工業(yè)串口的定義（什么是串口RS-232、RS-422 和 RS-485）

串口是工業(yè)電腦主板上一種非常通用設(shè)備通信的協(xié)議，大多數(shù)工業(yè)主板包含兩個(gè)以上基于RS-232的串口。串口是按位（bit）發(fā)送和接收字節(jié)，速度要比按字節(jié)（byte）的并行通信慢，但串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)，能夠簡單實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。串口通信最重要的參數(shù)是波特率、數(shù)據(jù)位、停止位和奇偶校驗(yàn)。

波特率：是一個(gè)衡量通信速度的參數(shù)，它表示每秒鐘傳送的bit的個(gè)數(shù)。如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個(gè)bit。當(dāng)提到時(shí)鐘周期時(shí)，就是指波特率，如果協(xié)議需要4800波特率，那么時(shí)鐘是4800Hz。但是波特率和距離成反比，高波特率常常用于短距離儀器間的通信，典型應(yīng)用是GPIB設(shè)備的通信。 

數(shù)據(jù)位：是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當(dāng)工控機(jī)發(fā)送一個(gè)信息包，實(shí)際的數(shù)據(jù)不會(huì)是8位的，標(biāo)準(zhǔn)的值是5、7和8位。如何設(shè)置取決于想傳送的信息。如標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼是0～127（7位）。擴(kuò)展的ASCII碼是0～255（8位）。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本（標(biāo)準(zhǔn) ASCII碼），那么每個(gè)數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個(gè)包是指一個(gè)字節(jié)，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取，術(shù)語“包”指任何通信的情況。 

停止位：用于表示單個(gè)包的最后一位。典型的值為1、1.5和2位。由于數(shù)據(jù)是在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺(tái)設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供工控機(jī)校正時(shí)鐘同步的機(jī)會(huì)。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。 

奇偶校驗(yàn)位：在工業(yè)主板串口通信中一種簡單的檢錯(cuò)方式。有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低。當(dāng)然沒有校驗(yàn)位也是可以的。對(duì)于偶和奇校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。如數(shù)據(jù)是011，那么對(duì)于偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位為0，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個(gè)。如果是奇校驗(yàn)，校驗(yàn)位位1，這樣就有3個(gè)邏輯高位。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù)，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗(yàn)。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個(gè)位的狀態(tài)，有機(jī)會(huì)判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步。  

2、RS-232

RS-232在工業(yè)主板中有多種用途，如連接鼠標(biāo)、打印機(jī)或者M(jìn)odem，同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。RS-232只限于工業(yè)主板串口和設(shè)備間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信，最遠(yuǎn)通信距離是15.24米。  

3、RS-422

RS-422使用差分信號(hào)，RS-232使用非平衡參考地的信號(hào)。差分傳輸使用兩根線發(fā)送和接收信號(hào)，能更好的抗噪聲和有更遠(yuǎn)的傳輸距離，在工業(yè)主板的現(xiàn)場應(yīng)用中具有較大優(yōu)勢(shì)。  

4、RS-485

RS-485是RS-422的改進(jìn)，連接設(shè)備數(shù)從10個(gè)增加到32個(gè)，同時(shí)定義在最大設(shè)備個(gè)數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號(hào)電壓。出色抗噪和多設(shè)備能力，在建立連向工控機(jī)的分布式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、其它數(shù)據(jù)收集控制器、HMI或者其它操作時(shí)，串行連接會(huì)選擇RS-485。 

5、RS-232、RS-422與RS-485的區(qū)別

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的。RS-232在1962年發(fā)布，命名為EIA-232-E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422由RS-232發(fā)展而來。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長到4000英尺（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍，即TIA/EIA-485-A標(biāo)準(zhǔn)。

目前RS-232是工業(yè)主板應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊，是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，適合本地設(shè)備之間的通信?！　　?/span>

RS-485與RS-422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。RS-422可支持10個(gè)節(jié)點(diǎn)，RS-485支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422設(shè)備可以被RS-485控制。