串口屏接口之RS232/485的理解

RS-232標準

RS-232是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì )EIA（Electronic Industry Association）制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫(xiě)，232為標識號。RS-232是對電氣特性以及物理特性的規定，只作用于數據的傳輸通路上，它并不內含對數據的處理方式。需要說(shuō)明一下,很多人經(jīng)常把RS-232、RS-422、RS-485 誤稱(chēng)為通訊協(xié)議,這是很不應該的，其實(shí)它們僅是關(guān)于UART通訊的一個(gè)機械和電氣接口標準（頂多是網(wǎng)絡(luò )協(xié)議中的物理層面）。

該標準規定采用一個(gè)25 個(gè)腳的DB-25 連接器，對連接器的每個(gè)引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。后來(lái)IBM的PC 機將RS-232 簡(jiǎn)化成了DB-9 連接器，從而成為今天的事實(shí)標準。而工業(yè)控制的RS-232 口一般只使用RXD（2）、TXD（3）、GND（5） 三條線(xiàn)。

RS-485/ RS-422標準

RS-232接口可以實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)的通信方式，但這種方式不能實(shí)現聯(lián)網(wǎng)功能。于是，為了解決這個(gè)問(wèn)題，一個(gè)新的標準RS-485產(chǎn)生了。RS-485的數據信號采用差分傳輸方式，也稱(chēng)作平衡傳輸，它使用一對雙絞線(xiàn)，將其中一線(xiàn)定義為A，另一線(xiàn)定義為B。

通常情況下，發(fā)送驅動(dòng)器A、B之間的正電平在+2～+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負電平在-2～6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)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。主要的區別在于：RS-422 有4 根信號線(xiàn)：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(gè)站之間通信，星型網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)，不可用于總線(xiàn)網(wǎng)；RS-485 只有2 根信號線(xiàn)，所以只能工作在半雙工模式，常用于總線(xiàn)網(wǎng)。

其實(shí)RS232/485只是上面提到的UART數據幀的傳輸方式、途徑。直白點(diǎn)就是怎么將數據幀中的0和1bit通過(guò)物理的接線(xiàn)傳輸出去。這就涉及到一個(gè)問(wèn)題，在不同的線(xiàn)路上如何表示0和1呢？當然，我們都知道他們肯定是通過(guò)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的方式的區別。線(xiàn)路上傳輸的數據是一樣的，只是表現形式略有差異。

RS232/RS485，是兩種不同的電氣協(xié)議，也就是說(shuō)，是對電氣特性以及物理特性的規定，作用于數據的傳輸通路上，它并不內含對數據的處理方式。比如，最顯著(zhù)的特征是：RS232使用3－15v有效電平，而UART，因為對電氣特性并沒(méi)有規定，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(xiàn)路的連接方式，比如RS232，規定用電平表示數據，因此線(xiàn)路就是單線(xiàn)路的，用兩根線(xiàn)才能達到全雙工的目的；而RS485， 使用差分電平表示數據，因此，必須用兩根線(xiàn)才能達到傳輸數據的基本要求，要實(shí)現全雙工，必需用4根線(xiàn)。但是，無(wú)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(zhuān)用的器件和UART接駁，才能完成數據在線(xiàn)路和UART之間的正常流動(dòng)。從某種意義上來(lái)說(shuō)，線(xiàn)路上存在的僅僅是電流，RS232/RS485規定了這些電流在什么樣的線(xiàn)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據，并變成CPU可直接讀寫(xiě)的形式。

所以RS232/485就是代表一種電平標準，只是同TTL不同的一種電平。

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審核編輯：湯梓紅