Pile 0004: 串口硬件流控制

一、流控制

　　这里讲到的“流”，当然指的是数据流。数据在两个串口之间传输时，常常会出现丢失数据的现象，或者两台计算机的处理速度不同，如台式机与单片机之间的通讯，接收端数据缓冲区已满，则此时继续发送来的数据就会丢失。现在我们在网络上通过modem进行数据传输，这个问题就尤为突出。流控制能解决这个问题， 当接收端数据处理不过来时，就发出“不再接收”的信号，发送端就停止发送，直到收到“可以继续发送”的信号再发送数据。因此流控制可以控制数据传输的进程，防止数据的丢失。pc机中常用的两种流控制是硬件流控制（包括rts/cts、dtr/cts等）和软件流控制xon/xoff（继续/停止）。

二、硬件流

　　硬件流控制常用的有rts/cts（请求发送/清除发送）流控制和dtr/dsr（数据终端就绪/数据设置就绪）流控制。
　　1.rts/cts流　

　　硬件流控制必须将相应的电缆线连上，用rts/cts（请求发送/清除发送）流控制时，应将通讯两端的rts、cts线对应相连，数据终端设备（如计算机）使用rts来起始调制解调器或其它数据通讯设备的数据流，而数据通讯设备（如调制解调器）则用cts来起动和暂停来自计算机的数据流。这种硬件握手方式的过程为：
　　我们在编程时根据接收端缓冲区大小设置一个高位标志（可为缓冲区大小的75％）和一个低位标 志（可为缓冲区大小的25％），当缓冲区内数据量达到高位时，我们在接收端将cts线置低电平（送逻辑0），当发送端的程序检测到cts为低后，就停止发送数据，直到接收端缓冲区的数据量低于低位而将cts置高电平。rts则用来标明接收设备有没有准备好接收数据。

 

RS232标准：
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

 

MODEM的硬件流控：
CTS：主机，我有数据，请求接收
RTS：我是主机，就绪，请求发送。

 

　　2.dtr/dsr流
　　常用的流控制还有还有dtr/dsr（数据终端就绪/数据设置就绪）。我们在此不再详述。由于流控制的多样性，我个人认为，当硬件里用了流控制时，应做详细的说明，如何接线，如何应用。

　　串口通信引脚：

Signal I/O Function
RXD    O   Serial data output to DTE
TXD    I   Serial data input (TXD) from DTE
CTS    O   Output for Clear to send signal (CTS) to DTE
RTS    I   Input for Request to send signal (RTS) from DTE
DSR    O   Output for Data set ready signal (DSR) to DTE
DTR    I   Input for Data terminal ready signal (DTR) from DTE

　　说明：DTE是数据发送的主动方，DCE是数据的接受方。

 

三、软件流控制

　　由于电缆线的限制，我们在普通的控制通讯中一般不用硬件流控制，而用软件流控制。一般通过xon/xoff来实现软件流控制。常用方法是：当接收端的输入 缓冲区内数据量超过设定的高位时，就向数据发送端发出xoff字符（十进制的19或control-s，设备编程说明书应该有详细阐述），发送端收到 xoff字符后就立即停止发送数据；当接收端的输入缓冲区内数据量低于设定的低位时，就向数据发送端发出xon字符（十进制的17或control- q），发送端收到xon字符后就立即开始发送数据。一般可以从设备配套源程序中找到发送的是什么字符。
　　应该注意，若传输的是二进制数据，标志字符也有可能在数据流中出现而引起误操作，这是软件流控制的缺陷，而硬件流控制不会有这个问题。