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串口屏接口之RS232/485的理解

jf_03557382 ? 來(lái)源:jf_03557382 ? 作者:jf_03557382 ? 2023-03-03 15:41 ? 次閱讀

RS-232標(biāo)準(zhǔn)

RS-232是美國(guó)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)。RS-232是對(duì)電氣特性以及物理特性的規(guī)定,只作用于數(shù)據(jù)的傳輸通路上,它并不內(nèi)含對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式。需要說(shuō)明一下,很多人經(jīng)常把RS-232、RS-422、RS-485 誤稱為通訊協(xié)議,這是很不應(yīng)該的,其實(shí)它們僅是關(guān)于UART通訊的一個(gè)機(jī)械和電氣接口標(biāo)準(zhǔn)(頂多是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中的物理層面)。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25 個(gè)腳的DB-25 連接器,對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定,還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。后來(lái)IBM的PC 機(jī)將RS-232 簡(jiǎn)化成了DB-9 連接器,從而成為今天的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。而工業(yè)控制的RS-232 口一般只使用RXD(2)、TXD(3)、GND(5) 三條線。

RS-485/ RS-422標(biāo)準(zhǔn)

RS-232接口可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式,但這種方式不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。于是,為了解決這個(gè)問(wèn)題,一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn)RS-485產(chǎn)生了。RS-485的數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對(duì)雙絞線,將其中一線定義為A,另一線定義為B。

通常情況下,發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個(gè)邏輯狀態(tài),負(fù)電平在-2~6V,是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號(hào)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。主要的區(qū)別在于:RS-422 有4 根信號(hào)線:兩根發(fā)送、兩根接收。由于RS-422 的收與發(fā)是分開(kāi)的所以可以同時(shí)收和發(fā)(全雙工),也正因?yàn)槿p工要求收發(fā)要有單獨(dú)的信道,所以RS-422適用于兩個(gè)站之間通信,星型網(wǎng)、環(huán)網(wǎng),不可用于總線網(wǎng);RS-485 只有2 根信號(hào)線,所以只能工作在半雙工模式,常用于總線網(wǎng)。

其實(shí)RS232/485只是上面提到的UART數(shù)據(jù)幀的傳輸方式、途徑。直白點(diǎn)就是怎么將數(shù)據(jù)幀中的0和1bit通過(guò)物理的接線傳輸出去。這就涉及到一個(gè)問(wèn)題,在不同的線路上如何表示0和1呢?當(dāng)然,我們都知道他們肯定是通過(guò)電平信號(hào)表示的0和1,所以他們的差異就只是表示0和1的電平或者叫電壓是多少不同,判定多少伏表示0和1的方式的區(qū)別。線路上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是一樣的,只是表現(xiàn)形式略有差異。

RS232/RS485,是兩種不同的電氣協(xié)議,也就是說(shuō),是對(duì)電氣特性以及物理特性的規(guī)定,作用于數(shù)據(jù)的傳輸通路上,它并不內(nèi)含對(duì)數(shù)據(jù)的處理方式。比如,最顯著的特征是:RS232使用3-15v有效電平,而UART,因?yàn)閷?duì)電氣特性并沒(méi)有規(guī)定,所以直接使用CPU使用的電平,就是所謂的TTL電平(可能在0~3.3V之間)。更具體的,電氣的特性也決定了線路的連接方式,比如RS232,規(guī)定用電平表示數(shù)據(jù),因此線路就是單線路的,用兩根線才能達(dá)到全雙工的目的;而RS485, 使用差分電平表示數(shù)據(jù),因此,必須用兩根線才能達(dá)到傳輸數(shù)據(jù)的基本要求,要實(shí)現(xiàn)全雙工,必需用4根線。但是,無(wú)論使用RS232還是RS485,它們與UART是相對(duì)獨(dú)立的,但是由于電氣特性的差別,必須要有專用的器件和UART接駁,才能完成數(shù)據(jù)在線路和UART之間的正常流動(dòng)。從某種意義上來(lái)說(shuō),線路上存在的僅僅是電流,RS232/RS485規(guī)定了這些電流在什么樣的線路上流動(dòng)和流動(dòng)的樣式;在UART那里,電流才被解釋和組裝成數(shù)據(jù),并變成CPU可直接讀寫的形式。

所以RS232/485就是代表一種電平標(biāo)準(zhǔn),只是同TTL不同的一種電平。

帝晶光電串口屏專注觸顯方案,甄選智慧生活

審核編輯:湯梓紅

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