工业RS-232接口总线原理与应用方案

　　RS-232接口符合美国电子工业联盟（EIA）制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。

　　RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

　　（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑“1”为-3- -15V;逻辑“0”：+3- +15V ，噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”，低于-3V的信号作为逻辑“1”，TTL电平为5V为逻辑正，0为逻辑负 。与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

　　（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps

　　（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

　　（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。

　　串口232有两种，第一种：DB9；第二种：DB25；下面分别介绍。

　　DB9接口接线说明：

　　1 DCD 载波检测

　　2 RXD 接收数据

　　3 TXD 发送数据

　　4 DTR 数据终端准备好

　　5 SGND信号地线

　　6 DSR数据准备好

　　7 RTS 请求发送

　　8 CTS 清除发送

　　9 RI 振铃提示

　　DB25接口接线说明：

　　1 屏蔽地线

　　2 TXD 发送数据

　　3 RXD 接收数据

　　4 RTS 请求发送

　　5 CTS 允许发送

　　6 DSR 数据准备好

　　7 SG 信号地

　　8 DCD 载波检测

　　9 发送返回（+）

　　10 未定义

　　11 数据发送（-）

　　12~17 未定义

　　18 数据接收（+）

　　19 未定义

　　20 数据终端准备好 DTR

　　21 未定义

　　22 振铃 RI

　　23~24 未定义

　　25 接收返回

　　实际应用中使用最多的是DB9接口，如果遇到DB25接口后可以通过更改接线方法来转换。DB25转DB9的接线方法。

　　在RS-232标准中，字符是以一串行的比特串来一个接一个的串行（serial）方式传输，优点是传输线少，配线简单，传送距离可以较远。最常用的编码格式是异步起停（asynchronous start-stop）格式，它使用一个起始比特后面紧跟7或8 个数据比特（bit），然后是可选的奇偶校验比特，最后是一或两个停止比特。所以发送一个字符至少需要10比特，带来的一个好的效果是使全部的传输速率，发送信号的速率以10划分。一个最平常的代替异步起停方式的是使用高级数据链路控制协议（HDLC）。

　　在RS-232标准中定义了逻辑1和逻辑0电压级数，以及标准的传输速率和连接器类型。信号大小在正的和负的3-15v之间。RS-232规定接近0的电平是无效的，逻辑1规定为负电平，有效负电平的信号状态称为传号marking，它的功能意义为OFF，逻辑0规定为正电平，有效正电平的信号状态称为空号spacing，它的功能意义为ON。根据设备供电电源的不同，±5、±10、±12和±15这样的电平都是可能的。

　　RS-232设计之初是用来连接调制解调器做传输之用，也因此它的脚位意义通常也和调制解调器传输有关。RS-232的设备可以分为数据终端设备（DTE，Data Terminal Equipment， For example， PC）和数据通信设备（DCE，Data CommunicaTIon Equipment）两类，这种分类定义了不同的线路用来发送和接受信号。一般来说，计算机和终端设备有DTE连接器，调制解调器和打印机有DCE连接器。但是这么说并不是总是严格正确的，用配线分接器测试连接，或者用试误法来判断电缆是否工作，常常需要参考相关的文件说明。

　　串行通信在软件设置里需要做多项设置，最常见的设置包括波特率（Baud Rate）、奇偶校验（Parity Check）和停止位（Stop Bit）。

　　波特率（又称鲍率）：是指从一设备发到另一设备的波特率，即每秒钟多少比特bits per second （bit/s）。典型的波特率是300， 1200， 2400， 9600， 15200， 19200等bit/s。一般通信两端设备都要设为相同的波特率，但有些设备也可以设置为自动检测波特率。

　　奇偶校验（Parity：是用来验证数据的正确性。奇偶校验一般不使用，如果使用，那么既可以做奇校验（Odd Parity）也可以做偶校验（Even Parity）。奇偶校验是通过修改每一发送字节（也可以限制发送的字节）来工作的。如果不作奇偶校验，那么数据是不会被改变的。在偶校验中，因为奇偶校验位会被相应的置1或0（一般是最高位或最低位），所以数据会被改变以使得所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中“1”的个数为偶数;在奇校验中，所有传送的数位（含字符的各数位和校验位）中“1”的个数为奇数。奇偶校验可以用于接受方检查传输是否发送生错误--如果某一字节中“1”的个数发生了错误，那么这个字节在传输中一定有错误发生。如果奇偶校验是正确的，那么要么没有发生错误要么发生了偶数个的错误。如果用户选择数据长度为8位，则因为没有多余的比特可被用来作为同比特，因此就叫做“无位元（Non Parity）”。

　　停止位：是在每个字节传输之后发送的，它用来帮助接受信号方硬件重同步。

　　RS232读写时序图：

　　下面列举一下编程实例。因为RS232编程使用51单片机的历程太多了，所以我给大家分享一个由DSP编写的RS232通信例程。DSP由于库文件和头文件比较大，所以我只是把通信部分程序分享出来。如果需要完整项目，可以发送信息到公众号里。我们看到后会尽快回复并发送到你的邮箱里。

　　程序简要说明：开发环境CCS4.2，芯片TMS320F2812，模式：中断方式读写

　　使用模块：SCIA模块

　　DSP串口通信与单片机串口通信是有很大区别的，但是基本的通信流程相同。首先是配置GPIO（因模式较多所以需要配置，普通单片机不需要配置），配置完成后是通信参数设置，参数设置完成后就可以利用中断来发送和接收了。（发送也可以不使用中断，我只是写了一个历程，实际使用中要根据功能来写，我写的发送是一直在发数据），下面是程序。