串行接口、并行接口专题精

绪论 串行接口串行接口,简称串口,也就是 COM 接口cluster communication port 接口, 即串行通讯端口,是采用串行通信协议的扩展接口。串口的出现是在 1980年前后,数 据传输率是 115kbps230kbps,串口一般用来连接鼠标和外置 Modem 以及老式摄像 头和写字板等设备,目前部分新主板已开始取消该接口。 现在的 PC 一般有两个串行口 COM 1 和 COM 2 。通常 COM 1 使用的是 9 针 D 形连接器,也称之为 RS-232 接口,而 COM 2 有的使用的是老式的 DB25 针连接器, 也称之为 RS-422 接口,这种接口目前已经很少使用。 串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去 的。虽然这样速度会慢一些,但传送距离较并行口更长,因此若要进行较长距离的通 信时,应使用串行口。 一般机箱有两个,新机箱有可能只有一个。笔记本电脑有可能没有。 有很多工业仪器将它作为标准通信端口。通信的内容与格式一般附在仪器的用 户说明书中。 RS-232 电平规定 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯 二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低,特别是在远程传输时,避免 了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时,要求通讯双方都采用一个 标准接口,使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C 接口又称 EIA RS-232-C 是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在 1970 年 由美国电子工业协会EIA联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产 厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备DTE 和数据通讯 设备DCE之间串行二进制数据交换接口技术标准“该标准规定采用一个 25个脚的 DB25连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以 规定。 DB25连接器 D型数据接口连接器,用于连接电子设备比如计算机与外设的接 口标准。因形状类似于英文字母 D,故得名 D 型接口。按照接口数量细分为 A型15 针,B型25针,C 型37 针,D型50针,E型9针。因此常见的计算机并口即为 DB25针 的连接器。而串口则应为 DE9针连接器。由于早期的计算机的串口与并口都是使 用 DB25针连接器,而人们则习惯把字幕 B与 D合在一起记了下来,当作 D型接口的 共同名字,以至于后来计算机串口改用 9 针接口以后,人们更多的使用 DB9而不是 DE9来称呼 9针的接口。这一习惯进一步推广的结果就是如今人们使用 DBxx 来代 表 D型接口,数字 xx 则为接口的针数。 实际上 RS-232-C 的 25条引线中有许多是很少使用的,在计算机与终端通讯中 一般只使用 3-9条引线。RS-232-C 最常用的 9条引线的信号。 在 RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即逻辑“1“,-5- -15V; 逻辑“0“ 5- 15V 。噪声容限为 2V。即要求接收器能识别低至3V 的信号作为逻 辑“0“,高到-3V的信号作为逻辑“1“ RS-232-C 接口连接器一般使用型号为 DB-25的 25芯插头座,通常插头在 DCE 端,插座在 DTE端. 一些设备与 PC 机连接的 RS-232-C接口,因为不使用对方的传送 控制信号,只需三条接口线,即“发送数据“、“接收数据“和“信号地“。所以采用 DB-9 的 9 芯插头座,传输线采用屏蔽双绞线。 由 RS-232C 标准规定在码元畸变小于 4的情况下,传输电缆长度应为 50英尺, 其实这个 4的码元畸变是很保守的,在实际应用中,约有 99的用户是按码元畸变 10-20的范围工作的,所以实际使用中最大距离会远超过 50 英尺。 1.RS-232-C 是美国电子工业协会 EIAElectronic Industry Association制定的一 种串行物理接口标准。RS 是英文“推荐标准 recommended standard“的缩写,232为标 识号,C 表示修改次数。RS-232-C 总线标准设有 25条信号线,包括一个主通道和一 个辅助通道,在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可 实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C 标准规定的数据传输速率 为每秒 50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。 RS-232-C 标准规定,驱动器允许有 2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例 如,采用 150pF/m 的通信电缆时,最大通信距离为 15m;若每米电缆的电容量减小,通 信距离可以增加。传输距离短的另一原因是 RS-232 属单端信号传送,存在共地噪声 和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于 20m 以内的通信。 2.RS-485 总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用 RS-485 串行总 线标准。RS-485 采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总 线收发器具有高灵敏度,能检测低至 200mV 的电压,故传输信号能在千米以外得到恢 复。RS-485 采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电 路须由使能信号加以控制。RS-485 用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号 线。应用 RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联 32 台驱动器和 32 台接 收器。 以往,PC 与智能设备通讯多借助 RS232、RS485、以太网等方式,主要取决于设 备的接口规范。但 RS232、RS485 只能代表通讯的物理介质层和链路层,如果要实 现数据的双向访问,就必须自己编写通讯应用程序,但这种程序多数都不能符合 ISO/OSI的规范,只能实现较单一的功能,适用于单一设备类型,程序不具备通用性。 在 RS232 或 RS485 设备联成的设备网中,如果设备数量超过 2 台,就必须使用 RS485 做通讯介质,RS485 网的设备间要想互通信息只有通过“主Master“设备中转才能实 现,这个主设备通常是 PC,而这种设备网中只允许存在一个主设备,其余全部是从 Slave设备。而现场总线技术是以 ISO/OSI 模型为基础的,具有完整的软件支持系 统,能够解决总线控制、冲突检测、链路维护等问题。 并行接口并行接口,简称并口,也就是 LPT{打印终端line print terminal打印终端 line print terminal,LPT是用于使用打印机或其它设备的。大多数计算机都有一个或 两个 LPT,通常称为 LPT1 和 LPT2,有些计算机支持三个 LPT,称为 LPT3,但无论它们 有几个,名字如何,LPT1 是默认的 LPT。当用户需要增加新的设备时,可以加入一个 并行口适配器即可。这里需要注意的是,不要以为 LPT只能用于输出,它也可以用于 输入。LPT并口是一种增强了的双向并行传输接口,在 USB接口出现以前是扫描仪, 打印机最常用的接口。设备容易安装及使