多图深入介绍RS232串口

2026年09月10日 11:49:03 来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台阅读量：3

“串口”是串行通信接口的简称，所谓“串行通信”是指数据按位依次发送的通信方式。常见的串口有：RS232和RS485。虽然串口通信诞生的时间较早，但它仍然活跃在当今工业自动化控制领域。在本文深入介绍RS232串口。

1、RS232的历史
RS232是美国电子工业协会(Electronic Industries Association ,EIA)于1962年颁布的通信标准，其全称是：DTE和DCE的电气/机械接口标准。“DTE”是英文“Data Terminal Equipment ”的缩写，翻译为“数据终端设备”，比如计算机；“DCE”是英文“Data Circuit-terminating Equipment”的缩写，翻译为“数据电路端接设备”。也有将其写作“Data Communication Equipment”，翻译为“数据通信设备”，比如调制解调器。“RS232”名称中的“RS”是“Recommａnd Standard”的缩写，表示“推荐标准”。“232”是标识号。早期的RS232是为了实现计算机、程控电话、调制解调器之间通信而制定的标准，后来经过多次改版，成了一种通用的串行通信标准。

RS232的改版信息如下：
◆1969年C版本(RS232-C)；
◆1986年D版本(RS232-D)；
◆1991年E版本(RS232-E)；
◆1997年F版本(RS232-F)；
目前，在工业自动化领域，RS232多用于触摸屏、读卡器、扫码枪、打印机等设备与PLC之间的通信。

2、RS232的接口
在F版本之前，RS232使用25针串行接口，分为公头(Male)和母头(Female)两种，公头用于DTE设备，母头用于DCE设备，如下图所示：

实物如下图所示：

图片针脚定义见下面的表格：

25针串口针脚太多，用起来比较繁琐。为了简化RS232串口，在F版本中定义了9针串口，同样包括公头(用于DTE)和母头(用于DCE)两种，如下图所示：

针脚定义见下面的表格：

9针串口针脚定义

PLC被视为DTE设备，其RS232串口为公头。比如S7-1200的串口模块CM1241 RS232其串口为公头，如下图所示：

对于DTE和DTC的通信，可以使用直连的方式，如下图所示：

对于两个DTE(比如PLC和扫码枪)之间的通信，应采用交叉连接的方式。可以将所有引脚相互连接，如下图所示：

可以采用最小连接的方式，仅使用三根线，将双方的TxD和RxD互连，GND互连，如下图所示：

这种DTE直接连接，不经过DCE的连接也称为“ null modem”连接，这类电缆称为“null modem”电缆或交叉电缆。

3、RS232的电气信号
RS232接收-发送端的电信号是相对于公共地线(GND)的电压信号。当电压差值在+3V~+15V之间表示逻辑“0”，当电压差值在-3V~-15V之间表示逻辑“1”，电压差值在-3V~+3V之间没有定义。3V是最小的可检测电压信号，实际使用时期望电压差的值在5V~15V之间，即：发送数据时，发送端驱动器输出正电压信号+5V~+15V，表示逻辑“0”；负电压信号-5V~-15V表示逻辑1。接收数据时，只要是检测到大于3V的电信号，即将其视为有效信号。

4、RS232的电平转换芯片
单片机的引脚输出的是TTL电平，需要使用专用的转换芯片(TI公司的MAX3232或者ST公司的ST3232等)将其转换为RS232电平。

5、RS232的数据传输
数据传输涉及的个概念是波特率。我们知道串行通信的传输是一位接着一位的，其传输单位为：位(bit)。因此，波特率的定义就是在单位时间内传输的位的个数。国际公用的单位时间为秒(s)，因此波特率的单位为：bit/s(b/s)，也写作bps(bit per second)。

波特率有一定的选择范围(并非任意值)，常见的波特率有：9600，38400，56000，115200等。还有很多其它的值，通信双方约定好相同的波特率即可。

RS232是一种点对点的通信，其数据帧由起始位、数据位、校验位、停止位四部分组成。
◆起始位：长度1，数据值等于逻辑0，表示开始发送数据；
◆数据位：长度8或7，表示实际发送的数据；
◆校验位：长度0(无校验)或1(奇校验或偶校验)；
◆停止位：长度1、1.5或者2，数据值等于逻辑1，表示数据帧发送结束；

假设某RS232通信设置数据位=7，奇校验，停止位=2，则帧和逻辑值如下图所示：

接下来昌晖仪表做一个计算。

假设某RS232通信设置波特率=9600，数据位=8，无校验(=0)，停止位=1。请问该通信参数下，每秒钟可传输多少个字节的数据？

答：根据参数可知，该通信的帧长度=1+8+1=10 位(bit)，在该帧中传输了一个字节(8位)。因此对于9600的波特率，每秒钟最多可传输实际数据=9600/10=960字节。

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