RS232通訊協(xié)議要點

1、RS232通訊協(xié)議基本結(jié)構(gòu)波特率 9600 bit/s , 8bit, 1位停止，無校驗位格式0EBH ,地址，命令，長度(n )，數(shù)據(jù)1 ,-數(shù)據(jù)n ,冗余說明：0EBH為幀起始位長度小于輸出端口數(shù)冗余=地址+命令+長度+數(shù)1 + -+數(shù)n如果冗余=0EBH,為防止與幀起始位相同，則發(fā)送反碼，即冗余 =14H當接收正確時，1) 在命令1, 2, 5, 6時，回送 0EBH ,地址，命令，01H, 0FAH ,冗余, 并執(zhí)行命令。2)在命令3, 4, 7時，回送相應信息。當接收不正確時，1) 地址正確，冗余不正確，回送 0EBH ,地址，命令，01H, 0F5H ,冗余。2)地址不正確，不回送

2、任何信息。串口通訊一通信協(xié)議所謂通信協(xié)議是指通信雙方的一種約定。 約定包括對數(shù)據(jù)格式、同步方式、傳送 速度、傳送步驟、檢糾錯方式以及控制字符定義等問題做出統(tǒng)一規(guī)定， 通信雙方 必須共同遵守。因此，也叫做通信控制規(guī)程，或稱傳輸控制規(guī)程，它屬于 ISO'S OSI七層參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層。目前，采用的通信協(xié)議有兩類：異步協(xié)議和同步協(xié)議。同步協(xié)議又有面向字符和 面向比特以及面向字節(jié)計數(shù)三種。其中，面向字節(jié)計數(shù)的同步協(xié)議主要用于DEC公司的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)中。一、物理接口標準1 .串行通信接口的基本任務(1)實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式化：因為來自CPU勺是普通的并行數(shù)據(jù)，所以，接口電路應 具有實現(xiàn)不同申行通信

3、方式下的數(shù)據(jù)格式化的任務。在異步通信方式下，接口自動生成起止式的幀數(shù)據(jù)格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待傳送的數(shù)據(jù) 塊前加上同步字符。(2)進行申-并轉(zhuǎn)換：串行傳送，數(shù)據(jù)是一位一位用行傳送的，而計算機處理 數(shù)據(jù)是并行數(shù)據(jù)。所以當數(shù)據(jù)由計算機送至數(shù)據(jù)發(fā)送器時，首先把串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換 為并行數(shù)才能送入計算機處理。因此串并轉(zhuǎn)換是串行接口電路的重要任務。.(3)控制數(shù)據(jù)傳輸速率：串行通信接口電路應具有對數(shù)據(jù)傳輸速率一一波特率 進行選擇和控制的能力。(4)進行錯誤檢測：在發(fā)送時接口電路對傳送的字符數(shù)據(jù)自動生成奇偶校驗位 或其他校驗碼。在接收時，接口電路檢查字符的奇偶校驗或其他校驗碼，確定是否發(fā)生傳送

4、錯誤。(5)進行TTL與EIA電平轉(zhuǎn)換：CPUffi終端土采用TTL電平及正邏輯，它們與 EIA采用的電平及負邏輯不兼容，需在接口電路中進行轉(zhuǎn)換。(6)提供EIA-RS-232C接口標準所要求的信號線：遠距離通信采用 MODEM, 需要9根信號線；近距離零MODEM式，只需要3根信號線。這些信號線由接口 電路提供，以便與MODEM終端進行聯(lián)絡與控制。2、串行通信接口電路的組成為了完成上述申行接口的任務，用行通信接口電路一般由可編程的串行接口芯片、 波特率發(fā)生器、EIA與TTL電平轉(zhuǎn)換器以及地址譯碼電路組成。其中，串行接口 芯片,隨著大規(guī)模繼承電路技術的發(fā)展，通用的同步 (USRT劑異步(UAR

5、T接口 芯片種類越來越多，如下表所示。它們的基本功能是類似的，都能實現(xiàn)上面提出 的串行通信接口基本任務的大部分工作， 且都是可編程的。才用這些芯片作為用 行通信接口電路的核心芯片，會使電路結(jié)構(gòu)比較簡單。同步(USRT)傳輸速率b/s異步(UART)(起止芯片 面向字式)HDLC同步 異步 符.INS825056K .MC68501M .MC68521.5MMC68541.5M19.2K Int8251A 64KInt8273 64K800KZ-80 SIO3.有關串行通信的物理標準為使計算機、電話以及其他通信設備互相溝通， 現(xiàn)在，已經(jīng)對串行通信建立了幾 個一致的概念和標準，這些概念和標準屬于三

6、個方面：傳輸率，電特性，信號名 稱和接口標準。1、傳輸率：所謂傳輸率就是指每秒傳輸多少位，傳輸率也常叫波特率。國際上 規(guī)定了一個標準波特率系列，標準波特率也是最常用的波特率，標準波特率系列 為 110、300、600、1200、4800、9600 和 19200。大多數(shù) CR四端者B能夠按 110 到9600范圍中的任何一種波特率工作。打印機由于機械速度比較慢而使傳輸波 點針式打印機由于波特率，110一般的串行打印機工作在所以，特率受到限制， 其內(nèi)部有較大的行緩沖區(qū)，所以可以按高達 2400波特的速度接收打印信息。大 多數(shù)接口的接收波特率和發(fā)送波特率可以分別設置， 而且，可以通過編程來指定。

7、2、RS-232-C標準：RS-232-C標準對兩個方面作了規(guī)定，即信號電平標準和控制 信號線的定義。RS-232- C采用負邏輯規(guī)定邏輯電平，信號電平與通常的 TTL電 平也不兼容，RS-232-C將-5V-15V規(guī)定為“1"，+5V+15V規(guī)定為“0”。圖1 是TTL標準和RS-232-C標準之間的電平轉(zhuǎn)換。圖1二、軟件協(xié)議1.OSI協(xié)議和TCP/IP協(xié)議圖2(1) OSI協(xié)議OSI七層參考模型不是通訊標準，它只給出一個不會由于技術發(fā)展而必須修改的 穩(wěn)定模型，使有關標準和協(xié)議能在模型定義的范圍內(nèi)開發(fā)和相互配合。一般的通訊協(xié)議只符合 OSI七層模型的某幾層，如：EIA-RS-232

8、-C :實現(xiàn)了物 理層。舊M的SDLC(同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程)：數(shù)據(jù)鏈路層。ANSI的ADCCP先 進數(shù)據(jù)通訊規(guī)程)：數(shù)據(jù)鏈路層 舊M的BSC二進制同步通訊協(xié)議)：數(shù)據(jù)鏈路層。應用層的電子郵件協(xié)議SMTPR負責寄信、POP”負責收信。(2) TCP/IP 協(xié)議實現(xiàn)了五層協(xié)議。(1)物理層：對應OSI的物理層。的數(shù)據(jù)鏈路層。OSI)網(wǎng)絡接口層：類似于2(3) Internet層：OSI模型在Internet網(wǎng)使用前提出，未考慮網(wǎng)間連接。(4)傳輸層：對應OSI的傳輸層。(5)應用層：對應OSI的表示層和應用層。2.串行通信協(xié)議串行通信協(xié)議分同步協(xié)議和異步協(xié)議。(1)異步通信協(xié)議的實例一一起止式異

9、步協(xié)議表示肩今話尾中總輸區(qū)小網(wǎng)路居圖3特點與格式：起止式異步協(xié)議的特點是一個字符一個字符傳輸，并且傳送一個字符總是以起始 位開始，以停止位結(jié)束，字符之間沒有固定的時間間隔要求。其格式如圖3所示。每一個字符的前面都有一位起始位（低電平，邏輯值 0）,字符本身有57位數(shù) 據(jù)位組成，接著字符后面是一位校驗位（也可以沒有校驗位），最后是一位，或 意味半，或二位停止位，停止位后面是不定長度的空閑位。 停止位和空閑位都規(guī) 定為高電平（邏輯值），這樣就保證起始位開始處一定有一個下跳沿。從圖中可以看出，這種格式是靠起始位和停止位來實現(xiàn)字符的界定或同步的， 故 稱為起始式協(xié)議。傳送時，數(shù)據(jù)的低位在前，高位在后，

10、圖 4表示了傳送一個字 符E的ASCAII碼的波形1010001。當把它的最低有效位寫到右邊時，就是 E的敷班轄鐳縣周一一個ASCII碼1000101=45H|物二屋利給便律）圖4起/止位的作用：起始位實際上是作為聯(lián)絡信號附加進來的，當它變?yōu)榈碗娖綍r， 告訴收方傳送開始。它的到來，表示下面接著是數(shù)據(jù)位來了，要準備接收。而停 止位標志一個字符的結(jié)束，它的出現(xiàn)，表示一個字符傳送完畢。這樣就為通發(fā)收 雙方把所采用傳送開始前，何時結(jié)束的標志。信雙方提供了何時開始收發(fā)， 的起止式格式（包括字符的數(shù)據(jù)位長度，停止位位數(shù)，有無校驗位以及是奇校驗 還是偶校驗等）和數(shù)據(jù)傳輸速率作統(tǒng)一規(guī)定。傳送開始后，接收設備不

11、斷地檢測 傳輸線，看是否有起始位到來。當收到一系列的“ 1”（停止位或空閑位）之后， 檢測到一個下跳沿，說明起始位出現(xiàn)，起始位經(jīng)確認后，就開始接收所規(guī)定的數(shù) 據(jù)位和奇偶校驗位以及停止位。經(jīng)過處理將停止位去掉，把數(shù)據(jù)位拼裝成一個并 行字節(jié)，并且經(jīng)校驗后，無奇偶錯才算正確的接收一個字符。一個字符接收完畢， 接收設備有繼續(xù)測試傳輸線，監(jiān)視“ 0”電平的到來和下一個字符的開始，直到 全部數(shù)據(jù)傳送完畢。由上述工作過程可看到，異步通信是按字符傳輸?shù)?，每傳輸一個字符，就用起始 位來通知收方，以此來重新核對收發(fā)雙方同步。若接收設備和發(fā)送設備兩者的時 鐘頻率略有偏差，這也不會因偏差的累積而導致錯位，加之字符之間

12、的空閑位也 為這種偏差提供一種緩沖，所以異步串行通信的可靠性高。但由于要在每個字符 的前后加上起始位和停止位這樣一些附加位，使得傳輸效率變低了，只有約80% 因此，起止協(xié)議一般用在數(shù)據(jù)速率較慢的場合（小于19.2kHt/s ）。在高速傳送時，一般要米用同步協(xié)議。（2）面向字符的同步協(xié)議特點與格式：這種協(xié)議的典型代表是 舊M公司的二進制同步通信協(xié)議（BSQ0它 的特點是一次傳送由若干個字符組成的數(shù)據(jù)塊，而不是只傳送一個字符，并規(guī)定了 10個字符作為這個數(shù)據(jù)塊的開頭與結(jié)束標志以及整個傳輸過程的控制信息， 它們也叫做通信控制字。由于被傳送的數(shù)據(jù)塊是由字符組成， 故被稱作面向字符 的協(xié)議。特定字符（控

13、制字符）的定義：由上面的格式可以看出，數(shù)據(jù)塊的前后都加了幾 個特定字符。SYNII同步字符（synchronous Character ）,每一幀開始處都有SYN加一個SYN的稱單同步，加兩個SYN的稱雙同步設置同步字符是起聯(lián)絡作用，傳 送數(shù)據(jù)時，接收端不斷檢測，一旦出現(xiàn)同步字符，就知道是一幀開始了。接著的 SOHU序始字符(Start Of Header ),它表示標題的開始。標題中包括院地址、 目的地址和路由指示等信息。STX是文始字符(Start Of Text ),它標志著傳送 的正文(數(shù)據(jù)塊)開始。數(shù)據(jù)塊就是被傳送的正文內(nèi)容，由多個字符組成。數(shù)據(jù) 塊后面是組終字符 ETB (End

14、Of Transmission Block )或文終字符 ETX(End Of Text),其中ETB用在正文很長、需要分成若干個分數(shù)據(jù)塊、分別在不同幀中 發(fā)送的場合，這時在每個分數(shù)據(jù)塊后面用文終字符ETX 一幀的最后是校驗碼，它對從SOHFF始到ETX(或ETB字段進行校驗，校驗方式可以是縱橫奇偶校驗 或CRC另外，在面向字符協(xié)議中還采用了一些其他通信控制字，它們的名稱如第出一D個方符第n個寺符啦顆據(jù)oyi o/i每位窗同停奇橫、投料0/1 Ml 0/1 o/l Q/10/1 0/1弟研11個芋花響r曜邊石出 下一個字符 的開始卜表所小:起掰空名稱 ASCII EBCDIC序始(SOH) 0

15、000001 00000001 文始(STX) 0000010 00000010 組終(ETB) 0010111 00100110 文終(ETX) 0000011 00000011 同步(SYN) 0010110 00110010 送畢(EOT) 0000100 00110111 001011010000101 (ENQ)詢問0000110 00101110001111010010101 否認 NAK)000100000010000 轉(zhuǎn)(DLE)數(shù)據(jù)透明的實現(xiàn)：面向字符的同步協(xié)議，不象異步起止協(xié)議那樣，需要在每個字 符前后附加起始和停止位，因此，傳輸效率提高了。同時，由于采用了一些傳輸 控制字

16、，故增強了通信控制能力和校驗功能。但也存在一些問題，例如，如何區(qū) 別數(shù)據(jù)字符代碼和特定字符代碼的問題，因為在數(shù)據(jù)塊中完全有可能出現(xiàn)與特定 字符代碼相同的數(shù)據(jù)字符，這就會發(fā)生誤解。比如正文有個與文終字符ETX的代碼相同的數(shù)據(jù)字符，接收端就不會把它當作為普通數(shù)據(jù)處理，而誤認為是正文結(jié)束，因而產(chǎn)生差錯。因此，協(xié)議應具有將特定字符作為普通數(shù)據(jù)處理的能力，這 種能力叫做“數(shù)據(jù)透明”。為此，協(xié)議中設置了轉(zhuǎn)移字符 DLE(Data Link Escape) 0當把一個特定字符看成數(shù)據(jù)時，在它前面要加一個DLE這樣接收器收到一個DLE就可預知下一個字符是數(shù)據(jù)字符,而不會把它當作控制字符來處理 了。DLE*：身

17、也是特定字符，當它出現(xiàn)在數(shù)據(jù)塊中時，也要在它前面加上另一個 DLE這種方法叫字符填充。字符填充實現(xiàn)起來相當麻煩，且依賴于字符的編碼。 正是由于以上的缺點，故又產(chǎn)生了新的面向比特的同步協(xié)議。(3)面向比特的同步協(xié)議特點與格式：面向比特的協(xié)議中最具有代表性的是舊M的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC(Synchronous Data Link Control),國際標準化組織 ISO(InternationalStandard Organization )的高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程 HDLC( High Level Data link Control),美國國家標準協(xié)會(Americal NationalS

18、tandard Institute)的先進數(shù)據(jù)通信規(guī)程 ADCCP(AdvanceData Communication Control Procedure) 0這些協(xié)議的特點是所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位，而且 它是靠約定的位組合模式，而不是靠特定字符來標志幀的開始和結(jié)束，故稱“面圖5幀信息的分段：由圖5可見，SDLC/HDLC勺一幀信息包才S以下幾個場(Filed ), 所有場都是從有效位開始傳送。(1) SDLC/HDLCS志字符：SDLC/HDLC、議規(guī)定，所有信息傳輸必須以一個標志 字符開始，且以同一個字符結(jié)束。這個標志字符是01111110,稱標志場(F)。從開始標志到結(jié)束標志之間構(gòu)

19、成一個完整的信息單位，稱為一幀(Frame)。所有的信息是以幀的形傳輸?shù)模鴺酥咀址峁┝嗣恳粠倪吔?。接收端可以通過搜” 來探知幀的開頭和結(jié)束，以此建立幀同步。01111110索”)和一 2)地址場和控制場：在標志場之后，可以有一個地址場A(Address (。地址場用來規(guī)定與之通信的次站的地址?？刂茍隹梢?guī)定個控制場C(Control)位。 接收方必須檢查每個位或16場的寬度為規(guī)定A場和C8若干個命令。SDLC,則"， 則后面跟著另一個地址字節(jié)；若為“ 1地址字節(jié)的第一位，如果為“ 0, 0”該字 節(jié)就是最后一個地址字節(jié)。同理，如果控制場第一個字節(jié)的第一位為為“ 則還 有第二個控制

20、場字節(jié)，否則就只有一個字節(jié)。場包含有要傳。I)信息場：跟在控制場之后的是信息場I(Information) (3時，則，當它為0送的數(shù)據(jù)，并不是 每一幀都必須有信息場。即數(shù)據(jù)場可以為 0這一幀主要是控制命令。)幀校驗信 息：緊跟在信息場之后的是兩字節(jié)的爭校驗，幀校驗場稱為 4 (SDLC/HDLC FC(Frame Check)場或稱為幀校驗序列 FCS(Frame check Squence)。除了標志場 和自Cyclic Redundancy Code)16位循環(huán)冗余校驗碼 CRC(均采用計算。0”以 外，所有的信息都參加CR3插入的“實際應用時的兩個技術問題： 為標 SDLC/HDLC、議規(guī)定以01111110刪除：如上所述，(1) “0”位插入/為了把它與 標志區(qū)分志字節(jié)，但在信息場中也完全有可能有同一種模式的字符，”位插入和刪除技術。具體作法是發(fā)送端在發(fā)送所有信息開來，所以采取了 “0”，當接收1”， 就自動插入一個“ 0 （除標志字節(jié)外）時，只要遇到連續(xù) 5個，就自動將其后 的一個個“ 1端在接收數(shù)據(jù)時（除標志字節(jié)）如果連續(xù)收到 5”位的插入和刪除 過程是由硬件”刪除是，以恢復信息的原有形式。這種“0 “0自動完成的。協(xié)議常SDLC/HDLC