RS232,RS485波形分析

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RS232，RS485波形分析

经常遇到初学者，对单片机串行通讯出了问题不知道如何办的情况。其实最有效的调试方法是用示波器观察收发数据的波形。通过观察波形可以确定以下情况： 1.是否有数据接收或发送； 2.数据是否正确； 3.波特率是否正确； 一、串行数据的格式 稻壳发电异步串行数据的一般格式是：起始位+数据位+停止位，其中起始位1 位，数据位可以是5、6、7、8位，停止位可以是1、1.5、2位。 起始位是一个值为0的位，所以对于正逻辑的TTL电平，起始位是一位时间的低电平；停止位是值为1的位，所以对于正逻辑的TTL电平，停止位是高电平。线路路空闲或者数据传输结束，对于正逻辑的TTL电平，线路总是1。对于负逻辑(如RS-232电平)则相反。 android游戏引擎      例如，对于16进制数据55aaH，当采用8位数据位、1位停止位传输时，它在信号线上的波形如图1(TTL电平)和图2(RS-232电平)所示。 （先传第一个字节55，再传第二个字节aa，每个字节都是从低位向高位逐位传输） 图1 TTL电平的串行数据帧格式(55aah) 图2 RS-232电平的串行数据帧格式(55aah) 二、根据波形图计算波特率 如图3是图1在示波器中的显示示意，其中灰线是示波器的时间分度线，此时假设是200us/格。 高杨氏 图3 波特率计算示意图       可以看了，第一个字节的10位(1位起始位，8位数据位和1位停止位)共占约1.05ms，这样可计算出其波特率约为： 10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s       如果上图中的时间轴是100us/格，同样可以计算出波特率应是19200bit/s。       当通讯不正常，又能观察到波形时，就可根据上述方法，从波形图计算一下波特率是否正确。 三、根据波形图判断RS-485收发数据的正确与否       RS-485是一种半双工的串行通讯方式（RS-422为全双工），485电平芯片所以要正确接收和发送数据，必需保证控制信号和数据的同步，否则要么发送数据丢失，要么接收数据可能丢失。       RS-485发送数据时的正确时序如图4所示。 图4 RS-485的正确发送数据时序 智能回收机    在图4中，发送控制信号的宽度基本与数据信号的宽度一致，所以能保证发送数据的正确和发送后及时转为接收。     图5 和图6 分别是控制信号太短和控制信号太长的情况。 图5 RS-485控制信号太短时的时序 图6 RS-485控制信号太短时的时序     在图5中，由于控制信号关闭过早，则第二个字节的后两位将发送错误；在图6中，由于控制信号关闭过迟，使485芯片在发送数据后，不能及时转到接收状态，此时总线若有数据过来，则本单元将不能正确接收。33dxdx     总结：只要掌握上述波形分析方法，任何异步串行数据的接收和发送问题，基本都可以得到解决。

RS485电平和RS422电平：由于两者均采用差分传输（平衡传输）的方式，所以它们的电平方式，一般有两个引脚 A,B 发送端 AB间的电势差U为UB-UA: ＋2 ～ ＋6v : 1 ，－2 ～ －6v : 0 ，接收端 AB间的电势差U为：大于 ＋200mv: 1 ，小于 －200mv: 0 ，定义逻辑1为B>A的状态，定义逻辑0为B<A的状态 ，AB之间的电压差不小于200mv 。

USB电平：电源线是5V，为USB设备提供最大500mA的电流，它与数据线上的电平无关，数据线是差分信号，通常D+和D-在+400mV~-400mV间变化,在传统的单端（Single-ended）通信中，一条线路来传输一个比特位。高电平表示1，低电平表示0。倘若在数据传输过程中受到干扰，高低电平信号完全可能因此产生突破临界值的大幅度扰动，一旦高电平或低电平信号超出临界值，信号就会出错。在差分传输电路中，输出电平为正电压时表示逻辑“1”，输出负电压时表示逻辑“0”，而输出“0”电压是没有意义的，它既不代表“1”，也不代表“0”。而差分通信中，干扰信号会同时进入相邻的两条信号线中，在信号接收端，两个相同的干扰信号分别进入差分放大器的两个反相输入端后，输出电压为0。所以说，差分信号技术对干扰信号具有很强的免疫力。对于串行传输来说，LVDS能够低于外来干扰；而对于并行传输来说，LVDS可以不仅能够抵御外来干扰，还能够抵御数据传输线之间的串扰。因为上述原因，实际电路中只要使用低压差分信号（Low Voltage Differential Signal，

LVDS），350mV左右的振幅便能满足近距离传输的要求。假定负载电阻为100Ω，采用LVDS方式传输数据时，如果双绞线长度为10m，传输速率可达400 Mbps；当电缆长度增加到20m时，速率降为100 Mbps；而当电缆长度为100m时，速率只能达到10 Mbps左右。

RS232 可做到双向传输，全双工通讯 最高传输速率 20kbps 。

422    只能做到单向传输，半双工通讯，最高传输速率10Mbps 。

485    双向传输，半双工通讯, 最高传输速率10Mbps 。

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本文发布于:2023-05-27 11:19:11，感谢您对本站的认可！

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