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UART\\RS232與RS485的關系

https://blog.csdn.net/lhl161123/article/details/53510593

序列槽通訊是電子工程師面對的最基本的一個通訊方式,RS-232是其中最簡單的一種。然而,很多初學者往往搞不清楚UART和RS-232、RS-422、RS-485的聯系和差別,本文将談談我對這幾個概念的了解,幫助大家理清它們之間的關系。

本文引用位址:http://www.eepw.com.cn/article/201606/292407.htm

  通訊問題,和交通問題一樣,也有高速、低速、擁堵、中斷等等各種情況。如果把序列槽通訊比做交通,UART比作車站,那麼一幀的資料就好比汽車。汽車跑在路上,要遵守交通規則。如果是市内,一般限速30、40,而高速公路則可以到120。而汽車走什麼路,限速多少,就要看協定怎麼規定了。常見的序列槽協定有RS-232、RS-422、RS-485等,那麼誰才是UART中的高速公路?下面我們就一起來探讨一下。

  

UART\\RS232與RS485的關系

  一、UART是什麼

  UART是通用異步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通常稱作UART,是一種異步收發傳輸器,是裝置間進行異步通信的關鍵子產品。UART負責處理資料總線和串行口之間的串/并、并/串轉換,并規定了幀格式;通信雙方隻要采用相同的幀格式和波特率,就能在未共享時鐘信号的情況下,僅用兩根信号線(Rx 和Tx)就可以完成通信過程,是以也稱為異步串行通信。

  若加入一個合适的電平轉換器,如SP3232E、SP3485,UART 還能用于RS-232、RS-485 通信,或與計算機的端口連接配接。UART 應用非常廣泛,手機、工業控制、PC 等應用中都要用到UART。

  

UART\\RS232與RS485的關系

  二、RS-232标準

  RS-232是美國電子工業協會EIA(Electronic Industry Association)制定的一種串行實體接口标準。RS是英文“推薦标準”的縮寫,232為辨別号。RS-232是對電氣特性以及實體特性的規定,隻作用于資料的傳輸通路上,它并不内含對資料的處理方式。需要說明一下,很多人經常把RS-232、RS-422、RS-485 誤稱為通訊協定,這是很不應該的,其實它們僅是關于UART通訊的一個機械和電氣接口标準(頂多是網絡協定中的實體層面)。

  該标準規定采用一個25 個腳的DB-25 連接配接器,對連接配接器的每個引腳的信号内容加以規定,還對各種信号的電平加以規定。後來IBM的PC 機将RS-232 簡化成了DB-9 連接配接器,進而成為今天的事實标準。而工業控制的RS-232 口一般隻使用RXD(2)、TXD(3)、GND(5) 三條線。

  

UART\\RS232與RS485的關系

  三、RS-485/ RS-422标準

  RS-232接口可以實作點對點的通信方式,但這種方式不能實作聯網功能。于是,為了解決這個問題,一個新的标準RS-485産生了。RS-485的資料信号采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,将其中一線定義為A,另一線定義為B。

  通常情況下,發送驅動器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個邏輯狀态,負電平在-2~6V,是另一個邏輯狀态。另有一個信号地C,在RS-485中還有一“使能”端,而在RS-422中這是可用可不用的。

  RS-422 的電氣性能與RS-485完全一樣。主要的差別在于:RS-422 有4 根信号線:兩根發送、兩根接收。由于RS-422 的收與發是分開的是以可以同時收和發(全雙工),也正因為全雙工要求收發要有單獨的信道,是以RS-422适用于兩個站之間通信,星型網、環網,不可用于總線網;RS-485 隻有2 根信号線,是以隻能工作在半雙工模式,常用于總線網。

  

UART\\RS232與RS485的關系

  四、RS-232與RS-485性能對比

  1.抗幹擾性:RS485 接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲幹擾性好。RS232 接口使用一根信号線和一根信号傳回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易産生共模幹擾。

  2.傳輸距離:RS485 接口的最大傳輸距離标準值為 1200 米(9600bps 時),實際上可達 3000 米。RS232 傳輸距離有限,最大傳輸距離标準值為 50 米,實際上也隻能用在 15 米左右。

  3.通信能力:RS-485 接口在總線上是允許連接配接多達128個收發器,使用者可以利用單一的 RS-485 接口友善地建立起裝置網絡。RS-232隻允許一對一通信。

  4.傳輸速率:RS-232傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為 20Kbps。RS-485 的資料最高傳輸速率為 10Mbps 。

  5.信号線:RS485 接口組成的半雙工網絡,一般隻需二根信号線。RS-232 口一般隻使用 RXD、TXD、GND 三條線 。

  6.電氣電平值:RS-485的邏輯"1"以兩線間的電壓差為+(2-6) V 表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V 表 示 。在 RS-232-C 中任何一條信号線的電壓均為負邏輯關系。即:邏輯"1",-5- -15V;邏輯"0 " +5- +15V 。

  序列槽是一種非常通用的裝置接口,是儀器儀表裝置常用的通信接口,常用于遠端采集裝置資料或者實作遠端控制。序列槽的開發也比較簡單,是很多工程師最喜歡的接口之一。

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