串口通信的基本概念RS232 RS422 RS485.pdf

串口通信的基本概念 目录 串口通信的基本概念 1 1 什么是串口？2 2 什么是RS-232 ？3 3 什么是RS-422 ？4 4 什么是RS-485 ？4 5 什么是握手？5 6 在LabVIEW 中应用串口8 1 什么是串口？ 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus 或者USB 混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232 的串口。串口同时也是仪器仪表设备通 用的通信协议；很多GPIB 兼容的设备也带有RS-232 口。同时，串口通信协议也可以用于获 取远程采集设备的数据。 串口通信的概念非常简单，串口按位（bit ）发送和接收字节。尽管比按字节（byte ）的并 行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且 能够实现远距离通信。比如IEEE488 定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过20 米， 并且任意两个设备间的长度不得超过2 米；而对于串口而言，长度可达1200 米。 典型地，串口用于ASCII 码字符的传输。通信使用3 根线完成：（1）地线，（2 ）发送， （3 ）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数 据。其他线用于握手，但不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和 奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配： a，波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit 的个数。例如300 波特表示每秒钟发送300 个bit 。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需 要4800 波特率，那么时钟是4800Hz 。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz 。通 常电话线的波特率为14400，28800 和36600 。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距 离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是 GPIB 设备的通 信。 b ，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据 不会是 8 位的，标准的值是 5、7 和 8 位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的 ASCII 码是0～127 （7 位）。扩展的ASCII 码是0～255 （8 位）。如果数据使用简单的文本（标 准 ASCII 码），那么每个数据包使用7 位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数 据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。 c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5 和2 位。由于数据是在传输 线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不 同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于 停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。 d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。 当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一 位），用一个值确保传输的数据有偶个或奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶 校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3 个 逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收 设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是 否不同步。 2 什么是RS-232？ RS-232 （ANSI/EIA-232 标准）是IBM-PC 及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用 途，比如连接鼠标、打印机或者Modem ，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改 进，实际应用中RS-232 的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232 只限于PC 串口和设 备间点对点的通信。RS-232 串口通信最远距离是50 英尺。 DB-9 针连接头 \ 1 2