RS232和RS485的协议原理和应用UART中存在的问题(1)电气接口不统一
URT只定义了信号的时序,没有定义接口的电气特性; 对于UART通信,通常使用处理器使用的级别(即TTL级别),但由于处理器使用的级别不同,处理器使用UART通信时不能直接连接
UART没有规定连接不同设备时的连接器标准,因此在不同设备之间通过UART进行通信时不方便连接。(2)抗干扰能力差
URT一般直接使用TTL信号表示0和1,但TTL信号抗干扰能力强,数据在传输过程中容易出错。(3)通信距离极短
由于TTL信号抗干扰能力强,所以通信距离短,只能用于一个基板上两个不同芯片之间的通信
RS232协议RS232协议是1970年每个电子工业协会(EIA )与铃声系统、调制解调器制造商、计算机终端制造商共同制定的用于串行通信的标准; 本标准规定采用规格连接器,规格中规定了每个连接器针脚的作用,还规定了信号的等级。(1)接口
该规定采用25针DB-25连接器,规格规定了连接器每个针的信号内容,还规定了各种信号的电平; IBM的PC随后将RS232简化为DB-9连接器,最后成为事实标准; 目前工业控制的RS-232接口一般只使用RXD、TXD、GND三条线;(2)信号
该规定逻辑“1”的电平为-5至-15V,逻辑“0”的电平为5至15v。 该电标准的目的是提高抗干扰性并增大通信距离,其传输距离通常可以达到15M
虽然许多处理器都具有内置的UART控制器,但处理器生成的信号通常是TTL信号,而不是符合RS232标准的信号。 因此,需要在处理器外部添加电路进行信号的电平转换。
(1)接口信号的电平值高,接口电路的芯片容易损坏,并且与TTL不兼容,需要使用电平转换芯片来与TTL电路连接
)2)通信速度低
)3)容易产生共模噪声,抗干扰能力强
)传输距离短(15cm ) )。
RS485协议可使用本标准的通信网络在电信和高电子噪声环境下有效地传送信号; 因为此标准可连接多个收发器,即具有多个站的能力,所以使用单个RS485接口来连接装置网络(1)信号
RS485标准使用差分信号进行数据传输,2线之间的电压差从2v到6v表示逻辑“1”,2线之间的电压差从-2到-6v表示逻辑“0”。 通过使用差分信号,可以有效地减少噪声信号的干扰,延长通信距离,并且RS485的通信距离可以达到1500m; 因为RS485接口信号的电平低于RS232,所以可以得到不易破坏接口电路的芯片,并且该电平与TTL电平兼容,与TTL电路和(2)接口
RS485采用双线式,该接线方式是总线拓扑,可以在同一总线上同时存在多个节点;
在双线式中,由于在数据的发送接收中使用了该差动信号线,所以不能同时进行发送接收,所以只能以半双工方式进行动作,在编程时也需要应对
虽然电平转换在许多处理器中内置了UART控制器,但处理器生成的信号通常是TTL信号,而不是符合RS485标准的信号,因此通常需要在处理器外部添加电路,将TTL信号转换为差分信号。
RS485的优点(1)接口信号电平值低,不易损坏接口电路的芯片,并且与TTL电平兼容,与TTL电路的连接很容易
)2)通信速度快
)3)抗干扰能力强
)传输距离短
)5)能够实现多节点网络
总结: RS232和485只是电气方面,在编程方面与串行端口(UART )没有区别。