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串列埠通訊是電子工程師面對的最基本的一個通訊方式，RS-232是其中最簡單的一種。然而，很多初學者往往搞不清楚UART和RS-232、RS-422、RS-485的聯絡和區別，本文將談談我對這幾個概念的理解，幫助大家理清它們之間的關係。

　　通訊問題，和交通問題一樣，也有高速、低速、擁堵、中斷等等各種情況。如果把串列埠通訊比做交通，UART比作車站，那麼一幀的資料就好比汽車。汽車跑在路上，要遵守交通規則。如果是市內，一般限速30、40,而高速公路則可以到120。而汽車走什麼路，限速多少，就要看協議怎麼規定了。常見的串列埠協議有RS-232、RS-422、RS-485等，那麼誰才是UART中的高速公路?下面我們就一起來探討一下。

　　一、UART是什麼

　　UART是通用非同步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常稱作UART，是一種非同步收發傳輸器,是裝置間進行非同步通訊的關鍵模組。UART負責處理資料匯流排和序列口之間的串/並、並/串轉換，並規定了幀格式;通訊雙方只要採用相同的幀格式和波特率，就能在未共享時鐘訊號的情況下，僅用兩根訊號線(Rx 和Tx)就可以完成通訊過程，因此也稱為非同步序列通訊。

　　若加入一個合適的電平轉換器，如SP3232E、SP3485，UART 還能用於RS-232、RS-485 通訊，或與計算機的埠連線。UART 應用非常廣泛，手機、工業控制、PC 等應用中都要用到UART。

　　二、RS-232標準

　　RS-232是美國電子工業協會EIA(Electronic Industry Association)制定的一種序列物理介面標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫，232為標識號。RS-232是對電氣特性以及物理特性的規定，只作用於資料的傳輸通路上，它並不內含對資料的處理方式。需要說明一下,很多人經常把RS-232、RS-422、RS-485 誤稱為通訊協議,這是很不應該的，其實它們僅是關於UART通訊的一個機械和電氣介面標準(頂多是網路協議中的物理層面)。

　　該標準規定採用一個25 個腳的DB-25 聯結器，對聯結器的每個引腳的訊號內容加以規定，還對各種訊號的電平加以規定。後來IBM的PC 機將RS-232 簡化成了DB-9 聯結器，從而成為今天的事實標準。而工業控制的RS-232 口一般只使用RXD(2)、TXD(3)、GND(5) 三條線。

　　三、RS-485/ RS-422標準

　　RS-232介面可以實現點對點的通訊方式，但這種方式不能實現聯網功能。於是，為了解決這個問題，一個新的標準RS-485產生了。RS-485的資料訊號採用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B。

　　通常情況下，傳送驅動器A、B之間的正電平在+2～+6V，是一個邏輯狀態，負電平在-2～6V，是另一個邏輯狀態。另有一個訊號地C，在RS-485中還有一“使能”端，而在RS-422中這是可用可不用的。

　　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、兩根接收。由於RS-422 的收與發是分開的所以可以同時收和發(全雙工)，也正因為全雙工要求收發要有單獨的通道，所以RS-422適用於兩個站之間通訊，星型網、環網，不可用於匯流排網;RS-485 只有2 根訊號線，所以只能工作在半雙工模式，常用於匯流排網。

　　四、RS-232與RS-485效能對比

　　1.抗干擾性：RS485 介面是採用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾性好。RS232 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。

　　2.傳輸距離：RS485 介面的最大傳輸距離標準值為 1200 米(9600bps 時)，實際上可達 3000 米。RS232 傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為 50 米，實際上也只能用在 15 米左右。

　　3.通訊能力：RS-485 介面在總線上是允許連線多達128個收發器，使用者可以利用單一的 RS-485 介面方便地建立起裝置網路。RS-232只允許一對一通訊。

　　4.傳輸速率：RS-232傳輸速率較低，在非同步傳輸時，波特率為 20Kbps。RS-485 的資料最高傳輸速率為 10Mbps 。

　　5.訊號線：RS485 介面組成的半雙工網路，一般只需二根訊號線。RS-232 口一般只使用 RXD、TXD、GND 三條線 。

　　6.電氣電平值：RS-485的邏輯"1"以兩線間的電壓差為+(2-6) V 表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V 表 示 。在 RS-232-C 中任何一條訊號線的電壓均為負邏輯關係。即：邏輯"1"，-5- -15V;邏輯"0 " +5- +15V 。

　　串列埠是一種非常通用的裝置介面，是儀器儀表裝置常用的通訊介面，常用於遠端採集裝置資料或者實現遠端控制。串列埠的開發也比較簡單，是很多工程師最喜歡的介面之一。