源控讲堂 | 不懂串口？看这里

在智能制造的大背景下，各行各业对于工控机的需求日趋丰富，而在工业应用场景中，相较于商用计算机，工业计算机在防护能力、扩展能力等方面优势明显。然而，高品质工业计算机的性能和能力离不开其内外部软件的加持，丰富的I/O接口、不同版本的操作系统等均会赋予工控机独特且强大的性能和能力。

源控小讲堂将围绕与工业计算机密切相关的软硬件，每期分享一个小知识点，以期帮助您更系统地了解工业计算机的“奥秘”。

源控小讲堂，本期知识点：串口。 

关于串口

串行接口（Serial Interface）简称串口，也称串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。串口通讯时数据是一位一位地顺序传送， 因此其优点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，通讯距离可以从几米到几千米，缺点是传送速度较慢。

根据信息的传送方向，串行通讯可以进一步分为单工、半双工和全双工三种：

单工：在通信过程的任意时刻，信息只能由一方 A 传到另一方 B；  

半双工：在任意时刻，信息既可由 A 传到 B，又能由 B 传 A，但只能有一个方向的传输存在；

全双工：在任意时刻，线路上存在A到B和B到A的双向信号传输。

串口规格

串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232、RS-422、RS485等。RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，不涉及接插件、电缆或协议。

-RS232-

RS-232也称标准串口，最常用的一种串行通讯接口。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。由于其发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，所以RS-232适合本地设备之间的通信。

RS-232功能测试 - pin2/pin3交叉连接

-RS422-

典型的RS-422是四线接口，实际上还有一根信号地线，共5根线。由于发送器的驱动能力比RS232更强且接收器采用高输入阻抗，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点，即一个主设备 （Master），其余为从设备 （Slave），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。

RS-422的最大传输距离为1219米，最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。

RS-422功能测试——pin14、pin23交叉测试

-RS485-

RS-485是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式，二线制可实现真正的多 点双向通信，而采用四线连接时，与RS-422一样只能实现点对多的通信，即只能有一个主（Master）设备，其余为从设备，但它比RS-422有改进，无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。

RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422 在-7V至+7V之间，RS-485接收器最小输入阻抗为12k Ω 、RS-422是4k Ω；由于RS-485满足所有 RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以在RS-422网络中应用。

RS-485与RS-422一样，其最大传输距离约为1219 米，最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用规定最长的电缆长度，只有在很短的距离下才能获得最高速率传输，一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。