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RS232串口通信简介

浏览量:2598 时间:2024-02-04 10:09:50 作者:采采

RS232(也称为异步传输标准接口)是个人计算机上的一种通信接口,由电子工业协会(EIA)制定。一般情况下,RS-232接口以9个引脚(DB-9)或25个引脚(DB-25)的形式出现,个人计算机通常会有两组RS-232接口,即COM1和COM2。本文将重点介绍9针的串口。

串行通信和并行通信

通信方式主要分为串行通信和并行通信。并行通信方式适用于PLC模块的背板总线、工控机的运行狗等。而RS232和RS485都是基于串口通信方式。在工业控制中,RS-232口通常只使用RXD、TXD和GND三根线。RS-232的“发送”和“接收”定义是站在数据终端设备(Data Terminal Equipment,DTE)立场上的,而不是站在数据通信设备(Data Communicate Equipment,DCE)立场来定义的。在计算机系统中,通常是CPU和I/O设备之间传输信息,这两者都是DTE,因此双方都能发送和接收。

RS232的电气特性

美国电子工业协会(EIA)对RS-232的电气特性、逻辑电平和各种信号线功能都做了规定。在TxD和RxD上,逻辑1(MARK)的电平为-3V至-15V,逻辑0(SPACE)的电平为3V至15V。而在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上,信号有效(接通,ON状态,正电压)的电平为3V至15V,信号无效(断开,OFF状态,负电压)的电平为-3V至-15V。

RS232的缺点

RS232接口的信号电平较高,容易损坏接口电路的芯片。由于与TTL电平不兼容,因此需要使用电平转换电路才能与TTL电路连接。此外,RS232的传输速率较低,异步传输时的波特率只有20Kbps。在CPLD开发板中,综合程序波特率只能采用19200,这也是限制其应用的原因之一。另外,RS232接口使用一根信号线和一根信号返回线构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,使其抗噪声干扰性较弱。此外,RS232的传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺(约15米)。

RS232与USB的比较

尽管RS-232和USB都是串行通信,但两者之间存在着明显的差异。RS-232是点对点连接,一个串口只能连接一个外设,而USB是一种多点、高速的连接方式,通过使用USB Hub可以实现更多的连接。USB接口的基本部分是串行接口引擎SIE,SIE从USB收发器中接收数据位,转化为有效字节传送给SIE接口;反之,SIE接口也可以接收字节转化为串行位送到总线。由于PC机串口的最高速率仅为115.2kbps,会形成一个速度瓶颈。

RS-232系统包括2个串行信号路径,其方向相反,分别用于传输命令和数据,并且命令状态必须与数据交织在一起。而USB支持分离的命令和数据通道,并允许独立的状态报告。USB是一种方便、灵活、简单、高速的总线结构,与传统的RS-232接口相比,具有以下特点:

1. USB采用单一形式的连接头和连接电缆,实现了单一的数据通用接口,统一的4针插头。

2. USB采用易于扩展的树状结构,通过使用USB Hub扩展,可连接多达127个外设。

3. USB外设能够自动进行设置,支持即插即用与热插拔。

4. USB电缆具有传送电源的功能,支持节约能源模式,耗电低。USB总线可以提供5V、最大电流500mA的电源,供低功耗的设备使用,无需额外的电源。

5. USB支持四种传输模式:控制传输、同步传输、中断传输、批量传输,适用于各种类型的外设。

6. USB具有快速的通信速度,支持三种总线速度:低速1.5Mbps、全速12Mbps和高速480Mbps。

7. USB采用差分传输方式,具有检错和纠错功能,保证数据的可靠传输。

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