目录
电平
传输方式
共模和差模干扰
ps：双绞线
485总线结构
ps：终端电阻
RS232接口（DB9）
优缺点
RS232优缺点
RS485较RS232的优点
为什么RS232还在使用？
电平
| 区间 | 逻辑 | 备注 | ||
| RS232 | -3V~-15V | 逻辑1 | 负逻辑，其余电压区间无意义 | |
| +3V~+15V | 逻辑0 | |||
| RS485 RS422 | 发射端AB压差 | +2V~+6V | 逻辑1 | |
| -2V~-6V | 逻辑0 | |||
| 接收端AB压差 | 大于+200mV | 逻辑1 | B>A的状态 | |
| 小于-200mV | 逻辑0 | A>B的状态 | ||
| ps：AB之间的电压差不小于200mV. | ||||
传输方式
| 单工 | 信息只能由一方A传到另一方B的单向传输 | |
| 半双工 | 信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在 | RS485 |
| 全双工 | 在任意时刻，信息既可由A传到B，又同时能由B传A的双向传输 | RS422 RS232 |
| 线数 | 线名 | 最高传输速率 | ||
| RS232 | 3线制 | TXD、RXD、GND | 点对多主从 | 20Kbps |
| RS485 | 2/4/5线制 | A - 非反相线 4线：增加一个或两个控制线 5线：SG：信号地线 | 点对点 | 10Mbps |
| RS422 | 4/5线制 | T+，T-：发送数据 R+，R-：接收数据 5线：SG：用于提供信号的参考点。 | 点对多主从 | 10Mbps |
共模和差模干扰
1.共模信号：指的是两个极性和大小都相同信号。(相位相同、振幅相同)
⒉差模信号：指的是两个极性相反，大小相同的信号。(相位相反、振幅相同)
3、差模干扰在两根信号线之间传输，属于对称性干扰。
消除差模干扰的方法：
电路中增加一个匹配电阻，并采用双绞线。
4、共模干扰是在信号线与地之间传输，属于非对称性干扰。
消除共模干扰的方法：
1、使用屏蔽双绞线并有效接地：
屏蔽双绞线可以有效地减少外部电磁干扰。
将屏蔽层正确接地，以提供干扰信号的释放路径。
2、在强电场区域采用额外屏蔽：
在电磁干扰特别强的区域，使用镀锌管或其他金属屏蔽材料进一步保护信号线。
3、合理布线：
避免将信号线与高压电源线平行布设或捆绑在一起。
保持信号线与可能产生干扰的源头（如高压线）的安全距离。
4、选择高品质的电源：
使用线性稳压电源或高品质的开关电源，确保电源输出的纹波干扰小于50mV。
低纹波的电源有助于减少通过电源线引入的共模干扰。
ps：双绞线
双绞线（Twisted Pair，TP）是一种综合布线工程中最常用的传输介质，是由两根具有绝缘保护层的铜导线组成的。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起，每一根导线在传输中辐射出来的电波会被另一根线上发出的电波抵消，有效降低信号干扰的程度。
双绞线一般由两根22～26号绝缘铜导线相互缠绕而成，“双绞线”的名字也是由此而来。实际使用时，双绞线是由多对双绞线一起包在一个绝缘电缆套管里的。如果把一对或多对双绞线放在一个绝缘套管中便成了双绞线电缆，但日常生活中一般把“双绞线电缆”直接称为“双绞线”。
485总线结构
485总线采用手拉手结构，因为星形结构可能会产生反射信号，干扰485通信。分支线长度应尽量短，不超过5米，以减少反射干扰。未接终端的分支线应去除，并在RS485设备两端接120欧姆终端电阻，以消除信号反射。
或者，可以采用RS485分配器，将星形连接转换为符合RS485工业标准的手拉手结构。这种设备能够将一个星形网络中的多个分支合并为一个总线，从而避免反射信号的问题，并提高通信的可靠性。通过使用RS485分配器，可以有效地将星形连接转换为手拉手结构。
ps：终端电阻
终端电阻的作用是在通信线路末端提供与线路特征阻抗相匹配的负载，减少信号反射，提高信号质量，支持长距离传输，并匹配线路阻抗，以减少干扰。
- 减少信号反射：终端电阻通过提供一个匹配的负载，减少信号在传输线路末端的反射，从而提高信号的传输质量和完整性。
- 匹配线路阻抗：终端电阻的值通常与传输线路的特征阻抗相匹配，确保信号在传输过程中不会因为阻抗不匹配而受到损害。
- 提高通信可靠性：通过减少信号反射和干扰，终端电阻可以提高通信的可靠性，减少通信错误和故障，特别是在长距离传输和高噪声环境中。
RS232接口（DB9）
DB9连接器有9个引脚，它们分别有不同的功能和名称。以下是DB9连接器的引脚名称及其功能：
- 1号引脚：DCD：数据载波检测
- 2号引脚：RXD：接收数据
- 3号引脚：TXD：发送数据
- 4号引脚：DTR：数据终端准备
- 5号引脚：GND；信号地
- 6号引脚：RTS：数据设备准备好
- 7号引脚：DSR：请求发送
- 8号引脚：CTS：清除发送
- 9号引脚：RI：振铃指示
如下图所示
电路中常用DB9形式连接，管脚定义为2(RXD)、3(TXD)、5(GND)，我们使用JLink下载也用到这几个引脚，
市场上通常将带针的接插件称为DR，而带孔的则称为DB。以电脑上的串口为例，市售名称为DR9，但许多人误称其为DB9。在教材或专业文章中，习惯上会将这类串行通信接口统一命名为RS232接口。
优缺点
RS232优缺点
优点
RS232接口的硬件成本较低
RS232使用单线传输信号，简化了线路连接
接收数据的发送数据分开，可以同时接收和发送数据，异步全双工传输。
缺点
-
高电平信号：RS232接口的信号电平较高，可能达到±15V，这容易损坏接口电路的芯片，尤其是在与低压逻辑电平的微处理器接口时。
-
与TTL电平不兼容：RS232电平与TTL电平不兼容，需电平转换电路才能与TTL电路连接。
-
传输速率低：RS232的传输速率有限，标准的波特率通常不超过20Kbps，不适合高速传输。
-
抗干扰性弱：由于RS232接口使用共地传输形式，即一根信号线和一根信号返回线，这种配置容易产生共模干扰，导致其抗干扰能力较弱。
-
传输距离有限：RS232接口的传输距离有限，标准最大传输距离为50英尺（约15米），在实际应用中，由于信号衰减和干扰的影响，有效传输距离通常更短，大约在50米左右。
-
RS232接口在总线上只允许连接1个收发器，即单站能力
RS485较RS232的优点
RS485接口是为了克服RS232接口的不足而设计的一种新的接口标准，它具有以下优点：
-
降低的电平信号：RS485使用两线间的电压差来表示逻辑"1"和逻辑"0"，信号电平降低，不易损坏接口电路的芯片。
-
与TTL电平兼容：RS485的电平与TTL电平兼容，无需额外的电平转换电路。
-
高速传输：RS485的数据最高传输速率可达10Mbps，远高于RS232的传输速率。
-
抗干扰性强：RS485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合，具有较强的抗共模干扰能力，即抗噪声干扰性好。
-
长距离传输：RS485接口的最大传输距离标准值为4000英尺(约1219米)，实际可达3000米。
-
多站能力：RS485接口允许在总线上连接多达128个收发器，具有多站能力。
-
简单的连线：RS485接口组成的异步半双工网络只需两根连线（AB线），不需要接地线。
为什么RS232还在使用？
尽管RS485接口在许多方面优于RS232接口，但仍有几个原因导致人们继续使用RS232接口：
-
历史遗留问题：RS232是一种非常古老的接口标准，许多旧设备、控制系统和传统系统仍然使用RS232接口。
-
简单性：RS232接口的简单性是其被广泛使用的一个重要原因。它只有少数几根信号线，易于理解和实现。对于简单的点对点通信，RS232接口仍然是一个有效的选择。
-
成本：RS232接口的硬件成本较低，尤其是在不需要高速或长距离通信的情况下，RS232仍然是一个经济实惠的选择。
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兼容性：由于RS232接口的普遍性，许多设备、适配器和转换器都支持RS232标准。
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特定应用需求：某些应用可能不需要RS485提供的先进功能，例如高速传输或长距离通信。在这些情况下，RS232的局限性并不是问题，因此使用RS232接口就足够了。
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