各种串口简介
串行接口简称串口,也称串行通信接口(通常指COM 接口),是采用串行通信方式的扩展接口。
串口通信的两种最基本的方式:同步串行通信方式和异步串行通信方式。
1. 同步串行是指SPI (Serial Peripheral interface)的缩写,顾名思义就是串行外围设备接口。SPI 总线系统是一种同步串行外设接口,它可以使MCU 与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息,TRM450是SPI 接口。
2. 异步串行是指UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通用异步接收/发送。UART 是一个并行输入成为串行输出的芯片,通常集成在主板上。UART 包含TTL 电平的串口和RS232电平的串口。 TTL电平是3.3V 的,而RS232是负逻辑电平,它定义+5~+12V为低电平,而-12~-5V为高电平,MDS2710、MDS SD4、EL805等是RS232接口,EL806有TTL 接口。
串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C 、RS-422、RS485等。RS-232-C 、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,不涉及接插件、电缆或协议
RS-232 RS-232也称标准串口,最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA )联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE )和数据通讯设备(DCE )之间串行二进制数据交换接口技术标准”。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V 至3V 左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7k Ω。所以RS-232适合本地设备之间的通信
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,一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口,分别称为 COM1 和 COM2。
RS —232的电气特征:
EIA-RS-232C 对电气特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD 和RxD 上:
逻辑1(MARK)=-3V~-15V
逻辑0(SPACE)=+3~+15V
在RTS 、CTS 、DSR 、DTR 和DCD 等控制线上:
信号有效(接通,ON 状态,正电压)=+3V~+15V
信号无效(断开,OFF 状态,负电压)=-3V~-15V
RS-422
标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。典型的RS-422是四线接口。实际上还有一根信号地线,共5根线。其DB9连接器引脚定义。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。即一个主设备(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。接收器输入阻抗为4k ,故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。
RS-429 ARINC 是美国航空无线电公司英文字头的缩写, 该公司1977年7月21日出版了“ARINC 429规范”一书,429规范就是飞机电子系统之间数字式数据传输的标准格式,在飞机上使用429总线的电子设备均应遵守这个规范,这样才能保证电子设备之间数据通讯的标准化,通用化。在429规范里规定了从所选定输出接口发送信息的方法。各组件之间的连接线使用由二根线绞结在一起再加上屏蔽保护的专用线,这种传输线称为429数据总线。429总线只能单向传输数据。
ANINC 429的发送速度有高速(100Kbps )和低速(12.5Kbps )两种。对于低速发送,采用一般的嵌入式处理器(如8051系列单片机)即可满足;对于高速发送,采用性能更好的80C196单片机可以满足,但其外围电路繁冗,会影响板卡的性能。
RS-485
是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信,而采用四线连接时,与RS-422一样只能实现点对多的通信,即只能有一个主(Master )设备,其余为从设备,但它比RS-422有改进,无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。
RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的,RS-485是-7V 至+12V之间,而RS-422在-7V 至+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12k Ω、RS-422是4k Ω;由于RS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。
RS-485与RS-422一样,其最大传输距离约为1219米,最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
串口与并口的区别:
串口形容一下就是一条车道,而并口就是有8个车道同一时刻能传送8位(一个字节)数据。但是并不是说并口快,由于8位通道之间的互相干扰,传输时速度就受到了限制。而且当传输出错时,要同时重新传8个位的数据。串口没有干扰,传输出错后重发一位就可以了。并口同时发送的数据量大,但要比串口慢。