2.电信号特性
(1)速率和功率
RS-232标准允许速率在0一20000bi/5之间变化。在大多数设置中,数据速率限定在19200bit/小s内。在此数据速率下电缆的长度不应超过15m,除非电缆总分布电容小于2500pF才可延长电缆线。EIA的速率限制也可以说是一种警告。事实上大多数微机上的接口都由通用可编程同步和异步接口片USART(Universal Synchronous AsynchronousReceiver/,Transmitter)驱动,USART的速率能达到1O0Oo0bit/s左右。由此可见,传送速率的上限取决于电缆长度,与集成电路的频率特性无关。
接口必须在任何时候都能承受它的任意两个引脚发生短路时不使设备受到损坏。在这种情况下,要求电源不得超过0.5A。这些特性有力地保证了接口的安全,更重要的是它能承受电缆连接时产生的失误。尽管接口不会受到其自身短路而造成与其他RS232的连接的破坏,但接口在与电流和电压值不明的设备相连时很容易造成损坏。
(2)逻辑电平
RS-232标准指明了双极性逻辑电平,即逻辑电平由电压幅值和极性共同描述。任何电路允许的最大电压为±15V。
RS-232标准实际上定义了4种逻辑电平。输入与输出电平的定义不同,数据功能,即发送数据(引脚2)和接收数据(引脚3)与控制功能不同,图6.22所示给出了RS-232输入输出的逻辑电平的定义。输入的两个逻辑电平区间在+5V~+15V和一5V~一15V之间,而+5V~一5V之间的电压未定义。输出的两个逻辑电平的区间在+3V~+15V和一3V一15V,其中从+3V~一3V之间的值未定义。输入与输出的不同逻辑电压已考虑了噪声容限,也就意味着接口能允许有2V的噪声(峰值),或在DTE和DCE之间允许有一2V电压降。
(3)RS-232电平转换
因为RS-232电压和逻辑电平通常不用于计算机电路,所以需要电平转换。完成这个功能的专门集成电路称为“EIA(RS-232)线路驱动器”以及“线路接收器”。基于这些设备的通常就是倒相器。为保证系统的逻辑正确,异步I/O控制电路(UART)除了发送和接收数据端(由于在发送和接收数据的过程中经历了两次倒相)外的其他控制的输入和输出应该倒相,如图6.23所示。