如果把串口通信比作交通，那么 UART 可以类比为公交车站，而一帧数据则像一辆车。正如道路上的车辆必须遵守交通规则一样，不同道路的限速也不同，城市道路一般为 30 或 40 km/h，高速公路则可达 120 km/h。具体的路线和限速取决于所定义的协议。CPDEVICE 加固型车载智能平板电脑中常见的串口协议包括 RS232 和 RS485，它们各有细微差别。下面我们一起来了解这些协议。

RS232 与 RS485：串行通信的典范

在探讨 RS232 和 RS485 的区别之前，首先要理解串行通信和并行通信，它们是计算机与其他电子设备之间传输数据的两种主要方式。

什么是串行通信？

串行通信是指将数据或信息编码为特定格式，然后通过单根导线按位顺序传输。发送完一个字符后，再发送下一个字符。在数据接收时，每一位都从单根导线顺序接收，并组合成一个字符供 CPU 进一步处理。这种方式适用于长距离通信，所需通信线路更少，且可以远距离传输。RS232 和 RS485 是串行通信的典型代表。

什么是并行通信？

在并行通信中，所有数据位同时传输。该方法速度更快，但需要多条通信线路。例如，传输 8 位数据需要 8 条数据线，以及若干控制信号线。随着传输距离增加，通信线路成本会显著上升，且可靠性会随距离增加而下降。因此，并行通信适用于短距离数据传输。

RS232 和 RS485：串行通信方法与接口定义

在了解串行通信之后，下一步是掌握 RS232 和 RS485 的通信方式及接口定义。

RS232 与 RS485 的不同通信模式

常见的串行通信方式包括单工、半双工和全双工。虽然 RS232 和 RS485 都属于串行通信，但其工作模式不同：

• 单工：单工模式下的数据传输仅支持单向传输。也就是说，A 只能发送信号，B 只能接收。通信是单向的，类似于灯塔发出光信号，而定位系统只负责接收。

• 半双工：半双工允许双向数据传输，但同一时间只能单向进行。这种模式本质上是一种可切换方向的简单通信。可以把它想象成对讲机，你并不总能立即收到回复，如果双方同时发送或接收，通信就无法进行。

• 全双工：全双工支持双向同时传输数据，由两个单工通信组合而成。该模式允许“A”向“B”发送信号的同时，“B”也能向“A”发送信号，类似于电话通话，双方可以同时说话和倾听。

RS232 与 RS485 的不同接口定义

RS232 是计算和通信行业中应用最广泛的串行接口，采用全双工模式，且需要接地线、发送线和接收线。它仅支持点对点通信。

RS485 采用平衡传输和差分接收，抗干扰能力强，信号可传输数公里。它支持两线制和四线制配置。两线模式运行于半双工状态，避免同时发送和接收。

为什么 RS485 具有更强的抗干扰能力？

采用共模传输时，共模噪声可能叠加到输出信号上，破坏原始信号，如 RS232 所示。

然而，RS485 使用差分（或平衡）传输方式，发送信号 + 和 - 处于相反相位。

对于共模噪声，理想情况下两条线路上的噪声幅度相等且同相，而接收端像一个减法器，由于相位相反保留有用信号，噪声则被抵消。

TTL、RS232、RS485 逻辑电平

• TTL 标准：
  • 输出低电平（L）： <0.8V; High (H): >2.4V
  • 输入低电平（L）： <1.2V; High (H): >2.0V
• RS232 电平：
  • 逻辑 1：-3 至 -15V
  • 逻辑 0：+3 至 +15V
• RS485 电平：
  • A 与 B 输出之间的电压差：高电平（H）：+2 至 +6V，低电平（L）：-2 至 -6V
  • 输入 A 与 B 之间的电压差：高（H）：>+200mV，低（L）： <+200mV

RS232 与 RS485 的其他区别

CPDEVICE 最新一代车载智能平板电脑，包括 APOLLO 12 PRO、SPRING 10 PRO 和 SPRING 10 PLUS 仅需选择合适的收发芯片，即可将 RS232 的最大数据传输速率提升至 1Mbps，满足高速应用需求。