串行端口基礎(chǔ)知識 什么是串行端口
串行端口
數(shù)據(jù)傳輸，我們在日常生活、工作中都經(jīng)常用到，但不知道大家對“串行端口”是否知道呢？本文收集整理了一些資料，希望本文能對各位讀者有比較大的參考價值。
串行端口 串行端口（Serial port），或稱串列埠、序列埠、串口，主要用于串列式逐位元數(shù)據(jù)傳輸。常見的為一般電腦應(yīng)用的RS-232（使用 25 針或 9 針連接器），工業(yè)電腦應(yīng)用的半雙工RS-485與全雙工RS-422。
串口叫做串行接口，也稱串行通信接口，按電氣標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議來分包括RS-232-C、RS-422、RS485、USB等。 RS-232-C、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對接口的電氣特性做出規(guī)定，不涉及接外掛程式、電纜或協(xié)議。USB是近幾年發(fā)展起來的新型接口標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域。
RS-232-C：也稱標(biāo)準(zhǔn)串口，是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。傳統(tǒng)的RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)有22根線，采用標(biāo)準(zhǔn)25芯D型插頭座。后來的PC上使用簡化了的9芯D型插座。應(yīng)用中25芯插頭座已很少采用。電腦一般有兩個串行口：COM1和COM2，你到計算機后面能看到9針D形接口就是了。有很多手機數(shù)據(jù)線或者物流接收器都采用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接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100kb/s時），并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS- 422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。
RS-485：為擴展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485 標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，后命名為 TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。
Universal Serial Bus（通用串行總線) 簡稱USB，是電腦上應(yīng)用較廣泛的接口規(guī)范，由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC、Northern Telcom等幾家大廠商發(fā)起的新型外設(shè)接口標(biāo)準(zhǔn)。USB接口是電腦主板上的一種四針接口，其中中間兩個針傳輸數(shù)據(jù)，兩邊兩個針給外設(shè)供電。USB接口速度快、連接簡單、不需要外接電源，最新USB 3.0的理論數(shù)據(jù)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(lián)方式最多可串接127個設(shè)備；支持熱插拔。
RJ-45接口是以太網(wǎng)最為常用的接口，RJ45是一個常用名稱，指的是由IEC (60)603-7標(biāo)準(zhǔn)化，使用由國際性的接外掛程式標(biāo)準(zhǔn)定義的8個位置(8針)的模塊化插孔或者插頭。
區(qū)別
串口與并口的區(qū)別
串口形容一下就是 一條車道，而并口就是有8個車道同一時刻能傳送8位（一個位元組）數(shù)據(jù)。 但是并不是并口快，由于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(dāng)傳輸出錯時，要同時重新傳8個位的數(shù)據(jù)。串口沒有干擾，傳輸出錯后重發(fā)一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盤就是這樣被人們重視的。
連接設(shè)備
9針連接器：
載波檢測－－確定調(diào)制解調(diào)器是否連接到了可用的電話線路。
接收數(shù)據(jù)－－計算機接收調(diào)制解調(diào)器發(fā)送過來的信息。
傳輸數(shù)據(jù)－－計算機向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送信息。
數(shù)據(jù)終端就緒－－計算機通知調(diào)制解調(diào)器自己已準(zhǔn)備好通話。
信號地線－－針腳接地。
數(shù)據(jù)集就緒－－調(diào)制解調(diào)器通知計算機自己已準(zhǔn)備好通話。
請求發(fā)送－－計算機詢問調(diào)制解調(diào)器是否可以發(fā)送信息。
同意發(fā)送－－調(diào)制解調(diào)器通知計算機可以發(fā)送信息。
振鈴指示器－－發(fā)起呼叫后，計算機指示檢測到振鈴的信號（發(fā)送自調(diào)制解調(diào)器）已收到。
25針連接器：
未使用
傳輸數(shù)據(jù)－－計算機向調(diào)制解調(diào)器發(fā)送信息。
接收數(shù)據(jù)－－計算機接收調(diào)制解調(diào)器發(fā)送過來的信息。
請求發(fā)送－－計算機詢問調(diào)制解調(diào)器是否可以發(fā)送信息。
同意發(fā)送－－調(diào)制解調(diào)器通知計算機可以發(fā)送信息。
數(shù)據(jù)集就緒－－調(diào)制解調(diào)器通知計算機自己已準(zhǔn)備好通話。
信號地線－－針腳接地。
已接收線路信號檢測器－－確定調(diào)制解調(diào)器是否連接到了可用的電話線路。
未使用：傳輸當(dāng)前回路返回值（ ）
未使用
未使用：傳輸當(dāng)前回路數(shù)據(jù)（-）
未使用
未使用
未使用
未使用
未使用
未使用
未使用：接收當(dāng)前回路數(shù)據(jù)（ ）
未使用
數(shù)據(jù)終端就緒－－計算機通知調(diào)制解調(diào)器自己已準(zhǔn)備好通話。
未使用
振鈴指示器－－發(fā)起呼叫后，計算機指示檢測到振鈴的信號（發(fā)送自調(diào)制解調(diào)器）已收到。
未使用
未使用
未使用：接收當(dāng)前回路返回值（-）
通過針腳發(fā)送的電壓可以是以下兩種狀態(tài)之一：開或關(guān)。開（二進制值“1”）表示該針腳正在傳輸-3到 -25伏之間的信號，而關(guān)（二進制值“0”）表示該針腳正在傳輸 3到 25伏之間的信號。
流控制
串行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(shè)備便能夠通知另一個設(shè)備暫時停止發(fā)送數(shù)據(jù)。啟用流控制需要用到命令“請求發(fā)送”（RTS）、“同意發(fā)送”（CTS）、“數(shù)據(jù)端就緒”（DTR） 和“數(shù)據(jù)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的速度進行通信的調(diào)制解調(diào)器。計算機和調(diào)制解調(diào)器之間的串行連接以115Kbps的速度傳輸數(shù)據(jù)，這是前一個速度的兩倍多。這表示，調(diào)制解調(diào)器從計算機獲得的數(shù)據(jù)多于它能夠通過電話線路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。即使調(diào)制解調(diào)器有128K的緩沖區(qū)來存儲數(shù)據(jù)，它仍將很快耗盡緩沖區(qū)空間，以至于無法妥善處理流入的所有數(shù)據(jù)。
借助流來進行控制，調(diào)制解調(diào)器可以在來自計算機的數(shù)據(jù)流耗盡自己的緩沖區(qū)之前，讓該數(shù)據(jù)流停止。計算機將持續(xù)在“請求發(fā)送”針腳上發(fā)送信號，同時檢查“同意發(fā)送”針腳上的信號。如果沒有“同意發(fā)送”響應(yīng)，則計算機停止發(fā)送數(shù)據(jù)，直至收到“同意發(fā)送”信號才恢復(fù)發(fā)送。這將使得調(diào)制解調(diào)器能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)流的平穩(wěn)流動。
相關(guān)內(nèi)容
之所以取名為“串行”端口，是因為這種端口會將數(shù)據(jù)“串行化”。更具體地說，它一次獲取一個字節(jié)的數(shù)據(jù)并傳輸該字節(jié)的8位。這樣做的優(yōu)勢在于，串行端口只需要一條線路就能傳輸8個位，而并行端口則需要8條。相應(yīng)的劣勢在于，其傳輸數(shù)據(jù)的用時是擁有八條線路時的8倍。此外，串行端口還可以降低線纜成本，使線纜更加小巧。
在發(fā)送數(shù)據(jù)的每個字節(jié)之前，串行端口會發(fā)送一個開始位，這是一個值為0的單個位。在發(fā)送完數(shù)據(jù)的每個字節(jié)之后，它將發(fā)送一個停止位，表示該字節(jié)已傳輸完成。此外，它還可以發(fā)送奇偶校驗位。
串行端口也稱為通信（COM）端口，是一種雙向端口。在雙向通信中，每個設(shè)備都可以接收數(shù)據(jù)和傳輸數(shù)據(jù)。串行設(shè)備使用不同的針腳來接收和傳輸數(shù)據(jù)－－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(xiàn)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。
串行端口 用途
電腦主板上的串口：進行串行傳輸?shù)慕涌冢淮沃荒軅鬏?Bit。串行端口可以用于連接外置調(diào)制解調(diào)器、繪圖儀或串行打印機。它也可以控制臺連接的方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(jīng)由USB取代串行接口；但在非消費性用途，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，串行接口仍是主要的傳輸控制方式。
1.終端（Computer terminal）
2.調(diào)制解調(diào)器（Dial-up modems）
3.打印機（Printers）
4.網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（路由器、交換器等）
5.舊式串行接口鼠標(biāo)
6.舊式搖桿
7.GPS接收機（NMEA 0183標(biāo)準(zhǔn)為4800比特/秒）
8.舊式GSM移動電話
9.衛(wèi)星電話、低速衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器及其他衛(wèi)星傳輸設(shè)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(tǒng)（POS）設(shè)備
12.LED或LCD文字顯示屏
13.自制電器設(shè)備、工業(yè)電機設(shè)備
14.舊式數(shù)碼相機
15.量測儀器，例如數(shù)字式多功能電表，示波器等
16.消費性電子產(chǎn)品更新固件所使用
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