RS-232串行通信与单片机接口简介

四、RS-232C的通信距离和速度

RS-232规定最大的负载电容为2500pF，这个电容限制了传输距离和传输速率，由于RS-232C的发送器和接收器之间具有公共信号地（GND），属于非平衡电压型传输电路，不使用差分信号传输，因此不具备抗共模干扰的能力，共模噪声会耦合到信号中，在不使用调制解调器（MODEM）时，RS-232能够可靠进行数据传输的最大通信距离为15米，对于RS232远程通信，必须通过调制解调器进行远程通信连接。

现在个人计算机所提供的串行端口的传输速度一般都可以达到115200bps甚至更高，标准串口能够提供的传输速度主要有以下波特率：1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps、115200bps等，在仪器仪表或工业控制场合，9600bps是最常见的传输速度，在传输距离较近时，使用最高传输速度也是可以的。传输距离与传输速度的关系成反比，适当地降低传输速度，可以延长RS-232的传输距离，提高通信的稳定性。

五、RS-232电平转换芯片及电路

RS-232C 规定的逻辑电平与一般微处理器、单片机的逻辑电平是不同的，例如：RS-232的逻辑“1”是以-3～-15V来表示的，而单片机的逻辑“1”是以+5V来表示的，两者完全不同。因此，单片机系统要和电脑的RS-232接口进行通信，就必须把单片机的信号电平（TTL电平）转换成计算机的RS-232C电平，或者把计算机的RS-232C电平转换成单片机的TTL电平，通信时候必须对两种电平进行转换。实现这种转换的方法可以使用分立元件，也可以使用专用RS-232电平转换芯片。目前较为广泛地使用专用电平转换芯片，如MC1488、MC1489、MAX232等电平转换芯片来实现EIA到TTL电平的转换。下面来介绍MAXIM公司的单电源电平转换芯片MAX232及接口电路。

如下面图中所示，MAX232是单电源双RS-232发送/接收芯片，采用单一 +5V电源供电，外接只需4个电容，便可以构成标准的RS-232通信接口，硬件接口简单，所以被广泛采用， 其主要特性如下：

主要特点：
1、符合所有的RS-232C技术规范
2、只要单一 +5V电源供电
3、片载电荷泵，具有升压、电压极性反转能力，能够产生 +10V 和 -10V电压V+、V-
4、低功耗，典型供电电流5mA
5、内部集成2个RS-232C驱动器
6、内部集成2个RS-232C接收器

单片机和计算机RS-232接口电路如下图所示，图中的C1、C2、C3、C4是电荷泵升压及电压反转部分电路，产生V+、V-电源供EIA电平转换使用，C5是VCC对地去耦电容，其值为0.1UF，电容C1～C5安装时必须尽量靠近MAX232芯片引脚，以提高抗干扰能力。

采用MAX232CPE 芯片的PC机与MCS-51单片机串行通信接口电路

下图是一个采用分立元件构成的简易RS-232串行通信接口电路，使用三极管进行电平转换，能够由于简单的通信，对于通信稳定性要求较高的应用，不建议使用分立元件，分立元件电路的稳定性，误码率较高，不能完全满足RS-232C的全部技术指标。优点是成本低廉，网上也可以看到部分网站产品使用分立元件构成。

采用分立元件的简易RS-232C通信接口电路

通过对前面的学习，我们对RS-232C串行通信标准已经有了初步的了解，同时也掌握了单电源双RS-232发送/接收芯片MAX232CPE的应用。有了这些基础，我们开发单片机和电脑RS232串口通信系统的接口设计也就简单了。只要给我们单片机实验板增加RS232电平转换电路，即可实现与计算机的串行通信