RS232电平标准实战手记:为什么你的串口“通电却没声”?
你有没有遇到过这样的场景?
MCU代码烧好了,UART初始化无误,波特率、停止位、校验位全对得上;逻辑分析仪抓到TX引脚确实在翻转;但接上PLC或老式GPS模块后——终端里一片死寂,或者满屏乱码像打翻的调色盘。用万用表一量:TXD对GND只有0V和3.3V跳变,而RS232设备接口上却该有±12V……
这不是bug,是物理世界的语言不通。
RS232不是“另一个UART”,它是一套独立演化的模拟通信契约——它的“1”和“0”写在电压的极性与幅度里,而不是单片机IO口那几伏特的开关状态中。今天不讲标准文档里的定义堆砌,我们从一块焊歪的MAX232电容开始,把RS232电平转换这件事,掰开、揉碎、再亲手搭一遍。
你真正要理解的,从来不是“RS232是什么”,而是“它为什么非得这样设计”
先扔掉教科书式的术语。想象一下60年代的工厂车间:没有屏蔽双绞线,没有地线规范,控制柜里继电器咔哒作响,变频器嗡嗡辐射噪声。工程师面对的问题很朴素:
怎么让一个信号,在几十米长、没屏蔽、还挨着大功率电机的电缆上,稳稳当当地被另一头认出来?
答案就是:把“1”和“0”做得足够“重”、足够“反常”。
- 不用0V/5V这种容易被干扰淹没的摆幅,改用−12V和+12V——哪怕线上窜进2V噪声,接收端仍能干净地区分“这是1还是0”;
- 不用正逻辑(高=1),改用负逻辑(负=1)——空闲时线路天然保持负压,一旦断线,电压漂到中间区,软件立刻能感知“线掉了”;
- 不追求速度,而追求鲁棒:115.2kbps只准跑15米,但降速到9.6kbps,就能拖着几百米电缆走——这是给工业现场留的余量,不是技术落后。
所以RS232的电气规范(EIA