串口是計算機上一種非常通用的設備通信協議。

串口的引腳定義：

兩個串口連接時，接收數據針腳與發送數據針腳相連，彼此交叉，信号地對應相接即可。

串口的電氣特性：

1）RS-232串口通信最遠距離是50英尺

2）RS232可做到雙向傳輸，全雙工通訊，最高傳輸速率20kbps

3）RS-232C上傳送的數字量采用負邏輯，且與地對稱 邏輯1：-3 ∼-15V

邏輯0： 3∼ 15V

所以與單片機連接時常常需要加入電平轉換芯片：

串口通信參數：

a）波特率：RS-232-C标準規定的數據傳輸速率為每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、

4800、9600、19200波特。 b）數據位：标準的值是5、7和8位，如何設置取決于你想傳送的信息。比如，标準的ASCII碼是0∼127（7位）；擴 展的ASCII碼是0∼255（8位）。

c）停止位：用于表示單個包的最後一位，典型的值為1，1.5和2位。由于數是在傳輸線上定時的，并且每一個設備 有其自己的時鐘，很可能在通信中兩台設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，并且提 供計算機校正時鐘同步的機會。 d）奇偶校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。對于偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位（數據位後面的 一位），用一個值确保傳輸的數據有偶個或者奇個邏輯高位。例如，如果數據是011，那麼對于偶校驗，校驗位為

0，保證邏輯高的位數是偶數個。如果是奇校驗，校驗位位1，這樣就有3個邏輯高位。

串口通信的傳輸格式：

串行通信中，線路空閑時，線路的TTL電平總是高，經反向RS232的電平總是低。一個數據的開始RS232線路為高 電平，結束時Rs232為低電平。數據總是從低位向高位一位一位的傳輸。示波器讀數時，左邊是數據的高位。

例如，對于16進制數據55aaH，當采用8位數據位、1位停止位傳輸時，它在信号線上的波形如圖1(TTL電平)和圖

2(RS-232電平)所示。

55H=01010101B，取反後10101010B，加入一個起始位1，一個停止位0，55H的數據格式為1010101010B；

aaH=10101010B，取反後01010101B，加入一個起始位1，一個停止位0，55H的數據格式為1101010100B；

串口通信的接收過程：

（異步通信：接收器和發送器有各自的時鐘；同步通信：發送器和接收器由同一個時鐘源控制。RS232是異步通信）

（1）開始通信時，信号線為空閑（邏輯1）,當檢測到由1到0的跳變時，開始對“接收時鐘”計數。

（2）當計到8個時鐘時，對輸入信号進行檢測，若仍為低電平，則确認這是“起始位”，而不是幹擾信号。

（3）接收端檢測到起始位後，隔16個接收時鐘，對輸入信号檢測一次，把對應的值作為D0位數據。若為邏輯1, 作

為數據位1；若為邏輯0，作為數據位0。

（4）再隔16個接收時鐘，對輸入信号檢測一次，把對應的值作為D1位數據。….，直到全部數據位都輸入。

（5）檢測校驗位P（如果有的話）。

（6）接收到規定的數據位個數和校驗位後,通信接口電路希望收到停止位S(邏輯1)，若此時未收到邏輯1，說明出現 了錯誤，在狀态寄存器中置“幀錯誤”标志。若沒有錯誤，對全部數據位進行奇偶校驗，無校驗錯時，把數據位從移 位寄存器中送數據輸入寄存器。若校驗錯，在狀态寄存器中置奇偶錯标志。

（7）本幀信息全部接收完，把線路上出現的高電平作為空閑位。

（8）當信号再次變為低時，開始進入下一幀的檢測。

RS485和RS422

RS485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時，廣泛采用RS-485 串行總線标準。RS485采用平衡發送和差分接 收，因此具有抑制共模幹擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信号能在千米以外得到恢複。RS485采用半雙工工作方式，任何時候隻能有一點處于發送狀态，因此，發送電路須由使能信号 加以控制。RS485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信号線。應用RS485可以聯網構成分布式系統，其允許 最多并聯32台驅動器和32台接收器。

RS422總線,RS485和RS422電路原理基本相同，都是以差動方式發送和接受，不需要數字地線。差動工作是同速率 條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與RS232的根本區别，因為RS232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需 要數字地線發送線和接受線三條線（異步傳輸），還可以加其它控制線完成同步等功能。RS422通過兩對雙絞線可 以全雙工工作收發互不影響，而RS485隻能半雙工工作，發收不能同時進行，但它隻需要一對雙絞線。RS422 和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發器線路上可連接台設備。

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