本文深入探讨了串行通信的基本原理，重点关注广泛使用的 RS232 和 RS485 协议。文章比较了这些标准在操作模式、传输距离和电压水平方面的差异。了解串行数据传输在工业系统和嵌入式设备等各行业的应用，并学习现代软件工具如何模拟、访问和监控串口。对于串行通信专业人士来说，本指南还提供了远程管理 RS232 和 RS485 设备以及分析端口活动的见解。
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RS232接口或TIA/EIA-232是用于控制串行通信的数据传输协议。 它用于组织从诸如终端或发送器的数据终端设备（DTE）到接收器或其他类型的数据通信设备（DCE）的数据流。
设备之间的距离直接影响通信速度。 可以以全双工或半双工模式建立串行通信。 全双工允许通过使用不同的导线进行发送和接收同时发送和接收数据。 在半双工实现中，单条线路用于发送和接收数据，从而导致操作更加受限。 可以将半双工设置为发送或接收数据，但不能同时设置两者。
工业上使用最广泛的串行接口是 RS485或EIA-485协议。 与RS232接口相比，它具有主要优势。 通过使用多点拓扑，可以连接多个接收器和发送器。 数据传输使用差分信号完成，以提高一致性。
RS485通讯有两种类型：
RS232和RS485是引入个人计算机之前已经存在的两个电气传输标准。 它们被用在支持计算机和外围设备之间串行通信的接口中。 它们都用于允许串行数据传输，但RS232和RS485协议有一些区别。 让我们看看这些协议的不同之处。
- 操作模式
- 通讯距离
- 电压等级
- 使用中的联系人数量等.
因此，让我们仔细看看这些差异。
电线数量-RS232电缆通常由9条不同的电线组成，尽管在某些连接器中使用了25条电线。 每条线在数据传输中都有不同的用途。 RS485电缆只有三根电线，两根用于数据传输，另一根用于接地。
双向传输-RS232是全双工的，这意味着它可以双向发送和接收数据。 要实现与RS485的双工通信，您需要另一套电线。 本机RS485是半双工的，这意味着它一次只能在一个方向上传输。
电压-RS485使用的电压介于+ 5V和-5V之间。 RS232的推荐电压为+ 12V至-12V，仍然可以理解降级到3V的信号。
范围-RS232和RS485协议可使用的电缆长度存在明显差异。 RS232电缆的长度通常限制为50英尺（15 m）。 RS485的电缆可以延伸到4,000英尺（1,200 m）。
在某些应用中，这两种协议的差异可以使一种解决方案比另一种更为有利。 RS232到RS485转换器的存在允许将两种协议一起使用。 这些转换器通常在两个方向上工作，从而允许RS232至RS485和RS485至RS232连接。
使用RS232或RS485协议的串行数据传输已不再是消费类计算机或电子外围设备的标准，已被USB和其他协议取代。 串行传输仍广泛用于工业监控和嵌入式系统中，并可与配备USB的计算机上的转换器一起使用。
RS232无需软件帮助即可直接控制工业设备，如UPS系统。 工业物联网中使用的许多工业传感器和监视器都使用串行通信。 它还广泛用于科学和医疗设备。 RS485协议已在闭路电视（闭路电视）摄像机中找到了广泛的应用。
如果使用串行接口和设备，则可能需要一些软件工具来协助您执行任务。 Electronic Team软件开发了三个应用程序，可轻松使用串行设备并扩展其功能。
Virtual Serial Port Driver - 使用此软件实用程序，您可以创建数量不限的虚拟串行端口对，它们可以像模拟物理COM端口一样工作。
该工具不使用任何实际的串行端口，并且可以在没有任何COM端口的计算机上使用。 系统重新引导后将重新创建端口，并且通过虚拟串行端口（使用物理端口时）可以实现更快的数据传输。 这些只是此专用串行端口软件应用程序的部分功能。
Serial to Ethernet Connector - 如果您需要通过网络访问远程串行设备，则此软件应用程序是理想的解决方案。
它旨在让您通过任何TCP / IP或UDP / IP网络共享无限数量的物理和虚拟串行端口。 您可以创建任意数量的虚拟端口并以自己喜欢的任何方式命名它们，并且网络串行端口可以与虚拟机一起使用。 它是控制和访问远程串行设备问题的完整解决方案。
RS232 Analyzer - 这是一个功能全面的工具，已开发出来，可以方便地监视串行端口，并且是串行应用程序开发人员必不可少的工具。 它使您可以在一个方便的日志中跟踪和分析流经所有串行端口的数据，并允许您以各种显示模式查看数据。 您可以监视其他应用程序已经打开的端口，并模拟将数据发送到串行设备。 其其他功能之一是回放选项，使您可以多次发送相同的数据，并将自动比较结果并显示差异。
Electronic Team在串行通信领域拥有丰富的经验，这些都是成熟的软件应用程序。 如果您使用串行设备和端口，则应该自己研究一下如何从这些产品中受益。
RS232协议最适合短距离传播的通信场景，可以忍受低传输速度。 使用现成的现货组件（如UARTS，驱动器和可用于构造接口的连接器）来实施，既简单又便宜。 对于有限长度的线路，可以实现2至3 Mbits/s的数据速率。 采用RS232接口的集成电路可以利用单个3.3V或5V电源，并带有提供正负电压的电荷泵和转换器。
RS485更适合需要实现双工网络功能的高速和远程通信。 与RS232接口一样，组件也可用于设计接口。 电路中的接收器和驱动器支持32个以上的分支，数据速率高达40 Mbits/s。 您可以找到支持带有转换器的RS485协议的IC，以提供双电源电压。
