1、串行口通信 RS232 概述RS-232（ANSI/EIA-232 标准）是 IBM-PC 及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者 Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和联机的改进，实际应用中 RS-232 的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232 只限于 PC 串口和设备间点对点的通信。RS-232 串口通信最远距离是 50 英尺。通信协议是用于实现计算机与网络连接之间的标准，网络如果没有统一的通信协议，计算机之间的信息传递就无法识别。 所谓通信协议可以理解为两台不同的设备相互沟通所需要的一种语言吧。 常用的就是有 RS232 和 RS485（
2、类似于 RS422） RS232 是一种通过三根线将两台不同设备互通的信号协议，可以有效传输1530M，计算机背后的串口（COM 口）就是传输 RS232 信号的。而 RS485 分为四线制和两线制，与 RS232 完成的功能相同，但是由于采用差分方式传输，其有效传输距离更远（12001500 米）串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议。大多数计算机包含两个基于 RS232 的串口。串口同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多 GPIB 兼容的设备也带有 RS-232 口。同时，串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。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
3、节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送资料的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如 IEEE488 定义并行通行状态时，规定设备线总常不得超过 20 米，并且任意两个设备间的长度不得超过 2 米；而对于串口而言，长度可达 1200 米。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，端口能够在一根在线发送数据同时在另一根在线接收数据。其它线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的埠，这些参数必须匹配：a，波特率
4、：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的 bit 的个数。例如 300 波特表示每秒钟发送 300 个 bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要 4800 波特率，那么时钟是 4800Hz。这意味着串口通信在数据在线的采样率为 4800Hz。通常电话线的波特率为 14400，28800和 36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是 GPIB 设备的通信。b，数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是 8 位的，标准的值是 5、7 和 8 位。如何设置取
5、决于你想传送的信息。比如，标准的 ASCII 码是 0127（7 位） 。扩展的 ASCII 码是0255（8 位） 。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII 码） ，那么每个数据包使用 7 位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。c，停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为 1，1.5 和 2 位。由于数据是在传输在线定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟
6、同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时也越慢。d，奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位） ，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是 011，那么对于偶校验，校验位为 0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位 1，这样就有 3 个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。RS232 和 RS485 协议可以通过简单
7、的转换器互转的最被人们熟悉的串行通信技术标准是 EIA232、EIA-422 和 EIA485，也就是以前所称的 RS-232、RS-422 和 RS-485。由于 EIA 提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在工业通信领域，仍然习惯将上述标准以 RS 作前缀称谓。EIA232、EIA-422 和 EIA485 都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会（EIA）制订并发布的，EIA-232 在 1962 年发布，后来陆续有不少改进版本，其中最常用的是 EIA-232-C 版。 目前 EIA-232 是 PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行界面。EIA-232 被定义为一种在低速率
8、串行通信中增加通信距离的单端标准。EIA-232 采取不平衡传输方式，即所谓单端通信。标准规定，EIA232 的传送距离要求可达 50英尺（约 15 米），最高速率为 20kbps。 由于 EIA-232 存在传输距离有限等不足，于是 EIA-422 诞生了。EIA-422 标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到 10Mbps，传输距离延长到 4000 英尺（约 1219 米），并允许在一条平衡总线上连接最多 10 个接收器。当然，EIA422 也有缺陷: 因为其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，所以在 100kbps 速率以内，传输距离才可能
9、达到最大值，也就是说，只有在很短的距离下才能获得最高传输速率。一般在 100 米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为 1Mbps。另外有一点必须指出，在 EIA-422 通信中，只有一个主设备（Master），其余为从设备（Salve），从设备之间不能进行通信，所以 EIA-422 支持的是点对多点的双向通信。 为扩展应用范围，EIA 于 1983 年在 EIA-422 基础上制定了 EIA-485 标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A 标准。 由于 EIA-485
10、 是从 EIA-422 基础上发展而来的，所以 EIA-485 许多电气规定与 EIA-422 相仿，如都采用平衡传输方式、都需要在传输在线接终接电阻、最大传输距离约为 1219 米、最大传输速率为 10Mbps 等。但是，EIA-485 可以采用二线与四线方式，采用二线制时可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时，与 EIA-422 一样只能实现点对多点通信，但它比 EIA-422 有改进， 无论四线还是二线连接方式总线上可接多达 32 个设备。 由于 EIA-232、EIA-422 与 EIA-485 标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，标准内容规定比较简单，在此标准基础上，用户可以建立自己的高层通信协议。因此，这些串行通信技术应用很广，如录像机、计算机以及许多任务业控制设备上都配备有 EIA232 串行通信接口。
