串列埠流控

流控作用

這裡講到的“流”，指的是資料流。資料在兩個串列埠之間傳輸時，當通訊雙方速率不匹配時，常常會出現丟失資料的現象。如臺式機與微控制器之間的通訊，若接收端資料緩衝區已滿，繼續傳送來的資料就會丟失。在早期網路訊號通過 MODEM 進行資料傳輸時，這個問題就尤為突出。因此，引出流控的概念，當接收端資料處理速度不夠時，就發出“不再接收”的訊號，傳送端就停止傳送，直到收到“可以繼續傳送”的訊號再傳送資料。因此流控制可以控制資料傳輸的程式，防止資料的丟失。常用的兩種流控制是硬體流控制（包括 RTS/CTS、DTR/CTS 等）和軟體流控制 XON/XOFF（繼續/停止），下面分別說明。

硬體流控

硬體流控常用的有 RTS/CTS 流控制和 DTR/DSR（資料終端就緒/資料設定就緒）流控制。實際應用主要以前者為主。訊號說明：

RTS - Request To Send，請求（對端）傳送，用於指示本裝置是否已經準備好接收資料。

CTS - Clear To Send，清除傳送。輸入訊號，用於判斷是否可以向對端傳送資料。

硬體流控首先必須確保硬體支援，用 RTS/CTS（請求傳送/清除傳送）流控制時，應將通訊兩端的RTS、CTS線交叉連線，資料終端裝置（如計算機）使用 RTS 來起始調變解調器或其它資料通訊裝置的資料流。資料通訊裝置（如調變解調器）則根據 CTS 訊號來起動和暫停來自計算機的資料流。工作原理為：根據接收端緩衝區大小設定一個高位標誌（如緩衝區大小的75％）和一個低位標誌（如緩衝區大小的25％），當緩衝區內資料量達到高位時，接收端將 RTS 訊號線置高電平（假設為 TTL 電平，低電平為有效狀態），當傳送端檢測到 CTS 為高電平後，就停止傳送資料，直到接收端緩衝區的資料量低於低位後將 RTS 恢復為低電平。RTS 用來標明接收裝置是否可以接收資料。

常用的流控制還有還有DTR/DSR（資料終端就緒/資料設定就緒）。我們在此不再詳述。由於流控制的多樣性，當軟硬體支援流控時，應做詳細的使用說明。

軟體流控

由於硬體流控有軟硬體的使用限制，因此在某些場合下會使用軟體流控進行替代。一般通過特殊字元 XON/XOFF 來實現軟體流控制。工作原理為：當接收端的輸入緩衝區內資料量超過設定的高位時，就向資料傳送端發出 XOFF 字元（十進位制的 19 或 Control-S，裝置程式設計說明書應該有詳細闡述），傳送端收到 XOFF 字元後就立即停止傳送資料；當接收端的輸入緩衝區內資料量低於設定的低位時，就向資料傳送端發出 XON 字元（十進位制的 17 或 Control-Q），傳送端收到 XON 字元後就立即開始傳送資料。

使用軟體流控時要避免採用的特殊流控字元與普通資料有衝突，以免普通資料誤認為特殊流控字元導致通訊異常。因此實際應用時要根據通訊場景進行特殊字元替換，組合等方式來確保通訊穩定。