在单片机系统的设计中，经常遇到需要与pc进行通信的问题。一般单片机都提供有uart接口，而普通pc机也都有1～2个rs-232口，所以，实际使用时经常用rs-232进行单片机与计算机间的通信。在近距离通信中，以零调制三线经济型使用最为广泛。

　　rs -232标准是广泛使用的串行通信标准，但使用的电平与ttl和mos电平完全不同，逻辑“0”至少为+3v，逻辑“1”至少为-3v，而单片机系统则使用ttl电平或mos电平。因此，需要使用接口电路来实现ttl电平或mos电平与rs-232电平之间的转换。目前已有现成的接口芯片可供选用，价格低一些的如mc地488（将ttl电平转换为rs-232c标准电平）和mc1489（将rs-232标准电平转换为ttl电平），但mc1488需要± 12v的供电电压。另外，也有许多使用单一的+5v供电芯片可供选择，如max2003，但此类芯睡价格不菲，且需要若干外围元件。在对体积和成本有较严格的要求时，进一步简化接口电路很有必要。

1 一种简单的接口电路

　　实用中，单片机与pc的通信通常采用半双工通信，这时，可以采用一种较简单的接口电路（如图 1所示）。在这种电路中，pc机的rxd上的逻辑高电平（小于-3v）是以“偷电”的方式从本身的txd端获得。这种电路的工作原理如下：

　　pc 机txd端的逻辑电平经t1后变为ttl电平或mos电平。在单片机txd端为逻辑低电平时，光耦的发光二极管发光，使得晶体管导通。其集电极的vcc （一般为+5v）加在pc机的rxd端；而在单片机txd端为逻辑高电平时，光耦的发光二极管不发光，晶体管截止。由于pc机的txd端在空闲时处于逻辑高电平（小于-3v），因此，这个电平便通过电阻r4加到其rxd端。这样，便实现了ttl电平或mos电平到rs-232电平的转换。但需要注意的是，由于pc机的rxd和rxd端通过电阻接到了一起，因此有时会出现pc机自发自收的情况，这一点需要在编程时加以处理。

2 电阻值的确定

　　图1电路中，r1、r2的取值范围较大，一般只要使得t1正常工作在开关状态下即可。r3的取值可按下式进行计算：

　　r3=(vcc-vf-vcs)/if

　　其中vcc是工作电源电压，vcs是单片机txd端的低电平电压（一般取0.2v），vf是光耦中的发光二极管导通时的正向压降（一般为1.1v左右），if是其正常工作电流（一般为10ma）。

　　r4 取值的合适与否是本电路的关键。取值过小，可能会在单片机发送逻辑低电平时，使pc机的rxd端电平受自身txd端的影响太大而导致电压过低，从而达不到逻辑低电平的要求而不能正确接收；取值过大，则会在单片机发送逻辑高电平时，pc机rxd端受其输入电阻的影响而不能将自身txd端的逻辑电平正确传送过来，这样也不能正确接收。实际上，r4的取值受多种因素的影响，其中包括：光耦中晶体管的特性、r2的值、二极管d的特性、pc机rxd端的输入电阻和输入电平、txd端的输出电阻和输出电平等。而这些因素中，尤以后两乾的影响为甚。

　　在pc 机系统中，异步通信适配器以ins8250通讯芯片为核心，再配以可进行电平转换的发送器和接收器电路而组成的。不同种类的pc机由于主板设计的不同，其 rs-232的特性也有差异，特别是rxd端的输入电阻和txd端的输出电阻相去甚远。因此，若要用计算的方法得到r4的取值，需要了解各种主板的电路设计，这样非常麻烦。但是对各种常见品牌计算机的rs-232口的特性进行测试却是相对简便的。笔者在各种常见品牌的近百台计算机上进行了测试，得到了可以在各种计算机上可正常使用的r4值，具体取值如表1所列。

表1 pc与单片机通信情况和r4值的关系

　　测试中，r2取10kω，d 采用in4148，光耦采用til117，其发光二极管的工作电流为10ma（推荐值）。改变r4的取值，检查pc能否和单片机系统进行通信，以及pc机在发送数据时是否被自己接到。实验发现，常用pc机的rs-232口根据外部特性可以分为几大类，现将每一类取一例示于表1中。表中的x1x2x3含义如下：

　　x1=0表示pc机发送数据时不能通过r4自收。

　　=1表示pc机发送数据进可以通过r4自收。

　　x2=0表示pc机发送的数据不能被单片机接收。

　　=1表示pc机发送的数据可以被单片机接收。

　　x3=0表示单片机发送的数据不能被pc机接收。

　　=1表示单片机发送的数据可以被pc机接收。

　　从表1中可以看出，尽管各种主板特性不同，但都有一段性相同的范围，即r4取12.2kω～20kω时，pc可以和单片机正常通信，且pc发送的数据也可以被它自己接收。这样，在设计电路时可以把r4取成15kω,从而使得该以与各种pc进行通信。但