單片機(jī)的串行接口

串行接口簡(jiǎn)稱(chēng)串口，也稱(chēng)串行通信接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的擴(kuò)展接口。

簡(jiǎn)介　　

串行接口Serial Interface是指數(shù)據(jù)一位位地順序傳送，其特點(diǎn)是通信線(xiàn)路簡(jiǎn)單，只要一對(duì)傳輸線(xiàn)就可以實(shí)現(xiàn)雙向通信，并可以利用電話(huà)線(xiàn)，從而大大降低了成本，特別適用于遠(yuǎn)距離通信，但傳送速度較慢。

　　一條信息的各位數(shù)據(jù)被逐位按順序傳送的通訊方式稱(chēng)為串行通訊。串行通訊的特點(diǎn)是：數(shù)據(jù)位傳送，傳按位順序進(jìn)行，最少只需一根傳輸線(xiàn)即可完成；成本低但送速度慢。串行通訊的距離可以從幾米到幾千米；根據(jù)信息的傳送方向，串行通訊可以進(jìn)一步分為單工、半雙工和全雙工三種。

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由來(lái)

　　 串口的出現(xiàn)是在1980年前后，數(shù)據(jù)傳輸率是115kbps～230kbps。串口出現(xiàn)的初期是為了實(shí)現(xiàn)連接計(jì)算機(jī)外設(shè)的目的，初期串口一般用來(lái)連接鼠標(biāo)和外置Modem以及老式攝像頭和寫(xiě)字板等設(shè)備。串口也可以應(yīng)用與由于兩臺(tái)計(jì)算機(jī)（或設(shè)備）之間的互聯(lián)及數(shù)據(jù)傳輸。由于串口（COM）不支持熱插拔及傳輸速率較低目前部分新主板和大部分便攜電腦已開(kāi)始取消該接口，目前串口多用于工控和測(cè)量設(shè)備以及部分通信設(shè)備中。

接口劃分標(biāo)準(zhǔn)

總述

　　串行接口按電氣標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議來(lái)分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。RS-232-C、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，不涉及接插件、電纜或協(xié)議。

RS-232

　　也稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)串口，最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”。傳統(tǒng)的RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)有22根線(xiàn)，采用標(biāo)準(zhǔn)25芯D型插頭座（DB25），后來(lái)使用簡(jiǎn)化為9芯D型插座（DB9），現(xiàn)在應(yīng)用中25芯插頭座已很少采用。

　　RS-232采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。由于其發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線(xiàn)上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為3～7kΩ。所以RS-232適合本地設(shè)備之間的通信。

RS-422

　　標(biāo)準(zhǔn)全稱(chēng)是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它定義了接口電路的特性。典型的RS-422是四線(xiàn)接口。實(shí)際上還有一根信號(hào)地線(xiàn)，共5根線(xiàn)。其DB9連接器引腳定義。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，故允許在相同傳輸線(xiàn)上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn)，最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Salve），從設(shè)備之間不能通信，所以RS-422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k，故發(fā)端最大負(fù)載能力是10×4k+100Ω（終接電阻）。RS-422四線(xiàn)接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線(xiàn)）實(shí)現(xiàn)。

　　RS-422的最大傳輸距離為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線(xiàn)的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線(xiàn)上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。

RS-485

　　是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，所以RS-485許多電氣規(guī)定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線(xiàn)上接終接電阻等。RS-485可以采用二線(xiàn)與四線(xiàn)方式，二線(xiàn)制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信，而采用四線(xiàn)連接時(shí)，與RS-422一樣只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多的通信，即只能有一個(gè)主（Master）設(shè)備，其余為從設(shè)備，但它比RS-422有改進(jìn)，無(wú)論四線(xiàn)還是二線(xiàn)連接方式總線(xiàn)上可多接到32個(gè)設(shè)備。

　　RS-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的，RS-485是-7V至+12V之間，而RS-422在-7V至+7V之間，RS-485接收器最小輸入阻抗為12kΩ、S-422是4kΩ；由于S-485滿(mǎn)足所有RS-422的規(guī)范，所以RS-485的驅(qū)動(dòng)器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。

　　RS-485與RS-422一樣，其最大傳輸距離約為1219米，最大傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線(xiàn)的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)雙絞線(xiàn)最大傳輸速率僅為1Mb/s

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與并口區(qū)別

　　串口形容一下就是一條車(chē)道，而并口就是有8個(gè)車(chē)道同一時(shí)刻能傳送8位（一個(gè)字節(jié)）數(shù)據(jù)。但是并不是并口快，由于8位通道之間的互相干擾。傳輸時(shí)速度就受到了限制。而且當(dāng)傳輸出錯(cuò)時(shí)，要同時(shí)重新傳8個(gè)位的數(shù)據(jù)。串口沒(méi)有干擾，傳輸出錯(cuò)后重發(fā)一位就可以了。所以要比并口快。串口硬盤(pán)就是這樣被人們重視的。

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應(yīng)用

交換機(jī)的串口

　　交換機(jī)的串口的英文就是trunk;是用來(lái)做下一跳路由轉(zhuǎn)換用的.每個(gè)VLAN只有通過(guò)與TRUNK的路由指向后才能上外網(wǎng)。

　　引腳說(shuō)明：

　　Pin Name Dir Description

　　1 CD Carrier Detect

　　2 RXD Receive Data

　　3 TXD Transmit Data

　　4 DTR Data Terminal Ready

　　5 GND System Ground

　　6 DSR Data Set Ready

　　7 RTS Request to Send

　　8 CTS Clear to Send

　　9 RI Ring Indicator

電腦主板上的串口

　　進(jìn)行串行傳輸?shù)慕涌?，它一次只能傳?Bit。串行端口可以用于連接外置調(diào)制解調(diào)器、繪圖儀或串行打印機(jī)。它也可以控制臺(tái)連接的方式連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如路由器和交換機(jī)，主要用來(lái)配置它們。