一硼砰、串口簡介

RS232、RS485和RS422都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)会傲，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的，RS-232在1962年發(fā)布拙泽，命名為EIA-232-E淌山，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容顾瞻。

RS-422由RS-232發(fā)展而來泼疑，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。為改進(jìn)RS-232通信距離短荷荤、速率低的缺點(diǎn)退渗，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s蕴纳，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100kb/s時(shí)）氓辣，并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送袱蚓、多機(jī)接收的單向钞啸、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。

為擴(kuò)展應(yīng)用范圍体斩，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)梭稚，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力絮吵，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上弧烤，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍蹬敲，后命名為TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)暇昂。由于EIA提出的建議標(biāo)準(zhǔn)都是以“RS”作為前綴，所以在通訊工業(yè)領(lǐng)域伴嗡，仍然習(xí)慣將上述標(biāo)準(zhǔn)以RS作前綴稱謂急波。

RS232、RS422與RS485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性作出規(guī)定瘪校，而不涉及插件澄暮、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議（如各類工業(yè)總線協(xié)議）阱扬。

二泣懊、RS232串行接口標(biāo)準(zhǔn)

RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)，采用不平衡傳輸方式麻惶，即所謂單端通訊馍刮。

典型的RS-232接線信號(hào)電壓為負(fù)邏輯關(guān)系，規(guī)定以-5V~-15V為高電平窃蹋，+3V~+15V為低電平渠退，噪聲容限為2V。而典型的信號(hào)接收器按TTL標(biāo)準(zhǔn)脐彩，高電平3.6~5V碎乃，低電平0V~2.4V，因此惠奸，RS-232C不能和TTL電平直接相連梅誓，使用時(shí)必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，否則將使TTL電路燒壞佛南。

1梗掰、9線串口常用信號(hào)腳說明

2、RS-232串口通信接線方式（三線制）

首先嗅回，串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實(shí)現(xiàn)：

同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連及穗，兩個(gè)串口相連或一個(gè)串口和多個(gè)串口相連

同一個(gè)串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連

對(duì)9針串口和25針串口，均是2與3直接相連绵载；

兩個(gè)不同串口（不論是同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的兩個(gè)串口或分別是不同計(jì)算機(jī)的串口）只要記住一個(gè)原則：接收數(shù)據(jù)針腳（或線）與發(fā)送數(shù)據(jù)針腳（或線）相連埂陆，彼此交叉苛白，信號(hào)地對(duì)應(yīng)相接即可。

3焚虱、RS-232缺陷

（1）接口的信號(hào)電平值較高购裙，易損壞接口電路的芯片。RS232接口任何一條信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系鹃栽。即：邏輯“1”為-3 — -15V躏率；邏輯“0”：+3—+15V，噪聲容限為2V民鼓。即要求接收器能識(shí)別高于+3V的信號(hào)作為邏輯“0”薇芝，低于-3V的信號(hào)作為邏輯“1”，TTL電平為5V為邏輯正丰嘉，0為邏輯負(fù)夯到。與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。

（2）傳輸速率較低供嚎，在異步傳輸時(shí)黄娘，比特率為20Kbps（規(guī)定：速率低于20kb/s時(shí)峭状，傳輸距離可以到15m）克滴；因此在51CPLD開發(fā)板中，綜合程序波特率只能采用19200优床。

（3）接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式劝赔，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱胆敞。

（4）傳輸距離有限着帽，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能用在15米左右移层。

RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收仍翰、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3～7kΩ观话。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信予借。

三、RS-422與RS-285串行接口標(biāo)準(zhǔn)

1频蛔、平衡傳輸

RS-422灵迫、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式晦溪，也稱作平衡傳輸瀑粥，它使用一對(duì)雙絞線，將其中一線定義為A三圆，另一線定義為B狞换。??

通常情況下避咆，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2～+6V哀澈，是一個(gè)邏輯狀態(tài)牌借，負(fù)電平在-2～6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)割按。另有一個(gè)信號(hào)地C膨报，在RS-485中還有一“使能”端，而在RS-422中這是可用可不用的适荣∠帜“使能”端是用于控制發(fā)送驅(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí)弛矛，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器處于高阻狀態(tài)够吩，稱作“第三態(tài)”，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)丈氓。?

接收器也作與發(fā)送端相對(duì)的規(guī)定周循，收、發(fā)端通過平衡雙絞線將AA與BB對(duì)應(yīng)相連万俗，當(dāng)在收端AB之間有大于+200mV的電平時(shí)湾笛，輸出正邏輯電平，小于-200mV時(shí)闰歪，輸出負(fù)邏輯電平嚎研。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6V之間。

2库倘、RS-422電氣規(guī)定

RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”临扮，它定義了接口電路的特性。實(shí)際上還有一根信號(hào)地線教翩，共5根線杆勇。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)饱亿，最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)蚜退。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Salve）路捧，從設(shè)備之間不能通信关霸，所以RS-422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k杰扫，故發(fā)端最大負(fù)載能力是10×4k+100Ω（終端電阻）队寇。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向章姓，各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線）實(shí)現(xiàn)佳遣。

RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米）识埋，最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比零渐，在100kb/s速率以下窒舟，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸诵盼。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s惠豺。???

RS-422需要一終端電阻，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗风宁。在距離傳輸時(shí)可不需終端電阻洁墙，即一般在300米以下不需終端電阻。終端電阻接在傳輸電纜的最遠(yuǎn)端戒财。

3热监、RS-485電氣規(guī)定

由于RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，所以RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相仿饮寞。如都采用平衡傳輸方式孝扛、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式幽崩，二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信苦始。??

而采用四線連接時(shí)，與RS-422一樣只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多的通信歉铝，即只能有一個(gè)主（Master）設(shè)備盈简，其余為從設(shè)備凑耻，但它比RS-422有改進(jìn)太示，?無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個(gè)設(shè)備。?

RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的香浩，RS-485是-7V至+12V之間类缤，而RS-422在-7V至+7V之間，RS-485接收器最小輸入阻抗為12k邻吭，RS-422是4k餐弱；RS-485滿足所有RS-422的規(guī)范，所以RS-485的驅(qū)動(dòng)器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用囱晴。

RS-485與RS-422一樣膏蚓，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s畸写。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比驮瞧，在100kb/s速率以下，才可能使用規(guī)定最長的電纜長度枯芬。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸论笔。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s采郎。

RS-485需要2個(gè)終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗狂魔。在矩距離傳輸時(shí)可不需終接電阻蒜埋，即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸總線的兩端最楷。