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串口實現雙機通信

zombieda / 2813人閱讀

摘要：利用總線可以實現全雙工通信，在多數情況下主要使用主通道。在一般應用中，使用條條信號線就可以實現全雙工通信，如采用三條信號線接收線發送線和信號地能實現簡單的全雙工通信過程。

一、RS-232串行通信接口標準

串行數據通信接口標準主要有RS-232、RS-422與RS-485，最初都是由電子工業協會（EIA）制訂并發布的。
我們這里使用RS-232來實現雙機通信，其他的便不多做介紹，若感興趣，請自行了解。

RS-232-C是美國電子工業協會EIA（Electronic Industry AssociaTIon）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號，C表示修改次數。它的全名是“ 數據終端設備（DTE）和數據通訊設備（DCE）之間串行二進制數據交換接口技術標準”。

傳統的RS-232-C總線標準采用標準25芯D型插頭座（DB25），包含了兩個信號通道，即主通道和副通道。利用RS- 232總線可以實現全雙工通信，在多數情況下主要使用主通道。在一般應用中，使用3條～9條信號線就可以實現全雙工通信，如采用三條信號線（接收線、發送線和信號地）能實現簡單的全雙工通信過程。

收、發兩端的數據信號是相對于信號地，如從DTE設備發出的數據在使用DB25連接器時是2腳相對7腳（信號地）的電平。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動，在發送數據時，發送端驅動器輸出正電平在+5～+15V，負電平在-5～-15V電平。當無數據傳輸時，線上為TTL，從開始傳送數據到結束，線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3～+12V與-3～-12V。由于發送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20Kbps。RS-232是為點對點（即只用一對收、發設備）通訊而設計的，其驅動器負載為3～7kΩ。所以RS-232適合本地設備之間的通信。

在TXD和RXD數據線上：
（1）邏輯1的電平為-3V~-15V
（2）邏輯0的電平為+3~+15V的電壓

在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：
（1）信號有效（接通，ON狀態）為+3~+15V的電壓
（2）信號無效（斷開，OFF狀態）為-3~-15V的電壓

也就是說，當傳輸電平的絕對值大于 3V時，電路可以有效地檢查出來，介于-3～+3V之間的電壓無意義，低于-15V或高于+15V的電壓也認為無意義，因此，實際工作時，應保證電平在± (3～15) V之間。
使用RS-232標準的串口設備間常見的通訊結構如下：

TTL指雙極型三極管邏輯電路，市面上很多“USB轉TTL”模塊，實際上是“USB轉TTL電平的串口”模塊。這種信號0對應0V，1對應3.3V或者5V，與單片機、SOC的IO電平兼容。
我們進行串口通信的時候從單片機直接出來的基本上都是TTL電平。
USB TO TTL模塊圖如下：

我們要實現兩臺計算機之間的通信就需要使用兩個的 USB TO TTL 模塊。

二、USB轉TTL實現雙機通信

1.接線操作


交叉接口：
串口轉TTL模塊1的RX接串口轉TTL模塊2的TX
串口轉TTL模塊1的TX接串口轉TTL模塊2的RX

2.使用串口調試助手進行雙機通信

準備一個要發送的圖片文件

打開串口調試助手，選擇端口號，并點擊打開串口

接著設置波特率，點擊打開文件，選擇要發送的文件，可以看見傳輸文件的字節大小，現在就可以發送文件了

發送完成，可以看見預計用時約11.52s

根據手機計時，實際用時約17.33s（手動計時，略有誤差）

接收端接收成功，點擊保存數據將接收文件進行保存

保存成功后，進入保存路徑，右擊文件進行圖片方式查看接收到文件，如下圖所示

另外，可以通過改變波特率，測試傳輸同一文件時的傳輸時間：
①當波特率為115200時，預計傳輸時間約為32.42s，實際傳輸時間為51.57s


②當波特率為256000時，預計傳輸時間為15.42s，實際傳輸時間為32.69s


③當波特率為512000時,預計傳輸時間為8.42s，實際傳輸時間為27.69s

三、總結

通過實驗可知，實際傳輸時間比預計傳輸時間要大很多，因為實際傳輸中存在著時延，另外，文件的傳輸速率在一定程度上與波特率相關，在一定范圍內，與波特率成正相關，倍數增長，傳輸消耗時間減少，但是波特率過大時，如在圖片過程傳輸中，波特率由256000->512000，預計時間減少約一半，但是在實際傳輸過程中，消耗時間與256000波特率消耗時間差距不大，因此TTL標準傳輸距離相對較短、速度較慢。

四、參考鏈接

1.https://blog.csdn.net/weixin_52288941/article/details/121308096?spm=1001.2014.3001.5501
2.https://blog.csdn.net/sym_robot/article/details/114500229
3.串口調試助手
提取碼：1234

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