•串口、并口接口定义

　　并行口与串行口的区别是交换信息的方式不同，并行口能同时通过8条数据线传输信息，一次传输一个字节；而串行口只能用1条线传输一位数据，每次传输一个字节的一位。并行口由于同时传输更多的信息，速度明显高于串行口，但串行口可以用于比并行口更远距离的数据传输。

1、25针并行口插口的针脚功能：

　针脚功能　　　　　　　针脚功能

　　 1 选通 (STROBE低电平) 10 确认 (ACKNLG低电平)

　　 2 数据位0 (DATAO) 11 忙 (BUSY)

　　 3 数据位1 (DATA1) 12 却纸 (PE)

　　 4 数据位2 (DATA2) 13 选择 (SLCT)

　　 5 数据位3 (DATA3) 14 自动换行 (AUTOFEED低电平)

　　 6 数据位4 (DATA4) 15 错误观点(ERROR低电平)

　　 7 数据位5 (DATA5) 16 初始化成(INIT低电平)

　　 8 数据位6 (DATA6) 17 选择输入 (SLCTIN低电平)

　　 9 数据位7 (DATA7) 18-25 地线路(GND)

2.串行口的典型代表是RS-232C及其兼容插口，有9针和25针两类。

25针串行口具有20mA电流环接口功能，用9、11、18、25针来实现。其针脚功能如下：

　针脚功能　　　　针脚功能

　　 1 未用

　　 2 发出数据(TXD) 11 数据发送(一)

　　 3 接受数据(RXD) 12-17 未用

　　 4 请求发送(RTS) 18 数据接收( )

　　 5 清除发送(CTS) 19 未用

　　 6 数据准备好(DSR) 20 数据终端准备好比(DTR)

　　 7 信号地线路 (SG) 21 未用

　　 8 载波检测 (DCD) 22 振铃指示精神 (RI)

　　 9 发送返回( ) 23-24 未用

　　 10 未用 25 接收返回(一)

9针串行口的针脚功能：

　　针脚功能针脚功能

　　 1 载波检测(DCD) 6 数据准备好(DSR)

　　 2 接受数据(RXD) 7 请求发送(RTS)

　　 3 发出数据(TXD) 8 清除发送(CTS)

　　 4 数据终端准备好(DTR) 9 振铃指示(RI)

　　 5 信号地线(SG)

• 串口通信基本原理及接线方法

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。
奇偶校验
串行数据在传输过程中，由于干扰可能引起信息的出错，例如，传输字符‘E’，其各位为：
0100，0101=45H
D7 D0
由于干扰，可能使位变为1，这种情况，我们称为出现了“误码”。我们把如何发现传输中的错误，叫“检错”。发现错误后，如何消除错误，叫“纠错”。
最简单的检错方法是“奇偶校验”，即在传送字符的各位之外，再传送1位奇/偶校验位。可采用奇校验或偶校验。
奇校验：所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中，“1”的个数为奇数，如：
1 0110，0101
0 0110，0001
偶校验：所有传送的数位(含字符的各数位和校验位)中，“1”的个数为偶数，如：
1 0100，0101
0 0100，0001
奇偶校验能够检测出信息传输过程中的部分误码(1位误码能检出，2位及2位以上误码不能检出)，同时，它不能纠错。在发现错误后，只能要求重发。但由于其实现简单，仍得到了广泛使用。
有些检错方法，具有自动纠错能力。如循环冗余码(CRC)检错等。

串口通讯流控制

我们在串行通讯处理中，常常看到RTS/CTS和XON/XOFF这两个选项，这就是两个流控制的选项，目前流控制主要应用于调制解调器的数据通讯中，但对普通RS232编程，了解一点这方面的知识是有好处的。那么，流控制在串行通讯中有何作用，在编制串行通讯程序怎样应用呢?这里我们就来谈谈这个问题。

1.流控制在串行通讯中的作用

这里讲到的“流”，当然指的是数据流。数据在两个串口之间传输时，常常会出现丢失数据的现象，或者两台计算机的处理速度不同，如台式机与单片机之间的通讯，接收端数据缓冲区已满，则此时继续发送来的数据就会丢失。现在我们在网络上通过MODEM进行数据传输，这个问题就尤为突出。流控制能解决这个问题，当接收端数据处理不过来时，就发出“不再接收”的信号，发送端就停止发送，直到收到“可以继续发送”的信号再发送数据。因此流控制可以控制数据传输的进程，防止数据的丢失。 PC机中常用的两种流控制是硬件流控制(包括RTS/CTS、DTR/CTS等)和软件流控制XON/XOFF(继续/停止)，下面分别说明。

2.硬件流控制

硬件流控制常用的有RTS/CTS流控制和DTR/DSR(数据终端就绪/数据设置就绪)流控制。
硬件流控制必须将相应的电缆线连上，用RTS/CTS(请求发送/清除发送)流控制时，应将通讯两端的RTS、CTS线对应相连，数据终端设备(如计算机)使用RTS来起始调制解调器或其它数据通讯设备的数据流，而数据通讯设备(如调制解调器)则用CTS来起动和暂停来自计算机的数据流。这种硬件握手方式的过程为：我们在编程时根据接收端缓冲区大小设置一个高位标志(可为缓冲区大小的75%)和一个低位标志(可为缓冲区大小的25%)，当缓冲区内数据量达到高位时，我们在接收端将CTS线置低电平(送逻辑0)，当发送端的程序检测到CTS为低后，就停止发送数据，直到接收端缓冲区的数据量低于低位而将CTS置高电平。RTS则用来标明接收设备有没有准备好接收数据。
常用的流控制还有还有DTR/DSR(数据终端就绪/数据设置就绪)。我们在此不再详述。由于流控制的多样性，我个人认为，当软件里用了流控制时，应做详细的说明，如何接线，如何应用。

3.软件流控制

由于电缆线的限制，我们在普通的控制通讯中一般不用硬件流控制，而用软件流控制。一般通过XON/XOFF来实现软件流控制。常用方法是：当接收端的输入缓冲区内数据量超过设定的高位时，就向数据发送端发出XOFF字符(十进制的19或Control-S，设备编程说明书应该有详细阐述)，发送端收到XOFF字符后就立即停止发送数据;当接收端的输入缓冲区内数据量低于设定的低位时，就向数据发送端发出XON字符(十进制的17或Control-Q)，发送端收到XON字符后就立即开始发送数据。一般可以从设备配套源程序中找到发送的是什么字符。
应该注意，若传输的是二进制数据，标志字符也有可能在数据流中出现而引起误操作，这是软件流控制的缺陷，而硬件流控制不会有。

PS:

　　DB9只有9根线，遵循RS232标准。定义如下：
　　DTR,DSR——DTE设备准备好/DCE设备准备好。主流控信号。
　　RTS,CTS——请求发送/清除发送。用于半双工时，收发切换。属于辅助流控信号。半双工的意思是说，发的时候不收，收的时候不发。那么怎么区分收发呢？缺省时是DCE向DTE发送数据，当DTE决定向DCE发数据时，先有效RTS，表示DTE希望向DCE发送，一般DCE不能马上转换收发状态，DTE就通过监测CTS是否有效来判断可否发送，这样避免了DTE在DCE未准备好时发送所导致的数据丢失。全双工时，这两个信号一直有效即可。
　　随着计算机的日益普及，很多非RS232的串口也要接入PC机，如果为每一种新出现的串口都增加一个新的I/O口显然不现实，因为PC后面板位置有限，因此，将RS232串口和非RS232串口都通过RS232口接入是最佳方案。UART的U(通用)指的就是这个意思。早期ROM BIOS和DOS里的通信软件都是为RS232设计的，在没有检测到DCD有效前不会发送数据，因此，就连发送一个字符这样朴素的应用也要给出DCD、DTR、DSR等控制信号。因此，串口接头上要将一些控制线短接，或者干脆绕过系统软件自己写通信程序。
　　到此，UART的涵义就总结为：通用的异步 (串行) I/O口。
　　就在UART冠以通用二字，准备一统江湖的时候，制造商们不满于它的速度、体积和灵活性(软件可配置)，推出了USB和　1394串口。目前，笔记本上的UART串口有被取消的趋势，因而有网友发出了“没有串口，吾谁与归”的慨叹，古今多少事，都付笑谈中，USB取代UART是后话，暂且不表。
　　话说自从贺氏(Hayes)公司推出了聪明猫(SmartModem)，他们制定的MODEM接口就成了业界标准，自此以后，所有公司制造的兼容猫都符合贺氏标准(连AT指令也兼容)。
　　细观贺氏制定的MODEM串口，与RS232标准大不相同。DTR在整个通信过程中一直保持有效，DSR在MODEM上电后/可以拨号前有效(取决于软件对DSR的理解)，在通信过程的任意时刻，只要DTR/DSR无效，通信过程立即终止。在某种意义上，这也可以算是流控，但肯定不是RS232所指的那种主流控。如果拘泥于RS232，你是不会理解DTR和DSR的用途的。
贺氏不但改了DTR和DSR，竟然连RTS和CTS的涵义也重新定义了。因此，RTS和CTS已经不具有最开始的意义了。从字面理解RTS和CTS，是用于半双工通信的，当DTE想从收模式改为发模式时，就有效RTS请求发送，DCE收到RTS请求后不能立即完成转换，需要一段时间，然后有效CTS通知DTE：DCE已经转到发模式，DTE可以开始发送了。在全双工时，RTS和CTS都缺省置为有效即可。然而，在贺氏的MODEM串口定义中，RTS和CTS用于硬件流控，和什么全双工/半双工一点关系也没有。注意，硬件流控是靠软件实现的，之所以强调“硬件”二字，仅仅是因为硬件流控提供了用于流量情况指示的硬件连线，并不是说，你只要把线连上，硬件就能自己流控。如果软件不支持，光连上RTS和CTS是没有用的。
　　RTS和CTS硬件流控的软件算法如下：(RTS有效表示PC机可以收，CTS有效表示MODEM可以收，这两个信号互相独立，分别指示一个方向的流量情况。)
　　PC端处理：
　　发.　　当发现（不一定及时发现） CTS (-3v to -15v)无效时，停止发送,
　　　　　　当发现（不一定及时发现） CTS (3v to 15v)有效时，恢复发送；
　　收. 　　当接收buffers中的bytes当接收buffers中的bytes>N 时，给 RTS 无效信号（-3v to -15v);
　　MODEM端处理：
　　
　　同上，但RTS与CTS交换。

　　在RS232中本来CTS 与RTS 有明确的意义，但自从贺氏(HAYES ) 推出了聪明猫(SmartModem)后就有点混淆了。在RS232中RTS 与CTS 是用来半双工模式下的方向切换；HAYES Modem中的RTS ，CTS 是用来进行硬件流控的。通常UART的RTC、CTS 的含义指后者，即用来做硬流控的。

　　硬流控的RTS 、CTS ：RTS （Require To Send，发送请求）为输出信号，用于指示本设备准备好可接收；CTS（Clear To Send，发送清除）为输入信号，有效时停止发送。假定A、B两设备通信，A设备的RTS 连接B设备的CTS ；A设备的CTS 连接B设备的RTS 。前一路信号控制B设备的发送，后一路信号控制A设备的发送。对B设备的发送（A设备接收）来说，如果A设备接收缓冲快满的时发出RTS 信号（意思通知B设备停止发送），B设备通过CTS 检测到该信号，停止发送；一段时间后A设备接收缓冲有了空余，发出RTS 信号，指示B设备开始发送数据。A设备发（B设备接收）类似。上述功能也能在数据流中插入Xoff（特殊字符）和Xon（另一个特殊字符）信号来实现。A设备一旦接收到B设备发送过来的Xoff，立刻停止发送；反之，如接收到B设备发送过来的Xon，则恢复发送数据给B设备。同理，B设备也类似，从而实现收发双方的速度匹配。

　　半双工的方向切换：RS232中使用DTR（Date Terminal Ready，数据终端准备）与DSR（Data Set Ready ，数据设备准备好）进行主流控，类似上述的RTS 与CTS 。对半双工的通信的DTE（Date Terminal Equipment，数据终端设备）与DCE（Data circuit Equipment ）来说，默认的方向是DTE接收，DCE发送。如果DTE要发送数据，必须发出RTS 信号，请求发送数据。DCE收到后如果空闲则发出CTS 回应RTS 信号，表示响应请求，这样通信方向就变为DTE->TCE，同时RTS 与CTS 信号必须一直保持。从这里可以看出，CTS ，TRS虽然也有点流控的意思（如CTS 没有发出，DTE也不能发送数据），但主要是用来进行方向切换的。

#如果UART只有RX、TX两个信号，要流控的话只能是软流控；如果有RX，TX，CTS ，RTS 四个信号，则多半是支持硬流控的UART；如果有 RX，TX，CTS ，RTS ，DTR，DSR 六个信号的话，RS232标准的可能性比较大。

顺便提一下：

DCD（ Data Carrier Detect，数据载波检测）：DCE向DTE指示，线路上检测到载波。

RI（Ring Indicator，振铃指示）：DCE向DTE指示，有呼叫接入。

• 串口通信基本接线方法

１.串口通信基本接线方法，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。

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，彼些交叉，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：不同编码机制不能混接，如RS232C不能直接与RS422接口相连，市面上专门的各种转换器卖，必须通过转换器才能连接；线路焊接要牢固，不然程序没问题，却因为接线问题误事；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

• 制作RS232串口连接线

9针串口功能一览表
　　针脚功能1 载波检测（DCD） 2 接收数据（RXD） 3 发送数据（TXD）
　　 4 数据终端准备好（DTR） 5 信号地（GND） 6 数据准备好（DSR）
　　 7 发送请求（RTS） 8 发送清除（CTS） 9 振铃指示（RI）

　　串口联机线的连接方法
　　串口联机线主要用于直接把两台电脑的com口连接。比较早一点的AT架构的电脑的串口有为9针,和25针两种,现在的ATX架构的电脑两个串口全部是9针。于是联机线就分为3种（9针对9针串口联机线,9针对25针串口联机线,25针对25针串口联机线）这些直接电缆连接线可以互换的连线方法如下表:

　　串口连机线一览
　　 9针对9针串口连接
　　 9针母头 9针母头
　　 2 —— 3 3 —— 2 4 —— 6 5 —— 5 6 —— 4 7 —— 8 8 —— 7

如果需要做其他用途，连接针脚功能 2 接收数据（RXD） 3 发送数据（TXD）5 信号地（GND）

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