串口通信：RS-232、RS-422、RS-485

串行接口 (Serial Interface) 简称串口，也称串行通信接口或串行通讯接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。

串行接口是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信（可以直接利用电话线作为传输线），从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。

通常，串口用于传输ASCII数据。 通信使用3根线完成：（1）地线；（2）发送线；（3）接收线。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据的同时在另一根线上接收数据。 这种方式称为全双工传输。 其他线用于握手，但不是必须的。 串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验位。 对于两个进行通信的端口，这些参数必须匹配：

RS-232（ANSI/EIA-232标准）是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。用途十分广泛，比如连接鼠标、打印机或者调制解调器，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。

RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

RS-422 (EIA RS-422-A Standard)是Apple Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。

RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）。

RS-422的最大传输距离为4000英尺（约1219米），最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。

RS-422需要一终接电阻，要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻，即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。

RS-485（EIA-485标准）是RS-422的改进，因为它增加了设备的个数，从10个增加到32个，同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性，以保证足够的信号电压。 有了多个设备的能力，你可以使用单个RS-485串口建立设备网络。 由于出色抗噪和多点通讯能力，在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS-485。 RS-485是RS-422的扩展集，因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通信。

RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

针对RS-232-C的不足，新标准RS-485具有以下特点：

RS-232、RS-422、RS-485串口通信基本概念

一文读懂RS-232与RS-422及RS-485三者之间的特性与区别

工程师详解串口：RS-232、RS-422、RS-485之间的区别