232电路
目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。
图一
在RS-232的通讯标准中是以一个25针的接口来定义的,并在早期的计算机如PC或XT机型上广泛使用,但在AT机以后的机型上,实际均采用了9针的简化版本应用,现在所说的232通讯均默认为9针的接口。图一显示了9针通讯的接口管脚名称,以下是各管脚的说明:
RS232C管脚说明
旧制JIS名称 | 新制JIS名称 | 全 称 | 说 明 |
FG | SG | Frame Ground | 石竹素连到机器的接地线 |
TXD | SD | Transmitted Data 多媒体教学讲台 | 数据输出线 |
RXD | RD | Received Data | 数据输入线 |
RTS | RS | vvint Request to Send | 要求发送数据 |
CTS | CS | Clear to Send | 回应对方发送的RTS的发送许可,告诉对方可以发送 |
DSR | DR | Data Set Ready | 告知本机在待命状态 |
DTR | ER | Data Terminal Ready | 告知数据终端处于待命状态 |
CD | CD | Carrier Detect | 载波检出,用以确认是否收到Modem的载波 |
SG | SG | Signal Ground | |
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现在通常计算机均配有这种标准的232接口,通常这种接口用于联接鼠标、MODEM或打印机等外部设备。
实际应用中,电子工程师在设计计算机与外围设备的通信时,通常在9针的基础再进行简化,只用其中的2、3、5三个管脚进行通信。这三个管脚分别是接收线、发送线和地线,在一般情况下即可满足通讯的要求,计算机和外部通讯的接线方法如图二:
图二
值得注意的是,图二中2、3两脚是交叉互联的,这很容易理解,因为一个设备的发送线必须联接到另外一台设备的接收线上,反之亦然。
对于232信号的电器特性等知识,在这里无法详细解说,有兴趣的话可以去网站查阅这方面的文章,232是最常用的通信方式之一,大量应用于各种工业控制或电子家电等产品中,是电子工程师必须掌握的知识之一。
另外说明一下,232信号的有效通讯距离是15M。
232电路在学习板上的实际应用
在电路板上,信号的传输通常是以TTL电平为基础的,简单的说,就是以5V表示1,0V表示0。基本上芯片也都是以这种信号为标准设计的(当然现在技术发展出现低功耗芯片采用3.3V等电压信号,但对于初学都来说可以暂时不对此深究)。而232信号的传输标准是用-3V∽-15V客车散热器表示1,+3V∽+15V表示0,这样就需要有一个电路或一个芯片来进行信号的转换,也就是把TTL电平信号转换成232电平信号。 学习板上是采用HIN232芯片(与MAX232芯片兼容)来将TTL自动化测试脚本信号转换成232信号,具体电路见图三、图四:
图三
图四
学习板上此部分电路仅提供用于通过计算机进行程序仿真时使用,并不提供用户通过此电路进行串口编程的学习,画出此电路仅仅是提供硬件设计时的参考。 U1是51系列的单片机,它的第10脚和第11脚是所有51单片机都具有的串口发送和接收的标准管脚,通过这两个管脚,单片机提供了TTL电平的标准的串口功能。
中间的U2芯片是HIN232(或MAX232),提供了TTL和232信号的转换功能,可以看到U1芯片的11脚(发送脚)与U2的10脚相联,U1的10脚(接收脚)与U2的9脚相联。通过此芯片,单片机发送的TTL信号(TXD)将会变成232信号输出(C_TXD),同样,外部输入的232信号(C_RXD)通过此芯片将会被变成标准的TTL信号引入单片机。U2的参数及功能请阅读芯片手册。
金属净洗剂图四的最右方是一个9针接插件的元器件图,表示232信号将通过此种类型的接插件与外部设备进行联接,并标示出在此接插件上管脚所联接的信号。可以看到此接插件只用到了其中的三个管脚,而其余的管脚没有用。
串口通信的知识还有很多,如波特率的设置、起始位、停止位、奇偶校验等,这些知识属于软件编程的范畴,本型号学习板并没有提供串口编程的学习,所以就不给以更多的解释了,在后续的高级学习板上将会提供用于串口编程的学习,那些资料里面将会有详细的关于串口编程方面的知识。