串口屏接口之RS232/485的理解

RS-232標(biāo)準(zhǔn)

RS-232是美國電子工業(yè)協(xié)會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)識號。RS-232是對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)含對數(shù)據(jù)的處理方式。需要說明一下,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，其實它們僅是關(guān)于UART通訊的一個機(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25 個腳的DB-25 連接器，對連接器的每個引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。后來IBM的PC 機(jī)將RS-232 簡化成了DB-9 連接器，從而成為今天的事實標(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接口可以實現(xiàn)點對點的通信方式，但這種方式不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。于是，為了解決這個問題，一個新的標(biāo)準(zhǔn)RS-485產(chǎn)生了。RS-485的數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式，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。

通常情況下，發(fā)送驅(qū)動器A、B之間的正電平在+2～+6V，是一個邏輯狀態(tài)，負(fù)電平在-2～6V，是另一個邏輯狀態(tài)。另有一個信號地C，在RS-485中還有一“使能”端，而在RS-422中這是可用可不用的。

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 根信號線：兩根發(fā)送、兩根接收。由于RS-422 的收與發(fā)是分開的所以可以同時收和發(fā)（全雙工），也正因為全雙工要求收發(fā)要有單獨的信道，所以RS-422適用于兩個站之間通信，星型網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)，不可用于總線網(wǎng)；RS-485 只有2 根信號線，所以只能工作在半雙工模式，常用于總線網(wǎng)。

其實RS232/485只是上面提到的UART數(shù)據(jù)幀的傳輸方式、途徑。直白點就是怎么將數(shù)據(jù)幀中的0和1bit通過物理的接線傳輸出去。這就涉及到一個問題，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電平信號表示的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，是對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，因為對電氣特性并沒有規(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，要實現(xiàn)全雙工，必需用4根線。但是，無論使用RS232還是RS485，它們與UART是相對獨立的，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。從某種意義上來說，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和流動的樣式；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。

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審核編輯：湯梓紅