(shi)用(yong)了DTR（數據(ju)發送就緒(xu)）和DSR（數(shu)據(ju)設置就緒(xu)）引腳。當連(lian)接了這(zhe)些(xie)引腳，並且接(jie)收(shou)器(qi)在(zai)這(zhe)些(xie)引腳上設置了正確(que)的(de)電壓時，發(fa)送器(qi)設備將(jiang)知道接(jie)收(shou)器(qi)已連(lian)接(jie)並準備就緒(xu)。

    如果發送方(fang)發(fa)送數(shu)據(ju)的(de)速度(du)過(guo)快，而接(jie)收(shou)方(fang)無(wu)法足夠快地(di)從其(qi)緩(huan)沖區(qu)讀取數(shu)據(ju)，則(ze)緩(huan)沖區(qu)將(jiang)溢(yi)出(chu)，並且數(shu)據(ju)將丟失。為(wei)防(fang)止這種情(qing)況(kuang)，將(jiang)另(ling)外(wai)兩(liang)個引腳添加到(dao)發送方(fang)，將(jiang)壹(yi)個引腳添加到(dao)接收(shou)方(fang)。從發(fa)送方(fang)開(kai)始(shi)，該引腳被(bei)標(biao)記為(wei)RTS（請(qing)求(qiu)發送），從接(jie)收(shou)方(fang)開始(shi)，其(qi)被(bei)標(biao)記為(wei)CTS（清(qing)除(chu)發送）。接(jie)收(shou)器(qi)通(tong)過(guo)拉(la)低該引腳的(de)電壓來通(tong)知發送器(qi)其(qi)緩(huan)沖區(qu)已滿。這告(gao)訴發(fa)送者(zhe)在(zai)接收(shou)者(zhe)準備好(hao)之(zhi)前不要發送更多信息。這(zhe)稱為(wei)硬件(jian)流(liu)控(kong)制。

    還有兩(liang)個可用(yong)於(yu)電(dian)話(hua)應(ying)用(yong)的(de)引腳，現在(zai)這些(xie)引腳在很(hen)大(da)程(cheng)度(du)上(shang)已經(jing)冗(rong)余了。壹(yi)個是DCD（數據(ju)載(zai)波檢(jian)測），它告訴(su)調(tiao)制解調器(qi)正在接(jie)收(shou)模(mo)擬信號(hao)，另(ling)壹(yi)個是RI（振鈴指示(shi)器(qi)），它指示(shi)電話(hua)正在振(zhen)鈴。這些(xie)今天(tian)幾乎(hu)沒有使用(yong)。

    最後(hou)的(de)連接是SG或(huo)信號(hao)地(di)，這(zhe)是通(tong)信設備的(de)接地(di)參考電壓(ya)。

    RS-232通信設備有(you)兩(liang)種類(lei)型：DTE（數(shu)據(ju)終端(duan)設備）和(he)DCE（數(shu)據(ju)通信設備）。DTE的(de)示(shi)例包括(kuo)計算(suan)機(ji)，PLC或(huo)其(qi)他(ta)命令(ling)發(fa)送設備。DCE的(de)示(shi)例是調制解調器(qi)，相(xiang)機(ji)，打(da)印(yin)機(ji)和(he)通用(yong)自動(dong)化設備。

    兩(liang)個DTE或兩(liang)個DCE設備不能(neng)互相(xiang)發(fa)送信息。必(bi)須(xu)存(cun)在(zai)壹(yi)個DTE，該DTE發送命(ming)令(ling)以建立設備之(zhi)間(jian)的(de)通信，而DCE則(ze)要執行(xing)這些(xie)命令(ling)。

    RS-232也可用(yong)於(yu)通(tong)過(guo)調(tiao)制解調器(qi)在(zai)計(ji)算(suan)機(ji)之(zhi)間(jian)進(jin)行(xing)通信，如下(xia)所(suo)示(shi)：

    但(dan)是(shi)，為(wei)了(le)消(xiao)除(chu)對DSR和(he)RTS線(xian)的(de)需要，必(bi)須(xu)發送來(lai)自接(jie)收(shou)器(qi)端(duan)的(de)數據(ju)包，以(yi)指示(shi)何時可以發送數(shu)據(ju)以及何時不能(neng)發(fa)送數(shu)據(ju)。數據(ju)包設置為(wei)XON表(biao)示(shi)可以發送數(shu)據(ju)，數據(ju)包設置為(wei)XOFF表(biao)示(shi)不能(neng)發(fa)送數(shu)據(ju)。這稱為(wei)軟件流(liu)控(kong)制。

    使用(yong)RS-232的(de)主要缺點(dian)是(shi)，與其(qi)他(ta)串行(xing)通信協議(yi)相(xiang)比(bi)，其(qi)通(tong)信速度(du)相(xiang)對(dui)較(jiao)慢。在許多應用(yong)中，它只能可靠地(di)達(da)到最(zui)高128 kbps的(de)速度(du)。另(ling)壹(yi)個缺點(dian)是(shi)它可以可靠地(di)工作(zuo)的(de)最大(da)電(dian)纜長度(du)僅(jin)為(wei)15米。電(dian)線(xian)電(dian)阻(zu)和電(dian)壓環(huan)路成(cheng)為(wei)長(chang)距(ju)離電(dian)纜(lan)上的(de)問題。

    盡管(guan)由於(yu)其(qi)他(ta)可用(yong)的(de)更現(xian)代(dai)的(de)通信協議(yi)，現(xian)在(zai)RS-232在(zai)新(xin)設備中(zhong)並(bing)不常(chang)用(yong)，但(dan)通(tong)常(chang)會(hui)發(fa)現較舊的(de)設備。話(hua)雖(sui)如此，即使(shi)是(shi)最新(xin)的(de)高科技計算(suan)機(ji)母(mu)板，通常(chang)也(ye)仍(reng)然(ran)具(ju)有(you)COM端(duan)口接(jie)頭，如果需要的(de)話，它可以暴露RS-232。在該領域(yu)中(zhong)，仍然(ran)有相(xiang)當(dang)多的(de)設備已經(jing)使(shi)用(yong)了10年(nian)以上(shang)，其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo)打(da)印(yin)機(ji)，工業自動(dong)化設備等(deng)設備，它們(men)在(zai)使用(yong)時需要進(jin)行(xing)編程(cheng)和維(wei)護(hu)。為(wei)此，RS-232是(shi)必(bi)不可少的(de)。幸運的(de)是，有很(hen)多轉(zhuan)換器(qi)，例如RS-232到USB，這意(yi)味(wei)著我(wo)們(men)仍(reng)然(ran)可以輕(qing)松地(di)與這(zhe)些(xie)設備進(jin)行(xing)通信。

    概括(kuo)

    本(ben)文(wen)研(yan)究(jiu)了(le)壹(yi)些(xie)舊式(shi)RS-232協議(yi)標(biao)準功(gong)能，並(bing)討(tao)論(lun)了其(qi)壹(yi)些(xie)優點(dian)和(he)實(shi)現(xian)細節。在本(ben)系(xi)列(lie)的(de)其(qi)他(ta)文章中(zhong)，我(wo)們(men)將(jiang)介紹壹(yi)些(xie)可用(yong)的(de)替(ti)代(dai)串(chuan)行(xing)通信協議(yi)。