PC机与单片机RS-232C串行通讯详解

"PC机与单片机通过RS-232C进行通讯的原理和实践" 在PC机和单片机通讯中，RS-232C标准是一种常见且广泛应用的接口，它允许两个数字设备间进行全双工的数据传输，仅需3根线即可实现。尽管RS-232C的性能指标并不顶尖，但因其简单易用和广泛兼容性，它仍然是许多通讯应用的首选。RS-232C使用负电压表示数字"1"，正电压表示数字"0"，并且在空闲状态下保持逻辑"1"。通信开始时，先发送一个起始位（逻辑"0"），接着是数据位，从低位到高位依次发送，最后是一个结束位（逻辑"1"）。 在PC机上，通常使用8250或增强型16550 UART（通用异步收发传输器）作为串行通讯控制器。这些芯片提供了9针或25针的D型连接器，用于输出串行口信号。其中，关键的信号线包括TXD（数据发送）、RXD（数据接收）、RTS（请求发送）、CTS（清除发送）、DSR（数据设备就绪）、SG（信号地）、DCD（数据载波检测）、DTR（数据终端准备就绪）和RI（响铃指示）。简单的通讯仅需TXD、RXD和SG，其他握手信号可根据实际需求处理或忽略。 例如，若使用DOS的BIOS通讯驱动，这些握手信号可能需要设置；而自编的串行驱动程序则可以选择完全不使用它们。8250和16550芯片有多个寄存器，用于配置波特率、控制信号以及状态检测，这些寄存器可以通过特定的基地址进行读写操作，如UART的命令寄存器、数据寄存器、线路控制寄存器等。 对于单片机MCS-51，通讯设计也需要考虑类似的硬件配置和协议。MCS-51系列单片机通常包含内部的串行接口，能够模拟RS-232C标准，但需要通过适当的电平转换，因为单片机的TTL电平与RS-232C的电压范围不同。单片机上的串行接口同样需要设置波特率和控制寄存器来匹配PC机的设置。 软件设计上，PC机和单片机都需要编写适当的驱动程序或库函数来控制UART，设置波特率、握手信号、中断处理等。在DOS环境中，可能需要使用INT 14H中断服务调用来进行串行通讯；而在现代操作系统中，如Windows，通常会使用系统提供的API函数，如CreateFile、SetCommState、WriteFile和ReadFile等来进行串行端口的管理和数据交换。 PC机与单片机的RS-232C通讯涉及硬件接口的配置、协议的遵循、握手信号的处理以及相应的软件编程。理解和掌握这些知识点，对于实现两者的有效通讯至关重要。