一、基礎知識

1、串列埠通訊：

(1)

       串列埠通訊按位傳送和接收位元組，串列埠用於傳輸ASCII資料，由於串列埠通訊是非同步的，埠能夠在一根線上傳送資料的同時在另一根線上接收資料。串列埠通訊最重要的引數是波特率、資料位、停止位和奇偶校驗位。

(2)串列埠資料包的組成：

起始位：由1個邏輯 0 的資料位表示

結束位：由 0.5、 1、 1.5 或 2 個邏輯 1 的資料位表示

有效資料：在起始位後緊接著的就是有效資料，有效資料的長度常被約定為 5、 6、 7 或 8 9位長，通常一位元組資料先發送低位資料，後傳送高位資料。

校驗位：可選，為的是資料的抗干擾性。如有奇校驗、偶校驗、無校驗。

            奇校驗：比如一個 8 位長的有效資料為： 01101001，此時總共有 4 個“ 1”，為達到奇校驗效果，校驗位為“ 1”，最後傳輸的資料將是 8 位的有效資料加上 1 位的校驗位總共 9 位。

            偶校驗：比如一個 8 位長的有效資料為： 01101001，此時總共有 4 個“ 1”，為達到偶校驗效果，校驗位為“ 0”，最後傳輸的資料將是 8 位的有效資料加上 1 位的校驗位總共 9 位。

            無校驗：資料包中不包含校驗位。

 2、RS232   

（1）個人計算機上的通訊介面之一，由電子工業協會(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的非同步傳輸標準介面。 

（2）最簡單的RS232由三個線組成，TXD、RXD、GND

（3）通常計算機和其它終端裝置都是使用TTL電平，故計算機與其他終端通過RS232進行通訊時，計算機和終端都要一個電平轉換晶片，計算機側使用USB轉RS232轉換器。

TTL電平:TTL電平是TTL電路輸出的電平，TTL電路全稱“電晶體-邏輯管邏輯電路”，TTL電平規定：

RS232邏輯電平：

訊號1=+3V～+15V

訊號0=-3V～-15V

（4）RS232的缺點：介面的訊號電平值較高，易損壞介面電路的晶片，又因為與TTL電平不相容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連線。傳輸速率較低，在非同步傳輸時，波特率為20Kbps。介面使用一根訊號線和一根訊號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

3、RS485

（1）RS485電氣特性：

RS-485最大的通訊距離約為1219m，最大傳輸速率為10Mbps，傳輸速率與傳輸距離成反比，在100Kb/S的傳輸速率下，才可以達到最大的通訊距離，如果需傳輸更長的距離，需要加485中繼器。RS-485匯流排一般最大支援32個節點，如果使用特製的485晶片，可以達到128個或者256個節點，最大的可以支援到400個節點。

RS-485介面是採用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強，即抗噪聲干擾性好。

（2）RS485有兩線制和四線制兩種接線，四線制只能實現點對點的通訊方式，現很少採用，現在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為匯流排式拓撲結構，在同一總線上最多可以掛接32個節點。

（3）RS485介面組成的半雙工網路，一般是兩線制（以前有四線制接法，只能實現點對點的通訊方式，現很少採用），多采用遮蔽雙絞線傳輸。這種接線方式為匯流排式拓撲結構在同一總線上最多可以掛接32個結點。在RS485通訊網路中一般採用的是主從通訊方式，即一個主機帶多個從機。很多情況下，連線RS-485通訊鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個介面的“A”、“B”端連線起來。

（4）RS485連線方式：把TTL轉為485，實質是一個整合晶片，其間無任何程式程式碼，純粹硬體邏輯。同理，將485電平轉為TTL也是如此。現在很多晶片把接收和轉換都整合到一塊IC，注意，轉換器和接收器依舊是沒有同時工作的，常見的轉換晶片是MAX485。

傳輸方式：差分

傳輸介質：雙絞線

標準節點數：32

最遠通訊距離：1200m 共模電壓最大、最小值：+12V；-7V

差分輸入範圍：-7V～+12V

接收器輸入靈敏度：±200mV

接收器輸入阻抗：≥12kΩ

4、RS422

（1）RS-422標準全稱是“平衡電壓數字介面電路的電氣特性”，它定義了介面電路的特性。實際上還有一根訊號地線，共5根線。由於接收器採用高輸入阻抗 和傳送驅動器比RS232更強的驅動能力，故允許在相同傳輸線上連線多個接收節點，最多可接10個節點。即一個主裝置（Master），其餘為從裝置 （Salve），從裝置之間不能通訊，所以RS-422支援點對多的雙向通訊。接收器輸入阻抗為4k，故發端最大負載能力是10×4k+100Ω（終接電 阻）。

（2）RS-422的電氣效能與RS-485完全一樣。主要的區別在於：RS-422有4根訊號線：兩根傳送（Y、Z）、兩根接收（A、B）。由於RS-422的收與發是分開的所以可以同時收和發（全雙工）。RS-485有2根訊號線：傳送和接收都是A和B。由於RS-485的收與發是共用兩根線所以不能夠同時收和發（半雙工）。

  RS-485與RS-422的不同還在於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接收器最小輸入阻抗為12k，RS-422是4k；RS-485滿足所有RS-422的規範，所以RS-485的驅動器可以用在RS-422網路中 應用。

5、總結

無論是RS232、RS422還是RS485本質上都是一種物理層協議，改變的是訊號的傳輸方式，它們使用的協議還是串列埠通訊協議PC、微控制器還是FPGA輸出的是以TTL電平傳輸的串列埠通訊協議，需要通過通訊轉換晶片轉換成RS232、RS422或RS485訊號。

二、實際應用

AMD2682轉換晶片的應用：

1、ADM2682E/ADM2687E是具備±15 kV ESD保護功能的完全整合式5 kV rm訊號和電源隔離資料收發器，適合多點傳輸線路
上的高速通訊應用。ADM2682E/ADM2687E集成了一個5 kV rms隔離DC/DC電源，省去了外部DC/DC隔離模組。

2、引腳說明：

3、RS485設計方式

RS485工作在半雙工的工作狀態，RE引腳和DE引腳連線在一塊，當輸入為高電平時，晶片工作在傳送狀態，當輸入電平為低電平時，晶片工作在接收狀態。

與PC的連線方式：

4、RS422設計方式

晶片的RE引腳輸入低電平，DE引腳輸入高電平，則晶片工作在全雙功能狀態。

說明：（1）RS485A和RS485B為接收器的輸入端，A為正，B為負

           （2）RS485Y和RS485Z為驅動器的輸出端，Y為正，Z為負

與PC的連線方式：