RS232 RS485 串口 电平标准 |
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RS-232 个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。 后来IBM的PC机将RS232简化成了DB-9连接器，从而成为事实标准。而工业控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。 EIA-RS-232C对电气特性、 逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。 在TxD和RxD上： 逻辑1(MARK)=-3V～-15V 逻辑0(SPACE)=+3～+15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上： 信号有效（接通，ON状态，正电压）=+3V～+15V 信号无效（断开，OFF状态，负电压）=-3V～-15V 以上规定说明了RS-232C标准对 逻辑电平的 定义。对于数据（信息码）：逻辑“1”（传号）的电平低于-3V，逻辑“0”（空号）的电平高于+3V；对于 控制信号；接通状态（ON）即信号有效的电平高于+3V，断开状态（OFF）即信号无效的电平低于-3V，也就是当传输电平的 绝对值大于3V时，电路可以有效地检查出来，介于-3～+3V之间的电压无意义，低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义，因此，实际工作时，应保证电平在-3V～-15V或+3V～+15V之间。 25芯 1 屏蔽地线 2 发送数据 TXD 3 接收数据 RXD 4 发送请求RTS 5 发送清除 CTS 6 数据准备好 DSR 7 信号地 SG 8 载波检测 DCD 9 发送返回（+) 10 未 定义 11 数据发送（-) 12~17 未 定义 18 数据接收（+) 19 未 定义 20 数据终端准备好 DTR 21 未 定义 22 振铃 RI 23~24 未 定义 25 接收返回（-) 针脚 信号 定义 作用 1 DCD 载波检测 Received Line Signal Detector(Data Carrier Detect) 2 RXD 接收数据 Received Data 3 TXD 发送数据 Transmit Data 4 DTR 数据终端准备好 Data Terminal Ready 5 SGND 信号地 Signal Ground 6 DSR 数据准备好 Data Set Ready 7 RTS 请求发送 Request To Send 8 CTS 清除发送 Clear To Send 9 RI 振铃提示 Ring Indicator 缺点 （1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的 芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 （2） 传输速率较低，在 异步传输时， 波特率为20Kbps；因此在 CPLD开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 （4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。 注：51单片机的串口是全双工的，并不是说在单向传输的时候，一根传数据另一根传时钟。
RS485通讯接口 RS485采用差分信号负逻辑，+2V～+6V表示“0”，- 6V～- 2V表示“1”。RS485有两线制和四线制两种接线，四线制是全双工通讯方式，两线制是半双工通讯方式。 RS485和RS232一样都是基于串口的通讯接口，数据收发的操作是一致的，但是它们在实际应用中通讯模式却有着很大的区别，RS232接口为全双工数据通讯模式，而RS485接口为半双工数据通讯模式，数据的收发不能同时进行，为了保证数据收发的不冲突，硬件上是通过方向切换来实现的，相应也要求软件上必须将收发的过程严格地分开。
由于PC机默认的只带有RS232接口，有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路： （1）通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号，对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离栅的产品。 （2）通过PCI多串口卡，可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。 RS485接口组成的半双工网络，一般是两线制（以前有四线制接法，只能实现点对点的通信方式，现很少采用），多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。 RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达1219米，另外RS-232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线（一般叫AB线），所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。 Uart这里指的是TTL电平的串口；RS232指的是RS232电平的串口。 TTL电平是3.3V的，而RS232是负逻辑电平，它定义+5~+12V为低电平，而-12~-5V为高电平。 Uart串口的RXD、TXD等一般直接与处理器芯片的引脚相连，而RS232串口的RXD、TXD等一般需要经过电平转换(通常由Max232等芯片进行电平转换)才能接到处理器芯片的引脚上，否则这么高的电压很可能会把芯片烧坏。 我们平时所用的电脑的串口就是RS232的，当我们在做电路工作时，应该注意下外设的串口是Uart类型的还是RS232类型的，如果不匹配，应当找个转换线(通常这根转换线内有块类似于Max232的芯片做电平转换工作的)，可不能盲目地将两串口相连。
串行接口 串行接口简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。 总述 串口通信的两种最基本的方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式。 同步串行是指SPI（Serial Peripheral interface）的缩写，顾名思义就是 串行外围设备接口。SPI总线系统是一种同步 串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息，TRM450是SPI接口。 异步串行是指UART （Universal Asynchronous Receiver/Transmitter），通用异步接收/发送。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片，通常集成在主板上。 UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口 。 TTL电平是3.3V的，而RS232是负逻辑电平，它定义+5~+12V为低电平，而-12~-5V为高电平。 串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、 RS-422 、RS485等。 RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。 电平标准数字信号的标准 现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等。下面简单介绍一下各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项。一、TTL电平 TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定，+5V等价于逻辑"1"，0V等价于逻辑"0"，这被称做TTL（晶体管-晶体管逻辑电平）信号系统，这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。TTL集成电路的全名是晶体管-晶体管逻辑集成电路（Transistor-Transistor Logic),Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL=2V；VIL=2.4V；VOL=2V；VIL=2.0V；VOL=1.7V；VIL |
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