工程师 - RS232电压实测

上图中,MOXA UPort是USB串口转换设备,一端是USB插头连接电脑,一端是DB9公头(和电脑上的公头类似)。

DCE设备,用来传输数据给电脑DTE,是用DB9母头接入UPort串口设备。

使用RS232的五根线进行通讯,TX/RX/GND/CTS/RTS,这五个信号在设备端的DB9母头上的编号是:2/3/5/7/8。

DB9母头上的7/8号端子,连接的是DCE设备端的CTS/RTS信号。连接到UPort转换器的公头上,就是RTS/CTS信号,是对接的。

RX/TX也是一样。

流控功能过程如下:

1,DCE请求发送数据,assert 它的RTS信号,即DTE电脑端的CTS信号。

2,电脑端可以接受数据,则assert 它的RTS信号,即设备端接收的CTS信号。触发DCE设备发送数据。

3,设备端发送数据后,deassert它的RTS信号。

RS232线束信号(DCE侧的信号)

编号

空闲电压

RTS有效

CTS有效

TX

2

0V

0V

0V

RX

3

-3V

-3V

-3V

GND

5

0V

0V

0V

CTS

7

-3V

-3V

5V

RTS

8

0V

5V

0V

DCE设备发数据的波形,是0V和5V的方波。

DCE设备收数据的波形,是-3V和5V的方波。

默认状态为logic 1,电压:RX 0V,TX -3V。

状态logic 0时,电压:RX 5V, TX 5V。

电压和逻辑信号是反的。

<think> 嗯,用户这次明确询问RS232位宽的测量方法,但引用的却是RS485的物理层测量步骤。这可能是混淆了两种串行通信协议的特性。需要特别注意区分:RS232是单端信号(对地电压),而RS485是差分信号(AB线电压差)。用户可能正在调试串口设备,遇到了波形异常问题。 从技术角度看,"位宽"在串行通信中通常指单个数据位的持续时间,它与波特率直接相关。标准测量方法应该聚焦在示波器捕获起始位下降沿到停止位上升沿之间的时间关系。用户可能真正需要的是验证实际传输的比特率是否与配置一致,或者诊断帧格式错误。 考虑到用户引用的是硬件测量步骤,ta很可能更关注物理层实现而非协议分析。需要强调测量时的关键细节:示波器探头的接地可靠性(避免信号振荡)、触发模式设置(单次触发捕捉起始位)、以及如何区分数据位和校验位。用户可能是电子工程师或工控系统维护人员,手头应该有示波器但缺乏具体操作指引。 上次回答RS485测量时提到过纹波和空闲电压,这次要避免重复这些无关内容。重点突出RS232特有的测量点:如DTE设备的TxD引脚而非总线差分电压,负逻辑电平的判定标准(-3V至-15V为逻辑1),以及9针连接器中常用针脚定义(2号TxD/3号RxD)。 需要警告用户常见陷阱:比如误用万用表测量动态信号(只能测平均电压)、未隔离接地导致设备短路、或忽略负载电容对上升沿的影响。这些实际经验能帮ta避开调试雷区。 </think> 测量RS232信号位宽(即单个比特的持续时间)需使用示波器捕获时序波形,具体步骤如下: ### 📍 测量步骤 1. **连接探头** - 示波器通道1探头接RS232设备的**TxD引脚**(如DB9接口的针脚3)。 - 探头接地夹连接设备地(如DB9针脚5)。 2. **配置示波器** - 触发模式:设为**下降沿触发**(RS232起始位为低电平)。 - 时基调整:根据波特率设置(例如波特率9600时,位宽≈104μs,时基建议20-50μs/格)。 - 电压范围:设为±15V(RS232电平范围:逻辑1=-3V~-15V,逻辑0=+3V~+15V)[^1]。 3. **捕获信号** - 发送连续数据(如`0x55`,二进制`01010101`,产生方波)。 - 调整触发位置,使起始位位于屏幕左侧。 4. **测量位宽** ```plaintext |起始位| 位0 | 位1 | 位2 | ... | 停止位| ← 典型帧结构 ↓(下降沿) ``` - 光标测量: - 光标A置于**起始位下降沿**中心 - 光标B移至**第一个数据位跳变沿**中心 - 直接读数:屏幕显示时间差ΔT即为位宽。 5. **计算验证** 位宽 $T_{\text{bit}} = \frac{1}{\text{波特率}}$ 例如:波特率9600bps时,理论位宽 $T_{\text{bit}} = \frac{1}{9600} \approx 104\mu\text{s}$。实测值应与理论值误差≤3%(符合RS232标准)[^1]。 ### ⚠️ 关键注意事项 1. **探头接地** 接地夹尽量靠近测量点,避免长导线引入噪声。 2. **负载效应** 高阻探头(≥1MΩ)避免信号衰减,示波器输入电容≤20pF。 3. **帧同步** 若信号不稳定,发送**连续0x00**(长低电平)或**0xFF**(长高电平)辅助触发。 ### 📊 故障诊断 | 现象 | 可能原因 | |------|----------| | 位宽波动>5% | 波特率配置错误/时钟源漂移 | | 上升沿模糊 | 线路电容过大(>2500pF) | | 逻辑电平异常 | 驱动器损坏/电压不足 | > 📌 示例:测量115200bps信号(理论位宽≈8.68μs)时,若实测位宽9.2μs,表明实际波特率≈108.7kbps,需检查设备时钟源精度。
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