【UART】RS232、RS485、RS422详细介绍

本文详细介绍了三种常用的串口通信标准:RS232、RS485和RS422。对比了它们之间的主要特点,如传输距离、传输速率、接口电平、通信方式等,并分析了各自的适用场景。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

3.1、串口UART

1、RS232

全双工、点对点、几米。

电子工业协会(Electronic Industries Association,EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现.

RS-232-C标准规定的数据传输速率为50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400波特

RS-232点对点连接,一个串口只能连接一个外设。

接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps

传输距离有限,最大传输距离标准值为50英尺,实际上也只能用在15米左右。

2、RS-485

半双工、轮询方式、一公里

具有联网功能

RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓扑结构,在同一总线上最多可以挂接32个节点

下面我们看下 RS485 的特点:

(1)接口电平低,不易损坏芯片。 RS485 的电气特性:逻辑“ 1”以两线间的电压差为+(2~6)V 表示;逻辑“ 0”以两线间的电压差为-(2~6)V 表示。接口信号电平比 RS232 降低了,不易损坏接口电路的芯片,且该电平与 TTL 电平兼容,可方便与 TTL 电路连接。

(2)传输速率高。10 米时,RS485 的数据最高传输速率可达 35Mbps,在1200m 时,传输速度可达 100Kbps。

(3)抗干扰能力强。 RS485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力增强,即抗噪声干扰性好。

(4)传输距离远,支持节点多。RS485 总线最长可以传输 1200m 以上(速率≤100Kbps)一般最大支持 32 个节点,如果使用特制的 485 芯片,可以达到128 个或者 256 个节点,最大的可以支持到 400 个节点。

3、RS-422

全双工 点对多 一公里

共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。一个主设备(Master),其余为从设备(Slave),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。

### UARTRS232RS485 串行通信协议比较 #### 协议概述 UART(通用异步收发传输器)是一种硬件电路,用于实现设备之间的数据交换。它定义了一种通过起始位和停止位来同步发送方和接收方的方法。 RS232 是一种标准的串行接口,最初设计用于连接计算机和其他外围设备。该协议规定了电气特性以及物理层的标准[^1]。 RS485 则是一个更灵活的数据总线标准,支持多点网络配置,在工业自动化领域广泛应用。其差分信号传输机制提高了抗噪能力和传输距离。 #### 物理层差异 - **电压电平** RS232 使用单端信号传送,逻辑高电平时约为 +3V 至 +15V;而逻辑低则为 -3V 至 -15V 的负电压范围。这种较大的电压摆幅使得 RS232 对噪声较为敏感,并且限制了最大传输速率和距离。 相较之下,RS485 采用的是平衡双绞线上的差分信号形式,即 A 线相对于 B 线具有相反极性的电信号变化。这种方式不仅增强了系统的共模抑制能力,还允许更高的波特率及远距离通讯。 - **拓扑结构** RS232 主要适用于一对一的简单链路架构,通常只涉及两个节点间的直接连线。由于受到上述因素的影响,实际部署中很少见到超过几十米的有效布设长度。 而 RS485 支持多种拓扑布局,包括但不限于星型网状、树形分支乃至环回自检等多种模式。理论上最多可以挂载多达 32 或者更多数量级的不同站地址单元参与同一组播群聊会话过程之中。 ```python # Python 示例代码展示如何初始化不同类型的串口对象 import serial rs232_port = serial.Serial( port='/dev/ttyS0', # 设备路径 baudrate=9600, # 波特率设置 bytesize=serial.EIGHTBITS, parity=serial.PARITY_NONE, stopbits=serial.STOPBITS_ONE) rs485_port = serial.Serial( port='/dev/ttyUSB0', baudrate=115200, bytesize=serial.SEVENBITS, parity=serial.PARITY_EVEN, stopbits=serial.STOPBITS_TWO) ``` #### 应用场景对比 对于短程、低成本的应用场合,比如个人电脑与调制解调器之间简单的命令交互操作,选用 RS232 将更为合适。然而当面对复杂环境下的远程监控系统或是分布式控制系统时,则应优先考虑具备更强鲁棒性和扩展性的 RS485 方案。 #### 数据帧格式区别 尽管两者都遵循类似的 ASCII 编码字符集编码规则来进行消息封装处理,但在具体细节上仍存在细微差别: - RS232 往往依赖于特定应用程序所规定的私有协议; - RS485 更倾向于标准化的消息构建方法论,例如 Modbus RTU/ASCII 等公开可用的选择项。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值