RS232及RTS和CTS.docx
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RS232及RTS和CTS
RS232及RTS和CTS
EIARS-232-C标准
EIARS-232-C是由美国电子工业协会EIA制定的串行通信物理接口标准。
最初是远程数据通信时，为连接数据终端设备DTE（DataTerminal
Equipment，数据通信的信源，如计算机）和数据通信装置DCE（DataCircuit-
terminalEquipment、数据通信中面向用户的设备，如调制解调器）而制定的。
它规定以25芯或9芯的D型插针连接器与外部相连。
这个连接器上的基本
信号定义如表8-1所示。
表8-1RS-232-C标准接口信号
信号符号
25芯引脚
9芯引脚
方向
信号描述
TXD
2
3
O
发送数据
RXD
3
2
I
接收数据
RTS
4
7
O
请求传送
CTS
5
8
I
允许传送
DSR
6
6
I
数据通信装置（DCE）就绪
GND
7
5
信号地
DCD
8
1
I
数据载波检测
DTR
20
4
O
数据终端设备（DTE）就绪
RI
22
9
I
振铃指示
通信将在数据终端设备（DTE）和数据通信装置（DCE）之间进行，信号线中的
RTS、CTS、DSR和DTR为控制信号，其含义如下：
RTS（请求传送）：
当数据终端设备（DTE）需向数据通信装置（DCE）发送数据
时，该信号有效，请求数据通信装置接收数据。
CTS（允许传送）：
如数据通信装置（DCE）处于可接收数据的状态，此信号有
效，允许数据终端设备（DTE）发送数据。
反之，如数据通信装置（DCE）处于不
可接收数据的状态，此信号无效，不允许数据终端设备（DTE）发送数据。
DSR（数据设备就绪）、DCD（数据载波检测）：
当数据通信装置（DCE）需向数
据终端设备（DTE）发送数据时，该信号有效，请求数据终端设备（DTE）接收数
据。
DTR（数据终端就绪）：
如数据终端设备（DTE）处于可接收数据的状态，此信
号有效，允许数据通信装置（DCE）发送数据。
反之，如数据终端设备（DTE）处
于不可接收数据的状态，此信号无效，不允许数据通信装置（DCE）发送数
据。
因而采用RS-232标准的通信，除了连接发送和接收的数据线外还需连接控
制信号。
图8-3为采用RS-232标准进行通信常用的连接方法。
图8-3RS-232标准通信常用的连接方法
为实现数据的传输，A端与B端的发送和接收的数据线相互连接，A端的
请求传送（RTS）与B端的数据通信装置就绪、数据载波检测（DSR、DCD）相
连，B端的数据终端设备就绪（DTR）信号与A端的允许传送（CTS）相连。
在A
端需发送数据时，该端的请求传送（RTS）输出有效，此信号连接到B端的数
据设备就绪、数据载波检测（DSR、DCD）端，如B端允许接收信号，将使数
据终端设备就绪（DTR）信号有效，此信号输入到A端的允许传送（CTS），A端
接收到此信号后即发送数据。
当B端需发送数据时，将B端的RTS信号置
为有效，因而控制A端的DSR，如A端可接收数据，将置DTR有效，控制
B端正确地发送数据。
在最简单的情况下，主系统和终端之间仅连接发送、接收的数据线和地
线，而控制信号由各自自行产生。
其连接方法如图8-4所示。
图8-4RS-232的简化连接方式
在这样的连接方法中，请求传送（RTS）信号的输出连接到本机的允许传送
（CTS）端，数据终端设备就绪（DTR）的输出连接到本机的数据通信装置就绪
（DSR）、数据载波检测端（DCD）。
当需发送数据时，控制RTS信号有效，此
信号直接连接到CTS，此时由于RTS信号有效，因而可将数据送出。
同样应
控制DTR信号有效，此信号直接连接到DSR、DCD，在需接收数据时，由
于所需的DSR信号有效，可接收数据。
采用这样的方法可减少通信两端的连
线，但必须协调收发双方的通信软件，避免在数据发送时，接收方未能及时
地接收数据。
采用RS-232标准除了规定信号与连接器外，还规定了信号的电气特性。
其发送端与接收端的电气特性规定如下：
发送端：
输出最大电压小于25V（绝对值），最大短路输出电流为500mA，
输出阻抗大于300Ω，逻辑1为-25V~-3V，逻辑0为+3~+25V。
接收端：
输入阻抗为3~7KΩ，最大负载电容2500PF，当信号小于-
3V时为逻辑1，信号大于+3V时为逻辑0。
为此在进行信号传输时，必须将信号的TTL电平与RS-232电平进行转
换，在发送时，将TTL电平转换为RS-232电平，而在接收时将RS-232电平
转换为TTL电平。
能满足上述要求将信号由TTL电平与RS-232电平互换的常用器件有
MC1488和MC1489。
MC1488为发送器，它将TTL电平转换为RS-232电
平，采用±12V电源，当输入为TTL1电平时，输出为-12V的信号;
当输入为TTL0电平时，输出为+12V的信号。
MC1489为接收器，将RS-
232电平转换为TTL电平，采用5V电源。
当输入为-12V时，输出TTL1电
平;当输入为+12V时，输出TTL0电平。
采用单电源供电的RS-232电平转换器件利用内部的电源电压变换器将输入
的+5V电源变换成RS-232输出电平所需的±10V电压。
由于器件内部
的电源电压变换器由电荷泵和倍压电路构成，因而需外接倍压和滤波电容，
电容的容量和质量将影响此电路能否正常工作。
此类电路的TIN端为发送的
TTL/CMOS电平的输入，TOUT端为发送的RS-232电平输出，与此对应，
RIN为接收的RS-232电平的输入，ROUT端为接收的TTL/CMOS电平输
出。
在一个芯片中可包含不同数量的电平转换电路，如图8-5所示的
MAXIM公司的MAX232提供了两个发送电平转换电路和两个接收电平转换
电路。
图8-5RS-232电平转换电路
RS232中RTS和CTS的作用
问：
以前挺明白的，今天一下子觉得以前的理解都不对了，以下三种解释哪个
对呢?
解释一：
RTS：
终端我已经准备就绪，有数据就发过来吧
CTS：
来了，接招
解释二：
RTS：
终端我准备发数据给你，快用CTS应答，准备好没?
CTS：
好了，来吧
解释三：
CTS：
主机，我有数据，请求接收
RTS：
我是主机，就绪，请求发送。
我今天弄了个SIM100模块，我将RTS设置无效之后，凡是要发往主机的
数据都没有发过来（包括主动数据RING），指令和指令返回结果都没有返回，
都缓存在模块之中，等我将RTS设置有效后，缓存的数据全发来了，包括一
大堆指令的执行结果，由此，我觉得上面的解释一应该正确，而解释二应该
是错的，但解释三是否正确呢?
就是说CTS和RTS哪个是发起者呢?
答：
一是错的
二是RS232标准
三是MODEM的硬件流控
SIMCOM公司的解释完全正确
很久很久以前，计算机还没有出现，那时就已经存在了（计算机）史前的串
口设备（电传打字机，工控测量设备，通信调制解调器），为了连接这些串
口，EIA制定了RS232标准，采用DB25接插件，支持同步和异步串口，D
型的接口可以有效防止插反。
标准化给使用带来了便利。
时光荏苒，个人计算机出现了，这些已有的串口设备毫无疑问地成为了最
初的外设，自然而然地RS232标准被个人计算机采纳。
但是设备制造商倾向
于体积更小，成本更低的接口，因此，将DB25中未使用的和支持同步模式
的引脚去掉，形成DB9。
最初的情况相当混乱，因为DB9只定义了信号，却
没有指定信号和引脚的对应关系，各个制造商只能自行定义。
幸运的是，
IBM的PC成了工业标准，DB9逐渐统一到IBM的定义上来。
DB9只有9根线，遵循RS232标准。
定义如下：
DTR,DSR------DTE设备准备好/DCE设备准备好。
主流控信号。
RTS,CTS------请求发送/清除发送。
用于半双工时，收发切换。
属于辅助流
控信号。
半双工的意思是说，发的时候不收，收的时候不发。
那幺怎幺区分
收发呢?
缺省时是DCE向DTE发送数据，当DTE决定向DCE发数据时，先
有效RTS，表示DTE希望向DCE发送，一般DCE不能马上转换收发状态，
DTE就通过监测CTS是否有效来判断可否发送，这样避免了DTE在DCE未
准备好时发送所导致的数据丢失。
全双工时，这两个信号一直有效即可。
随着计算机的日益普及，很多非RS232的串口也要接入PC机，如果为每
一种新出现的串口都增加一个新的I/O口显然不现实，因为PC后面板位置有
限，因此，将RS232串口和非RS232串口都通过RS232口接入是最佳方
案。
UART的U（通用）指的就是这个意思。
早期ROMBIOS和DOS里的通信
软件都是为RS232设计的，在没有检测到DCD有效前不会发送数据，因
此，就连发送一个字符这样朴素的应用也要给出DCD、DTR、DSR等控制
信号。
因此，串口接头上要将一些控制线短接，或者干脆绕过系统软件自己
写通信程序。
到此，UART的涵义就总结为：
通用的异步（串行）I/O口。
就在UART冠以通用二字，准备一统江湖的时候，制造商们不满于它的速
度、体积和灵活性（软件可配置），推出了USB和1394串口。
目前，笔记本
上的UART串口有被取消的趋势，因而有网友发出了没有串口，吾谁与归的
慨叹，古今多少事，都付笑谈中，USB取代UART是后话，暂且不表。
话说自从贺氏（Hayes）公司推出了聪明猫（SmartModem），他们制定的
MODEM接口就成了业界标准，自此以后，所有公司制造的兼容猫都符合贺
氏标准（连AT指令也兼容，大家一起抄他呗）。
细观贺氏制定的MODEM串口，与RS232标准大不相同。
DTR在整个通
信过程中一直保持有效，DSR在MODEM上电后/可以拨号前有效（取决于软
件对DSR的理解），在通信过程的任意时刻，只要DTR/DSR无效，通信过程
立即终止。
在某种意义上，这也可以算是流控，但肯定不是RS232所指的那
种主流控。
如果拘泥于RS232，你是不会理解DTR和DSR的用途的。
贺氏不但改了DTR和DSR，竟然连RTS和CTS的涵义也重新定义了。
因
此，RTS和CTS已经不具有最开始的意义了。
从字面理解RTS和CTS，是
用于半双工通信的，当DTE想从收模式改为发模式时，就有效RTS请求发
送，DCE收到RTS请求后不能立即完成转换，需要一段时间，然后有效
CTS通知DTE：
DCE已经转到发模式，DTE可以开始发送了。
在全双工
时，RTS和CTS都缺省置为有效即可。
然而，在贺氏的MODEM串口定义
中，RTS和CTS用于硬件流控，和什幺劳什子的全双工/半双工一点关系也
没有。
注意，硬件流控是靠软件实现的，之所以强调硬件二字，仅仅是因为硬件
流控提供了用于流量情况指示的硬件连线，并不是说，你只要把线连上，硬
件就能自己流控。
如果软件不支持，光连上RTS和CTS是没有用的。
RTS和CTS硬件流控的软件算法如下：
（RTS有效表示PC机可以收，CTS
有效表示MODEM可以收，这两个信号互相独立，分别指示一个方向的流量
情况。
==========我是分隔线==========
以下是我的几句胡言乱语
最近在捣鼓一个GSM模块，正好也要用到这东西，就baidu了一把，可以
帮助我理解Datasheet的内容。
看了上面的内容，我不知道各位明白了几分，
如果觉得都明白了，就不用看我废话了。
还是先引用一些文字，来自Telit公司GM862QUAD/PY的数据手册
PinSignalI/OFunction
20C103/TXDISerialdatainput（TXD）fromDTE
29C106/CTSOOutputforCleartosendsignal（CTS）toDTE
33C107/DSROOutputforDatasetreadysignal（DSR）toDTE
37C104/RXDOSerialdataoutputtoDTE
43C108/DTRIInputforDataterminalreadysignal（DTR）fromDTE
45C105/RTSIInputforRequesttosendsignal（RTS）fromDTE
注意上面各个功能的I/O的方向，看到这些缩写的全称，结合信号流向，
是不是更容易理解呢
DTE是数据发送的主动方，DCE是数据的接受方。
CTS是让DTE明白的，也就是说DCE需要把自己的CTS给DTE看，让
他知道DEC已经准备好接受数据了。
RTS是DTE给DCE看的，告诉DCE，DTE有数据要发。
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