串口通信遠(yuǎn)傳輸距離能達(dá)到多少?
出處:電子產(chǎn)品世界 發(fā)布于:2018-02-02 13:56:26
串行接口 (Serial Interface) 是指數(shù)據(jù)一位一位地順序傳送,其特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單,只要一對(duì)傳輸線就可以實(shí)現(xiàn)雙向通信(可以直接利用電話線作為傳輸線),從而大大降低了成本,特別適用于遠(yuǎn)距離通信,但傳送速度較慢。一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱為串行通訊。串行通訊的特點(diǎn)是:數(shù)據(jù)位的傳送,按位順序進(jìn)行,少只需一根傳輸線即可完成;成本低但傳送速度慢。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米;根據(jù)信息的傳送方向,串行通訊可以進(jìn)一步分為單工、半雙工和全雙工三種。
總述:
串口通信的兩種基本的方式:同步串行通信方式和異步串行通信方式。
同步串行是指SPI(Serial Peripheral interface)的縮寫,顧名思義就是串行外圍設(shè)備接口。SPI總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口,它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息,TRM450是SPI接口。
異步串行是指UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通用異步接收/發(fā)送。UART是一個(gè)并行輸入成為串行輸出的芯片,通常集成在主板上。UART包含TTL電平的串口和電平的串口。 TTL電平是3.3V的,而是負(fù)邏輯電平,它定義+5~+12V為低電平,而-12~-5V為高電平,MDS2710、MDS SD4、EL805等是接口,EL806有TTL接口。
串行接口按電氣標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議來分包括RS-232-C、RS-422、等。RS-232-C、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定,不涉及接插件、電纜或協(xié)議。
RS-232:
也稱標(biāo)準(zhǔn)串口,常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。傳統(tǒng)的RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)有22根線,采用標(biāo)準(zhǔn)25芯D型插頭座(DB25),后來使用簡(jiǎn)化為9芯D型插座(DB9),現(xiàn)在應(yīng)用中25芯插頭座已很少采用。
RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊。由于其發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上雙絞線上的分布電容,其傳送距離為約15米,速率為20kb/s。RS-232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,其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3~7kΩ。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信。
pt; background:rgb(255,255,255); mso-shading:rgb(255,255,255); " >、等。RS-232-C、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定,不涉及接插件、電纜或協(xié)議。
RS-422:
標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”,它定義了接口電路的特性。典型的RS-422是四線接口。實(shí)際上還有一根信號(hào)地線,共5根線。其DB9連接器引腳定義。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力,故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn),多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備(Master),其余為從設(shè)備(Slave),從設(shè)備之間不能通信,所以RS-422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k,故發(fā)端負(fù)載能力是10×4k+100Ω(終接電阻)。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道,因此不必控制數(shù)據(jù)方向,各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對(duì)單獨(dú)的雙絞線)實(shí)現(xiàn)。
RS-422的傳輸距離為1219米,傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達(dá)到傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的傳輸速率僅為1Mb/s。
RS-485:
是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,所以RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式,二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信,而采用四線連接時(shí),與RS-422一樣只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多的通信,即只能有一個(gè)主(Master)設(shè)備,其余為從設(shè)備,但它比RS-422有改進(jìn),無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個(gè)設(shè)備。
RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的,RS-485是-7V至+12V之間,而RS-422在-7V至+7V之間,RS-485接收器輸入阻抗為12kΩ、RS-422是4kΩ;由于RS-485滿足所有RS-422的規(guī)范,所以RS-485的驅(qū)動(dòng)器可以在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。
RS-485與RS-422一樣,其傳輸距離約為1219米,傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用規(guī)定長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。只有在很短的距離下才能獲得速率傳輸。一般100米長(zhǎng)雙絞線傳輸速率僅為1Mb/s。
nt face="Arial" >1219米,傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達(dá)到傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的傳輸速率僅為1Mb/s。
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