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【整理】串口(RS232/RS485等)通讯中RTS/CTS,DTR/DSR的含义详解

RS232 crifan 6934浏览 0评论

【背景】

之前就折腾过很多关于RTS/CTS,DTR/DSR的内容:

【整理】RTS/CTS,DTR/DSR的区别

【整理】RS232 RTS/CTS的流控制的具体过程/机制

【整理】HART协议中串口配置和Handshake(RTS/CTS等)

但是至今还是觉得,没有彻底明白,还有有一点点迷惑。

现在重新去整理相关知识。

 

【折腾过程】

1.参考:

What is the difference between DTR/DSR and RTS/CTS flow control?

先贴出缩写的含义:

  • DTR – Data Terminal Ready
  • DSR – Data Set Ready
  • RTS – Request To Send
  • CTS – Clear To Send

对应的相关的其他术语还有:

  • DCE:Data Communication Equipment,可以理解为:数据的发起发
  • DTE:Data Terminal Equipment,可以理解为:数据的接收方

然后了解到:

 

The difference between them is that they use different pins. Seriously, that’s it. The reason they both exist is that RTS/CTS wasn’t supposed to ever be a flow control mechanism, originally; it was for half-duplex modems to coordinate who was sending and who was receiving. RTS and CTS got misused for flow control so often that it became standard.

 

RTS/CTS和DTR/DSR,是用的物理引脚是不同的;

而关于DTR/DSR和RTS/CTS共存(没有统一只使用单个的一组硬件引脚(要么用RTS/CTS,要么用DTR/DSR)去实现流控制)的原因是:

背景是:

最开始先出现的RTS/CTS,但是设计出RTS/CTS的初衷,即原先的目的,就不是把RTS/CTS去用来当做流控制的

-> 而是用来:去协调两个半双工(工作模式下的)的猫modem之间的通讯

-> 不至于让两个半双工的modem,在通讯时,互相掐架,互相抢占数据通道,互相同时要么都要发送数据,要么都要接受数据,由此而容易导致混乱和(总线上的)数据异常

-> 但是结果,(被设计用于协调两个两个半双工的modem之间的通讯的)RTS/CTS,结果被大家误用,误当做(后来大量出现和使用的,全双工的串口等设备中的)流控制

-> 即,对于都是全双工的两个串口来说:

计算机(上面的串口) <-> (开发板或其他设备上面的)串口

分别对应着的概念是:

DCE <-> DTE

此处,分别叫做:

数据发送方 <-> 数据接收方

此处,暂且叫做:

串口A <-> 串口B

此时就是:

A打算发送数据到B中

A设置RTS(Request To Send),表示:请求发送(数据到对方)

此时:

  • 正常情况下,数据接收方,B不忙的时候,即不是busy的状态,则:
    • B去设置对应的CTS(Clear To Send):
    • 两种理解,不确定是哪种:
      • 清除(发送者A之前的设置的RTS),表示可以接受数据了
      • Clear表示OK,清楚,明白,意思是明白对方的意思了,表示对方可以发送数据了
    • -> 发送者A,就可以直接去发送数据给B了,B也就可以去接受数据,处理收到的数据了;
  • 偶尔特殊的时候,处于忙的状态,即busy,比如忙着处理上次发送的数据呢,所以没空理会你这次还要发的数据:
    • 那么此时就是:不去设置对应的CTS,表示自己忙,来不及处理你将要发送的数据
    • -> 数据发送者A,见状,就继续检测CTS,直到(数据接受者B,忙清了自己手上的活,有空接受数据了,然后)CTS被接受者B去设置对应的CTS,表示可以接受数据了,然后A才去发送数据给B

 

2.参考:

RTS/CTS

中,又进一步了解到:

DTR/DSR,主要是用来做:

建立链接

 

即:

数据发送和接受之前,先要建立A和B的连接

这时候,才用到DTR/DSR

 

3.参考:

RS232 serial null modem cable wiring

目前来说:

还是没有完全明白作者解释的几种连线方式。

我们目前所常见的,遇到的,都是DB9的两个端口,直接相接。

感觉应该是:

Null modem with partial handshaking

即:

A的RTS,CTS,分别接B的CTS,RTS

A的Tx,Rx,分别接B的Rx和Tx

 

但是,感觉,普通的DB9直接接DB9的话,应该是:

A的RTS,CTS,分别接B的RTS,CTS

A的Tx,Rx,分别接B的Rx和Tx

 

看了别的一些资料:

RS232串口通信基本接线方法

RS-232接线

也是各种接法都有。

目前还是不太确定如何接的。

4.其他一些参考资料:

RS232 Data Interface

Introduction to Serial Communications

The RS232 STANDARD

RS232 Specifications and standard

5.后来是看了:

RS232 Specifications and standard

后,又进一步的搞懂了一些内容:

之前的那套逻辑:

A设置RTS表示要发送数据给B,而B设置CTS表示可以接受数据,通知A发送数据给B,A就开始去真正的发送数据给B了

的背景是:

硬件连接是:

A的RTS<->B的RTS

A的CTS<->B的CTS

对应的

A一般是计算机PC

B一般是接在PC上的一个modem猫

 

对应的,A要发送数据给B的执行过程是:

  1. A设置A的RTS:表示要发数据给B;
  2. A检测A的CTS:
    • 如果A的CTS是被设置了,那说明B设置了B的CTS
      • 表示B可以接受数据了
        • A就去发送数据给B了
    • 如果A的CTS没被设置,那说明B没有去设置B的CTS
      • 说明B还出于busy忙的状态
        • 等B忙清了,再去设置B的CTS
          • 此时A才能检测到A的CTS,是被设置了,才能发送数据给B

 

而如果交叉连接:

A的RTS<->B的CTS

A的CTS<->B的RTS

则就变成了其所说的:

非猫连接(null modem connection)(模式)

此时:

A的RTS,就不是:A用来通知B,A要发送数据(给B)了

就变成了:

A用于指示(告诉)B,A是否可以接受数据

即:

A的RTS,由于连着B的CTS,所以如果A直接检测到A被设置了

那么说明B已经设置了B的CTS(就传到了对应的A的RTS),此时A就可以直接通过检测A的RTS,而判断出B是否可以接受数据

 

所以就是从:

物理上RTS/CTS直连:

A的RTS<->B的RTS

A的CTS<->B的CTS

的:

A想要发送数据给B之前:需要两个步骤:(1)去设置一次A的RTS,(2)并且通过检测A的CTS,去判断是否可以发送数据给B

变成了:

物理上RTS/CTS交叉连接:

A的RTS<->B的RTS

A的CTS<->B的CTS

的:

A想要发送数据给B之前:直接一个步骤就实现了:(1)直接检测A自己的RTS,即B的CTS,是否被设置,如果被设置了,直接发送数据

由此:

简化了数据发送前的执行步骤,提高了数据传输的效率

当然,当:

物理上RTS/CTS交叉连接

时,对应的软件的流控制协议,也要根据上述的逻辑,去做对应的改动;

 

 

【总结】

1.RTS/CTS之间协调工作,实现流控制的逻辑,目前的理解是:

对于都是全双工的两个串口来说:

计算机(上面的串口) <-> (开发板或其他设备上面的)串口

分别对应着的概念是:

DCE <-> DTE

此处,分别叫做:

数据发送方 <-> 数据接收方

此处,暂且叫做:

串口A <-> 串口B

此时就是:

A打算发送数据到B中

A设置RTS(Request To Send),表示:请求发送(数据到对方)

此时:

  • 正常情况下,数据接收方,B不忙的时候,即不是busy的状态,则:
    • B去设置对应的CTS(Clear To Send):
    • 两种理解,不确定是哪种:
      • 清除(发送者A之前的设置的RTS),表示可以接受数据了
      • Clear表示OK,清楚,明白,意思是明白对方的意思了,表示对方可以发送数据了
    • -> 发送者A,就可以直接去发送数据给B了,B也就可以去接受数据,处理收到的数据了;
  • 偶尔特殊的时候,处于忙的状态,即busy,比如忙着处理上次发送的数据呢,所以没空理会你这次还要发的数据:
    • 那么此时就是:不去设置对应的CTS,表示自己忙,来不及处理你将要发送的数据
    • -> 数据发送者A,见状,就继续检测CTS,直到(数据接受者B,忙清了自己手上的活,有空接受数据了,然后)CTS被接受者B去设置对应的CTS,表示可以接受数据了,然后A才去发送数据给B

2.但是对于目前常见的,直接两个DB9的串口直接相连,物理上对应的引脚的接法:

估计是:

A的RTS,CTS,分别接B的RTS,CTS

A的Tx,Rx,分别接B的Rx和Tx

3.目前对于DTR/DSR的理解:

主要是用来做:建立链接

即:

数据发送和接受之前,先要建立A和B的连接

这时候,才用到DTR/DSR

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