RS232串行线是什么?
RS232串行线是一种用于串行通信的标准化接口,广泛应用于早期计算机、工业设备、仪器仪表等领域的短距离数据传输。以下是其核心要点解析:
1. 基本定义
- 全称:RS232(Recommended Standard 232),由美国电子工业协会(EIA)于1969年制定。
- 本质:一种异步串行通信标准,定义电气特性(电压、阻抗)、信号时序及物理接口(如DB9、DB25接头)。
2. 核心特点
- 信号传输:
- 采用单端信号(非差分),逻辑“1”为**-3V至-15V**,逻辑“0”为**+3V至+15V**(与TTL电平不兼容)。
- 抗干扰能力较弱,适合短距离通信(通常≤15米)。
- 通信方式:
- 全双工(可同时收发),通过TxD(发送)、**RxD(接收)**两根数据线实现。
- 需约定波特率(如9600bps)、数据位(8位)、停止位(1位)等参数。
- 典型接口:
- DB9接头(常见于PC串口):
- DB9接头(常见于PC串口):
3. 常见应用场景
- 传统设备通信:
- 计算机与调制解调器(Modem)、打印机、工业PLC、数控机床等连接。
- 调试与配置:
- 嵌入式设备(如路由器、单片机)通过串口输出调试信息(需USB转RS232适配器)。
- 简单数据采集:
- 传感器、电子秤等低速设备的数据传输。
4. 与现代接口的对比
特性 | RS232 | USB/RS485 |
---|---|---|
信号类型 | 单端(高电压) | 差分(抗干扰强) |
通信距离 | ≤15米 | USB: ≤5米;RS485:千米级 |
速度 | 低速(通常≤115.2kbps) | 高速(USB3.0达5Gbps) |
即插即用 | 需手动配置参数 | 自动识别(USB) |
5. 接线示例(最小化连接)
若两台设备直接通信(无Modem),仅需连接3根线:
- TxD → RxD(交叉连接)
- RxD → TxD
- GND → GND
设备A 设备B
TxD ------------ RxD
RxD ------------ TxD
GND ------------ GND
6. 注意事项
- 电平转换:现代MCU(如STM32)使用TTL电平(0V/3.3V),需通过MAX232芯片转换为RS232电平。
- 抗干扰:长距离时建议改用RS485(差分信号)或光纤。
- 替代方案:如今多数场景被USB、以太网取代,但工业领域仍常见。
RS232是理解串行通信的基础,尽管技术老旧,但其原理(如波特率、数据帧)仍是UART、RS485等现代协议的基石。