一膊毁、串口概念

串行接口(Serial Interface) 簡稱串口胀莹，也稱串行通信接口或串行通訊接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的擴(kuò)展接口婚温。
串行接口是指數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送描焰，其特點是通信線路簡單，只要一對傳輸線就可以實現(xiàn)雙向通信（可以直接利用電話線作為傳輸線），從而大大降低了成本荆秦，特別適用于遠(yuǎn)距離通信篱竭，但傳送速度較慢。
通常步绸，串口用于傳輸ASCII數(shù)據(jù)掺逼。 通信使用3根線完成：（1）地線；（2）發(fā)送線瓤介；（3）接收線吕喘。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)的同時在另一根線上接收數(shù)據(jù)刑桑。 這種方式稱為全雙工傳輸氯质。 其他線用于握手，但不是必須的祠斧。 串口通信最重要的參數(shù)是波特率闻察、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗位琢锋。 對于兩個進(jìn)行通信的端口蜓陌，這些參數(shù)必須匹配：

1. 波特率是衡量通信速度的參數(shù)。它表示每秒鐘傳送的位數(shù)吩蔑。
2. 數(shù)據(jù)位是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。 每個包是指一個字節(jié)填抬，包括開始/停止位烛芬、數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位。
3. 停止位用于表示單個包的最后一位飒责。
4. 奇偶校驗位是用于串口通信的一種簡單的檢錯方式赘娄。有四種檢錯方式：偶、奇宏蛉、高和低遣臼。當(dāng)然沒有校驗位也是可以的。

二拾并、RS-232

RS-232（ANSI/EIA-232標(biāo)準(zhǔn)）是IBM-PC及其兼容機(jī)上的串行連接標(biāo)準(zhǔn)揍堰。用途十分廣泛，比如連接鼠標(biāo)嗅义、打印機(jī)或者調(diào)制解調(diào)器屏歹，同時也可以接工業(yè)儀器儀表。用于驅(qū)動和連線的改進(jìn)之碗，實際應(yīng)用中RS-232的傳輸長度或者速度常常超過標(biāo)準(zhǔn)的值蝙眶。RS-232只限于PC串口和設(shè)備間點對點的通信。RS-232串口通信最遠(yuǎn)距離是50英尺褪那。

RS-232特點

RS-232是現(xiàn)在主流的串行通信接口之一幽纷。由于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早式塌，難免有不足之處，主要有以下四點：

1. 接口的信號電平值較高友浸，易損壞接口電路的芯片峰尝。RS232接口任何一條信號線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏輯“1”為-3—-15V尾菇；邏輯“0”：+3—+15V境析，噪聲容限為2V。即要求接收器能識別高于+3V的信號作為邏輯“0”派诬，低于-3V的信號作為邏輯“1”劳淆，TTL電平為5V為邏輯正，0為邏輯負(fù)默赂。與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接沛鸵。
2. 傳輸速率較低，在異步傳輸時缆八，比特率為20Kbps曲掰；因此在51CPLD開發(fā)板中，綜合程序波特率只能采用19200奈辰，也是這個原因栏妖。
3. 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾奖恰，所以抗噪聲干擾性弱吊趾。
4. 傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺瑟啃，實際上也只能用在15米左右论泛。

三、RS-422

RS-422 (EIA RS-422-A Standard)是Apple Macintosh計算機(jī)的串口連接標(biāo)準(zhǔn)蛹屿。RS-422使用差分信號屁奏，RS-232使用非平衡參考地的信號。差分傳輸使用兩根線發(fā)送和接收信號错负，對比RS-232坟瓢，它能更好的抗噪聲和有更遠(yuǎn)的傳輸距離。在工業(yè)環(huán)境中更好的抗噪性和更遠(yuǎn)的傳輸距離是一個很大的優(yōu)點犹撒。

RS-422特性

RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道载绿，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對單獨(dú)的雙絞線）油航。
RS-422的最大傳輸距離為4000英尺（約1219米）崭庸，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，在100kb/s速率以下怕享，才可能達(dá)到最大傳輸距離执赡。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。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函筋。
RS-422需要一終接電阻沙合，要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸時可不需終接電阻跌帐，即一般在300米以下不需終接電阻首懈。終接電阻接在傳輸電纜的最遠(yuǎn)端。

四谨敛、RS-485

RS-485（EIA-485標(biāo)準(zhǔn)）是RS-422的改進(jìn)究履，因為它增加了設(shè)備的個數(shù)，從10個增加到32個脸狸，同時定義了在最大設(shè)備個數(shù)情況下的電氣特性最仑，以保證足夠的信號電壓。 有了多個設(shè)備的能力炊甲，你可以使用單個RS-485串口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)泥彤。 由于出色抗噪和多點通訊能力，在工業(yè)應(yīng)用中建立連向PC機(jī)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)卿啡、其他數(shù)據(jù)收集控制器吟吝、HMI或者其他操作時，串行連接會選擇RS-485颈娜。 RS-485是RS-422的擴(kuò)展集爸黄，因此所有的RS-422設(shè)備可以被RS-485控制。RS-485可以用超過4000英尺的線進(jìn)行串行通信揭鳞。

RS-485特點

RS-485用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線梆奈。應(yīng)用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)野崇，其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。
針對RS-232-C的不足亩钟，新標(biāo)準(zhǔn)RS-485具有以下特點：

1. RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差+2V～+6V表示乓梨，邏輯“0”以兩線間的電壓差-6V～-2V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了清酥，就不容易損壞接口電路芯片扶镀，且該電平與TTL電平兼容，刻方便與TTL電路連接焰轻。
2. 數(shù)據(jù)最高傳輸速率為：10Mbps
3. RS-485接口采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合臭觉，抗共模干擾能力強(qiáng)，即抗噪聲性能好。
4. RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值4000英尺蝠筑，實際上可達(dá)3000米狞膘。
5. RS-232-C接口在總線上只允許連接一個收發(fā)器，即單站能力什乙；而RS-485接口在總線上只允許連接多達(dá)128個收發(fā)器挽封，即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)臣镣。

五辅愿、引腳功能

DB9.png

（一）RS-232引腳功能

（二）RS-422和485引腳功能

六、RS-232/RS-422/RS-485三者間的區(qū)別

RS-232忆某、RS-422和RS-485.png

七亦鳞、參考資料

RS-232、RS-422棒坏、RS-485串口通信基本概念
一文讀懂RS-232與RS-422及RS-485三者之間的特性與區(qū)別
工程師詳解串口：RS-232燕差、RS-422、RS-485之間的區(qū)別