RS232 串口通信

1、0 通信概述通信是指計(jì)算機(jī)與外界的信息傳輸在計(jì)算機(jī)和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常是靠電纜或信道上的電流或電壓變?cè)谟?jì)算機(jī)和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸通常是靠電纜或信道上的電流或電壓變化實(shí)現(xiàn)的。化實(shí)現(xiàn)的。(電話線、同軸電纜以及無(wú)線傳輸除外）電話線、同軸電纜以及無(wú)線傳輸除外）兩種數(shù)據(jù)通信方式：并行通信和串行通信0.1 并行通信 & 串行通信并行通信：如果一組數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)位在多條線上同時(shí)被傳輸。（超市收銀臺(tái)）串行通信：使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長(zhǎng)度。第第1針發(fā)出數(shù)據(jù)、第針發(fā)出數(shù)據(jù)、第2針接收數(shù)據(jù)、第針接收數(shù)據(jù)、第3針向硬盤供電、第針向硬盤供電、第4針為地線針為地線

2、。并行通信 & 串行通信 特點(diǎn)并行數(shù)據(jù)傳輸：并行數(shù)據(jù)傳輸：各數(shù)據(jù)位同時(shí)傳輸，傳輸速度快、效率高，多用在實(shí)時(shí)、快速的場(chǎng)合；（抗干擾能力差）（電容特性）（高頻受限）（距離）并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)寬度可以是1128位，甚至更寬，但是有多少數(shù)據(jù)位就需要多少根數(shù)據(jù)線，因此傳輸?shù)某杀据^高。串行數(shù)據(jù)傳輸：串行數(shù)據(jù)傳輸：節(jié)省傳輸線，尤其是在遠(yuǎn)程通信時(shí)，成本低。（抗干擾強(qiáng)）數(shù)據(jù)傳送效率低。串行通信適合于遠(yuǎn)距離傳送，可以從幾米到數(shù)千公里。并行通信適合于短串行通信適合于遠(yuǎn)距離傳送，可以從幾米到數(shù)千公里。并行通信適合于短距離、高速率的數(shù)據(jù)傳送，通常傳輸距離小于距離、高速率的數(shù)據(jù)傳送，通常傳輸距離小于30米。米。利用調(diào)

3、制解調(diào)技術(shù)，使現(xiàn)成的公共電話網(wǎng)系統(tǒng)為串行數(shù)據(jù)通信提供方便、利用調(diào)制解調(diào)技術(shù)，使現(xiàn)成的公共電話網(wǎng)系統(tǒng)為串行數(shù)據(jù)通信提供方便、實(shí)用的通信線路。實(shí)用的通信線路。 并行硬盤（PATA） & 串行硬盤（SATA） PATA：并行線路的信號(hào)干擾。由于傳統(tǒng)并行ATA采用并行的總線傳輸數(shù)據(jù)，必須要求各個(gè)線路上數(shù)據(jù)同步，如果數(shù)據(jù)不能同步，就會(huì)出現(xiàn)反復(fù)讀取數(shù)據(jù)，導(dǎo)致性能的下降，甚至導(dǎo)致讀取數(shù)據(jù)不穩(wěn)定。 采用排線設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)線，由于并排的高速信號(hào)在傳輸時(shí)，會(huì)在每條電纜的周圍產(chǎn)生微弱的電磁場(chǎng)，進(jìn)而影響到其他數(shù)據(jù)線中的數(shù)據(jù)傳遞，還會(huì)因?yàn)榫€纜的長(zhǎng)度和電壓的變化而不斷變化，隨著總線頻率的提升，磁場(chǎng)的強(qiáng)度也越來(lái)越大，信

4、號(hào)干擾的影響也越來(lái)越明顯。 SATA：從理論上說(shuō)串行傳輸?shù)墓ぷ黝l率可以無(wú)限提高，串行ATA就是通過(guò)提高工作頻率來(lái)提升接口傳輸速率的。因此串行ATA可以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率，而并行ATA在沒(méi)有有效地解決信號(hào)串?dāng)_問(wèn)題之前，則很難達(dá)到這樣高的傳輸速率。 其實(shí)現(xiàn)在的所謂的硬盤速度并不在傳輸方式上，而是在硬盤內(nèi)部，兩個(gè)不同接口的7200轉(zhuǎn)硬盤在垂直讀寫技術(shù)出現(xiàn)之前，差距微乎其微。但是現(xiàn)在看來(lái)串口技術(shù)的硬盤已經(jīng)開(kāi)始拉開(kāi)與并口的差距了 。硬盤緩沖區(qū)：硬盤存在尋道時(shí)間，對(duì)硬盤過(guò)于頻繁的讀寫，造成尋道時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，影響速率。0.2 串行通信分類：同步通信同步通信o同步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使同

5、步通信時(shí)要建立發(fā)送方時(shí)鐘對(duì)接收方時(shí)鐘的直接控制，使雙方達(dá)到完全同步。傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為雙方達(dá)到完全同步。傳輸數(shù)據(jù)的位之間的距離均為“位間隔位間隔”的整數(shù)倍，同時(shí)傳送的字符間不留間隙，即的整數(shù)倍，同時(shí)傳送的字符間不留間隙，即保持位同步保持位同步關(guān)系，關(guān)系，也保持字符同步也保持字符同步關(guān)系。發(fā)送方對(duì)接收方的同步可以通過(guò)兩種關(guān)系。發(fā)送方對(duì)接收方的同步可以通過(guò)兩種方法實(shí)現(xiàn)。方法實(shí)現(xiàn)。 外同步外同步 自同步（自同步（異或非 ）同步幀格式 同步通信是一種連續(xù)串行傳送數(shù)據(jù)的通信方式，一次通信只傳送一幀信息。這里的信息幀與異步通信中的字符幀不同，通常含有若干個(gè)數(shù)據(jù)字符。 它們均由同步字符（信息長(zhǎng)度是8

6、的整數(shù)倍 ）、數(shù)據(jù)字符和校驗(yàn)字符（CRC）組成。其中同步字符位于幀開(kāi)頭，用于確認(rèn)數(shù)據(jù)字符的開(kāi)始。數(shù)據(jù)字符在同步字符之后，個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，由所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊長(zhǎng)度來(lái)決定；校驗(yàn)字符有1到2個(gè)，用于接收端對(duì)接收到的字符序列進(jìn)行正確性的校驗(yàn)。同步通信的缺點(diǎn)是要求發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘保持嚴(yán)格的同步。面向字符的同步格式面向字符的同步格式 ：o傳送的數(shù)據(jù)和控制信息都必須由規(guī)定的字符集（如傳送的數(shù)據(jù)和控制信息都必須由規(guī)定的字符集（如ASCII碼）碼）中的字符所組成。中的字符所組成。o圖中圖中幀頭為幀頭為1個(gè)或個(gè)或2個(gè)同步字符個(gè)同步字符SYN（ASCII碼為碼為16H）。）。SOH為序始為序始字符（字符（ASCII碼

7、為碼為01H），表示標(biāo)題的開(kāi)始，），表示標(biāo)題的開(kāi)始，標(biāo)標(biāo)題題中包含源地址、目標(biāo)地址和路由指示等信息。中包含源地址、目標(biāo)地址和路由指示等信息。STX為文始為文始字符（字符（ASCII碼為碼為02H），表示傳送的數(shù)據(jù)塊開(kāi)始。），表示傳送的數(shù)據(jù)塊開(kāi)始。數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊是傳送的正文內(nèi)容，由多個(gè)字符組成。數(shù)據(jù)塊后面是是傳送的正文內(nèi)容，由多個(gè)字符組成。數(shù)據(jù)塊后面是組終字組終字符符ETB（ASCII碼為碼為17H）或）或文終字符文終字符ETX（ASCII碼為碼為03H）。然后是）。然后是校驗(yàn)碼校驗(yàn)碼。o典型的面向字符的同步規(guī)程如典型的面向字符的同步規(guī)程如IBM的二進(jìn)制同步規(guī)程的二進(jìn)制同步規(guī)程BSC。面向位的同步

8、格式面向位的同步格式 ：o將數(shù)據(jù)塊看作數(shù)據(jù)流，并用序列將數(shù)據(jù)塊看作數(shù)據(jù)流，并用序列01111110作為開(kāi)始和結(jié)束作為開(kāi)始和結(jié)束標(biāo)志。為了避免在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)序列標(biāo)志。為了避免在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)序列01111110時(shí)引起的混時(shí)引起的混亂，發(fā)送方總是在其發(fā)送的數(shù)據(jù)流中每出現(xiàn)亂，發(fā)送方總是在其發(fā)送的數(shù)據(jù)流中每出現(xiàn)5個(gè)連續(xù)的個(gè)連續(xù)的1就就插入一個(gè)附加的插入一個(gè)附加的0；接收方則每檢測(cè)到；接收方則每檢測(cè)到5個(gè)連續(xù)的個(gè)連續(xù)的1并且其后并且其后有一個(gè)有一個(gè)0時(shí)，就刪除該時(shí)，就刪除該0。o典型的面向位的同步協(xié)議如典型的面向位的同步協(xié)議如ISO的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程HDLC和和IBM的同步數(shù)據(jù)鏈

9、路控制規(guī)程的同步數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程SDLC。o同步通信的特點(diǎn)同步通信的特點(diǎn)是以特定的位組合是以特定的位組合“01111110”作為幀的開(kāi)作為幀的開(kāi)始和結(jié)束標(biāo)志，所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位。所以傳輸始和結(jié)束標(biāo)志，所傳輸?shù)囊粠瑪?shù)據(jù)可以是任意位。所以傳輸?shù)男瘦^高，但實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)備比異步通信復(fù)雜。的效率較高，但實(shí)現(xiàn)的硬件設(shè)備比異步通信復(fù)雜。應(yīng)用SPI(Serial Peripheral Interface-串行外設(shè)接口)總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。 0.2 串行通信分類：異步通信異步通信o異步通信異步通信是指通信的是指通信的發(fā)送與接收設(shè)備

10、使用各自的時(shí)鐘發(fā)送與接收設(shè)備使用各自的時(shí)鐘控制數(shù)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接據(jù)的發(fā)送和接收過(guò)程。為使雙方的收發(fā)協(xié)調(diào)，要求發(fā)送和接收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。收設(shè)備的時(shí)鐘盡可能一致。o異步通信是異步通信是以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸以字符（構(gòu)成的幀）為單位進(jìn)行傳輸，字符與，字符與字符之間的間隙（時(shí)間間隔）是任意的，但每個(gè)字符中的字符之間的間隙（時(shí)間間隔）是任意的，但每個(gè)字符中的各位是以固定的時(shí)間傳送的，即各位是以固定的時(shí)間傳送的，即字符之間是異步的字符之間是異步的（字符（字符之間不一定有之間不一定有“位間隔位間隔”的整數(shù)倍的關(guān)系），但的整數(shù)倍的關(guān)系），但同一字符同一

11、字符內(nèi)的各位是同步的內(nèi)的各位是同步的（各位之間的距離均為（各位之間的距離均為“位間隔位間隔”的整的整數(shù)倍）。數(shù)倍）。異步通信異步通信：異步通信：在異步通行中有兩個(gè)比較重要的指標(biāo)：字符幀格式和波特率。數(shù)據(jù)通常以字符或者字節(jié)為單位組成字符幀傳送。字符幀由發(fā)送端逐幀發(fā)送，通過(guò)傳輸線被接收設(shè)備逐幀接收。發(fā)送端和接收端可以由各自的時(shí)鐘來(lái)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個(gè)時(shí)鐘源彼此獨(dú)立，互不同步。字符幀格式字符幀格式接收端檢測(cè)到傳輸線上發(fā)送過(guò)來(lái)的低電平邏輯0（即字符幀起始位）時(shí)，確定發(fā)送端已開(kāi)始發(fā)送數(shù)據(jù)，每當(dāng)接收端收到字符幀中的停止位時(shí)，就知道一幀字符已經(jīng)發(fā)送完畢。 異步通信數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率是指單

12、位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒘浚捎帽忍芈屎筒ㄌ芈蕘?lái)表示。 比特率：比特率：比特率是指每秒傳輸?shù)亩M(jìn)制位數(shù)，用bps （bit/s)表示。 波特率波特率，波特率是指每秒傳輸?shù)姆?hào)數(shù)，若每個(gè)符號(hào)所含的信息量為1比特，則波特率等于比特率。在計(jì)算機(jī)中，一個(gè)符號(hào)的含義為高低電平，它們分別代表邏輯“1”和邏輯“0”，所以每個(gè)符號(hào)所含的信息量剛好為1比特，因此在計(jì)算機(jī)通信中，常將比特率稱為波特率，即： 1波特（B）= 1比特（bit）= 1位/秒（1bps） 。 位時(shí)間位時(shí)間Td位時(shí)間是指?jìng)魉鸵粋€(gè)二進(jìn)制位所需時(shí)間，用Td 表示。Td = 1/波特率 = 1/B 。異步通信發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘發(fā)送時(shí)鐘和接收時(shí)鐘在串行通

13、信中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)的信號(hào)形式出現(xiàn),不論是發(fā)送還是接收，都必須有時(shí)鐘信號(hào)對(duì)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行定位。 波特率因子波特率因子 接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘與波特率有如下關(guān)系：F = n B F 是發(fā)送時(shí)鐘或接收時(shí)鐘的頻率; B 是數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟ㄌ芈剩?n 稱為波特率因子。 設(shè)發(fā)送或接收時(shí)鐘的周期為Tc，頻率為F的位傳輸時(shí)間為Td，則： Tc = 1/F , Td = 1/B 得到： Tc = Td /n 在實(shí)際串行通信中，波特率因子可以設(shè)定。在異步傳送時(shí)，n = 1，16，64，實(shí)際常采用n = 16，即發(fā)送或接收時(shí)鐘的頻率要比數(shù)據(jù)傳送的波特率高n倍。在同步通信時(shí)，波特率因子n必須等于1。 串行同步和串行異

14、步通信特點(diǎn)串行同步和串行異步通信特點(diǎn) o同步通信同步通信以同步字符作為傳送的開(kāi)始，從而使收發(fā)同步；每位占用時(shí)間相同；字符數(shù)據(jù)間不允許有間隙，當(dāng)線路空閑或沒(méi)有字符可發(fā)送時(shí)，發(fā)送同步字符。o異步通信異步通信 通信中兩個(gè)字節(jié)間的時(shí)間間隔是不固定的,而在同一個(gè)字節(jié)中的兩個(gè)相鄰位的時(shí)間間隔是固定的 。 發(fā)送端和接收端可以由各自的時(shí)鐘來(lái)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，這兩個(gè)時(shí)鐘源彼此獨(dú)立，互不同步。o在異步通信中，每一個(gè)字符要用到起始位和停止位作為字符開(kāi)始和結(jié)束在異步通信中，每一個(gè)字符要用到起始位和停止位作為字符開(kāi)始和結(jié)束的標(biāo)志，以至于占用了時(shí)間。所以在數(shù)據(jù)塊傳送時(shí)，為了提高通信速度，的標(biāo)志，以至于占用了時(shí)間。所以

15、在數(shù)據(jù)塊傳送時(shí)，為了提高通信速度，常去掉這些標(biāo)志，而采用同步傳送。同步通信不像異步通信那樣，靠起常去掉這些標(biāo)志，而采用同步傳送。同步通信不像異步通信那樣，靠起始位在每個(gè)字符數(shù)據(jù)開(kāi)始時(shí)使發(fā)送和接收同步，而是通過(guò)同步字符在每始位在每個(gè)字符數(shù)據(jù)開(kāi)始時(shí)使發(fā)送和接收同步，而是通過(guò)同步字符在每個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送開(kāi)始時(shí)使收發(fā)雙方同步。個(gè)數(shù)據(jù)塊傳送開(kāi)始時(shí)使收發(fā)雙方同步。 串行通信的傳輸方向串行通信的傳輸方向1、單工、單工單工單工是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿是指數(shù)據(jù)傳輸僅能沿一個(gè)方向一個(gè)方向，不能實(shí)現(xiàn)反向傳輸。，不能實(shí)現(xiàn)反向傳輸。2、半雙工、半雙工半雙工半雙工是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿是指數(shù)據(jù)傳輸可以沿兩個(gè)方向兩個(gè)方向，但需要分時(shí)進(jìn)行

16、。，但需要分時(shí)進(jìn)行。3、全雙工、全雙工全雙工全雙工是指數(shù)據(jù)可以是指數(shù)據(jù)可以同時(shí)進(jìn)行雙向同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸。傳輸。 單工單工 半雙工半雙工 全雙工全雙工串行通信：信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)串行通信：信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)o利用調(diào)制器（利用調(diào)制器（Modulator）把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)把數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然，然后送到通信線路上去，再由解調(diào)器（后送到通信線路上去，再由解調(diào)器（Demodulator）把從通）把從通信線路上收到的信線路上收到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。由于通信是雙向。由于通信是雙向的，調(diào)制器和解調(diào)器合并在一個(gè)裝置中，這就是調(diào)制解調(diào)器的，調(diào)制器和解調(diào)器合并在一個(gè)裝置中，這就

17、是調(diào)制解調(diào)器MODEM。連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE (Data Terminal Equipment)數(shù)據(jù)通信設(shè)備數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（Data Communication Equipment)1 RS（推薦標(biāo)準(zhǔn)）串口通信個(gè)人計(jì)算機(jī)上的通訊接口之一，由電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的異步傳輸標(biāo)準(zhǔn)接口。通常 RS-232 接口以9個(gè)引腳 (DB-9) 或是25個(gè)引腳 (DB-25) 的型態(tài)出現(xiàn)，一般個(gè)人計(jì)算機(jī)上會(huì)有兩組 RS-232 接口，分別稱為 COM1 和 COM2。1.1 RS-232-CRS-232-C是美國(guó)

18、電子工業(yè)協(xié)會(huì)EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標(biāo)準(zhǔn)。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫，232為標(biāo)識(shí)號(hào)，C表示修改次數(shù)。RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)有25條信號(hào)線，包括一個(gè)主通道和一個(gè)輔助通道。 在多數(shù)情況下主要使用主通道，對(duì)于一般雙工通信，僅需幾條信號(hào)線就可實(shí)現(xiàn)，如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動(dòng)器允許有2500pF的電容負(fù)載，通信距離將受此電容限制。例如，采用150

19、pF/m的通信電纜時(shí)，最大通信距離為15m；若每米電纜的電容量減小，通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號(hào)傳送，存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問(wèn)題，因此一般用于20m以內(nèi)的通信。 1.1 RS-232-C遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（Data Communication Equipment)而制定的?！鞍l(fā)送發(fā)送”和和“接收接收”RS-232C標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)送”和“接收”，都是站在DTE立場(chǎng)上，而不是站在DCE的立場(chǎng)來(lái)定義的。由于

20、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。 常用物理標(biāo)準(zhǔn)還有有EIA RS-422A、EIA RS-423A、EIA RS-485。 1.1.1連接器的機(jī)械特性連接器的機(jī)械特性 1.1.2 電氣特性電氣特性在TxD和RxD上：（TTL電平、電平、CMOS電平、電平、RS232電平電平）邏輯1(MARK)=-3V-15V邏輯0(SPACE)=+3+15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：信號(hào)有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）+3V+15V信號(hào)無(wú)效（斷開(kāi)，OFF狀態(tài)，負(fù)電壓)=-3V-15VEIA RS-232C 與TTL轉(zhuǎn)換：EI

21、A RS-232C 是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的TTL器件連接，必須在EIA RS-232C 與TTL電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)換，而MC1489、SN75154可實(shí)現(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換。MAX232芯片可完成TTLEIA雙向電平轉(zhuǎn)換。 最簡(jiǎn)連線當(dāng)通信距離較近時(shí)，通信雙方可以直接連接，這種情況下，只需使用少數(shù)幾根信號(hào)線。最簡(jiǎn)單的情況，在通信中根本不需要 RS -232C的控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)，只需三根線（發(fā)送

22、線、接收線、信號(hào)地線）便可實(shí)現(xiàn)全雙工異步串行通信，即零 Modem 最簡(jiǎn)連線。采用采用RS-232C接口存在的問(wèn)題接口存在的問(wèn)題1、傳輸距離短，傳輸速率低傳輸距離短，傳輸速率低 RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)受電容允許值的約束，使用時(shí)傳輸距離一總線標(biāo)準(zhǔn)受電容允許值的約束，使用時(shí)傳輸距離一般不要超過(guò)般不要超過(guò)15米（線路條件好時(shí)也不超過(guò)幾十米）。最高傳米（線路條件好時(shí)也不超過(guò)幾十米）。最高傳送速率為送速率為20Kbps。2、有電平偏移有電平偏移 RS-232C總線標(biāo)準(zhǔn)要求收發(fā)雙方共地。通信距離較大時(shí)，收總線標(biāo)準(zhǔn)要求收發(fā)雙方共地。通信距離較大時(shí)，收發(fā)雙方的地電位差別較大，在信號(hào)地上將有比較大的地電流并發(fā)雙

23、方的地電位差別較大，在信號(hào)地上將有比較大的地電流并產(chǎn)生壓降。產(chǎn)生壓降。3、抗干擾能力差抗干擾能力差 RS-232C在電平轉(zhuǎn)換時(shí)采用單端輸入輸出，在傳輸過(guò)程中當(dāng)在電平轉(zhuǎn)換時(shí)采用單端輸入輸出，在傳輸過(guò)程中當(dāng)干擾和噪聲混在正常的信號(hào)中。為了提高信噪比，干擾和噪聲混在正常的信號(hào)中。為了提高信噪比，RS-232C總總線標(biāo)準(zhǔn)不得不采用比較大的電壓擺幅。線標(biāo)準(zhǔn)不得不采用比較大的電壓擺幅。1.2 RS-422A接口接口oRS-422A輸出驅(qū)動(dòng)器為雙端平衡驅(qū)動(dòng)器輸出驅(qū)動(dòng)器為雙端平衡驅(qū)動(dòng)器。如果其中一條線為。如果其中一條線為邏輯邏輯“1”狀態(tài)，另一條線就為邏輯狀態(tài)，另一條線就為邏輯“0”，比采用單端不平衡，比采用

24、單端不平衡驅(qū)動(dòng)對(duì)電壓的放大倍數(shù)大一倍。驅(qū)動(dòng)對(duì)電壓的放大倍數(shù)大一倍。差分電路差分電路能從地線干擾中拾能從地線干擾中拾取有效信號(hào)，差分接收器可以分辨取有效信號(hào)，差分接收器可以分辨200mV以上電位差。若傳以上電位差。若傳輸過(guò)程中混入了干擾和噪聲，由于差分放大器的作用，可使輸過(guò)程中混入了干擾和噪聲，由于差分放大器的作用，可使干擾和噪聲相互抵消。因此可以避免或大大減弱地線干擾和干擾和噪聲相互抵消。因此可以避免或大大減弱地線干擾和電磁干擾的影響。電磁干擾的影響。RS-422A傳輸速率（傳輸速率（90Kbps）時(shí)，傳輸）時(shí)，傳輸距離可達(dá)距離可達(dá)1200米。米。1.2 RS-485接口接口o RS-485是

25、RS-422A的變型：RS-422A用于全雙工，而RS-485則用于半雙工。RS-485是一種多發(fā)送器多發(fā)送器標(biāo)準(zhǔn)，在通信線路上最多可以使用32 對(duì)差分驅(qū)動(dòng)器/接收器。oRS-485的信號(hào)傳輸采用兩線間的電壓來(lái)表示邏輯1和邏輯0。由于發(fā)送方需要兩根傳輸線，接收方也需要兩根傳輸線。傳輸線采用差動(dòng)信道，所以它的干擾抑制性極好，又因?yàn)樗淖杩沟?，無(wú)接地問(wèn)題，所以傳輸距離可達(dá)1200米，傳輸速率可達(dá)1Mbps。RS-485 應(yīng)用o RS-485是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信接口，一般采用雙絞線的結(jié)構(gòu)。普通的PC機(jī)一般不帶RS485接口，因此要使用RS-232C/RS-485轉(zhuǎn)換器。o對(duì)于單片機(jī)可以通過(guò)芯片MAX4

26、85來(lái)完成TTL/RS-485的電平轉(zhuǎn)換。在計(jì)算機(jī)和單片機(jī)組成的RS-485通信系統(tǒng)中，下位機(jī)由單片機(jī)系統(tǒng)組成，上位機(jī)為普通的PC機(jī)，負(fù)責(zé)監(jiān)視下位機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其狀態(tài)信息進(jìn)行集中處理，以圖文方式顯示下位機(jī)的工作狀態(tài)以及工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)被控設(shè)備的工作狀況。o系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)（包括上位機(jī)）的識(shí)別是通過(guò)設(shè)置不同的站地址來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2 UARTUART: Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步接收/發(fā)送裝置，UART是一個(gè)并行輸入成為串行輸出的芯片，通常集成在主板上，多數(shù)是16550AFN芯片。 因?yàn)橛?jì)算機(jī)內(nèi)部采用并行數(shù)據(jù)，不能直接把數(shù)據(jù)發(fā)到Modem，

27、必須經(jīng)過(guò)UART整理才能進(jìn)行異步傳輸，其過(guò)程為：CPU先把準(zhǔn)備寫入串行設(shè)備的數(shù)據(jù)放到UART的寄存器（臨時(shí)內(nèi)存塊）中，再通過(guò)FIFO（First Input First Output，先入先出隊(duì)列）傳送到串行設(shè)備，若是沒(méi)有FIFO，信息將變得雜亂無(wú)章，不可能傳送到Modem。2 UART 提供了RS-232C數(shù)據(jù)終端設(shè)備接口，這樣計(jì)算機(jī)就可以和調(diào)制解調(diào)器或其它使用RS-232C接口的串行設(shè)備通信了。將由計(jì)算機(jī)內(nèi)部傳送過(guò)來(lái)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為輸出的串行數(shù)據(jù)流。將計(jì)算機(jī)外部來(lái)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字節(jié)，供計(jì)算機(jī)內(nèi)部并行數(shù)據(jù)的器件使用。在輸出的串行數(shù)據(jù)流中加入奇偶校驗(yàn)位，并對(duì)從外部接收的數(shù)據(jù)流進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。在輸出數(shù)據(jù)流中加入啟停標(biāo)記，并從接收數(shù)據(jù)流中刪除啟停標(biāo)記。處理由鍵盤或鼠標(biāo)發(fā)出的中斷信號(hào)（鍵盤和鼠標(biāo)也是串行設(shè)備）?？梢蕴幚碛?jì)算機(jī)與外部串行設(shè)備的同步管理問(wèn)題。2 UARTUART提供輸入輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)，現(xiàn)在比較新的UART是16550，它可以在計(jì)算機(jī)需要處理數(shù)據(jù)前在其緩沖區(qū)內(nèi)存儲(chǔ)16字節(jié)數(shù)據(jù)UART是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。該總線雙向通信，可以實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸和接收。在嵌