一、什么是串口通信

　　串口通信是指計算機主機與外設之間以及主機系統與主機系統之間數據的串行傳送。使用串口通信時，發送和接收到的每一個字符實際上都是一次一位的傳送的，每一位為1或者為0。

　　二、串口通信的分類

　　串口通信可以分為同步通信和異步通信兩類。同步通信是按照軟件識別同步字符來實現數據的發送和接收，異步通信是一種利用字符的再同步技術的通信方式。

　　2.1同步通信

　　同步通信是一種連續串行傳送數據的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀與異步通信中的字符幀不同，通常含有若干個數據字符。如圖：

　　單同步字符幀結構
　　+-----+------+-------+------+-----+--------+-------+-------+
　　|同步|數據 |數據 |數據 | ... |數據 |CRC1|CRC2|
　　|字符|字符1|字符2|字符3| |字符N| | |
　　+-----+------+-------+------+-----+--------+-------+-------+
　　雙同步字符幀結構
　　+-----+--------+------+-------+---+-------+-------+--------+
　　|同步 |同步 |數據 |數據 | ... |數據 |CRC1|CRC2|
　　|字符1|字符2|字符1|字符2| |字符N| | |
　　+-----+--------+------+-------+---+-------+-------+--------+

　　它們均由同步字符、數據字符和校驗字符（CRC）組成。其中同步字符位于幀開頭，用于確認數據字符的開始。數據字符在同步字符之后，個數沒有限制，由所需傳輸的數據塊長度來決定；校驗字符有1到2個，用于接收端對接收到的字符序列進行正確性的校驗。

　　同步通信的缺點是要求發送時鐘和接收時鐘保持嚴格的同步。

　　2.2異步通信

　　異步通信中，數據通常以字符或者字節為單位組成字符幀傳送。字符幀由發送端逐幀發送，通過傳輸線被接收設備逐幀接收。發送端和接收端可以由各自的時鐘來控制數據的發送和接收，這兩個時鐘源彼此獨立，互不同步。

　　接收端檢測到傳輸線上發送過來的低電平邏輯"0"（即字符幀起始位）時，確定發送端已開始發送數據，每當接收端收到字符幀中的停止位時，就知道一幀字符已經發送完畢。

　　在異步通行中有兩個比較重要的指標：字符幀格式和波特率。

　　(1)字符幀，由起始位、數據位、奇偶校驗位和停止位組成。如圖：

　　無空閑位字符幀
　　+--+---+---+---+---+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+--+--+
　　|D7|0/1| 1 | 0 |D0|D1|D2|D3|D4|D5|D6|D7|0/1| 1 | 0 |D0|D1|
　　+--+---+---+---+--+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+--+--+
　　奇偶 停 起 奇偶 停 起
　　校驗 止 始 校驗 止 始
　　位 位 位 位
　　有空閑位字符幀
　　+---+---+--+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+---+---+---+--+
　　| 1 | 0 |D0|D1|D2|D3|D4|D5|D6|D7|0/1| 1 | 1 | 1 | 1 | 0 |D0|
　　+---+---+--+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+---+---+---+--+
　　空 起 奇偶 停 空 閑 位 起
　　閑 始 校驗 止 始
　　位 位 位 位

轉貼于：Linux認證考試_考試大



串口通信基本接線方法

龔建偉 2001.6.20
 

 



目次：1.DB9和DB25的常用信號腳說明

      2.RS232C串口通信接線方法

      3.串口調試中要注意的幾點

目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25），通信距離較近時(<12m)，可以用電纜線直接連接標準RS232端口(RS422,RS485較遠)，若距離較遠，需附加調制解調器（MODEM）。最為簡單且常用的是三線制接法，即地、接收數據和發送數據三腳相連，本文只涉及到最為基本的接法，且直接用RS232相連，以回答前段網友的咨詢。

1.DB9和DB25的常用信號腳說明

　9針串口（DB9）
 25針串口（DB25）
 
針號
 功能說明
 縮寫 針號
 功能說明
 縮寫 
1
 數據載波檢測
 DCD 8
 數據載波檢測
 DCD 
2 接收數據 RXD 3 接收數據 RXD 
3
 發送數據
 TXD 2
 發送數據
 TXD 
4
 數據終端準備
 DTR 20
 數據終端準備
 DTR 
5
 信號地
 GND 7
 信號地
 GND 
6
 數據設備準備好
 DSR 6
 數據準備好
 DSR 
7
 請求發送 RTS 4
 請求發送
 RTS 
8
 清除發送
 CTS 5
 清除發送
 CTS 
9
 振鈴指示
 DELL 22
 振鈴指示
 DELL 

2.RS232C串口通信接線方法（三線制）

首先，串口傳輸數據只要有接收數據針腳和發送針腳就能實現：同一個串口的接收腳和發送腳直接用線相連，兩個串口相連或一個串口和多個串口相連

同一個串口的接收腳和發送腳直接用線相連 對9針串口和25針串口，均是2與3直接相連； 

兩個不同串口（不論是同一臺計算機的兩個串口或分別是不同計算機的串口） 
 9針－9針 25針－25針 9針－25針 
2 3 3 2 2 2 
3 2 2 3 3 3 
5 5 7 7 5 7 

上面表格是對微機標準串行口而言的，還有許多非標準設備，如接收GPS數據或電子羅盤數據，只要記住一個原則：接收數據針腳（或線）與發送數據針腳（或線）相連，彼些交叉，信號地對應相接，就能百戰百勝。

3.串口調試中要注意的幾點：

不同編碼機制不能混接，如RS232C不能直接與RS422接口相連，市面上專門的各種轉換器賣，必須通過轉換器才能連接； 

線路焊接要牢固，不然程序沒問題，卻因為接線問題誤事； 

串口調試時，準備一個好用的調試工具，如串口調試助手、串口精靈等，有事半功倍之效果； 

強烈建議不要帶電插撥串口，插撥時至少有一端是斷電的，否則串口易損壞。 

　

文章未完，以后將加上各種串口的接線方法 2001.6.20
 
  發短消息 用戶資料 樹型 回復 引用 只看樓主 2005-11-24 11:46 
串口通信基本接線方法 
 
串口通信基本接線方法   
［作者：佚名  來源：網絡  點擊數：55  更新時間：2005-10-27］ 
目前較為常用的串口有9針串口（DB9）和25針串口（DB25），通信距離較近時(<12m)，可以用電纜線直接連接標準RS232端口(RS422,RS485較遠)，若距離較遠，需附加調制解調器（MODEM）。最為簡單且常用的是三線制接法，即地、接收數據和發送數據三腳相連，本文只涉及到最為基本的接法，且直接用RS232相連。
1.DB9和DB25的常用信號腳說明
　　9針串口（DB9） 25針串口（DB25 ）
針號 功能說明 縮寫 針號 功能說明 縮寫
1 數據載波檢測 DCD 8 數據載波檢測 DCD
2 接收數據 RXD 3 接收數據 RXD
3 發送數據 TXD 2 發送數據 TXD
4 數據終端準備 DTR 20 數據終端準備 DTR
5 信號地 GND 7 信號地 GND
6 數據設備準備好 DSR 6 數據準備好 DSR
7 請求發送 RTS 4 請求發送 RTS
8 清除發送 CTS 5 清除發送 CTS
9 振鈴指示 DELL 22 振鈴指示 DELL
2.RS232C串口通信接線方法（三線制）
首先，串口傳輸數據只要有接收數據針腳和發送針腳就能實現：同一個串口的接收腳和發送腳直接用線相連，兩個串口相連或一個串口和多個串口相連
· 同一個串口的接收腳和發送腳直接用線相連 對9針串口和25針串口，均是2與3直接相連； 
· 兩個不同串口（不論是同一臺計算機的兩個串口或分別是不同計算機的串口） 
上面表格是對微機標準串行口而言的，還有許多非標準設備，如接收GPS數據或電子羅盤數據，只要記住一個原則：接收數據針腳（或線）與發送數據針腳（或線）相連，彼此交*，信號地對應相接，就能百戰百勝。
3.串口調試中要注意的幾點：
串口調試時，準備一個好用的調試工具，如串口調試助手、串口精靈等，有事半功倍之效果； 強烈建議不要帶電插撥串口，插撥時至少有一端是斷電的，否則串口易損壞。 
單工、半雙工和全雙工的定義
　　如果在通信過程的任意時刻，信息只能由一方A傳到另一方B，則稱為單工。
如果在任意時刻，信息既可由A傳到B，又能由B傳A，但只能由一個方向上的傳輸存在，稱為半雙工傳輸。
如果在任意時刻，線路上存在A到B和B到A的雙向信號傳輸，則稱為全雙工。
電話線就是二線全雙工信道。 由于采用了回波抵消技術，雙向的傳輸信號不致混淆不清。雙工信道有時也將收、發信道分開，采用分離的線路或頻帶傳輸相反方向的信號，如回線傳輸。
奇偶校驗
串行數據在傳輸過程中，由于干擾可能引起信息的出錯，例如，傳輸字符‘E’，其各位為：
0100，0101=45H
D7 D0
由于干擾，可能使位變為1，這種情況，我們稱為出現了“誤碼”。我們把如何發現傳輸中的錯誤，叫“檢錯”。發現錯誤后，如何消除錯誤，叫“糾錯”。
最簡單的檢錯方法是“奇偶校驗”，即在傳送字符的各位之外，再傳送1位奇/偶校驗位。可采用奇校驗或偶校驗。
奇校驗：所有傳送的數位（含字符的各數位和校驗位）中，“1”的個數為奇數，如：
1 0110，0101
0 0110，0001
偶校驗：所有傳送的數位（含字符的各數位和校驗位）中，“1”的個數為偶數，如：
1 0100，0101
0 0100，0001

奇偶校驗能夠檢測出信息傳輸過程中的部分誤碼（1位誤碼能檢出，2位及2位以上誤碼不能檢出），同時，它不能糾錯。在發現錯誤后，只能要求重發。但由于其實現簡單，仍得到了廣泛使用。
有些檢錯方法，具有自動糾錯能力。如循環冗余碼（CRC）檢錯等。 
串口通訊流控制
我們在串行通訊處理中，常常看到RTS/CTS和XON/XOFF這兩個選項，這就是兩個流控制的選項，目前流控制主要應用于調制解調器的數據通訊中，但對普通RS232編程，了解一點這方面的知識是有好處的。那么，流控制在串行通訊中有何作用，在編制串行通訊程序怎樣應用呢？這里我們就來談談這個問題。 

1.流控制在串行通訊中的作用
這里講到的“流”，當然指的是數據流。數據在兩個串口之間傳輸時，常常會出現丟失數據的現象，或者兩臺計算機的處理速度不同，如臺式機與單片機之間的通訊，接收端數據緩沖區已滿，則此時繼續發送來的數據就會丟失。現在我們在網絡上通過MODEM進行數據傳輸，這個問題就尤為突出。流控制能解決這個問題，當接收端數據處理不過來時，就發出“不再接收”的信號，發送端就停止發送，直到收到“可以繼續發送”的信號再發送數據。因此流控制可以控制數據傳輸的進程，防止數據的丟失。 PC機中常用的兩種流控制是硬件流控制（包括RTS/CTS、DTR/CTS等）和軟件流控制XON/XOFF（繼續/停止），下面分別說明。 

2.硬件流控制
硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR（數據終端就緒/數據設置就緒）流控制。
硬件流控制必須將相應的電纜線連上，用RTS/CTS（請求發送/清除發送）流控制時，應將通訊兩端的RTS、CTS線對應相連，數據終端設備（如計算機）使用RTS來起始調制解調器或其它數據通訊設備的數據流，而數據通訊設備（如調制解調器）則用CTS來起動和暫停來自計算機的數據流。這種硬件握手方式的過程為：我們在編程時根據接收端緩沖區大小設置一個高位標志（可為緩沖區大小的75％）和一個低位標志（可為緩沖區大小的25％），當緩沖區內數據量達到高位時，我們在接收端將CTS線置低電平（送邏輯0），當發送端的程序檢測到CTS為低后，就停止發送數據，直到接收端緩沖區的數據量低于低位而將CTS置高電平。RTS則用來標明接收設備有沒有準備好接收數據。
常用的流控制還有還有DTR/DSR（數據終端就緒/數據設置就緒）。我們在此不再詳述。由于流控制的多樣性，我個人認為，當軟件里用了流控制時，應做詳細的說明，如何接線，如何應用。 

3.軟件流控制
由于電纜線的限制，我們在普通的控制通訊中一般不用硬件流控制，而用軟件流控制。一般通過XON/XOFF來實現軟件流控制。常用方法是：當接收端的輸入緩沖區內數據量超過設定的高位時，就向數據發送端發出XOFF字符（十進制的19或Control-S，設備編程說明書應該有詳細闡述），發送端收到XOFF字符后就立即停止發送數據；當接收端的輸入緩沖區內數據量低于設定的低位時，就向數據發送端發出XON字符（十進制的17或Control-Q），發送端收到XON字符后就立即開始發送數據。一般可以從設備配套源程序中找到發送的是什么字符。
應該注意，若傳輸的是二進制數據，標志字符也有可能在數據流中出現而引起誤操作，這是軟件流控制的缺陷，而硬件流控制不會有這個問題。