串列埠通訊詳解
一、rs-232
rs-232在2023年發布，命名為eia-232-e，作為工業標準，以保證不同廠家產品之間的相容。rs-232-c是美國電子工業協會eia（electronic industry association）制定的一種序列物理介面標準。rs是英文「推薦標準」的縮寫，232為標識號，c表示修改次數。
rs-232-c匯流排標準設有25條訊號線，包括乙個主通道和乙個輔助通道。在多數情況下主要使用主通道，對於一般雙工通訊，僅需幾條訊號線就可實現，如一條傳送線、一條接收線及一條地線。rs-232-c標準規定的資料傳輸速率為每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。
rs-232-c標準規定，驅動器允許有2500pf的電容負載，通訊距離將受此電容限制，例如，採用150pf/m的通訊電纜時，最大通訊距離為15m；若每公尺電纜的電容量減小，通訊距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是rs-232屬單端訊號傳送，存在共地雜訊和不能抑制共模干擾等問題，因此一般用於20m以內的通訊。
目前rs-232是pc機與通訊工業中應用最廣泛的一種序列介面。rs-232被定義為一種在低速率序列通訊中增加通訊距離的單端標準。rs-232採取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。
圖1
收、發端的資料訊號是相對於訊號地，如從dte裝置發出的資料在使用db25聯結器時是2腳相對7腳（訊號地）的電平，db25各引腳定義參見圖1。典型的rs-232訊號在正負電平之間擺動，在傳送資料時，傳送端驅動器輸出正電平在+5～+15v，負電平在-5～-15v電平。當無資料傳輸時，線上為ttl，從開始傳送資料到結束，線上電平從ttl電平到rs-232電平再返回ttl電平。
接收器典型的工作電平在+3～+12v與-3～-12v。由於傳送電平與接收電平的差僅為2v至3v左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15公尺，最高速率為20kb/s。rs-232是為點對點（即只用一對收、發裝置）通訊而設計的，其驅動器負載為3～7kω。
所以rs-232適合本地裝置之間的通訊。
rs232c串列埠通訊接線方法（三線制）
首先，串列埠傳輸資料只要有接收資料針腳和傳送針腳就能實現：同乙個串列埠的接收腳和傳送腳直接用線相連，兩個串列埠相連或乙個串列埠和多個串列埠相連
同乙個串列埠的接收腳和傳送腳直接用線相連對9針串列埠和25針串列埠，均是2與3直接相連；
兩個不同串列埠（不論是同一臺計算機的兩個串列埠或分別是不同計算機的串列埠）
上面**是對微機標準序列口而言的，還有許多非標準裝置，如接收gps資料或電子羅盤資料，只要記住乙個原則：接收資料針腳（或線）與傳送資料針腳（或線）相連，彼些交叉，訊號地對應相接。
表1 二、rs485和rs422
rs-422由rs-232發展而來，它是為彌補rs-232之不足而提出的。為改進rs-232通訊距離短、速率低的缺點，rs-422定義了一種平衡通訊介面，將傳輸速率提高到10mb/s，傳輸距離延長到4000英呎（速率低於100kb/s時），並允許在一條平衡匯流排上連線最多10個接收器。rs-422是一種單機傳送、多機接收的單向、平衡傳輸規範，被命名為tia/eia-422-a標準。
為擴充套件應用範圍，eia又於2023年在rs-422基礎上制定了rs-485標準，增加了多點、雙向通訊能力，即允許多個傳送器連線到同一條匯流排上，同時增加了傳送器的驅動能力和衝突保護特性，擴充套件了匯流排共模範圍，後命名為tia/eia-485-a標準。由於eia提出的建議標準都是以「rs」作為字首，所以在通訊工業領域，仍然習慣將上述標準以rs作字首稱謂。
平衡傳輸
rs-422、rs-485與rs-232不一樣，資料訊號採用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為a，另一線定義為b，如圖2。
圖2 通常情況下，傳送驅動器a、b之間的正電平在+2～+6v，是乙個邏輯狀態，負電平在-2～6v，是另乙個邏輯狀態。另有乙個訊號地c，在rs-485中還有一「使能」端，而在rs-422中這是可用可不用的。「使能」端是用於控制傳送驅動器與傳輸線的切斷與連線。
當「使能」端起作用時，傳送驅動器處於高阻狀態，稱作「第三態」，即它是有別於邏輯「1」與「0」的第三態。
接收器也作與傳送端相對的規定，收、發端通過平衡雙絞線將aa與bb對應相連，當在收端ab之間有大於+200mv的電平時，輸出正邏輯電平，小於-200mv時，輸出負邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平範圍通常在200mv至6v之間。參見圖3。
圖3 rs-422電氣規定
rs-422標準全稱是「平衡電壓數字介面電路的電氣特性」，它定義了介面電路的特性。圖5是典型的rs-422四線介面。實際上還有一根訊號地線，共5根線。
圖4是其db9聯結器引腳定義。由於接收器採用高輸入阻抗和傳送驅動器比rs232更強的驅動能力，故允許在相同傳輸線上連線多個接收節點，最多可接10個節點。即乙個主裝置（master），其餘為從裝置（salve），從裝置之間不能通訊，所以rs-422支援點對多的雙向通訊。
接收器輸入阻抗為4k，故發端最大負載能力是10×4k+100ω（終接電阻）。rs-422四線介面由於採用單獨的傳送和接收通道，因此不必控制資料方向，各裝置之間任何必須的訊號交換均可以按軟體方式（xon/xoff握手）或硬體方式（一對單獨的雙絞線）實現。
rs-422的最大傳輸距離為4000英呎（約1219公尺），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，才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。
一般100公尺長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1mb/s。
rs-422需要一終接電阻，要求其阻值約等於傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時可不需終接電阻，即一般在300公尺以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠端。
rs-422有關電氣引數見表1
rs-485電氣規定
由於rs-485是從rs-422基礎上發展而來的，所以rs-485許多電氣規定與rs-422相仿。如都採用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。rs-485可以採用二線與四線方式，二線制可實現真正的多點雙向通訊，參見圖6。
而採用四線連線時，與rs-422一樣只能實現點對多的通訊，即只能有乙個主（master）裝置，其餘為從裝置，但它比rs-422有改進， 無論四線還是二線連線方式匯流排上可多接到32個裝置。參見圖7。
rs-485與rs-422的不同還在於其共模輸出電壓是不同的，rs-485是-7v至+12v之間，而rs-422在-7v至+7v之間，rs-485接收器最小輸入阻抗為12k劍鳵s-422是4k健； 舊峽梢運礡s-485滿足所有rs-422的規範，所以rs-485的驅動器可以用在rs-422網路中應用。
rs-485有關電氣規定參見表1。
rs-485與rs-422一樣，其最大傳輸距離約為1219公尺，最大傳輸速率為10mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。
一般100公尺長雙絞線最大傳輸速率僅為1mb/s。
rs-485需要2個終接電阻，其阻值要求等於傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時可不需終接電阻，即一般在300公尺以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸匯流排的兩端。
rs-422與rs-485的網路安裝注意要點
rs-422可支援10個節點，rs-485支援32個節點，因此多節點構成網路。網路拓撲一般採用終端匹配的匯流排型結構，不支援環形或星形網路。在構建網路時，應注意如下幾點：
1．採用一條雙絞線電纜作匯流排，將各個節點串接起來，從匯流排到每個節點的引出線長度應盡量短，以便使引出線中的反射訊號對匯流排訊號的影響最低。圖8所示為實際應用中常見的一些錯誤連線方式（a，c，e）和正確的連線方式（b，d，f）。a，c，e這三種網路連線儘管不正確，在短距離、低速率仍可能正常工作，但隨著通訊距離的延長或通訊速率的提高，其不良影響會越來越嚴重，主要原因是訊號在各支路末端反射後與原訊號疊加，會造成訊號質量下降。
2．應注意匯流排特性阻抗的連續性，在阻抗不連續點就會發生訊號的反射。下列幾種情況易產生這種不連續性：匯流排的不同區段採用了不同電纜，或某一段匯流排上有過多收發器緊靠在一起安裝，再者是過長的分支線引出到匯流排。
總之，應該提供一條單
一、連續的訊號通道作為匯流排。
圖8 rs-422與rs-485傳輸線上匹配的一些說明
對rs-422與rs-485匯流排網路一般要使用終接電阻進行匹配。但在短距離與低速率下可以不用考慮終端匹配。那麼在什麼情況下不用考慮匹配呢？
理論上，在每個接收資料訊號的中點進行取樣時，只要反射訊號在開始取樣時衰減到足夠低就可以不考慮匹配。但這在實際上難以掌握，：當訊號的轉換時間（上公升或下降時間）超過電訊號沿匯流排單向傳輸所需時間的3倍以上時就可以不加匹配。
例如具有限斜率特性的rs-485介面max483輸出訊號的上公升或下降時間最小為250ns，典型雙絞線上的訊號傳輸速率約為0.2m/ns（24awg pvc電纜），那麼只要資料速率在250kb/s以內、電纜長度不超過16公尺，採用max483作為rs-485介面時就可以不加終端匹配。
一般終端匹配採用終接電阻方法，前文已有提及，rs-422在匯流排電纜的遠端並接電阻，rs-485則應在匯流排電纜的開始和末端都需並接終接電阻。終接電阻一般在rs-422網路中取100ω，在rs-485網路中取120ω。相當於電纜特性阻抗的電阻，因為大多數雙絞線電纜特性阻抗大約在100～120ω。
這種匹配方法簡單有效，但有乙個缺點，匹配電阻要消耗較大功率，對於功耗限制比較嚴格的系統不太適合。
RS232串列埠通訊詳解
串列埠是計算機上一種非常通用的裝置通訊協議。串列埠的引腳定義 兩個串列埠連線時，接收資料針腳與傳送資料針腳相連，彼此交叉，訊號地對應相接即可。串列埠的電氣特性 1 rs 232串列埠通訊最遠距離是50英呎 2 rs232可做到雙向傳輸，全雙工通訊，最高傳輸速率20kbps 3 rs 232c上傳送的...
9串列埠通訊指導書
目錄串列埠通訊原理 3 1 序列通訊基本概念 3 2 pic微控制器的序列介面 4 3 序列通訊介面硬體電路介紹 5 4 rs485硬體電路介紹 7 ex9.1 rs232通訊 8 ex9.2 rs485雙向通訊 10 串列埠通訊原理 1 序列通訊基本概念 計算機與外界的資訊交換稱為通訊。常用通訊方...
ARM9串列埠積累
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