串口接口简单分析

          COM口即串行通讯端口,简称串口。这里需要区别于USB的“通用串行总线”和硬盘的“SATA”。一般我们见到的是两种物理标准。D型9针插头和自己自定义的端子接口这个是D型9针串口(通俗说法)一些台式电脑后边都可以看到。记住,这种接口的协议只有两种:RS-232和RS-485。不会是TTL电平的(除非特殊应用)。我们一般只接出RXD TXD两针,外加GND。

 

RS232电平:

RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准,原始编号全称是EIA-RS-232(简称232,RS232)。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。连接电缆机械、电气特性、信号功能传送过程。

(1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片。RS232接口任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3— -15V;逻辑“0”:+3— +15V ,噪声容限为2V。即要求接收器能识别高于+3V的信号作为逻辑“0”,低于-3V的信号作为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑负 。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。

(2)传输速率较低,在异步传输时,比特率为20Kbps。

(3)DB9中常用接口定义:2 RXD 接收数据3 TXD 发送数据、5 GND 数字地。

(4)传输距离有限,实际只能传输15米左右。

 

TTL电平:

TTL电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统,这是计算机处理器控制的设备内部各部分之间通信的标准技术。

(1)TTL电平信号对于计算机处理器控制的设备内部的数据传输是很理想的,首先计算机处理器控制的设备内部的数据传输对于电源的要求不高以及热损耗也较低,另外TTL电平信号直接与集成电路连接而不需要价格昂贵的线路驱动器以及接收器电路

(2)计算机处理器控制的设备内部的数据传输是在高速下进行的,而TTL接口的操作恰能满足这个要求。TTL型通信大多数情况下,是采用并行数据传输方式,而并行数据传输对于超过15m的距离就不适合了。

 

 

RS485:

RS-485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RS-232-C降低了,就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。

(1)RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

(2)RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性好。

3RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000米,另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。

4RS485接口组成的半双工网络,一般只需二根连线,所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。

 

 

RS422:

RS422是双端线传送信号,通过传输线驱动器,把逻辑电平变换成电位差,完成始端的信息;通过传输线接收器,把电位差转变成逻辑电平,实现终端的信息接收。

(1)RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。

(2)RS422在19kpbs下能传输1200米。

(3)RS422每个通道要用二条信号线,如果一条是逻辑“1”状态,另一条为逻辑“0”。电路由发送器、平衡连接电缆、电缆终端负载、接收器几部分组成。在电路中规定只许有一个发送器,可有多个接收器,因此通常采用点对点通讯方式

 

分析:

1、串口、COM口是通常说的物理实际的接口形式主要指的是硬件。而TTL、RS-232、RS-485RS-422指的电平标准电信号。

2、在连接设备的时候,一般情况下只需要连接GND RX TX。不会接VCC或电源,避免与目标设备上的供电冲突。

3、PL2303、CP2102芯片是 USB 转 TTL串口 的芯片,用USB来扩展串口(TTL电平)。

4、MAX232芯片是 TTL电平与RS232电平的专用双向转换芯片,可以TTL转RS-232,也可以RS-232转TTL。

5、TTL标准是低电平为0,高电平为1(+5V电压)。RS-232标准是电平为0,电平为1(±15V电压)。

6、RS-485与RS-232类似,采用的是差分信号负逻辑。

 

现在市场上有一种六合一转换的工具,非常不错,可以实现各种转换。

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