3.1 串口引脚 |
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人们看不到串行接口电路,经常看到的是串口引脚。串口引脚有25针、9针、3针和2针等几种规格。串口刚问世时,采用25根引脚,包括电压信号针、电流信号针、数据针、备用针等,后来随着计算机的发展,一些电流信号针被省略,成为只有电压信号针的标准9针串口,原来的25针接口已很少使用;3针的为TTL和简化的RS-232接口;2针为RS-485接口。图3-1为常用的标准9针串口,简称DB-9(Data Bus Connector),也是简化RS-232接口的完整版。
图3-1 标准9针串口公头引脚(a)与母头引脚(b)示意图
DB-9接头有两种,一种为针状接头,称为公头(Male Connector);另一种为孔状接头,称为母头(Female Connector)。
公头的9根针排成两排,上排为5针,下排为4针。将5针一排向上,4针一排向下放置,针的编号从5针一排的左侧开始,第一根针为1,第二根针为2,依次类推,当编至5时从4针一排的左侧开始编为6,然后是7、8,一直到第9根针。母头的编号正相反,将5孔一排向上,4孔一排向下放置,编号从每一排右侧开始,第一个孔为1,第二个孔为2,依次类推,当编至5时从4孔一排的右侧开始编为6,然后是7、8,一直到第9个孔。每根针或孔的功能是按序号进行定义的,如表3-1所示。
表3-1 标准9针串口各引脚信号功能说明
这9个引脚按功能可以分为三类,如图3-2所示。第一类为数据针,数据针上传输的是离散的数字信号,上位机向下位机传输数据或下位机向上位机传输数据,第5针脚起到平衡电压的作用;第二类为开关量输出针(控制针),当数字信号为1时,输出+3~+15V电压,数字信号为0时,输出-3~-15V电压,用来控制外部继电器的动作,例如给继电器供电或断电;第三类为开关量输入针(控制针),外部电压为+3~+15V时,上位机接到的数字信号为1,外部电压为-3~-15V时,上位机接到的数字信号为0,可以用来监测开关状态,例如继电器是处于打开状态还是关闭状态。表3-2给出了RS-232串口各个引脚的逻辑电平,并对引脚电压进行了实测。
图3-2 标准9针串口各针引脚功能分类示意图
表3-2 RS-232串口各引脚逻辑电平对比
除了上述的标准9针串口外,使用较多的还有3针和2针接口,这种接口一般采用接线端子或插拔式端子,没有控制引脚,主要用于数据通信,如单片机中的TTL、智能仪表的RS-232、多块仪表的RS-485。TTL和RS-232都是一对一通信;RS-485是一对多通信,即一台上位机,多台下位机,通过识别下位机的地址来传输数据。