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備通信的協(xié)議，大多數(shù)工業(yè)主板包含兩個以上基于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)的同時用另一根線接收數(shù)據(jù)，能夠簡單實現(xiàn)遠距離通信。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。

波特率：是一個衡量通信速度的參數(shù)，它表示每秒鐘傳送的bit的個數(shù)。如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個bit。當提到時鐘周期時，就是指波特率，如果協(xié)議需要4800波特率，那么時鐘是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，典型應用是GPIB設備的通信。 

數(shù)據(jù)位：是衡量通信中實際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。當工控機發(fā)送一個信息包，實際的數(shù)據(jù)不會是8位的，標準的值是5、7和8位。如何設置取決于想傳送的信息。如標準的ASCII碼是0～127（7位）。擴展的ASCII碼是0～255（8位）。如果數(shù)據(jù)使用簡單的文本（標準 ASCII碼），那么每個數(shù)據(jù)包使用7位數(shù)據(jù)。每個包是指一個字節(jié)，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗位。由于實際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取，術語“包”指任何通信的情況。 

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

奇偶校驗位：在工業(yè)主板串口通信中一種簡單的檢錯方式。有四種檢錯方式：偶、奇、高和低。當然沒有校驗位也是可以的。對于偶和奇校驗的情況，串口會設置校驗位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個或者奇?zhèn)€邏輯高位。如數(shù)據(jù)是011，那么對于偶校驗，校驗位為0，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個。如果是奇校驗，校驗位位1，這樣就有3個邏輯高位。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。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態(tài)，有機會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、打印機或者Modem，同時也可以接工業(yè)儀器儀表。RS-232只限于工業(yè)主板串口和設備間點對點的通信，最遠通信距離是15.24米。  

3、RS-422

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

4、RS-485

RS-485是RS-422的改進，連接設備數(shù)從10個增加到32個，同時定義在最大設備個數(shù)情況下的電氣特性，以保證足夠的信號電壓。出色抗噪和多設備能力，在建立連向工控機的分布式設備網(wǎng)絡、其它數(shù)據(jù)收集控制器、HMI或者其它操作時，串行連接會選擇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)接口標準，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會（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)標準，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RS-232通信距離短、速率低的缺點，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），并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為TIA/EIA-422-A標準。為擴展應用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上，同時增加了發(fā)送器的驅動能力和沖突保護特性，擴展了總線共模范圍，即TIA/EIA-485-A標準。

目前RS-232是工業(yè)主板應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，是為點對點（即只用一對收、發(fā)設備）通訊而設計的，適合本地設備之間的通信?！　　?/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個節(jié)點，RS-485支持32個節(jié)點，RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422設備可以被RS-485控制。