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串行通信的基本原理 

所谓"串行通信"是指外设和计算机间使用一根数据信号线,数据在一根数据信号线上按位进行传输，每一位数据都占据一个固定的时间长度。 
这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，当然，其传输速度比并行传输慢。相比之下，由于高速率的要求，处于计算机内部的CPU与串口之间的通讯仍然采用并行的通讯方式，所以串行口的本质就是实现CPU与外围数据设备的数据格式转换（或者称为串并转换器），即当数据从外围设备输入计算机时，数据格式由位 (bit)转化为字节数据；反之，当计算机发送下行数据到外围设备时，串口又将字节数据转化为位数据。 

串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从 CPU经过串行端口发送出去时，字节数据转换为串行的位。在接收数据时，串行的位被转换为字节数据。 

在Windows环境（Windows NT、Win98、Windows2000）下，串口是系统资源的一部分。 

应用程序要使用串口进行通信，必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求（打开串口），通信完成后必须释放资源（关闭串口）。 


串口信号线 
串口信号线的一个完整的RS-232C接口有22根线，采用标准的25芯插头座（或者9芯插头座）。25芯和9芯的主要信号线相同。以下的介绍是以25芯的RS-232C为例。 

①主要信号线定义： 

2脚：发送数据TXD； 3脚：接收数据RXD； 4脚：请求发送RTS； 5脚：清除发送CTS； 

6脚：数据设备就绪DSR；20脚：数据终端就绪DTR； 8脚：数据载波检测DCD； 

1脚：保护地； 7脚：信号地。 

②电气特性： 

数据传输速率最大可到20K bps,最大距离仅15m. 

注：看了微软的MSDN 6.0，其Windows API中关于串行通讯设备（不一定都是串口RS-232C或RS-422或RS-449）速率的设置，最大可支持到RS_256000，即256K bps! 也不知道到底是什么串行通讯设备？但不管怎样，一般主机和单片机的串口通讯大多都在9600 bps,可以满足通讯需求。 

③接口的典型应用： 

大多数计算机应用系统与智能单元之间只需使用3到5根信号线即可工作。这时，除了TXD、RXD以外，还需使用RTS、CTS、DCD、DTR、DSR等信号线。（当然，在程序中也需要对相应的信号线进行设置。） 
以上接法，在设计程序时，直接进行数据的接收和发送就可以了，不需要对信号线的状态进行判断或设置。（如果应用的场合需要使用握手信号等，需要对相应的信号线的状态进行监测或设置。





串口通信基本接线方法 
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目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时(<12m)，可以用电缆线直接连接标准RS232端口(RS422,RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连，本文只涉及到最为基本的接法，且直接用RS232相连。 
1.DB9和DB25的常用信号脚说明 
9针串口（DB9） 25针串口（DB25） 
针号 功能说明 缩写 针号 功能说明 缩写 
1 数据载波检测 DCD 8 数据载波检测 DCD 
2 接收数据 RXD 3 接收数据 RXD 
3 发送数据 TXD 2 发送数据 TXD 
4 数据终端准备 DTR 20 数据终端准备 DTR 
5 信号地 GND 7 信号地 GND 
6 数据设备准备好 DSR 6 数据准备好 DSR 
7 请求发送 RTS 4 请求发送 RTS 
8 清除发送 CTS 5 清除发送 CTS 
9 振铃指示 DELL 22 振铃指示 DELL 
2.RS232C串口通信接线方法（三线制） 
首先，串口传输数据只要有接收数据针脚和发送针脚就能实现：同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连，两个串口相连或一个串口和多个串口相连 
· 同一个串口的接收脚和发送脚直接用线相连 对9针串口和25针串口，均是2与3直接相连； 
· 两个不同串口（不论是同一台计算机的两个串口或分别是不同计算机的串口） 
上面表格是对微机标准串行口而言的，还有许多非标准设备，如接收GPS数据或电子罗盘数据，只要记住一个原则：接收数据针脚（或线）与发送数据针脚（或线）相连，彼此交叉，信号地对应相接，就能百战百胜。 
3.串口调试中要注意的几点： 
串口调试时，准备一个好用的调试工具，如串口调试助手、串口精灵等，有事半功倍之效果； 强烈建议不要带电插拨串口，插拨时至少有一端是断电的，否则串口易损坏。 
单工、半双工和全双工的定义 
如果在通信过程的任意时刻，信息只能由一方A传到另一方B，则称为单工。 
如果在任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在，称为半双工传输。 
如果在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输，则称为全双工。 
电话线就是二线全双工信道。 由于采用了回波抵消技术，双向的传输信号不致混淆不清。双工信道有时也将收、发信道分开，采用分离的线路或频带传输相反方向的信号，如回线传输。