串口通訊時(shí)傳輸速率與傳輸距離有什么關(guān)系

　　傳輸距離簡(jiǎn)介

　　傳輸距離指分配器最對(duì)其控制下的設(shè)備最遠(yuǎn)的傳輸距離。如果距離大于此距離剛造成信號(hào)不能正確傳輸、丟失信號(hào)等通信故障。這個(gè)指標(biāo)和所使用的連接電纜有關(guān)。

　　由于多用戶卡可提供的端口界面有多種，故數(shù)據(jù)傳輸距離也不同。普通的RS232界面是常見的多用戶卡的端口界面，其連接距離只有15米左右，如果連線設(shè)備距離相當(dāng)遠(yuǎn)，則無法在使用RS232界面。采用RS424界面的多用戶卡，它的連接距離可達(dá)1000米。但當(dāng)多個(gè)設(shè)備都是遠(yuǎn)距離時(shí)，給每個(gè)設(shè)備拉一條線會(huì)相當(dāng)不方便，于是RS485界面便成為首選。RS485接口支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)掛在一根導(dǎo)線上，它的總連線距離也可達(dá)1000米，而且一路上所有的設(shè)備都可以連接其上，相當(dāng)方便。但它有一個(gè)限制：必須是半雙工通信方式，即在同一時(shí)刻只能有一個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，而其他設(shè)備只能接收。要保證這個(gè)條件必須依靠軟件。

　　傳輸速率簡(jiǎn)介

　　傳輸速率是泛指數(shù)據(jù)從一點(diǎn)向另一點(diǎn)傳輸?shù)乃俾省Ｈ鐝?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1722/" target="_blank">網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)向打印服務(wù)器傳輸打印數(shù)據(jù)的速率，Modem對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，信道傳輸?shù)據(jù)的速率等。傳輸速率的單位有bts，波特等。

　　傳輸速率是衡量系統(tǒng)傳輸能力的主要指標(biāo)。它有以下幾種不同的定義：

　　1、碼元傳輸速率

　　攜帶數(shù)據(jù)信息的信號(hào)的單元叫做碼元，每秒鐘通過信道傳輸?shù)拇a元數(shù)稱為碼元傳輸速率，記作rs，單位是波特（Bd），簡(jiǎn)稱波特率。碼元傳輸速率又稱調(diào)制速率。

　　2、比特傳輸速率

　　每秒鐘通過信道傳輸?shù)男畔⒘糠Q為比特傳輸速率，記作rb。單位是比特/秒（b/s），簡(jiǎn)稱比特率。

　　3、消息傳輸速率

　　每秒鐘從信息源發(fā)出的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)（或字節(jié)數(shù)）稱為消息傳輸速率，單位是比特/秒（或字節(jié)/秒），簡(jiǎn)稱消息率，記作rm。

　　4、碼元傳輸速率

　　碼元傳輸速率與比特傳輸速率具有不同的定義，不應(yīng)混淆，但是它們之間有確定的關(guān)系。對(duì)二進(jìn)制來說，每個(gè)碼元的信息含量為一比特。因此，二進(jìn)制的碼元傳輸速率與比特傳輸速率在數(shù)值上是相等的。對(duì)于M進(jìn)制來說，每一碼元的信息含量為log2M比特，因此，如果碼元傳輸速率為rs波特，則相應(yīng)的比特傳輸速率為：

　　rb=rslog2M（b/s）

　　式中M為大于等于2的整數(shù)。

　　消息傳輸速率與比特傳輸速率的關(guān)系是

　　rm=ηrb（b/s）

　　式中η是傳輸效率

　　通常在傳輸數(shù)據(jù)的過程，總要加入一些多余度，這些多余的比特?cái)y帶的不是數(shù)據(jù)信息，而是為數(shù)據(jù)可靠傳輸服務(wù)的信息，因此，傳輸效率η總是小于1的。

　　需要傳輸?shù)谋忍芈视懈哂械?，范圍非常寬。低的每秒幾比特，高的達(dá)到每秒幾百兆比特，甚至上千。通常把300b/s以下的比特率稱為低速，300-2400b/s的稱為中速。

　　2400b/s以上的稱為高速。

　　串口通訊時(shí)傳輸速率與傳輸距離有什么關(guān)系

　　1、波特率

　　在串行通信中，用 “ 波特率 ” 來描述數(shù)據(jù)的傳輸速率。所謂波特率，即每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)，其單位為 bps （ bits per second ）。它是衡量串行數(shù)據(jù)速度快慢的重要指標(biāo)。有時(shí)也用 “ 位周期 ” 來表示傳輸速率，位周期是波特率的倒數(shù)。國(guó)際上規(guī)定了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)波特率系列： 110 、 300 、 600 、 1200 、 1800 、 2400 、 4800 、 9600 、 14.4Kbps 、 19.2Kbps 、 28.8Kbps 、 33.6Kbps 、 56Kbps 。 例如： 9600bps ，指每秒傳送 9600 位，包含字符的數(shù)位和其它必須的數(shù)位，如奇偶校驗(yàn)位等。 大多數(shù)串行接口電路的接收波特率和發(fā)送波特率可以分別設(shè)置，但接收方的接收波特率必須與發(fā)送方的發(fā)送波特率相同。通信線上所傳輸?shù)淖址麛?shù)據(jù)（代碼）是逐為 位傳送的， 1 個(gè)字符由若干位組成，因此每秒鐘所傳輸?shù)淖址麛?shù)（字符速率）和波特率是兩種概念。在串行通信中，所說的傳輸速率是指波特率，而不是指字符速率，它們兩者的 關(guān)系是：假如在異步串行通信中，傳送一個(gè)字符，包括 12 位（其中有一個(gè)起始位， 8 個(gè)數(shù)據(jù)位， 2 個(gè)停止位），其傳輸速率是 1200b/s ，每秒所能傳送的字符數(shù)是 1200/（1+8+1+2）=100 個(gè)。

　　2、發(fā)送／接收時(shí)鐘

　　在串行傳輸過程中，二進(jìn)制數(shù)據(jù)序列是以數(shù)字信號(hào)波形的形式出現(xiàn)的，如何對(duì)這些數(shù)字波形定時(shí)發(fā)送出去或接收進(jìn)來，以及如何對(duì)發(fā)／收雙方之間的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行同步控制的問題就引出了發(fā)送／接收時(shí)鐘的應(yīng)用。

　　在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送器在發(fā)送時(shí)鐘（下降沿）作用下將發(fā)送移位寄存器的數(shù)據(jù)按串行移位輸出；在接收數(shù)據(jù)時(shí)，接收器在接收時(shí)鐘（上升鹽）作用下對(duì)來自通信線上串 行數(shù)據(jù)，按位串行移入移位寄存器?？梢?，發(fā)送／接收時(shí)鐘是對(duì)數(shù)字波形的每一位進(jìn)行移位操作，因此，從這個(gè)意義上來講，發(fā)送／接收時(shí)鐘又可叫做移位始終脈 沖。另外，從數(shù)據(jù)傳輸過程中，收方進(jìn)行同步檢測(cè)的角度來看，接收時(shí)鐘成為收方保證正確接收數(shù)據(jù)的重要工具。為此，接收器采用比波特率更高頻率的時(shí)鐘來提高 定位采樣的分辨能力和抗干擾能力。

　　3、波特率因子

　　在波特率指定后，輸入移位寄存器 / 輸出移位寄存器在接收時(shí)鐘 / 發(fā)送時(shí)鐘控制下，按指定的波特率速度進(jìn)行移位。一般幾個(gè)時(shí)鐘脈沖移位一次。要求：接收時(shí)鐘 / 發(fā)送時(shí)鐘是波特率的 16 、 32 或 64 倍。波特率因子就是發(fā)送／接收 1 個(gè)數(shù)據(jù)（ 1 個(gè)數(shù)據(jù)位）所需要的時(shí)鐘脈沖個(gè)數(shù)，其單位是個(gè)／位。如波特率因子為 16 ，則 16 個(gè)時(shí)鐘脈沖移位 1 次。 例：波特率 =9600bps ，波特率因子 =32 ，則 接收時(shí)鐘和發(fā)送時(shí)鐘頻率 =9600×32=297200Hz 。

　　4、傳輸距離

　　串行通信中，數(shù)據(jù)位信號(hào)流在信號(hào)線上傳輸時(shí)，要引起畸變，畸變的大小與以下因素有關(guān)：

　　波特率 —— 信號(hào)線的特征（頻帶范圍）

　　傳輸距離 —— 信號(hào)的性質(zhì)及大小（電平高低、電流大?。?/p>

　　當(dāng)畸變較大時(shí)，接收方出現(xiàn)誤碼。

　　在規(guī)定的誤碼率下，當(dāng)波特率、信號(hào)線、信號(hào)的性質(zhì)及大小一定時(shí)，串行通信的傳輸距離就一定。為了加大傳輸距離，必須加調(diào)制解調(diào)器。

　　串口通訊的距離

　　經(jīng)我們實(shí)際測(cè)試，液晶顯示屏控制 系統(tǒng)的RS232串行口在通訊波特率為28800bit/s時(shí)能夠穩(wěn)定傳輸達(dá)300米以上（傳輸介質(zhì)為1箱五類線）；當(dāng)通訊距離大于 300米時(shí)，選擇RS485通訊接口的液晶顯示屏控制系統(tǒng)，此時(shí)只須在計(jì)算機(jī)的RS232串口端加配一個(gè)RS232/485轉(zhuǎn)換器即可。

　　這個(gè)我實(shí)測(cè)過，115200最好的距離在30-50米之間（和線、232芯片有關(guān)），再遠(yuǎn)就有誤碼啦。15米還是很容易超的。232誰也不敢用300米的。

　　傳輸電纜長(zhǎng)度

　　由RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為50英尺，其實(shí)這個(gè) 4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有99%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過50英尺。

　　傳輸距離

　　由于多用戶卡可提供的端口界面有多種，故數(shù)據(jù)傳輸距離也不同。普通的RS232界面是常見的多用戶卡的端口界面，其連接距離只有15米左右，如果連線設(shè)備 距離相當(dāng)遠(yuǎn)，則無法在使用RS232界面。采用RS424界面的多用戶卡，它的連接距離可達(dá)1000米。但當(dāng)多個(gè)設(shè)備都是遠(yuǎn)距離時(shí)，給每個(gè)設(shè)備拉一條線會(huì) 相當(dāng)不方便，于是RS485界面便成為首選。RS485接口支持多個(gè)設(shè)備同時(shí)掛在一根導(dǎo)線上，它的總連線距離也可達(dá)1000米，而且一路上所有的設(shè)備都可 以連接其上，相當(dāng)方便。但它有一個(gè)限制：必須是半雙工通信方式，即在同一時(shí)刻只能有一個(gè)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，而其他設(shè)備只能接收。要保證這個(gè)條件必須依靠軟件。