背景介紹

在功能較為復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，上位機是工控機，下位 機是單片機，在這些應(yīng)用中單片機是面對被控對象底層，對 數(shù)據(jù)的進一步采集與分析則是利用 PC 機來完成的，在單片機 與 PC 機之間需要進行數(shù)據(jù)交換，在 PC 機的配置中都有一個 到多個 RS232 串口，該串口擔(dān)任著數(shù)據(jù)交換的責(zé)任，RS232 標 準代表著美國電子工業(yè)協(xié)會，232 是標識號，C 表示 232 的最 新修改，RS232C 標準接口有 25 條線，分別是狀態(tài)線、聯(lián)絡(luò)線、 數(shù)據(jù)線、地線 。文章對 RS232 串口通信在 PC 機與單片機通 信中的應(yīng)用進行分析。

RS232串口通信在單片機通信中的應(yīng)用

RS232串口通信概念

串口通信的概念很簡單，在個人計算機上都能夠配備， 是一種標準的接口，最常見的型態(tài)包括 DB-9 和 DB-25，在計 算機上都會有兩個 RS232 接口，與并行通信的速度相比較， 串行通信的發(fā)送與接收速度要慢一點，但是能夠同時的進行 發(fā)送與接收，對于遠距離的通信也能夠?qū)崿F(xiàn) 。

RS232串口通信原理

RS232 串口通信主要是通過 ASCII 碼來進行傳輸?shù)?，?用地線來完成相應(yīng)的接收與發(fā)送，串口通信端在一根線上進 行發(fā)送，然后可以在另一根線上進行接收 。其中比較重要 的幾個參數(shù)包括：

1）波特率。它能夠反映出通信的速度，波 特率與時鐘的周期是一樣的，但是值得一提的是波特率與距 離呈反比，只有相近儀器之間需要波特率。2）數(shù)據(jù)位。該參 數(shù)可以反映出通信中的數(shù)據(jù)，一般的標準是 5、7、8 位，發(fā) 送怎樣的信息就應(yīng)該選擇怎樣的標準值。標準的 ASCII 碼是 7 位或者是 8 位，在單個包的最后一位是停止位，數(shù)據(jù)在定時 的時候都是通過傳輸線進行的，所以設(shè)備有不同的時鐘，在 通信過程中設(shè)備之間的傳輸不同步，因此差異性比較小一些， 這時候可以通過停止位來讓設(shè)備之間的不同步得到解決，也 可以利用停止位來表現(xiàn)傳輸?shù)慕Y(jié)束，停止位并不是越多越好， 應(yīng)該增加適當?shù)奈粩?shù)來確保數(shù)據(jù)的傳輸率。

3）奇偶校驗位。 該參數(shù)可以檢驗串口通信的正確與錯誤，主要的方式包括偶、 奇、高、低四種，進行奇偶校驗的時候數(shù)據(jù)的后一位就是校 驗位，對設(shè)備而言，了解一個位的狀態(tài)就能夠判斷數(shù)據(jù)的傳 輸是否被其他設(shè)備干擾。

串口通訊RS232C 標準

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，生活中對通訊設(shè)備的使用也 更加廣泛，串口通信接口標準已經(jīng)有很多種，都是在 RS232接口的標準上進行改變的，最早的 RS232 標準是 20 世紀 60 年代美國公司頒布的，該標準對傳輸?shù)乃俾视幸欢ǖ囊螅?并且該標準對串行通信接口的相關(guān)設(shè)備都有一定的說明，目 前該接口已經(jīng)得到了大范圍的使用。對于器特性、邏輯電平 和信號線功能的規(guī)定是：在 RTS、CTS、DTR、DSR 等控制線上， 如果 +3V-+15V 的時候，就表示信號有效，如果是 -3V 到 -15V 的時候就說明是斷開的狀態(tài)，則信號無效。RS232C 中沒有明 確表示只是出現(xiàn)了各種類型的連接器，DB-9 連接器不支持 20mA 電流環(huán)接口，只能夠連接到 COM1 和 COM2 兩個接口。

RS232與單片機之間的接口電路

單片機串口信號和 RS232 之間有著明顯的差異，所以需 要進行轉(zhuǎn)化才能夠保證電平的一致性，在這中間使用最廣泛 的轉(zhuǎn)換器就是 MAX232，它的主要供電來源是 +5V 電源，可以 方便的獲得配置來源，信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換之后成了 TXD，可以直接 與 PC 機進行連接。在構(gòu)成方面經(jīng)過研究，主要是三個部分組 成的。 

電荷泵電路包括 4 支電容和 1，2，3，4，5，6 腳，能夠 確保電平的持續(xù)運行。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道包括 7 到 14 腳，以上的 部分從 11 到 14 腳都是第一數(shù)據(jù)通道，從 7 到 10 腳都是第二 數(shù)據(jù)通道，可以從 10 腳輸入，轉(zhuǎn)換之后從 14 腳輸出，當然 在 RS232 中也存在很多的不足之處，例如：傳輸距離不足， 在操作過程中傳輸距離可能只有 50m，因此無法滿足相應(yīng)的 要求。

傳輸速率最大是 19200B，這樣速率也就明顯的降低了， 傳輸?shù)男问街饕沁M行共地的傳輸，在這個過程中容易受到 其他因素的干擾，從而影響效果。

總結(jié)：

綜上所述，主要對 RS232 串口通信在 PC 機與單片機通信 中的應(yīng)用進行分析，可以看出，RS232 串口通信在單片機與 PC 機的傳輸中起到了十分重要的作用，它是信息傳遞的主要 樞紐，能夠完成數(shù)據(jù)的傳遞，當然其中也存在很多的不足之處， 需要研究人員多分析多實踐，才能夠找出解決方法，為以后 該方面的工作提供更大的幫助。