原创 【博客大赛】草根通信方案——串口（1）异步通信

每次提到串口，倍感亲切，因为它在通信中用的是最多的一种方式之一，记得刚开始学51单片机的时候，就感觉这货好牛，能和别的机器说话，很霸气的感觉。

串口通信的两种最基本的方式：同步串行通信方式和异步串行通信方式，本文记录异步通信方式中的典型——UART/USART。

异步串口分为单工、半双工和全双工三种，单工适合用于单方面通信，只需要将信息发送给从机就行，半双工是双方都可以通信，但是通信的时候只能有一方在说话，全双工是两方面可以同时都在说话。当然实际上这么说是不完整的，对于RS232来说可以这样，但是对于RS485来说就不行了，因为RS485通信接口用的是差分的方式传递信号，即用二根线的电平差来识别0和1，即这二根线要同时用到才能进行一个方向的信号传递。如果在RS485通信中，要用全双工，必须用二套的线路才行，而半双工或单工只要用一套。

具体的应用上，还要看通信的距离以及质量。

RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3～7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。

RS-422的最大传输距离为1219米，最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。当然估计很少有人用这种传输方式，因为有线传输的项目里面，一般232和485两种用的比较多，422处于在两者之间，而且成本上和485差别不大，但是性能要比485差点，所以用的比较少。

RS485最大传输距离约为1219米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多点双向通信，而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12kΩ、RS-422是4kΩ；由于RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。

目前较为常用的串口有9针串口（DB9）和25针串口（DB25），通信距离较近时(<12m)，可以用电缆线直接连接标准RS232端口(RS422,RS485较远)，若距离较远，需附加调制解调器（MODEM）或其他相关设备。最为简单且常用的是三线制接法，即地、接收数据和发送数据三脚相连。