串口通信发展史 RS-232有哪些优点

在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中，经常采用串行通信来交换数据和信息。1969 年，美国电子工业协会（EIA）将 RS-232C（简称 RS-232）定为串行通信接口的电气标准，该标准定义了数据终端设备（DTE）和数据通信设备（DCE）间按位串行传输的接口信息，合理安排了接口的电气信号和机械要求，适合于数据传输速率在 0~20000bit/s 范围内的通信。RS-232 作为一种标准接口，不仅被内置于每一台计算机中，同时也被内置于各种外设中。

RS-232 具有以下几个优点：

• 使用广泛，几乎每一台 PC 都会有一个或者多个 RS-232 接口；

• 连接距离可达到 15m；

• 实现简单，RS-232 用于双向连接，只需要 3 条导线。

除了 RS-232 标准，美国电子工业协会（EIA）还制定了 RS-422 与 RS-485 标准。RS-422由 RS-232 发展而来，它是为弥补 RS-232 之不足而提出的。RS-422 定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到 10Mbit/s，传输距离延长到 4000 英尺（速率低于 100kbit/s 时），并允许在一条平衡总线上连接最多 10 个接收器。RS-422 是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为 tiA/EIA-422-A 标准。为扩展应用范围，EIA 又于 1983 年在 RS-422 基础上制定了 RS-485 标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总线上，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，命名为 TIA/EIA-485-A标准。由于 EIA 提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通信工业领域，仍然习惯将上述标准以 RS 作前缀称谓。RS-232、RS-422 与 RS-485 的电气参数如表 5-2 所示。

虽然 RS-232、RS-422 与 RS-485 标准对接口的电气特性做出了规定，但是没有规定连接插件、电缆或协议，所以在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。RS-232 等协议在视频传输中被广泛应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。如录像机商家中的 Sony 与松下对录像机的 RS-422 控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如 Louth、Odetis 协议是公开的，而 ProLINK 则是基于 Profile 上的。

目前，RS-232 是 PC 机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，后面会详细介绍一下 RS-232 协议的内容和使用 FPGA 开发 RS-232 接口的方法。