什么是232/485/422通訊？串口通信常見問題解析

Ⅰ.什么是串行通信？

一次只能傳輸一行數(shù)據(jù)，使用串行通信一次只能傳輸一位。一個字節(jié)必須傳輸八次才能被接收。串行通信是指通過單根導線傳輸數(shù)據(jù)字符串，這就是它被稱為串行端口的原因。

在速率要求不高的情況下，通過單線發(fā)送數(shù)據(jù)是極其方便實用的。

異步串行通信需要以下所示的格式，以便以正常方式發(fā)送和接收正確的數(shù)據(jù)。

圖1

串口的通信參數(shù)中有多種參數(shù)，包括波特率、起始位、 數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位和停止位。

二.232485422通訊有什么區(qū)別？

串口通訊主要分為232、485、422三種通訊方式，這三種有什么區(qū)別呢？

01232 通訊

圖2

RX、TX、 GND 是構(gòu)成232通信的三根線。TX 連接到 RX，RX 連接到 TX， GND 連接到 GND，在這種情況下，發(fā)送和接收由單獨的線路處理，允許同時傳輸和接收數(shù)據(jù)，這種技術稱為全雙工通信。

詳細來說，全功能串行通信也稱為標準串口，是串行通信的另一個功能。由于兩個設備之間的數(shù)據(jù)流，某些設備處理數(shù)據(jù)的速度比其他設備更快。在RX和TX的基礎上增加了幾個控制引腳，以保證數(shù)據(jù)的正常傳輸，最后增加了9個引腳，即常見的DB9，如下圖所示。

圖3

現(xiàn)在很多控制器、人機界面、PLC等設備都不再使用傳統(tǒng)的串口進行串行通信，而是使用RX、TX、 GND三根線。

02485 通訊

圖4

485是為了解決232通訊距離短的問題而誕生的。

+和 - 兩條線，通常稱為 A 和 B 線，是 485 通信所需的全部。作為數(shù)據(jù)信號，傳送兩條線路A和B的差分電平信號。由于這兩根線同時用于發(fā)送和接收，因此它們一次只能用于其中一種功能。因此，485 是一種半雙工通信模式。

這就是232全雙工如何犧牲效率來實現(xiàn)其遠傳輸距離的代價。

03422 通訊

422的出現(xiàn)是為了實現(xiàn)232的全雙工通信方式，同時也將傳輸距離增加到485。422也稱為485-4，而485則稱為485-2。下圖是422的示意圖，因為485-2是兩線，485-4是四線。

圖5

422是把232的RX分成兩根線， RX+ 和RX-，TX分成TX+和TX-的結(jié)果 。這允許您同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并且具有長達 485 的更長傳輸距離。但是，這種有益的通信策略很少使用。232 和 485 是最常用的。

三．有關串行通信的常見問題

1、電腦使用USB轉(zhuǎn)串口可以與設備通訊，但換成屏幕就無法與設備通訊？

1）有可能電腦的 USB 轉(zhuǎn)串口是使用常規(guī)串口功能鏈接到設備的，也就是說除了RX、TX、GDN之外還使用了其他引腳。例如，歐姆龍 和 三菱PLC上的某些引腳 必須短路才能與屏幕通信。

2）計算機與控制器或PLC通訊時掃描波特率參數(shù)，自適應屏通訊可能參數(shù)比設備少。在 Mitsubishi 和Keyence等 PLC 中，有一個更改通信交互波特率的程序 。

3）另一種可能是使用的接線方法不當。因為某些 DB9 需要公頭和母頭。不注意的話會有TX與TX相連、RX與RX相連的位置，所以要注意。

4)需要注意的是，有時可能會利用一些串行助手向控制器發(fā)送測試數(shù)據(jù)。請?zhí)嵝盐遥驗槟承┐兄值钠媾夹ｒ灢黄鹱饔谩?/p>

2、A家的屏幕可以與設備通信，B家的屏幕卻無法通信？

1)檢查接線是否正確，RX 和 TX 是否兼容。

2)檢查地線是否連接。

3）除了RX、TX、 GND之外，還有其他引腳需要短接嗎 ？

4）通訊協(xié)議是否齊全或不一致，以及波特率。

3、以前不需要地線就可以通訊。為什么需要更換另一臺設備的地線？

由于某些設備采用隔離電源，因此該問題與上一問題類似。以前不用接地也可以通訊，但有可能已經(jīng)接了地線，可以通訊了?？梢愿鼡Q為隔離電源，并且由于兩個設備的地是隔離的，所以串口上的地線必須連接。

4、一個設備是232，另一個是422，沒有轉(zhuǎn)換設備，怎么辦？

因為這兩個是全雙工的，接收和發(fā)送是分開的，而422只是作為差分信號來傳輸，所以剛才也提到了422和232的接線。

將422的RX+連接 到232的TX，將422的RX-連接到232的 GND，

將422的TX+連接到232的RX，將422的TX-連接到232的GDN。

如果 422 設備想要傳送數(shù)據(jù)，可以通過將其發(fā)送到 232 的 RX 來實現(xiàn)。由于TX和 GND 對422產(chǎn)生差分信號，232的TX發(fā)送數(shù)據(jù)后422即可接收數(shù)據(jù)。

5、232通訊沒問題，485通訊沒問題，用232轉(zhuǎn)485后，通訊不穩(wěn)定？

232和485在通信概念上最大的區(qū)別就是全雙工和半雙工的區(qū)別。另一方面，應用層以全雙工或半雙工模式發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

但是，485必須處理。由于它是半雙工的，因此必須確保只有發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)才能通過該路徑。如果同時啟用發(fā)送和接收，數(shù)據(jù)將會發(fā)生沖突。因此，主站設備或者主動指揮方必須嚴格管理數(shù)據(jù)命令的發(fā)送頻率。當然，某些232到485的設備比較好，這個可以改進，但是主站還是要控制，改變通訊速率比較遲緩。

6.實現(xiàn)兩屏或兩個主站通過485訪問Modbus設備的最佳方式是什么？

485通信本質(zhì)上是一個主站和多個從站。另一方面，一些客戶在實踐中更喜歡使用兩個屏幕來訪問 Modbus 設備。目前沒有可行的選擇。

7.串行通訊的缺點？

1)處理信號干擾時，最好使用絕緣電纜并遵守嚴格的接線準則，例如接地。在某些 485 通信中還考慮連接終端電阻以進行匹配。如果號碼是 232，請保持簡短。通信協(xié)議中盡量避免大消息的數(shù)據(jù)交換。

2)波特率匹配問題 由于使用的不同晶振會導致某些設備（尤其是控制器）計算的波特率不準確。因此，在某些波特率下，例如 9600 波特，會出現(xiàn)錯誤。錯誤的存在會產(chǎn)生什么影響？因為接收方是進行逐位計算的。如果消息太長，就會出現(xiàn)錯誤累積，計算就會出現(xiàn)偏差。因此，有些地方串行通信不可靠，應注意防止傳輸數(shù)據(jù)很長的數(shù)據(jù)包。

3)在某些可能存在干擾的情況下，您可能需要考慮使用奇校驗或偶校驗，因為雖然出錯的可能性較低，但如果添加奇偶校驗，至少可以過濾掉錯誤的數(shù)據(jù)包。失去。就好像沒有驗證，然后通訊數(shù)據(jù)不正確，我就不知道該怎么辦了。為了避免數(shù)據(jù)錯誤，請嘗試使用帶有校驗和的協(xié)議。

4）串行通信本來就很慢；因此，請限制數(shù)據(jù)響應要求，因為串行傳輸比 以太網(wǎng)慢。另外，與CPU不同，串行傳輸不是多線程的。即使應用到軟件上，如何利用多線程來處理數(shù)據(jù)，最底層也只有一個端口，由于數(shù)據(jù)是從一個端口發(fā)出來的，一次只能傳一位和一個字節(jié)。和一行。因為有的客戶采用9600波特率通信，多少毫秒可以處理多少數(shù)據(jù)？

然而，串行通信必須是現(xiàn)實的，因此透徹理解該協(xié)議有利于應用程序的開發(fā)、測試和通信。

8.為什么不使用同步通信？

如前所述，同步通信取決于時鐘信號。誰發(fā)起這個時鐘信號是一個問題。在同步通信中，主設備經(jīng)常需要發(fā)起時鐘信號，以便讀取從模塊的數(shù)據(jù)。實際中有讀屏PLC和讀屏數(shù)據(jù)。異步串口通信沒有主從關系；雙方角色平等，可以互相傳輸和接收數(shù)據(jù)。CPU使用同步通信來讀取一些模塊，CPU開始時鐘信號，比如讀取SD卡模塊（可以通過 SPI完成 ）和一些傳感器模塊。