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RS232 RTS/CTS協(xié)議

RTS/CTS協(xié)議

RTS/CTS協(xié)議(Request To Send/Clear To Send)

即請求發(fā)送/允許發(fā)送協(xié)議,相當于一種握手協(xié)議,主要用來解決"隱藏終端"問題。"隱藏終端"(Hidden Stations)是指,基站A向基站B發(fā)送信息,基站C未偵測到A也向B發(fā)送,故A和C同時將信號發(fā)送至B,引起信號沖突,最終導致發(fā)送至B的信號都丟失了。"隱藏終端"多發(fā)生在大型單元中(一般在室外環(huán)境),這將帶來效率損失,并且需要錯誤恢復機制。當需要傳送大容量文件時,尤其需要杜絕"隱藏終端"現(xiàn)象的發(fā)生。IEEE802.11提供了如下解決方案。在參數(shù)配置中,若使用RTS/CTS協(xié)議,同時設置傳送上限字節(jié)數(shù)----一旦待傳送的數(shù)據(jù)大于此上限值時,即啟動RTS/CTS握手協(xié)議:首先,A向B發(fā)送RTS信號,表明A要向B發(fā)送若干數(shù)據(jù),B收到RTS后,向所有基站發(fā)出CTS信號,表明已準備就緒,A可以發(fā)送,而其余欲向B發(fā)送數(shù)據(jù)的基站則暫停發(fā)送;雙方在成功交換RTS/CTS信號(即完成握手)后才開始真正的數(shù)據(jù)傳遞,保證了多個互不可見的發(fā)送站點同時向同一接收站點發(fā)送信號時,實際只能是收到接收站點回應CTS的那個站點能夠進行發(fā)送,避免了沖突發(fā)生。即使有沖突發(fā)生,也只是在發(fā)送RTS時,這種情況下,由于收不到接收站點的CTS消息,大家再回頭用DCF提供的競爭機制,分配一個隨機退守定時值,等待下一次介質空閑DIFS后競爭發(fā)送RTS,直到成功為止。

 

解釋一:
RTS:終端我準備發(fā)數(shù)據(jù)給你,快用CTS應答,準備好沒?
CTS:好了,來吧

解釋二:
CTS:主機,我有數(shù)據(jù),請求接收
RTS:我是主機,就緒,請求發(fā)送。

SIMCOM公司的解釋,RTS和CTS似乎是獨立的
RTS是模塊的輸入端,用于MCU通知模塊,MCU是否準備好,模塊是否可向MCU發(fā)送信息,RTS的有效電平為低。
CTS是模塊的輸出端,用于模塊通知MCU,模塊是否準備好,MCU是否可向模塊發(fā)送信息,CTS的有效電平為低

一是RS232標準
二是MODEM的硬件流控
SIMCOM公司的解釋完全正確

     很久很久以前,計算機還沒有出現(xiàn),那時就已經(jīng)存在了(計算機)史前的串口設備(電傳打字機,工控測量設備,通信調(diào)制解調(diào)器),為了連接這些串口,EIA制定了RS232標準,采用DB25接插件,支持同步和異步串口,D型的接口可以有效防止插反。標準化給使用帶來了便利。
     時光荏苒,個人計算機出現(xiàn)了,這些已有的串口設備毫無疑問地成為了最初的外設,自然而然地RS232標準被個人計算機采納。但是設備制造商傾向于體積更小,成本更低的接口,因此,將DB25中未使用的和支持同步模式的引腳去掉,形成DB9。最初的情況相當混亂,因為DB9只定義了信號,卻沒有指定信號和引腳的對應關系,各個制造商只能自行定義。幸運的是,IBM的PC成了工業(yè)標準,DB9逐漸統(tǒng)一到IBM的定義上來。
     DB9只有9根線,遵循RS232標準。定義如下:
     DTR,DSR------DTE設備準備好/DCE設備準備好。主流控信號。
     RTS,CTS------請求發(fā)送/清除發(fā)送。用于半雙工時,收發(fā)切換。屬于輔助流控信號。半雙工的意思是說,發(fā)的時候不收,收的時候不發(fā)。那么怎么區(qū)分收發(fā)呢?缺省時是DCE向DTE發(fā)送數(shù)據(jù),當DTE決定向DCE發(fā)數(shù)據(jù)時,先有效RTS,表示DTE希望向DCE發(fā)送,一般DCE不能馬上轉換收發(fā)狀態(tài),DTE就通過監(jiān)測CTS是否有效來判斷可否發(fā)送,這樣避免了DTE在DCE未準備好時發(fā)送所導致的數(shù)據(jù)丟失。
     全雙工時,這兩個信號一直有效即可。
    
     隨著計算機的日益普及,很多非RS232的串口也要接入PC機,如果為每一種新出現(xiàn)的串口都增加一個新的I/O口顯然不現(xiàn)實,因為PC后面板位置有限,因此,將RS232串口和非RS232串口都通過RS232口接入是最佳方案。UART的U(通用)指的就是這個意思。早期ROM BIOS和DOS里的通信軟件都是為RS232設計的,在沒有檢測到DCD有效前不會發(fā)送數(shù)據(jù),因此,就連發(fā)送一個字符這樣樸素的應用也要給出DCD、DTR、DSR等控制信號。因此,串口接頭上要將一些控制線短接,或者干脆繞過系統(tǒng)軟件自己寫通信程序。
     到此,UART的涵義就總結為:通用的 異步 (串行) I/O口。
     就在UART冠以通用二字,準備一統(tǒng)江湖的時候,制造商們不滿于它的速度、體積和靈活性(軟件可配置),推出了USB和1394串口。目前,筆記本上的UART串口有被取消的趨勢,因而有網(wǎng)友發(fā)出了“沒有串口,吾誰與歸”的慨嘆,古今多少事,都付笑談中,USB取代UART是后話,暫且不表。
     話說自從賀氏(Hayes)公司推出了聰明貓(SmartModem),他們制定的MODEM接口就成了業(yè)界標準,自此以后,所有公司制造的兼容貓都符合賀氏標準(連AT指令也兼容,大家一起抄他唄)。
     細觀賀氏制定的MODEM串口,與RS232標準大不相同。DTR在整個通信過程中一直保持有效,DSR在MODEM上電后/可以撥號前有效(取決于軟件對DSR的理解),在通信過程的任意時刻,只要DTR/DSR無效,通信過程立即終止。在某種意義上,這也可以算是流控,但肯定不是RS232所指的那種主流控。如果拘泥于RS232,你是不會理解DTR和DSR的用途的。
     賀氏不但改了DTR和DSR,竟然連RTS和CTS的涵義也重新定義了。因此,RTS和CTS已經(jīng)不具有最開始的意義了。從字面理解RTS和CTS,是用于半雙工通信的,當DTE想從收模式改為發(fā)模式時,就有效RTS請求發(fā)送,DCE收到RTS請求后不能立即完成轉換,需要一段時間,然后有效CTS通知DTE:DCE已經(jīng)轉到發(fā)模式,DTE可以開始發(fā)送了。在全雙工時,RTS和CTS都缺省置為有效即可。然而,在賀氏的MODEM串口定義中,RTS和CTS用于硬件流控,和什么勞什子的全雙工/半雙工一點關系也沒有。
     注意,硬件流控是靠軟件實現(xiàn)的,之所以強調(diào)“硬件”二字,僅僅是因為硬件流控提供了用于流量情況指示的硬件連線,并不是說,你只要把線連上,硬件就能自己流控。如果軟件不支持,光連上RTS和CTS是沒有用的。
     RTS和CTS硬件流控的軟件算法如下:(RTS有效表示PC機可以收,CTS有效表示MODEM可以收,這兩個信號互相獨立,分別指示一個方向的流量情況。)

    
     PC端處理:
       發(fā). 當 發(fā)現(xiàn)(不一定及時發(fā)現(xiàn)) CTS (-3v to -15v)無效時,停止發(fā)送,
           當 發(fā)現(xiàn)(不一定及時發(fā)現(xiàn)) CTS (3v to 15v)有效時,恢復發(fā)送;

       收. 0<M<N<LEN_OF_RX_BUFFERS
           當接收buffers中的bytes<M 時,給 RTS 有效信號(+3v to +15v),
           當接收buffers中的bytes>N 時,給 RTS 無效信號(-3v to -15v);

     MODEM端處理:
            同上,但RTS與CTS交換。

 

 

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