轉載自：http://www.21ic.com/jichuzhishi/datasheet/RS232/jiekou/187973.html
一. 簡介
RS232接口是標準串行接口，其通訊距離小於15 m，傳輸速率小於20 kb/s。RS232標準是按負邏輯定義的，他的“1”電平在-5～-15 V之間，“0”電平在+5～+15 V之間。雖然RS232應用很廣，但由於數據傳輸速率慢，通訊距離短，特別是在100 m以上的遠程通訊中難以讓人滿意，因此通常採用RS422，RS449，RS423及RS485等接口標準來實現遠程通訊。
二. RS232串口簡介
臺式機電腦後面的9針接口就是com口(串口) 在工業控制 數據採集上應用廣泛
最右邊的是串口接口 統稱爲RS232接口 (封裝DB9)
通信過程中只有兩個腳參與通信
2腳：電腦的輸入RXD
3腳：電腦的輸出TXD 通過2 ，3 腳就可以實現全雙工(可同時收發)的串行異步 通信
5腳：接地
RS232的引腳電路連接完成(就三個腳)
對於單片機
單片機的P3口是有兩個複用接口RXD 和TXD 這是單片機進行串行通信的收發口 連接應該錯位的對應到電腦的TDX RDX上
注意：單片機和rs232的電平標準是不一樣的(各種電平標準見另一word)
單片機的電平標準 TTL電平 ：+5V表示1 0V表示0
Rs232的電平標準 +15/+13 V表示1 -15/-13 表示0
所以 單片機與電腦串口通信就應該遵循下面的連接方式：
在單片機與上位機給出的rs232口之間 通過電平轉換電路(最上面圖中的Max232芯片) 實現TTL電平與RS232電平之間的轉換
PC串口與單片機串口連接方式圖：
注意這兩個DB9： DB91是在電腦上的 DB92是在單片機實驗板上焊接着的
這裏的交叉連接的意思是 DB91的RXD連着DB92的TXD
DB92的RXD連着DB91的TXD這樣交叉着連接
如果電腦沒有rs232口 只有USB口 可以用串口轉接線轉出串口 如圖：
這個時候在電腦上位機上需要安裝驅動程序
注意 這個驅動程序驅動的是PL2303芯片(在上圖的大頭裏面) 使得RS232信息轉換成usb信息
下圖爲上圖的內部結構：
用串口通信比USB簡單 因爲串口通信沒有協議 使用方便簡單
三. RS232串口通信詳解
串口是計算機上一種非常通用的設備通信協議。
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串口的引腳定義：
9芯 信號方向來自 縮寫 描述 1 調制解調器 CD 載波檢測 2 調制解調器 RXD 接收數據 3 PC TXD 發送數據 4 PC DTR 數據終端準備好 5
GND 信號地 6 調制解調器 DSR 通訊設備準備好 7 PC RTS 請求發送 8 調制解調器 CTS 允許發送 9 調制解調器 RI 響鈴指示器 兩個串口連接時，接收數據針腳與發送數據針腳相連，彼此交叉，信號地對應相接即可。
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串口的電氣特性：
1)RS-232串口通信最遠距離是50英尺
2)RS232可做到雙向傳輸，全雙工通訊，最高傳輸速率20kbps
3)RS-232C上傳送的數字量採用負邏輯，且與地對稱
邏輯1：-3 ～-15V
邏輯0：+3～+15V
所以與單片機連接時常常需要加入電平轉換芯片：
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串口通信參數：
a)波特率：RS-232-C標準規定的數據傳輸速率爲每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
b)數據位：標準的值是5、7和8位，如何設置取決於你想傳送的信息。比如，標準的ASCII碼是0～127(7位);擴展的ASCII碼是0～255(8位)。
c)停止位：用於表示單個包的最後一位，典型的值爲1，1.5和2位。由於數是在傳輸線上定時的，並且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，並且提供計算機校正時鐘同步的機會。
d)奇偶校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。對於偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位(數據位後面的一位)，用一個值確保傳輸的數據有偶個或者奇個邏輯高位。例如，如果數據是011，那麼對於偶校驗，校驗位爲0，保證邏輯高的位數是偶數個。如果是奇校驗，校驗位位1，這樣就有3個邏輯高位。
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串口通信的傳輸格式：
串行通信中，線路空閒時，線路的TTL電平總是高，經反向RS232的電平總是低。一個數據的開始RS232線路爲高電平，結束時Rs232爲低電平。數據總是從低位向高位一位一位的傳輸。示波器讀數時，左邊是數據的高位。
例如，對於16進制數據55aaH，當採用8位數據位、1位停止位傳輸時，它在信號線上的波形如圖1(TTL電平)和圖2(RS-232電平)所示。
55H=01010101B，取反後10101010B，加入一個起始位1，一個停止位0，55H的數據格式爲1010101010B;
aaH=10101010B，取反後01010101B，加入一個起始位1，一個停止位0，55H的數據格式爲1101010100B;
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串口通信的接收過程：
(異步通信：接收器和發送器有各自的時鐘;同步通信：發送器和接收器由同一個時鐘源控制。RS232是異步通信)
(1)開始通信時，信號線爲空閒(邏輯1),當檢測到由1到0的跳變時，開始對“接收時鐘”計數。
(2)當計到8個時鐘時，對輸入信號進行檢測，若仍爲低電平，則確認這是“起始位”，而不是干擾信號。
(3)接收端檢測到起始位後，隔16個接收時鐘，對輸入信號檢測一次，把對應的值作爲D0位數據。若爲邏輯1, 作爲數據位1;若爲邏輯0，作爲數據位0。
(4)再隔16個接收時鐘，對輸入信號檢測一次，把對應的值作爲D1位數據。….，直到全部數據位都輸入。
(5)檢測校驗位P(如果有的話)。
(6)接收到規定的數據位個數和校驗位後,通信接口電路希望收到停止位S(邏輯1)，若此時未收到邏輯1，說明出現了錯誤，在狀態寄存器中置“幀錯誤”標誌。若沒有錯誤，對全部數據位進行奇偶校驗，無校驗錯時，把數據位從移位寄存器中送數據輸入寄存器。若校驗錯，在狀態寄存器中置奇偶錯標誌。
(7)本幀信息全部接收完，把線路上出現的高電平作爲空閒位。
(8)當信號再次變爲低時，開始進入下一幀的檢測。
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單片機常用11.0592M的的晶振，這個奇怪數字是有來歷的：
波特率爲9600BPS每位位寬t1=1/9600s
晶振週期t2=1/11.0592/1000000S
單片機機器週期t3=12*t2
t1/t3=96
即對於9600BPS的串口，單片機對其以96倍的速率進行採樣。
如果單片機晶振用的不正確，會對串口接受產生誤碼。
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RS485和RS422
RS485總線,在要求通信距離爲幾十米到上千米時，廣泛採用RS-485 串行總線標準。RS485採用平衡發送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號能在千米以外得到恢復。RS485採用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處於發送狀態，因此，發送電路須由使能信號加以控制。RS485用於多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。應用RS485可以聯網構成分佈式系統，其允許最多並聯32臺驅動器和32臺接收器。
RS422總線,RS485和RS422電路原理基本相同，都是以差動方式發送和接受，不需要數字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與RS232的根本區別，因爲RS232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需要數字地線發送線和接受線三條線(異步傳輸)，還可以加其它控制線完成同步等功能。RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響，而RS485只能半雙工工作，發收不能同時進行，但它只需要一對雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發器線路上可連接臺設備。
四.RS232串口通信原理
串口是計算機上一種非常通用設備通信的協議(不要與通用串行總線Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多數計算機包含兩個基於RS232的串口。串口同時也是儀器儀表設備通用的通信協議;很多GPIB兼容的設備也帶有RS-232口。同時，串口通信協議也可以用於獲取遠程採集設備的數據。
串口通信的概念非常簡單，串口按位(bit)發送和接收字節。儘管比按字節(byte)的並行通信慢，但是串口可以在使用一根線發送數據的同時用另一根線接收數據。它很簡單並且能夠實現遠距離通信。比如IEEE488定義並行通行狀態時，規定設備線總常不得超過20米，並且任意兩個設備間的長度不得超過2米;而對於串口而言，長度可達1200米。
典型地，串口用於ASCII碼字符的傳輸。通信使用3根線完成：(1)地線，(2)發送，(3)接收。由於串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發送數據同時在另一根線上接收數據。其他線用於握手，但是不是必須的。串口通信最重要的參數是波特率、數據位、停止位和奇偶校驗。對於兩個進行通行的端口，這些參數必須匹配：
a，波特率：這是一個衡量通信速度的參數。它表示每秒鐘傳送的bit的個數。例如300波特表示每秒鐘發送300個bit。當我們提到時鐘週期時，我們就是指波特率例如如果協議需要4800波特率，那麼時鐘是4800Hz。這意味着串口通信在數據線上的採樣率爲4800Hz。通常電話線的波特率爲14400，28800和36600。波特率可以遠遠大於這些值，但是波特率和距離成反比。高波特率常常用於放置的很近的儀器間的通信，典型的例子就是GPIB設備的通信。
b，數據位：這是衡量通信中實際數據位的參數。當計算機發送一個信息包，實際的數據不會是8位的，標準的值是5、7和8位。如何設置取決於你想傳送的信息。比如，標準的ASCII碼是0～127(7位)。擴展的ASCII碼是0～255(8位)。如果數據使用簡單的文本(標準 ASCII碼)，那麼每個數據包使用7位數據。每個包是指一個字節，包括開始/停止位，數據位和奇偶校驗位。由於實際數據位取決於通信協議的選取，術語“包”指任何通信的情況。
c，停止位：用於表示單個包的最後一位。典型的值爲1，1.5和2位。由於數據是在傳輸線上定時的，並且每一個設備有其自己的時鐘，很可能在通信中兩臺設備間出現了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸的結束，並且提供計算機校正時鐘同步的機會。適用於停止位的位數越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，但是數據傳輸率同時也越慢。
d，奇偶校驗位：在串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式：偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。對於偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位(數據位後面的一位)，用一個值確保傳輸的數據有偶個或者奇個邏輯高位。例如，如果數據是011，那麼對於偶校驗，校驗位爲0，保證邏輯高的位數是偶數個。如果是奇校驗，校驗位位1，這樣就有3個邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數據，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態，有機會判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數據是否不同步.