【总线】RS232、RS485、RS422

一、串口、UART、RS232、RS485、RS422之间的关系

 

 

UART是通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART，是一种异步收发传输器（顾名思义，它是一个设备而不是一种协议），是设备间进行异步通信的关键模块。UART负责处理数据总线和串行口之间的串/并、并/串转换，并规定了帧格式;通信双方只要采用相同的帧格式和波特率，就能在未共享时钟信号的情况下，仅用两根信号线(Rx 和Tx)就可以完成通信过程，因此也称为异步串行通信。

若加入一个合适的电平转换器，如SP3232E、SP3485，UART 还能用于RS-232、RS-485 通信，或与计算机的端口连接。UART 应用非常广泛，手机、工业控制、PC 等应用中都要用到UART。

 

UART作为集成于微处理器中的周边设备，把并行输入信号转成串行输出信号，作为连接外部设备的接口。

数据是一个字符接着一个字符传输，一个字符的信息由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。
传输时低位在前高位在后。

发送端和接收端必须按照相同的字节帧格式和波特率进行通信。

 

UART的设计采用模块化的设计思想，主要分为 3个模块：数据发送模块、数据接收模块及波特率发生器控制模块。发送模块实现数据由并行输入到串行输出，接收模块实现数据由串行输入到并行输出，波特率发生器模块控制产生UART时钟频率。
发送逻辑对从发送FIFO读取的数据执行“并→串”转换。控制逻辑输出起始位在先的串行位流，并且根据控制寄存器中已编程的配置，后面紧跟着数据位（注意：最低位 LSB 先输出）、奇偶校验位和停止位。
在检测到一个有效的起始脉冲后，接收逻辑对接收到的位流执行“串→并”转换。此外还会对溢出错误、奇偶校验错误、帧错误和线中止（line-break）错误进行检测，并将检测到的状态附加到被写入接收FIFO的数据中。

 

需要两根信号线和一根地线。

 

https://www.cnblogs.com/smartjourneys/p/7218390.html

 

二、RS232、RS485、RS422介绍

（1）RS232

个人计算机上的通讯接口之一，异步传输标准接口。

3线全双工，点对点通信，传输距离 25米以内。

RS-232总线用+5V~+15V 表示”0”，-5V~-15V表示”1”。
工业控制的RS-232口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。

 

 

 

（2）RS485

RS485/MODBUS是现在流行的一种布网方式，实施简单方便 。

2线半双工，点对多主从通信，传输距离可达 1200米以上。

 

RS-485总线用+2V~+6V 表示”0”，-6V~-2V表示”1”。

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，而忽略了信号地的连接。

RS-485接口采用差分方式传输信号方式，并不需要相对于某个参照点来检测信号，系统只需检测两线之间的电位差就可以了。

 485波形解析：网址

 

（2）RS422

RS-422总线采用平衡差动方式进行数据传输，传输电路由发送器、平衡连接电缆和差分接收器组成。

平衡器将逻辑的数字电平转成电位差，在电缆中传输，差分接收器将电位差转为逻辑数字电平。

4线全双工，主从通信，传输距离可达 1200米以上。

 

三、引脚定义

 

 

 （3）RS232、RS485转换

 

 

四、区别

（1）RS-485与RS-422

       1）RS422总线与RS485和RS422电路原理基本相同，都是以差动方式发送和接受，不需要数字地线；

       2）RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响，而RS485只能半双工工作，发收不能同时进行；

       3）RS-485的电平幅度比RS-422大，还可以兼容RS-422接口，所以从抗干扰能力讲 RS-485>RS-422。

（2）RS-485与RS-232

　　1）传输方式不同。 RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯（即所谓单端通讯.收、发端的数据信号是相对于信号地）. 而RS485则采用平衡传输，即差分传输方式。
　　2）传输距离不同。RS-232适合本地设备之间的通信，传输距离一般不超过20m。而RS-485的传输距离为几十米到上千米。
　　3）RS-232 只允许一对一通信，而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器。

　　4）RS-232是全双工的，也就是可以同时收发；
           RS-485是半双工的，某一时刻只能收或只能发数据，否则，总线将瘫痪。

 

五、串口通讯常用参数

串口是一种非常通用的设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus(USB)混淆）。

串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。

典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：

（1）地线（2）发送（3）接收

由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。

对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：

波特率

数据位

停止位

奇偶校验

 

六、串口发送数据类型都有哪些

（1）字符串

（2）十六进制数据

例子