串行通信是數(shù)據(jù)處理設(shè)備和外圍設(shè)備之間最廣泛使用的信息傳輸方法。每個(gè)設(shè)備可能是您的個(gè)人電腦或移動(dòng)設(shè)備在運(yùn)行串行協(xié)議。該協(xié)議是一種安全可靠的通信形式，由源主機(jī)(發(fā)送方)和目的主機(jī)(接收方)制定一套規(guī)則。為了獲得更好的洞察力，我已經(jīng)解釋了串行通信的概念。

在嵌入式系統(tǒng)中，串行通信是以串行數(shù)字二進(jìn)制形式使用不同方法交換數(shù)據(jù)的一種方式。一些眾所周知的數(shù)據(jù)交換接口有RS-232、RS-485、I2C、SPI等。

一、什么是串口通訊

串行通訊是指外圍設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間通過(guò)數(shù)據(jù)信號(hào)線、地線等逐位傳輸數(shù)據(jù)的通訊模式。

串行端口是一種接口標(biāo)準(zhǔn)，它指定接口的電氣標(biāo)準(zhǔn)，但不指定接口插件電纜和使用的協(xié)議。

二、串口通訊的通訊方式

單工模式的數(shù)據(jù)傳輸是單向的。在兩個(gè)通信中，一個(gè)被固定為發(fā)送端，另一個(gè)被固定為接收端。信息只能用一條傳輸線向一個(gè)方向傳輸。

半雙工模式通信使用相同的傳輸線，可以發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，但不能同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸允許數(shù)據(jù)在兩個(gè)方向上傳輸，但在任何時(shí)候只有一個(gè)方向可以傳輸數(shù)據(jù)，另一個(gè)方向可以接收數(shù)據(jù)。因此，半雙工模式可以使用一條數(shù)據(jù)線或兩條數(shù)據(jù)線。

在半雙工通信中，每一端都需要有一個(gè)電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行發(fā)送和接收，它通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)決定數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。因?yàn)橛星袚Q，所以會(huì)有時(shí)間延遲，信息傳輸效率會(huì)降低。

全雙工模式通信允許數(shù)據(jù)同時(shí)雙向傳輸。因此，全雙工通信是兩種單工通信模式的結(jié)合，這要求發(fā)送和接收設(shè)備都具有獨(dú)立的接收和發(fā)送能力。在全雙工模式下，每端有一個(gè)發(fā)送器和接收器，并且有兩條傳輸線，因此信息傳輸效率高。

顯然，當(dāng)所有其他參數(shù)相同時(shí)，全雙工比半雙工更快、更有效。

三、串口通訊硬件常見(jiàn)的注意事項(xiàng)

1、通信電纜終端必須連接牢固，不能夠松動(dòng)。否則，儀器或上位機(jī)的通訊板可能會(huì)燒壞。

2、不能帶電插拔通信終端，否則，儀器或上位機(jī)的通訊板可能會(huì)燒壞。在插入或連接通信終端之前，您必須關(guān)閉儀器的電源。

3、通信宜選用雙層隔離屏蔽電纜，其次是單層屏蔽電纜，最好不要選用無(wú)屏蔽層的電纜，電纜屏蔽層必須完全屏蔽。對(duì)于一些質(zhì)量差的電纜，屏蔽層非常松散，根本不能起到屏蔽的作用。單層屏蔽電纜屏蔽層的一端接地，雙層屏蔽電纜屏蔽層的外層(包括鎧裝)兩端接地，內(nèi)層屏蔽層的一端接地。

4、當(dāng)儀表采用RS232通訊時(shí)，通訊電纜長(zhǎng)度不得超過(guò)15米。

5、通用RS485協(xié)議的連接器沒(méi)有固定的標(biāo)準(zhǔn)，可能會(huì)因制造商的不同引腳序列和引腳功能而有所不同。用戶可以參考相關(guān)產(chǎn)品RS485的引腳圖。

6、RS485通信電纜最好選用電阻匹配、衰減低的RS485專用通信電纜(雙絞線)，不要使用普通雙絞線或質(zhì)量差的通信電纜。因?yàn)槠胀娎|或質(zhì)量差的通信電纜可能存在阻抗不匹配、衰減大、扭曲度不夠、屏蔽層松散等問(wèn)題，這將導(dǎo)致干擾大、通信不暢甚至通信失敗。

7、當(dāng)儀表使用RS485進(jìn)行通訊時(shí)，每臺(tái)儀表必須手牽手地串下去。不可以有星形連接或分叉。如果有星形連接或分叉，干擾會(huì)很大，導(dǎo)致通信不暢，甚至通信失敗。

8、485總線結(jié)構(gòu)理論上具有1200米的傳輸距離，這通常指波特率為9600的高質(zhì)量通信線。只有一臺(tái)485設(shè)備可以使通信距離達(dá)到1200米，而通信并不意味著每一次通信都是正常的，所以485總線的實(shí)際穩(wěn)定通信距離通常遠(yuǎn)小于1200米。有許多485設(shè)備具有不同的線阻抗和較短的通信距離。

9、當(dāng)儀器采用RS485通信時(shí)，必要時(shí)請(qǐng)連接終端電阻，以增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力。典型的端子電阻為120歐姆。

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總結(jié)

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