接口的总体比较
1.串口通讯
1.1 串行/并行通信
常见的串口通讯一般是指异步串行通信，下面简单介绍一下串行和并行通信。
串行通信，是指通讯双方按位进行，遵守时序的一种通讯方法。在串行通信中，将数据按位依次传输，每位数据占据固定的时间长度，适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通讯。
串行通信多用于系统间通信（多主控制系统）、设备间（主控设备与附属设备）、器件间（主控CPU与功能芯片）之间数据的串行传送，实现 数据的传输与共享。
与串行通信相对的是并行通信，是指多比特数据同时通过并行线进行传输，这样数据传输速度大大提高，但传输的线路长度收到控制，因为长度增加，干扰也会相应的增加，数据就容易出错。进行实际举例来说，通过8根数据线，没跟数据先代表一位。一次传输就可以传输一个字节，而串口通讯，就是传数据只有一根线传输，一次只能传一位，要传送一个字节就需要传送8次。
并行通信时数据的各个位同时传送，可以字或字节为单位并行进行。并行通信速度快，但用的通信线多、成本高，故不宜进行远距离通信。计算机或PLC各种内部总线就是以并行方式传送数据的。
| 通讯方式 | 串行 | 并行 |
|---|
| 优点 | 传输距离远、占用资源少 | 发送速度快 | | 缺点 | 传输速度慢 | 传输距离段短、资源占用多 |
1.2 同步/异步通信
下面再简要介绍一下同步通讯和异步通讯。
同步通信，是指通讯双方在一个时钟信号下进行数据信号同步。同步通信对于接收方相较简单，因为有时钟信号的存在，每一个高低电平变化，就可以去取数据。通信速率是由发送方或者主站设备进行控制。通信速率也比异步通信好快很多，且同步通信可以一主多从。
异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。但是接收端务必时刻做好接收的准备（如果接收端主机的电源都没有加上，那么发送端发送字符就没有意义，因为接收端根本无法接收）。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。
1.3 全双工/半双工/单工
单工（Simplex），是指数据只支持在一个方向上进行传输。在同一时间段只有一方能够接收或发送数据，不能实现双向通信。最常见单工通信为电视、广播。
半双工（Half Duplex），是指数据传输允许数据在两个方向是进行传输。但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上进行传输。实际上是一种切换方向的单工通信，在同一时间可以有一方接收或发送信息，可以实现双向通信。最常见的半双工通信方式为对讲机。
全双工（Full Duplex），允许数据同时在两个方向上进行传输。因此，全双工要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力，在同一时间可以同时接收和发送数据，实现双向通信。最常见的全双工通信方式为电话。
2.RS232简介
RS232 通信主要是由RX,TX,GND三根线组成。下面是RS232串行接口的示意图。
RX与TX，TX接RX，GND接GND。因为发送和接收分别是由不同的线处理的，也就是能同时发送数据和接收数据，这就是所谓的全双工。因为在两个设备间进行数据传输，有些设备处理速度比较快，有些数据比较慢。为了保证数据能正常传输，在RX,TX的基础上，还增加了几个控制引脚，本来好端端就R，T，G，三根线，凑着就凑齐了9个引脚，召唤出了DB9这个东西。
另外为什么这个接口叫做DB9呢？
D型数据接口连接器，用于连接电子设备（比如：计算机与外设）的接口标准。因形状类似于英文字母D，故得名D型接口。按照接口数量细分为A型（15针），B型（25针），C型（37针），D型（50针），E型（9针）。因此常见的计算机并口即为DB25针的连接器。而串口则应为DE9针连接器。由于早期的计算机的串口与并口都是使用DB25针连接器，而人们则习惯把字母B与D合在一起记了下来，当作D型接口的共同名字，以至于后来计算机串口改用9针接口以后，人们更多的使用DB9而不是DE9来称呼9针的接口。这一习惯进一步推广的结果就是如今人们使用DBxx来代表D型接口，数字xx则为接口的针数。
3.RS485简介
RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。
RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。
4.RS422简介
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，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。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。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10&TImes;4k+100Ω（终接电阻）。
RS-422和RS-485电路原理基本相同，都是以差动方式发送和接受，不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因，这正是二者与RS232的根本区别，因为RS232是单端输入输出，双工工作时至少需要数字地线。发送线和接受线三条线（异步传输），还可以加其它控制线完成同步等功能。
RS-422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响，而RS485只能半双工工作，发收不能同时进行，但它只需要一对双绞线。RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。
RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于：RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工）；RS-485有2根信号线：发送和接收。
5.三种通信方式的主要区别
5.1.传输方式
| 通讯接口 | 传输模式 | 传输方式 |
|---|
| RS232 | 全双工 | 单端 | | RS485 | 半双工 | 差分 | | RS422 | 全双工 | 差分 |
5.2.传输距离和传输速率
| 通讯接口 | 传输距离 | 传输速率 |
|---|
| RS232 | 15米 | 20Kbps | | RS485 | 1200米 | 10Mbps | | RS422 | 1200米 | 10Mbps |
5.3.带设备个数
造成带设备个数不同的最主要原因是通讯模式的不同，即RS422/232是全双工通讯方式，RS485是半双工通讯方式。在全双工模式下，允许多台设备同时发送数据，就会导致总线上的数据出现问题。
| 通讯接口 | 带设备个数 | - |
|---|
| RS232 | 1 | 单站能力 | | RS485 | 128 | 多站能力 | | RS422 | 1 | 单站能力 |
6.引用
1: 百度百科：串行通信
2: 百度百科：并行通信
3: 电子发烧友文章：一文读懂RS-232与RS-422及RS-485三者之间的特性与区别
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