UART中的硬體流控RTS與CTS DTR DSR DTE裝置和DCE裝置【轉】

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中低端路由器上使用disp interface 查看相應串口狀態資訊，其中DCD、DTR、DSR、RTS及CTS等五個狀態指示分別代表什麼意思？ DCD （ Data Carrier Detect 資料偵測載波） DTR（Data Terminal Ready，資料終端準備好） DSR（Data Set Ready 資料準備好） RTS（ Request To Send 請求發送） CTS（Clear To Send 清除發送） 在這五個控制訊號中，DTR和RTS是DTE裝置（資料終端設備，在實際應用中就是路由器）發出的，DSR、CTS和DCD是DCE裝置（資料電路終結裝置，在實際中就是各種基帶MODEM）發出的。 這五個控制訊號的協商機制如下： 1、在路由器的串口沒有配置流控命令的情況下，只要一上電，DTR和RTS就會被置成有效（即只要一加電這兩個狀態就UP，不管串口有沒有接電纜），當路由器檢測到對端送過來的DSR、CTS和DCD三個訊號時，串口的物理狀態就上報UP(任何一個物理訊號無效都不會報UP，或者說，這三個訊號中只要有一個為DOWN，路由器串口的物理狀態就處於DOWN的狀態)。 另外，如果在路由器的串口上配置了NO DETECT DSR-DTR命令，DTE側（路由器）就不會檢測對端是否送過來DSR和CTS訊號，只要檢測到DCD訊號，物理層就報UP。 2、如果在路由器的串口上配置了流控命令（具體命令為flowcontrol auto），RTS和CTS兩個訊號就會用於流量控制（路由器串口和基帶Modem之間的資料發送、接收流控）。當出現資料處理不及時的情況，這兩個控制訊號就可能處於DOWN的狀態

 

 

轉自：http://blog.csdn.net/zeroboundary/article/details/8966586

最近太忙了，沒時間寫對Ucos-II的移植，先將工作中容易搞錯的一個知識點記錄下來，關於CTS與RTS的。

在RS232中本來CTS 與RTS 有明確的意義，但自從賀氏(HAYES ) 推出了聰明貓(SmartModem)後就有點混淆了，不過現在這種意義為主流意義的，各大晶片製造廠家對UART控制器的流控基本採用HAYES MODEM流控解釋。

在RS232中RTS 與CTS 是用來半雙工模式下的方向切換，本文不解釋；

如果UART只有RX、TX兩個訊號，要流控的話只能是軟流控；如果有RX，TX，CTS，RTS 四個訊號，則多半是支援硬流控的UART；如果有 RX，TX，CTS ，RTS ，DTR，DSR 六個訊號的話，RS232標準的可能性比較大。

SIMCOM公司對RTS/CTS的解釋：

（要注意區別是不是講串口支援硬流控的RTS/CTS，別看為益，在和瑞芯微調試硬體流控時，別這個非主流的解釋搞得暈頭轉向的，下面用灰色小字型表示）

RTS是模組的輸入端，用於MCU通知模組，MCU是否準備好，模組是否可向MCU發送資訊，RTS的有效電平為低。

CTS是模組的輸出端，用於模組通知MCU，模組是否準備好，MCU是否可向模組發送資訊，CTS的有效電平為低

HAYES Modem中的RTS ，CTS 是用來進 行硬體流控的。現在通常UART的RTC、CTS的含義指後者，即用來做硬流控的。

硬流控的RTS、CTS：

（現在做串口使用RTS/CTS必看內容，因為MTK/）

RTS （Require ToSend，發送請求）為輸出訊號，用於指示本裝置準備好可接收資料，低電平有效，低電平說明本裝置可以接收資料。

CTS （Clear ToSend，發送允許）為輸入訊號，用於判斷是否可以向對方發送資料，低電平有效，低電平說明本裝置可以向對方發送資料。

此處有人將CTS翻譯為發送允許，我感覺的確比翻譯為清除發送好。因為CTS是對方的RTS控制己方的CTS是否允許發送的功能。

用AP與MODEM採用流控收發串口資料舉例：

CTS 為輸入

RTS 為輸出

AP的CTS對接MODEM的RTS；MODEM的CTS對接AP的RTS。

 

預設啟動時：

AP的CTS為高

AP的RTS為低

MODEM的CTS       高     但極容易被拉低

MODEM的RTS       低

預設休眠時

MODEM的CTS       高     但極容易被拉低

MODEM的RTS       高

 

其中CTS用電壓表測量電壓時發現：在測量最初的大概200ms時，為高電平，然後電壓值不斷下降，變成低電平，這說明CTS懸空時應該為高，這中高電平僅僅是一定量的正電荷而已。

不知道晶片設計時，規格說明書為什麼要寫CTS預設為高，CTS僅僅是輸入端，不需要什麼預設值啊。並且在流控開啟情況下，不接CTS與RTS，也是可以正常3根線（RXD/TXD/GND）通訊的，這說明不接RTS/CTS時，CTS為低電平才對。為何實際使用與晶片規格說明書不一致，可能是被外殼金屬蓋幹擾到低電平了，畢竟自己用的模組，CTS是如此靠近低電平的金屬保護蓋，並且CTS為輸入口，沒有上拉下拉電平能力。

 

AP與MODEM的流控這樣通訊的：

AP串口可用時，將AP-RTS拉低，MODEM-CTS檢測到AP-RTS為低，知道AP串口已準備好，可以發送資料；

AP串口不可用時，將AP-RTS拉高，MODEM-CTS檢測到AP-RTS為高，知道AP串口還未準備好，就不會放資料。

MODEM串口可用與不可用時的互動是同樣道理。

 

沒有串口控制器，用中斷和普通IO口即可實現RTS與CTS功能。

RTS用GPIO實現，串口就緒拉低電平，串口忙拉高電平

CTS用中斷實現，檢測到低電平，將串口資料發送出去，檢測到高電平則保留串口資料直到檢測到低電平為止。

 

下面是摘錄網上有用的參考資料：

假定A、B兩裝置通訊，A裝置的RTS 串連B裝置的CTS ；A裝置的CTS 串連B裝置的RTS 。前一路訊號控制B裝置的發送，後一路訊號控制A裝置的發送。對B裝置的發送（A裝置接收）來說，如果A裝置接收緩衝快滿的時發出RTS 訊號（意思通知B裝置停止發送），B裝置通過CTS 檢測到該訊號，停止發送；一段時間後A裝置接收緩衝有了空餘，發出RTS 訊號，指示B裝置開始發送資料。A裝置發（B裝置接收）類似。上述功能也能在資料流中插入Xoff（特殊字元）和Xon（另一個特殊字元）訊號來實現。A裝置一旦接收到B裝置發送過來的Xoff，立刻停止發 送；反之，如接收到B裝置發送過來的Xon，則恢複發送資料給B裝置。同理，B裝置也類似，從而實現收發雙方的速度匹配。

半雙工的方向切換：RS232中使用DTR（Date Terminal Ready，資料終端準備）與DSR（Data Set Ready ，資料裝置準備好）進行主流控，類似上述的RTS 與CTS 。對半雙工的通訊的DTE（Date Terminal Equipment，資料終端設備）與DCE（Data circuitEquipment ）來說，預設的方向是DTE接收，DCE發送。如果DTE要發送資料，必鬚髮出RTS 訊號，請求發送資料。DCE收到後如果空閑則發出CTS 回應RTS 訊號，表示響應請求，這樣通訊方向就變為DTE->TCE，同時RTS 與CTS 訊號必須一直保持。從這裡可以看出，CTS ，TRS雖然也有點流控的意思（如CTS 沒有發出，DTE也不能發送資料），但主要是用來進行方向切換的。

 

流量控制在串列通訊中的作用

這裡講到的“流”，當然指的是資料流。資料在兩個串口之間傳輸時，常常會出現遺失資料的現象，或者兩台電腦的處理速度不同，如台式機與單片機之間的通訊，接收端資料緩衝區已滿，則此時繼續發送來的資料就會丟失。現在我們在網路上通過MODEM進行資料轉送，這個問題就尤為突出。流量控制能解決這個問題，當接收端資料處理不過來時，就發出“不再接收”的訊號，發送端就停止發送，直到收到“可以繼續發送”的訊號再發送資料。因此流量控制可以控制資料轉送的進程，防止資料的丟失。PC機中常用的兩種流量控制是硬體流量控制（包括RTS/CTS、DTR/CTS等）和軟體流量控制XON/XOFF（繼續/停止），下面分別說明。

 

硬體流量控制

硬體流量控制常用的有RTS/CTS流量控制和DTR/DSR（資料終端機就緒/資料設定就緒）流量控制。

硬體流量控制必須將相應的電纜線連上，用RTS/CTS（請求發送/清除發送）流量控制時，應將通訊兩端的RTS、CTS線對應相連，資料終端設備（如電腦）使用RTS來起始數據機或其它資料通訊裝置的資料流，而資料通訊裝置（如數據機）則用CTS來起動和暫停來自電腦的資料流。這種硬體握手方式的過程為：我們在編程時根據接收端緩衝區大小設定一個高位標誌（可為緩衝區大小的75％）和一個低位標誌（可為緩衝區大小的25％），當緩衝區內資料量達到高位時，我們在接收端將CTS線置低電平（送邏輯0），當發送端的程式檢測到CTS為低後，就停止發送資料，直到接收端緩衝區的資料量低於低位而將CTS置高電平。RTS則用來標明接收裝置有沒有準備好接收資料。

常用的流量控制還有還有DTR/DSR（資料終端機就緒/資料設定就緒）。我們在此不再詳述。由於流量控制的多樣性，我個人認為，當軟體裡用了流量控制時，應做詳細的說明，如何接線，如何應用。

 

軟體流量控制

由於電纜線的限制，我們在普通的控制通訊中一般不用硬體流量控制，而用軟體流量控制。一般通過XON/XOFF來實現軟體流量控制。常用方法是：當接收端的輸入緩衝區內資料量超過設定的高位時，就向資料發送端發出XOFF字元（十進位的19或Control-S，裝置編程說明書應該有詳細闡述），發送端收到XOFF字元後就立即停止發送資料；當接收端的輸入緩衝區內資料量低於設定的低位時，就向資料發送端發出XON字元（十進位的17或Control-Q），發送端收到XON字元後就立即開始發送資料。一般可以從裝置配套來源程式中找到發送的是什麼字元。

應該注意，若傳輸的是位元據，標誌字元也有可能在資料流中出現而引起誤操作，這是軟體流量控制的缺陷，而硬體流量控制不會有這個問題。

 

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