串口在今天的家用電腦中已經(jīng)使用的很少了，現(xiàn)在的個(gè)人筆記本電腦基本上都取消了串口。但是在工業(yè)控制中，串口依然擔(dān)當(dāng)著重要的角色，像掃描槍、打印機(jī)、工控機(jī)、智能儀表的通訊，某些PLC程序下載都要用到串口。今天我們就來(lái)聊聊串口那點(diǎn)事。

所謂串口，其實(shí)是串行通信接口的簡(jiǎn)稱。所謂串行通信，是指數(shù)據(jù)一位接著一位的按照順序進(jìn)行傳輸。還有一種通信稱為并行通信，就是數(shù)據(jù)可以并排傳輸。串行通信好比是馬路上的單車道，車輛只能一輛跟著一輛的跑；并行通信好比是馬路上的多車道，車輛可以并排的跑。這樣好理解了吧？如果8位數(shù)據(jù)并行，就需要8條數(shù)據(jù)線。而串行通信1條線就可以了（實(shí)際中可能根據(jù)協(xié)議的不同還需要地線）?？傊?，串行通信比并行通信需要的線的數(shù)量要少的多，這在工業(yè)中可以極大的減少布線的成本。（想想一個(gè)項(xiàng)目放100米的線和放800的線成本，老板的心思你懂的）。

好吧，我們現(xiàn)在明白串口的理論了，那串口長(zhǎng)啥樣呢？

RS232串口有9針和25針的區(qū)別，一般9針比較常用。上圖是筆記本電腦上的9針公頭串口。還有母頭嗎？是的，看下面這張圖片：

另外順便提一句，你筆記本電腦上的如下圖樣子的接口是VGA口，是用來(lái)接視頻信號(hào)的，不是我們今天要討論的串口。

還是回到我們的9針串口上， 計(jì)算機(jī)上的這種串口也稱為RS232口（RS為英文"Recomend Stand"，即"推薦標(biāo)準(zhǔn)"的縮寫，232為標(biāo)示號(hào)），是美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）于1962年發(fā)布的串行接口標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行連接器的物理針腳及電信號(hào)邏輯都進(jìn)行了定義。RS232C串口9根針腳是如下定義的：

再來(lái)看下電信號(hào)的規(guī)定：RS232的收發(fā)端的電信號(hào)都是相對(duì)于地線（序號(hào)5）的。當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，傳輸線上是TTL電平（啥是TTL電平？簡(jiǎn)單說(shuō)就是+5V表示邏輯“1”，0V表示邏輯“0”的電平）。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5~+15V，負(fù)電平在-5~-15V。接受數(shù)據(jù)時(shí)，工作電平在+3V~+12V與-3V~-12V。所以在整個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送接收過(guò)程中，傳輸線上的電平經(jīng)歷 TTL電平 - RS232電平 - TTL電平的變化。由于其發(fā)送電平與接收電平的差僅為3V左右，所以RS232的共模抑制能力較差，再加上雙絞線的分布電容，導(dǎo)致其最大傳輸距離約為15米，所以RS232比較適合本地設(shè)備之間的通信，不合適遠(yuǎn)距離通信。

為了彌補(bǔ)RS232通信距離短，速率低的不足，美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)又定義了一種新的標(biāo)準(zhǔn)，稱為RS422。與RS232不同，RS422的采用的是差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?。它使用一?duì)雙絞線，其中一條定義為A，另一條定義為B。如下圖：

平衡驅(qū)動(dòng)器其輸入信號(hào)相同，兩個(gè)輸出信號(hào)相反（圖中的小圓圈表示反相），外部的干擾信號(hào)以共模方式出現(xiàn)，兩條傳輸線上的干擾信號(hào)相同，因接收器是差分輸入，共模信號(hào)可以相互抵消，抗干擾的能力較強(qiáng)。

RS422也采用9針串行接口，但是針腳的定義與RS232不同：

RS422的最大傳輸距離約1200米，最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸距離成反比，在100kb/s速率下，能達(dá)到最大傳輸距離。在短的距離下，才能使用較高的傳輸速率。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上能獲得的最大傳輸距離為1Mb/s。RS422需要連接終端電阻，要求其阻值等于傳輸電纜的終端阻抗。

三菱FX2系列的PLC的編程接口采用的就是RS422標(biāo)準(zhǔn)。

為了擴(kuò)展應(yīng)用范圍，滿足自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)距離通信的總線的需求，美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)于1983年在RS422的基礎(chǔ)上定義了RS485串行通信標(biāo)準(zhǔn)。

RS485是一種支持多節(jié)點(diǎn)、遠(yuǎn)距離的通信總線標(biāo)準(zhǔn)，它從RS422發(fā)展而來(lái)，電氣特性與RS422相仿，如采用平衡傳輸，需要接終端電阻等。

不同的地方在于：RS422采用四線制，兩對(duì)平衡差分信號(hào)分別用于發(fā)送和接收，所以通信時(shí)最少需要4根線。而RS485只采用一對(duì)平衡差分信號(hào)線，不能同時(shí)發(fā)送和接收，最少只需要2根線（AB）。

RS485通信接口和雙絞線可組成通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成分布式系統(tǒng)，最多允許并聯(lián)32個(gè)站。

普通個(gè)人電腦上的串口都是RS232口，不能直接和RS422RS485進(jìn)行通信，要加上轉(zhuǎn)換模塊才行。

怎么樣？看了這篇文章，是不是對(duì)串行通信（RS232RS422RS485）有了初步的了解了？我們將在后續(xù)的文章中繼續(xù)介紹串行通信的相關(guān)知識(shí)，不要錯(cuò)過(guò)哦。