UARTRS232 RS485 区别

Posted 2023-04-02 不愿透露姓名的局内人

UART 、RS232 、RS485 区别

UART、RS232、RS485这些物理层的串口通信，它们都是在同一时间发送一位。
RS232、RS485只是串口通讯的变种，理解了UART串口通讯，那么RS232和RS485也就很好理解了。

了解今天的内容你可能还需要补充下“电平标准”方面的知识，请移步：了解TTL、COMS电平

一、UART

通用异步收发传输器,传输模型如下：全双工，点对点

使用TTL电平信号。

抗干扰能力差，传输距离近。

UART一般用于电路板内部通信或者短距离通信，最常用的就是单片机，STM32常规MCU都有,数量从1个到多个不等。
USB转TTL (串口)，常用的电平转换芯片CH340,CP2102等

三、RS232标准

（图片来源于网络）
RS232电平标准为反逻辑
逻辑1：的电平为-3～-15V
逻辑0 ：的电平为+3～+15V
抗干扰能力较UART增强，传输距离也比URAT更远

传统台式机电脑和现如今的一部分笔记本都还带有RS232接口，如果一个使用UART接口的设备要跟带有RS232接口的电脑或其他类型的设备通信，由于电平不同，他们该怎么通信呢？使用电平转换芯片即可，例如MAX232等。
传输模型如下：全双工，点对点 通讯。
下图是使用CH340T实现USB转换RS232串行接口。CH340提供普通串口信号和MODEM信号，通过电平转换电路U8将TTL串口转换为RS232串口。端点P11为DB9针，该针及其功能与普通九针计算机串行接口相同。与U8类似的有MAX213/ADM213/SP213等

图片是USB转换为基本和常见的三线RS232串行接口，而U5是MAX232 / ICL232 SP232等等。
下图也是USB转换的三个RS232串行接口，这个电路的功能与上图相同。只需添加二极管、三极管、电阻和电容即可替代上图中专用电平转换电路的U5 （MAX232），因此硬件成本较低。
常用的USB转232线缆，如下图所示。
（图片来源于网络）

四、RS485标准

RS485采用差分信号，半双工。
逻辑"1”以两线间的电压差为+(2-6)V表示；
逻辑"0"以两线间的电压差为-(2~6)V表示
484芯片可以将TTL信号转化为差分信号。
传输模型如下：抗干扰能力强，传输距离更远


一主多从模式。

高电平：A>B

低电平：A<B

常用的485芯片有MAX485,SP485,ISL81487等，以ISL81487为例其管脚功能如下图所示


差分信号转成TTL电平，对差分信号A\\B是有要求的。
发送：

接收：


常用电路：
VCC为5V
注意输入输出逻辑电平范围

浅析 UARTRS232TTL 之间的关系（转）

UART

通用异步收发传输器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)，通常称作UART。在嵌入式系统中，通常作为 MCU 的外设； 一般来说，由芯片引脚直接引出的一般是 TTL 电平；而中间接有转换芯片的可能就是 RS232 电平。

UART总线协议

 

RS232-Serial-Communication-with-UART

TTL

TTL 电平是 TTL 电路输出的电平，其中"TTL"是英文 "Transistor-Transistor Logic" 的缩写，中文翻译为“晶体管－晶体管逻辑”，因此 TTL 电路就是“晶体管－晶体管逻辑电路”。
由于电平是一个连续变化的电压范围，为了用这种模拟量的电压来表示数字量的逻辑1和逻辑0，TTL电平规定：

• 输出电路：电压大于等于（≥）2.4V为逻辑1；电压小于等于（≤）0.4V为逻辑0；
• 输入电路：电压大于等于（≥）2.0V为逻辑1；电压小于等于（≤）0.8V为逻辑0；

RS232

RS232 是美国电子工业协会于 1962 年发布的串行通信接口标准，其中 RS 为英文 "Recomend Standard" 的缩写，中文翻译为“推荐标准”，232为标识号。该标准对串行通信的物理接口及逻辑电平都做了规定。其输出的电平称为 RS232 电平。

最简单的RS232通信由三条数据线组成，即 TxD、RxD 和GND。RS232采用负逻辑电平，即-15V ~ -3V代表逻辑"1"，+3V ~ +15V代表逻辑"0"。这里的电平，是TxD线（或者RxD线）相对于 GND 的电压。

 

RS232

可见，TTL 电平和 RS232 电平，无论是在电压范围还是在极性(RS232负逻辑电平)上都是不同的，因此，这两种电平接口是不能直接相连的。
为了把 MCU 的 TTL 电平转换成 RS232电平，通常我们需要一个专门的转换芯片，比如 TI 的 MAX3232。

 

 

 

RS-232、RS-422与RS-485比较
    RS485：2线式、半双工、点对多主从通讯（4线制因只能点对点已经淘汰）
    RS232：3线制、全双工、点对点通讯（因点对点通讯方式而无法联网，导致出现RS485）
    RS422：4线制、全双工、点对多主从通讯（实际上还有一根信号地线，共5根线）