串列埠

用於串列式逐位元數據傳輸

串列介面(Serial port),主要用於串列式逐位數據傳輸。常見的有一般計算機應用的RS-232(使用25針或9針連接器)和工業計算機應用的半雙工RS-485與全雙工RS-422。

簡介


串列埠(Serial port),或稱串列埠、序列埠、串口,主要用於串列式逐位元數據傳輸。常見的為一般電腦應用的RS-232(使用25針或9針連接器),工業電腦應用的半雙工RS-485與全雙工RS-422。
串口叫做串列介面,也稱串列通信介面,按電氣標準及協議來分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。 RS-232-C、RS-422與RS-485標準只對介面的電氣特性做出規定,不涉及接外掛程式、電纜或協議。USB是近幾年發展起來的新型介面標準,主要應用於高速數據傳輸領域。
RS-232-C:也稱標準串口,是目前最常用的一種串列通訊介面。它是在1970年由美國電子工業協會(EIA)聯合貝爾系統、數據機廠家及計算機終端生產廠家共同制定的用於串列通訊的標準。它的全名是“數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串列二進位數據交換介面技術標準”。傳統的RS-232-C介面標準有22根線,採用標準25芯D型插頭座。後來的PC上使用簡化了的9芯D型插座。應用中25芯插頭座已很少採用。電腦一般有兩個串列口:COM1和COM2,你到計算機後面能看到9針D形介面就是了。有很多手機數據線或者物流接收器都採用COM口與計算機相連。
RS-422:為改進RS-232通信距離短、速率低的缺點,RS-422定義了一種平衡通信介面,將傳輸速率提高到10Mb/s,傳輸距離延長到4000英尺(速率低於100kb/s時),並允許在一條平衡匯流排上連接最多10個接收器。RS-422是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規範,被命名為TIA/EIA-422-A標準。
串列埠
串列埠
RS-485:為擴展應用範圍,EIA又於1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發送器連接到同一條匯流排上,同時增加了發送器的驅動能力和衝突保護特性,擴展了匯流排共模範圍,后命名為TIA/EIA-485-A標準。Universal Serial Bus(通用串列匯流排)簡稱USB,是電腦上應用較廣泛的介面規範,由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC、Northern Telcom等幾家大廠商發起的新型外設介面標準。USB介面是電腦主板上的一種四針介面,其中中間兩個針傳輸數據,兩邊兩個針給外設供電。USB介面速度快、連接簡單、不需要外接電源,最新USB3.0的理論數據傳輸速率是5Gbps/8=640MB/s;電纜最大長度5米,USB電纜有4條線,2條信號線,2條電源線,可提供5伏特電源,USB電纜還分屏蔽和非屏蔽兩種,屏蔽電纜傳輸速度可達12Mbps,價格較貴,非屏蔽電纜速度為1.5Mbps,但價格便宜;USB通過串聯方式最多可串接127個設備;支持熱插拔。
RJ-45介面是乙太網最為常用的介面,RJ45是一個常用名稱,指的是由IEC(60)603-7標準化,使用由國際性的接外掛程式標準定義的8個位置(8針)的模塊化插孔或者插頭。

區別


串口與並口的區別
串口形容一下就是一條車道,而並口就是有8個車道同一時刻能傳送8位(一個位元組)數據。但是並不是並口快,由於8位通道之間的互相干擾。傳輸時速度就受到了限制。而且當傳輸出錯時,要同時重新傳8個位的數據。串口沒有干擾,傳輸出錯后重發一位就可以了。所以要比並口快。串口硬碟就是這樣被人們重視的。

連接設備


9針連接器

載波檢測--確定數據機是否連接到了可用的電話線路。
9針和25針串列連接器特寫
9針和25針串列連接器特寫
接收數據--計算機接收數據機發送過來的信息。
傳輸數據--計算機向數據機發送信息。
數據終端就緒--計算機通知數據機自己已準備好通話。
信號地線--針腳接地。
數據集就緒--數據機通知計算機自己已準備好通話。
請求發送--計算機詢問數據機是否可以發送信息。
同意發送--數據機通知計算機可以發送信息。
振鈴指示器--發起呼叫后,計算機指示檢測到振鈴的信號(發送自數據機)已收到。

25針連接器

未使用
傳輸數據--計算機向數據機發送信息。
接收數據--計算機接收數據機發送過來的信息。
請求發送--計算機詢問數據機是否可以發送信息。
同意發送--數據機通知計算機可以發送信息。
數據集就緒--數據機通知計算機自己已準備好通話。
信號地線--針腳接地。
已接收線路信號檢測器--確定數據機是否連接到了可用的電話線路。
未使用:傳輸當前迴路返回值()
未使用
未使用:傳輸當前迴路數據(-)
未使用
未使用
未使用
未使用
未使用
未使用
未使用:接收當前迴路數據()
未使用
數據終端就緒--計算機通知數據機自己已準備好通話。
未使用
振鈴指示器--發起呼叫后,計算機指示檢測到振鈴的信號(發送自數據機)已收到。
未使用
未使用
未使用:接收當前迴路返回值(-)
通過針腳發送的電壓可以是以下兩種狀態之一:開或關。開(二進位值“1”)表示該針腳正在傳輸-3到-25伏之間的信號,而關(二進位值“0”)表示該針腳正在傳輸3到25伏之間的信號。

流控制


串列通信一個很重要的方面就是流控制的概念。利用流控制,一個設備便能夠通知另一個設備暫時停止發送數據。啟用流控制需要用到命令“請求發送”(RTS)、“同意發送”(CTS)、“數據端就緒”(DTR)和“數據集就緒”(DSR)。讓我們通過示例看看流控制的工作方式:您有一個以56Kbps的速度進行通信的數據機。計算機和數據機之間的串列連接以115Kbps的速度傳輸數據,這是前一個速度的兩倍多。這表示,數據機從計算機獲得的數據多於它能夠通過電話線路傳輸的數據。即使數據機有128K的緩衝區來存儲數據,它仍將很快耗盡緩衝區空間,以至於無法妥善處理流入的所有數據。
藉助流來進行控制,數據機可以在來自計算機的數據流耗盡自己的緩衝區之前,讓該數據流停止。計算機將持續在“請求發送”針腳上發送信號,同時檢查“同意發送”針腳上的信號。如果沒有“同意發送”響應,則計算機停止發送數據,直至收到“同意發送”信號才恢複發送。這將使得數據機能夠保持數據流的平穩流動。

其它內容


之所以取名為“串列”埠,是因為這種埠會將數據“串列化”。更具體地說,它一次獲取一個位元組的數據並傳輸該位元組的8位。這樣做的優勢在於,串列埠只需要一條線路就能傳輸8個位,而并行埠則需要8條。相應的劣勢在於,其傳輸數據的用時是擁有八條線路時的8倍。此外,串列埠還可以降低線纜成本,使線纜更加小巧。
在發送數據的每個位元組之前,串列埠會發送一個開始位,這是一個值為0的單個位。在發送完數據的每個位元組之後,它將發送一個停止位,表示該位元組已傳輸完成。此外,它還可以發送奇偶校驗位。
串列埠也稱為通信(COM)埠,是一種雙向埠。在雙向通信中,每個設備都可以接收數據和傳輸數據。串列設備使用不同的針腳來接收和傳輸數據--如果使用相同的針腳,通信將限制為半雙工模式,這表示信息一次只能在一個方向上傳播。使用不同的針腳可以實現全雙工通信,在這種模式中,信息可以同時在兩個方向上傳播。

用途


電腦主板上的串口:進行串列傳輸的介面,它一次只能傳輸1Bit。串列埠可以用於連接外置數據機、繪圖儀或串列印表機。它也可以控制台連接的方式連接網路設備,例如路由器和交換機,主要用來配置它們。消費性電子已經由USB取代串列介面;但在非消費性用途,如網路設備等,串列介面仍是主要的傳輸控制方式。
1.終端(Computer terminal)
2.數據機(Dial-up modems)
3.印表機(Printers)
4.網路設備(路由器、交換器等)
5.舊式串列介面滑鼠
6.舊式搖桿
7.GPS接收機(NMEA 0183標準為4800比特/秒)
8.舊式GSM行動電話
9.衛星電話、低速衛星數據機及其他衛星傳輸設備等
10.單片機、EPROM等可編程寫入器
11.條碼掃描儀或其它銷售時點情報系統(POS)設備
12.LED或LCD文字顯示屏
13.自製電器設備、工業電機設備
14.舊式數碼相機
15.量測儀器,例如數字式多功能電錶,示波器等
16.消費性電子產品更新固件所使用