第4章　萬能通信之自發自收——單機通信

為什么稱之為萬能通信？因為接下來的六章所介紹的內容是靈活運用串口通信函數、采用各種技巧解決“所有”串口通信問題，一旦通過其他方式無法實現用戶設計的功能，都可以利用這幾章介紹的知識予以解決，這種方法是“萬能的”。自發自收是一種不借助任何儀表、不需要任何外部設備就能實現串口通信的方式，解決了用戶沒有下位機就不能編程的難題。很多讀者在初步操作串口時，認為一定要購置硬件設備，實際上是沒有必要的，而且，硬件設備五花八門，學會了一種，還會有千千萬萬種，本章介紹的技術就是打開這“千千萬萬”種鎖的鑰匙。

學習串口通信前，必須首先掌握串口的基本技能和通信技巧，本章采用串口自發自收程序展示通信過程。前幾章的學習了解了標準RS-232串口中9根針的功能及電壓特性，僅第2引腳與第3引腳具有數據通信功能，也就是說，在這兩根引腳上傳輸的是數據，第3引腳向外送數據，第2引腳從外面接數據，可是這數據送給“誰”了呢？又從“誰”那接收了呢？顯然，這里的“誰”就是外部的設備，包括智能儀表、傳感器、控制器等，但是現在沒有這些硬件，怎么辦？有人提出，準備兩臺電腦，由A發給B，再由B發給A，這種方式當然可以，可是成本比購置一個硬件要高得多，除非具有這種條件，否則仍要準備相應的通信電纜，既麻煩，又不經濟。既然串口具有發和收的功能，為什么不可以自己發自己收呢？當然可以，這一大膽的想法就是本章要講的一個技巧，將標準9針串口的第2引腳與第3引腳用金屬（跳線帽、杜邦線、導線、別針、訂書釘等）相連，通過引腳短路便可實現物理上的發-收功能，電壓信號從第3引腳發出，經短路金屬又回到第2引腳，如圖4-1所示，這是實現自發自收的前提。可參考二維碼視頻講解。

圖4-1　DB-9針串口公頭2引腳（接收）與3引腳（發送）短接圖

標準9針串口通過2、3引腳短路連接實現自發自收，其他的串口如何連接呢？對于TTL，其TxD與RxD用3.3 V或5.0 V表示邏輯1，用0.0 V表示邏輯0，將TxD與RxD短路即可；如果是簡化的RS-232，由于只有三個引腳，即TxD、RxD和GND，與TTL一樣，只要將TxD與RxD短路便可實現自發自收功能，雖然其表示邏輯1和邏輯0的電平與TTL正好相反，并且電壓范圍較高，但由于是自發自收，并不涉及邏輯和電平轉換，因此可以直接使用；RS-485無法實現自發自收功能，這一點大家一定要注意，因為RS-485是通過A+與B-的電壓差發送信號的，也就是差分驅動，需要兩條線路共同完成一次信號傳輸，所以RS-485不具備這一功能。

但是，對于大部分的用戶而言，仍然存在一個問題，因為大家都使用筆記本電腦，在筆記本電腦上沒有標準9針串口，只有USB接口，必須通過USB轉TTL、USB轉RS-232模塊生成串口。這種轉換器在市場上很多，最好購置舊一些的芯片，比如PL2303芯片，可以即插即用；如果采用新的芯片，如CP210x，在很多機器上無法自動識別和安裝，對于一般用戶進行手動安裝又有些困難。因此，建議初學者不采用。USB轉RS-232模塊又分為兩種，一種是轉為標準9針串口，這種轉換模塊與臺式機上的功能一致，如果采用第1、4、6、7、8、9等控制引腳作為輸入輸出，必須購置這類轉換模塊；另一種是只轉為簡化的RS-232，具有TxD、RxD和GND三個引腳，僅能用于數據通信，而沒有輸入輸出控制功能。可參考二維碼視頻講解。