串口与modem流量控制大全（2）

PC端处理:

本端发送
当 发现（不一定及时发现） CTS (-3V to -15V)无效时，停止发送,
当 发现（不一定及时发现） CTS (3V to 15V)有效时，恢复发送；
本端接收
0<M<N<LEN_OF_RX_BUFFERS(不要在处于边界时才给出指示，否则对端很有可能来不及停发而造成本端接受缓冲区溢出。)
当接收buffers中的bytes<M 时，给 RTS 有效信号（+3v to +15v),
当接收buffers中的bytes>N 时，给 RTS 无效信号（-3v to -15v);

MODEM端处理：
同上，但RTS与CTS交换

图 1表示DTE向DCE发送数据时的流控过程。DTE和DCE一般都会有一定容量的FIFO(先入先出)缓冲区，例如16字节。DTE以设定的波特率(如 115200)向DCE发送数据，当DCE的FIFO缓冲区快满时，DCE使CTS无效，DTE软件检测到此信号后停止发送。同时DCE继续向电话线上发 送数据，一旦发出，DCE的FIFO就变成不满，CTS恢复有效，允许DTE继续写入。串口波特率只是接口速率，不是Modem的实际传输速率，一般发送 都快于接收，为避免溢出丢失数据，均需要接收端控制发送端发送速度，即流控。
DCE向DTE发送数据用RTS进行流控，过程与上面讲的类似。

流 控在通信里的作用非常重要，它能使发送和接收保持均衡，避免数据因为收发速率不匹配而丢失。例如：在TCP协议里，当数据丢失时，总是假定丢包是由于网络 拥塞引起的，此时采用拥塞避免算法，超时时间加倍，拥塞窗减半，尽管此时信道正常，有数据可以发，但因为拥塞窗减小导致不能发送，而且超时等待时间加 倍，TCP的性能将急剧下降，测试报告不会好看。信道上因为误码引起的丢包和网络上因为拥塞造成的丢包都是不可控的，而收发速率不匹配造成的数据丢失完全 可以通过流控避免，因此，在接收速率小于/等于发送速率的地方都要使用流控。硬件流控不能跨越设备，软件流控可以实现端到端控制。
注意：MODEM是否配置硬件流控可以通过AT指令动态修改。在不支持硬件流控时，这两个信号在数据传输状态一直有效。此时可以无流控，或者通过ON(0x11)/XOFF(0x13)软件流控。

RI(Ring Indicator振铃指示)------------这个引脚用于指示是否有90V铃流信号输入。如果检测到振铃信号，MODEM将周期改变RI引脚电 平，变化频率与振铃频率无关，DTE设备检测RI上的电平变化，并计数，一旦符合规定次数，就发出DTR信号，指示DCE摘机应答。以前的“笨猫”没有 CPU，所以需要DTE帮助判断是否有拨入，现在的“聪明猫”(Hayes Smartmodem)有CPU，完全可以自动应答，我看，这个信号以后就可以省掉了，毕竟RS232是很早以前的标准，已经过时了，不必拘泥于原来的规 范。

DTE DCE AB HJD04D大型程控电话交换机
--------- ---------- 电话线 --------- ST-BUS ------------- ST-BUS ------------ E1
|FIFO缓冲|---->|FIFO缓冲|--------->| SLIC板 |<------->|DSN交换网络|<------>|DTP数字中继|<----->经汇接局到另一端局的相应电路
--------- ---------- --------- ------------- ------------ (左图逆序)
RTS--> <--CTS ^ | ^
| | |
公共资源 ----------------------------------------------------------
铃流源 | 信号音(拨号/回铃/忙/催挂音)
V
DTMF双音多频收号器
图1 硬件流控图(DTE向DCE发送数据)

如图1，MODEM的另一端连接电话线，通过AB线与对端(局端)程控电话交换机SLIC板(用户线接口电路)相连，需要实现用户线信令(摘机、挂机、振铃、拨号音、忙/催挂/回铃音等)，还有用于判断链路通断的载波检测。

以上讨论的DB9串口是很早以前设计的，随着技术的发展，MODEM越来越聪明，软件完全可以取代一些硬件控制连线，甚至重新设计MODEM串口。如果今后遇见不符合现在定义的MODEM接口是不足为奇的。

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* (4) 串口交叉连接方式和MODEM工作时序 *
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交叉连接用于两个DTE设备互连
图略
(1)最简连接
用于调试目的等非RS232应用，通信软件不能检测DSR、DCD、CTS信号
(本端)--(对端): (2)--(3) (3)--(2) (5)--(5)
1--4--6--7--8--9悬空
(2)RS232连接
用于屏蔽RS232通信软件的检测，早期BIOS和OS通信软件只能在符合RS232规则的接口线上运行，此种接法可使其只用3根线即可正常工作。
短接本端 1--4--6;短接本端 7--8
(本端)--(对端): (2)--(3) (3)--(2) (5)--(5)
9悬空
(3)完全连接
忽略DCD和RI，带硬件流控的交叉连接
(本端)--(对端): (2)--(3) (3)--(2) (5)--(5) (7)--(8) (8)--(7) (6)--(4) (4)--(6)
1和9悬空
(4)NULL MODEM连接
用于模拟两个DTE之间通过MODEM连接。在PPP开发时，可以节省大量通信费用。
(本端连接)--(对端连接):(2)-(3) (3)-(2) (7--8)--(1) (6--9)--(4) (5)--(5) (1)--(7--8) (4)--(6--9) (9--6)--(4)

MODEM的工作时序:
在整个通信过程中，DTR和DSR及DCD必须一直有效，RTS和CTS用于硬件流控(软件实现的)，RTS有效时指示DTE可以收，CTS有效时指示DCE可以收(详见引脚说明)。
当 电话打入时，交换机SLIC(用户线接口电路)板发出90V振铃信号，MODEM识别后发出RI信号，RI变化频率与振铃频率无关，PC机对RI变化记 数，达到触发值时，PC机发出DTR信号通知MODEM摘机应答。MODEM发出载波后有效DSR，通知PC已摘机。当接收到对端载波后，DCD有效，指 示话音通道连通。通信完毕任一方停止载波，导致两端载波消失，PC检测到DCD无效，就使DTR无效，MODEM随后使DSR无效响应之，一次通信过程结 束。
现在的MODEM一般都可以自动应答，RI信号可忽略。当MODEM识别出振铃后，摘机应答并发载波，同时有效DSR，通知 PC机有拨入，PC随即有效DTR，允许拨入。当收到对端载波，MODEM有效DCD，指示话音通道连通。通信完毕任一方停止载波，导致两端载波消 失，PC检测到DCD无效，就使DTR无效，MODEM随后使DSR无效响应之，一次通信过程结束。
PC机拨出时，先有效 DTR，指示MODEM摘机拨号，MODEM回应DSR有效，在识别出拨号音后拨号，然后在回铃音结束后发载波，一旦收到对端载波，MODEM有效 DCD，指示话音通路连通。此后，就可以进行PPP协商了。通信完毕任一方停止载波，导致两端载波消失，PC检测到DCD无效，就使DTR无 效，MODEM随后使DSR无效响应之，一次通信过程结束。