Introducción a las diferencias entre interfaces serie e interfaces paralelas
Introducción a la definición de interfaz serie
La interfaz serie se conoce como puerto serie, también llamada interfaz de comunicación serie o interfaz de comunicación serie (generalmente denominada interfaz COM), que utiliza Interfaz de extensión del método de comunicación en serie. ¿Interfaz de serie? (Interfaz de serie)? Se refiere a la transmisión secuencial de datos bit a bit. Se caracteriza por líneas de comunicación simples, siempre que haya un par de líneas de transmisión (las líneas telefónicas se pueden usar directamente como líneas de transmisión), lo que puede lograr una comunicación bidireccional. reduciendo el costo. Es especialmente adecuado para comunicaciones de larga distancia, pero la velocidad de transmisión es relativamente lenta. El método de comunicación en el que cada bit de información se transmite bit a bit en secuencia se denomina comunicación en serie. Las características de la comunicación en serie son: la transmisión de bits de datos se realiza en orden de bits, lo que requiere al menos una línea de transmisión, el costo es bajo pero la velocidad de transmisión es lenta; La distancia de la comunicación en serie puede variar desde varios metros hasta varios kilómetros según la dirección de transmisión de la información; la comunicación en serie se puede dividir en simplex, semidúplex y full-duplex.
El origen de la interfaz serie y del conector de interfaz serie
El puerto serie apareció alrededor de 1980, con una velocidad de transmisión de datos de 115 kbps ~ 230 kbps. El puerto serie apareció inicialmente con el propósito de conectar periféricos de computadora. Al principio, los puertos serie se usaban comúnmente para conectar ratones y módems externos, así como cámaras y tabletas de escritura más antiguas. Los puertos serie también se pueden utilizar para la interconexión y transmisión de datos entre dos computadoras (o dispositivos). Dado que el puerto serie (COM) no admite el intercambio en caliente y tiene una velocidad de transmisión baja, algunas placas base nuevas y la mayoría de las computadoras portátiles han comenzado a cancelar esta interfaz. En la actualidad, los puertos serie se utilizan principalmente en equipos de medición y control industrial y en algunos equipos de comunicación.
Estándares de clasificación de interfaces para interfaces serie
Existen dos métodos básicos de comunicación serie: comunicación serie síncrona y comunicación serie asíncrona.
Serie síncrona se refiere a SPI (¿Serial? Peripheral? Interface), como su nombre indica, es la interfaz periférica en serie. El sistema de bus SPI es una interfaz periférica en serie síncrona que permite a la MCU comunicarse con varios periféricos en serie para intercambiar información. TRM450 es una interfaz SPI.
Serial asíncrono se refiere a UART (¿universal? ¿asíncrono? receptor/transmisor), recepción/transmisión asíncrona universal. UART es un chip con entrada paralela y salida serie, normalmente integrado en la placa base. UART incluye puerto serie de nivel TTL y puerto serie de nivel RS232. ? El nivel TTL es 3,3 V, RS232 es un nivel lógico negativo, +5~+12V se define como nivel bajo, -12~-5V es nivel alto, MDS2710, ¿MDS? SD4 y EL805 tienen interfaces RS232 y EL806 tiene una interfaz TTL.
Basados en estándares y protocolos eléctricos, las interfaces serie incluyen RS-232-C, RS-422 y RS485. Los estándares RS-232-C, RS-422 y RS-485 solo especifican las características eléctricas de la interfaz y no abordan conectores, cables o protocolos.
RS-232
También conocido como puerto serie estándar, es la interfaz de comunicación serie más utilizada. Es un estándar de comunicaciones en serie desarrollado por la Asociación de Industrias Electrónicas (EIA) en 1970 con Bell System, fabricantes de módems y fabricantes de terminales de computadora. Su nombre completo es "Estándar técnico para la interfaz de intercambio de datos binarios en serie entre equipos terminales de datos (DTE) y equipos de comunicaciones de datos (DCE)". El estándar de interfaz RS-232-C tradicional tiene 22 cables y utiliza un enchufe tipo D estándar de 25 núcleos (DB25). Posteriormente se simplificó a un enchufe tipo D de 9 pines (DB9), y los enchufes y enchufes de 25 pines rara vez se utilizan en las aplicaciones actuales.
RS-232 utiliza un método de transmisión no balanceado, que se denomina comunicación de un solo extremo. Debido a que la diferencia entre el nivel de transmisión y el nivel de recepción es solo de 2 V a 3 V, su capacidad de supresión del modo *** es deficiente. Incluyendo la capacitancia distribuida en el par trenzado, su distancia máxima de transmisión es de aproximadamente 15 m y su velocidad máxima es de 20 kB/s. RS-232 está diseñado para comunicación punto a punto (es decir, solo se utiliza un par de dispositivos transceptores). ), y su carga de conducción es de 3~7kΩ. Por tanto, RS-232 es adecuado para la comunicación entre dispositivos locales.
RS-422
El nombre completo del estándar es "Características eléctricas de circuitos de interfaz digitales de tensión equilibrada", que define las características del circuito de interfaz. El RS-422 típico es una interfaz de cuatro cables. De hecho, también hay un cable de señal a tierra, cable ***5. Su definición de pin del conector DB9. Debido a la alta impedancia de entrada utilizada en el extremo receptor, el controlador de transmisión tiene una mayor capacidad de conducción que RS232, por lo que se permite conectar múltiples nodos receptores, hasta 10 nodos, en la misma línea de transmisión. Es decir, un amo y el resto son esclavos. Los esclavos no pueden comunicarse entre sí, por lo que RS-422 admite comunicación bidireccional de uno a muchos. La impedancia de entrada del receptor es 4k, por lo que la capacidad de carga máxima del transmisor es 10×4k+100ω (resistencia terminal).
Dado que la interfaz RS-422 de cuatro cables utiliza canales de transmisión y recepción independientes, no hay necesidad de controlar la dirección de los datos. Cualquier intercambio de señal necesario entre dispositivos se puede realizar mediante software (apretón de enlace XON/XOFF) o hardware (un par de independientes). pares trenzados) para cumplir.
La distancia máxima de transmisión de RS-422 es de 1219 metros y la velocidad de transmisión máxima es de 100 MB/s. La longitud del par trenzado equilibrado es inversamente proporcional a la velocidad de transmisión solo cuando la velocidad de transmisión. es inferior a 100 kb/s/s La distancia de transmisión máxima se puede lograr cuando el tiempo de transmisión finaliza. La velocidad de transmisión más alta solo se puede obtener en una distancia corta. Normalmente, la velocidad de transmisión máxima que se puede obtener en un par trenzado de 100 m de longitud es de sólo 1 mB/s.
RS-485
Está desarrollado a partir de RS-422, por lo que muchos Las disposiciones eléctricas de RS-485 son similares a las de RS-422. Si se utiliza el modo de transmisión balanceado, es necesario conectar una resistencia terminal a la línea de transmisión. RS-485 puede adoptar modos de dos y cuatro cables. El modo de dos cables puede lograr una verdadera comunicación bidireccional multipunto. Cuando se utiliza una conexión de cuatro cables, la comunicación punto a muchos solo se puede lograr como RS-422, es decir, solo puede haber un dispositivo maestro y el resto son dispositivos esclavos, pero esto es una mejora con respecto a RS-422. , ya sean cuatro cables o dos cables. De cualquier manera, puede conectar hasta 32 dispositivos al bus.
La diferencia entre RS-485 y RS-422 es que sus voltajes de salida en modo * * * son diferentes. RS-485 está entre -7 V y +12 V, mientras que RS-422 está entre -7 V y +7 V. La impedancia de entrada mínima del receptor es de 12kΩ para RS-485 y 4K para RS-422. Dado que RS-485 cumple con todas las especificaciones de RS-422, el controlador RS-485 se puede aplicar a redes RS-422.
Al igual que RS-422, la distancia máxima de transmisión de RS-485 es de aproximadamente 1219 metros y la velocidad de transmisión máxima es de 100 MB/s. La longitud del par trenzado equilibrado es inversamente proporcional a la velocidad de transmisión. La longitud máxima de cable especificada solo se puede utilizar si la velocidad de transmisión es inferior a 100 kb/s. Las tasas de transmisión más altas sólo se pueden obtener en distancias cortas. Generalmente, la velocidad de transmisión máxima de un par trenzado de 100 m es de solo 1 MB/s.
Aplicación de la interfaz serie
Puerto serie del conmutador
Puerto serie del conmutador El nombre en inglés es troncal, que se utiliza para la conversión de enrutamiento del siguiente salto. Cada VLAN solo se puede conectar a la red externa después de haber sido señalada a una ruta a través de un troncal.
Descripción del pin:
¿Pin? ¿nombre? Director? Descripción
1?CD? ¿Operador? Encontrado
2?RXD? ¿tomar el control? Datos
3?TXD? ¿transmisión? Datos
4?DTR? ¿datos? ¿Terminal? Listo
5?GND? ¿sistema? Tierra
6?DSR? ¿datos? ¿configuración? ¿Listo
7?RTS? ¿preguntar? ¿Dónde ir? Enviar
8?CTS? ¿entender? ¿Dónde ir? Enviar
9?RI? ¿anillo? Indicador
Los puertos serie más utilizados actualmente son el puerto serie de 9 pines (DB9) y el puerto serie de 25 pines (DB25). Cuando la distancia de comunicación es muy cercana (
(1) Descripción del pin de señal común de DB9 y DB25
DB9?|?DB25
pin? ¿Función? Nombre ?Pin? ¿Nombre?
1? ¿Detección del portador de datos? Tipo Clasificación
5? ¿Señal de tierra? ¿GND? 6? ¿Está listo el equipo de datos DSR? SÍNDROME DEL TÚNEL CARPiano
9? ¿Indicación de timbre? RI 22. ¿Indicación de timbre? Indonesia
(2)Método de conexión de comunicación en serie RS232C
Primero, siempre y cuando Hay pines de recepción y envío de datos, y se puede realizar la transmisión de datos del puerto serie: los pines de recepción y envío del mismo puerto serie están conectados directamente a través de cables, dos puertos serie están conectados o un puerto serie está conectado a múltiples puertos serie.
El pin de recepción y el pin de envío del mismo puerto serie están conectados directamente a través de cables. El puerto serie de 9 pines y el puerto serie de 25 pines están conectados directamente a través de 2 y 3.
Dos puertos serie diferentes (ya sean dos puertos serie en la misma computadora o puertos serie en diferentes computadoras)
Cable serie
DB9-DB9
2-3,3-2,5-5
DB25-DB25
2-3,3-2,7-7
DB9 -DB25
2-3,3-2,5-7
Puente de puerto serie DB9-DB25
2-3,3 -2,5- 7
Los anteriores son para puertos serie estándar de microcomputadoras, y hay muchos dispositivos no estándar, como la recepción de datos de GPS o datos de brújula electrónica. Solo recuerde un principio: el pin (o cable) de datos de recepción está conectado al pin (o cable) de datos de envío, se cruzan entre sí y las señales se conectan en consecuencia.
Algunas notas sobre la depuración del puerto serie:
No se pueden mezclar diferentes mecanismos de codificación. Por ejemplo, RS232C no se puede conectar directamente a la interfaz RS422. Hay varios convertidores especiales disponibles en el mercado y solo se pueden conectar a través del convertidor.
Al depurar, prepare herramientas de depuración, como el asistente de depuración de puerto serie, el asistente de puerto serie, etc., para obtener el doble de resultado con la mitad de esfuerzo.
Se recomienda no hacerlo; Conecte y desconecte el puerto serie mientras la alimentación está encendida; de lo contrario, el puerto serie se dañará fácilmente.
Para equipos de medición y control industrial a gran escala, se recomienda utilizar acopladores fotoeléctricos para aislar el equipo. El valor de tensión soportada específica se determina según las necesidades reales.
Puerto serie de la placa base del ordenador
La interfaz de transmisión serie solo puede transmitir 1 bit a la vez. El puerto serie se puede utilizar para conectar un módem externo, un trazador o una impresora serie. También puede conectar dispositivos de red como enrutadores y conmutadores a través de una conexión de consola, que se utiliza principalmente para configurarlos.
¿Cuál es la diferencia entre interfaz serie e interfaz paralela?
Interfaz serie
La interfaz serie, denominada interfaz COM, es una interfaz extendida que utiliza un protocolo de comunicación serie. El puerto serie apareció alrededor de 1980, con una velocidad de transmisión de datos de 115 kbps ~ 230 kbps. Los puertos serie se utilizan generalmente para conectar ratones y módems externos, cámaras antiguas y blocs de notas, etc. Actualmente, algunas placas base nuevas han comenzado a cancelar esta interfaz.
Interfaz paralela
La interfaz paralela, denominada interfaz LPT, es una interfaz extendida que utiliza un protocolo de comunicación paralelo. La velocidad de transferencia de datos del puerto paralelo es 8 veces más rápida que la del puerto serie. La velocidad de transferencia de datos del puerto paralelo estándar es de 1 Mbps y generalmente se usa para conectar impresoras y escáneres. Por lo tanto, el puerto paralelo también se denomina puerto de impresión. ? Además, tanto los puertos serie como los paralelos se pueden interconectar mediante conexiones de cable directas, donde los datos sólo se pueden transferir a bajas velocidades. Básicamente existen dos tipos de interfaces para la conexión entre el host del microordenador y dispositivos externos: interfaz serie e interfaz paralela. ? La interfaz paralela se refiere a la transmisión simultánea de bits de datos, que se caracteriza por una velocidad de transmisión rápida. Sin embargo, cuando la distancia de transmisión es larga y el número de bits es grande, la línea de comunicación se complica y el costo aumenta. La comunicación en serie se refiere a la transmisión secuencial de datos bit a bit. Se caracteriza por líneas de comunicación simples. Siempre que se necesiten un par de líneas de transmisión, se puede lograr una comunicación bidireccional, lo que reduce en gran medida los costos. Es especialmente adecuado para comunicaciones a larga distancia, pero la velocidad de transmisión es lenta. ? La comunicación en serie en sí se divide en comunicación asíncrona y comunicación síncrona. ? Las líneas de comunicación en serie transmiten señales digitales. El indicador de la capacidad de transmitir señales digitales es la velocidad de datos (Data? Rate), cuya unidad es bps (bit? Persegundo), que es el número binario transmitido por segundo. ? Estándar de interfaz serie:? Actualmente, el estándar de interfaz serie más utilizado es el estándar RS-232-C. El estándar de interfaz RS-232-C utiliza un conector de 25 pines (enchufe D). RS-232-C especifica 25 cables.
Lo anterior es una introducción al puerto serie. A juzgar por el desarrollo histórico de las interfaces en serie, existen dos formas básicas de dividir los estándares: comunicación en serie síncrona y comunicación en serie asíncrona. También existen aplicaciones de interfaces serie, como las interfaces serie aplicadas a conmutadores. Y luego están las descripciones de los pines del puerto serie, la conexión básica del puerto serie y las precauciones para depurar el puerto serie, y la configuración de la interfaz de la placa base de la computadora, todos los cuales son puertos serie. Se puede ver que las interfaces en serie se utilizan ampliamente. Finalmente, existe una diferencia entre las interfaces en serie y las interfaces en paralelo que se pueden identificar. Espero que estas presentaciones te sean útiles.