1. 前言

RS232端口几乎是所有x86计算机必备的端口，它可以连接FAX/MODEM设备、串行鼠标器、串行小键盘、采集模块、PLC等，还可以连接RS232-RS485适配接头，控制RS485网络设备。RS232端口广泛采用9芯D型接头，具有接线简单、传输速率高、传数据可靠等优点。除了Tx/Rx方式的高效数据传输外，RS232接口还具备直接I/O输入输出能力。本文介绍的是利用RS232接口直接完成4路数字量信号的输入，可广泛地应用于机关开关式传感器、临近感应式传感器、霍尔效应式传感器、小型机械键盘、TTL信号的输入。除此之外，利用简单的I/O操作，还可实现RS232口的多路模拟信号采集。简单的串口I/O操作，只是利用RS232口的MCR及MSR寄存器，无需串口初始化及波特率设置等烦琐操作。

2. RS232的端口安排

计算机正常启动后，RS232端口COM1、COM2、COM3、COM4的地址一般被安排在3F8、2F8、3E8、2E8，用于了解外部状态的寄存器地址则被分别设置为3FE、2FE、3EE、2EE，用于控制外部设备的寄器地址则被设置3FC、2FC、3EC、2EC，。RS232接口的针脚安排如下：

由于大多数x86计算机都使用9芯D型接头。下面讲述的寄存器安排，均指的是9芯D型接头。

上面的列表对RS232寄存器进行了必要的简化。MCR寄存器用于控制D型接头的7脚和4脚，MSR用于读取1、9、8、6脚的状态，5脚为地。标有X的位用于其它用途，本文不作介绍。

3. RS232窃电技术

EIA-RS232标准中未定义电源输出引脚，所以RS232接口中找不到电源输出针脚，只能间接地从RS232的其它引脚中获取电源。最直接的方法是利用PIN7和PIN4两个针脚，它们足以驱动CD4093、LM324等MOS型IC芯片器件。除此之外，还可以用下述方法从Tx和Rx引脚中获取电源。

Tx和Rx在传输信号时是正负变化的，图中的二极管D1和D2可以从Rx和Tx中获取一定的能量供后续电路使用。由于本文的直接I/O不使用Tx和Rx传输数据，因此对RS232的窃电只使用PIN7和PIN4，电路图如下：

比较好的窃电方法是上述两种方法的结合，电路图如下：

4. TTL信号的采集

RS232接口可以直接采集TTL信号，TTL信号电平与RS232的标准规定是不一样的，但TTL信号电平在RS232标准规定电平之内，所以TTL信号可以直接通过RS232进行采集。谈到RS232直接I/O操作，就要考虑MSR寄存器。

QBASIC采集例程

PINS =INP(&H3FE)

BIT7 = (PINS AND 128) / 128

BIT6 = (PINS AND 64) / 64

BIT5 = (PINS AND 32) / 32

BIT4 = (PINS AND 16) / 16

TC++采集例程

#include<conio.h>

#include<stdio.h>

main()

{

int ISTATU,BNC,BIT7,BIT6,BIT5,BIT4;

ISTATU = inportb(0x3fe);

BIT7 = (ISTATU&128) / 128

BIT6 = (ISTATU& 64) / 64

BIT5 = (ISTATU& 32) / 32

BIT4 = (ISTATU& 16) / 16

}

Visual Basic采集例程

由于Visual Basic本身不具备端口处理能力。因此，要借助于外部的动态链接库实现对端口的操作。WINACQ.DLL和WINACQ32.DLL是比较适用的动态链接库。前者用于VB2.0及VB3.0在WIN3X环境下的程序开发，后者用于VB5.0及VB6.0在WIN9X环境下的控制开发。您可以任意使用传播这两个动态链接库。

l VB2或VB3编程

在MODULE1.BAS模块中声明送数函数

DECLARE FUNCTION OUTDATA LIB "WINACQ.DLL"

(BYVAL WPP AS INTEGER,BYVAL WMM AS INTEGER)

AS INTEGER

其中WPP: 端口地址 WMM: 数据

在MODULE1.BAS模块中再声明取数函数

DECLARE FUNCTION FETDATA LIB "WINACQ.DLL"

(BYVAL WPP AS INTEGER) AS INTEGER

其中WPP: 端口地址 函数返回值即为读取的数据

在FORM1窗体上放一个COMMAND1钮，其下面填写代码：

ISTATU = FETDATA(&H3FE)

BIT7 = (ISTATU AND 128) / 128

BIT6 = (ISTATU AND 64) / 64

BIT5 = (ISTATU AND 32) / 32

BIT4 = (ISTATU AND 16) / 16

l VB5或VB6编程

在VB5或VB6下编程与在VB2或VB3下编程类似。

在MODULE1.BAS模块中声明送数函数

DECLARE FUNCTION OUTDATA LIB "WINACQ32.DLL"

(BYVAL WPP AS INTEGER,BYVAL WMM AS INTEGER)

AS INTEGER

其中WPP: 端口地址 WMM: 数据

在MODULE1.BAS模块中再声明取数函数

DECLARE FUNCTION FETDATA LIB "WINACQ32.DLL"

(BYVAL WPP AS INTEGER) AS INTEGER

其中WPP: 端口地址 函数返回值即为读取的数据

在FORM1窗体上放一个COMMAND1钮，其下面填写代码：

ISTATU = FETDATA(&H3FE)

BIT7 = (ISTATU AND 128) / 128

BIT6 = (ISTATU AND 64) / 64

BIT5 = (ISTATU AND 32) / 32

BIT4 = (ISTATU AND 16) / 16

上述编程需要将WINACQ.DLL及WINACQ32.DLL拷贝到WINDOWS\SYSTEM目录及WINDOWS\SYSTEM32目录下面去。

采集到的BIT7、BIT6、BIT5、BIT4意义如下：

由此可以看出，我们通过软件连续读取MSR寄存器的状态就直接反应了RS232口D型接头的针脚的电平情况。