小山白雲的窩: RS-232

雖然目前電腦周邊裝置逐漸以USB為主流，但是在工業界或是感應模組的使用上，RS232的通訊介面還是佔有很大的地位。因為他協定簡單、接線容易，不過相對來說雜訊過大、只適用於短距離等缺點也是他慢慢被RS485所取代的原因。

RS232接頭有DB9和DB25兩種規格，目前常見的是DB9的部分，它的標準工作電壓為正負15伏特，其中負電壓(可感應範圍約在-3V至-15V)的部分是表示數位訊號的1，正電壓則為0，至於0V左右的訊號則為Dead Area，是為了避免雜訊的干擾。若使用到的模組是使用TTL準位(0-5V)，則需要再經由準位轉換IC，例如HIN232、MAX232等。相關的電路可以在Datasheet上找尋到：

圖：HIN232範例電路(擷取至HIN232 Datasheet)

一顆16PIN腳的轉換IC可以提供我們兩組輸出、兩組輸入的轉換，可以幫助硬體交握(Handshaking)。硬體交握，這是什麼東西呢？在DB9上面可以看到除了輸出(TX，PIN3)、輸入(RX，PIN2)外還有所謂DTR、RTS、DSR等，他們的全名如下：

PIN	名稱	全名	方向	裝置端
4	DTR	Data Terminal Ready	OUT	Raised by DTE
6	DSR	Data Set Ready	IN	Raised by DCE
7	RTS	Request To Send	OUT	from DCE
8	CTS	Clear To Send	IN	from DTE

P.S. DTE = Data Terminal Equipment(例如電腦)，

DCE = Data communications Equipment(例如數據機)

會有這些硬體交握的設定在於為了避免一些資料傳輸上的漏失，雙方會先傳達訊號告知準備傳送或接收。直到對方回應訊號後，才可以真正開始訊息交換。這樣的方式常見於電腦和數據機的溝通。請注意，這邊的腳位是以電腦端為主，因此如果今天是設備端的腳位設定時，PIN3為RX、PIN2則為TX，因此電腦與設備的連結不需要跳線(PIN2、3交換)，但如果是設備和設備或是電腦和電腦之間相連結，則需要跳線。

現在有些RS232模組則簡化成只使用PIN2(RX)、PIN3(TX)和PIN5(GND)三線式的方式。這樣使用起來會比較方便，例如想要跟單晶片做結合時，使需要三隻腳位的使用，不用再為了交握的動作而多佔接腳。如果要使用的模組需要這樣的硬體交握的通訊方式，卻不想接腳功能被佔用的時候又該怎麼辦呢？

這邊提供兩種方式：

<I>

前面我們有提到HIN232這種準位IC有提供兩組輸出入的轉換，一組用於資料傳輸，而另一組可以用來通知設備相關的訊號。由上表來看，設備端需要接收到第4和第7兩隻腳位的訊號後，就可以準備接收資料，那第6和第8呢？因為這兩隻腳對於設備是輸出端，空接並不會影響設備的運作。瞭解這樣的運作原理後，我們可以送一個高電位的訊號給第4、7隻接腳，這邊當然不用用到單晶片的腳位，我們只需接到一個5V的電源即可，這樣就可以模擬成三線式的溝通方式了。