串口通信详解：RS-232、RS-422与RS-485的区别与握手原理

串口通信是计算机和其他电子设备之间的一种常用的数据传输方式，通过串行接口进行信息交换。本文将介绍串口的基本概念，包括几种常见的串口标准：RS-232、RS-422和RS-485，以及握手机制。 1. **串口**：串口，或称为串行接口，是一种在计算机内部或不同设备间进行单向或双向数据传输的通信接口，它按位发送和接收数据，与并行通信相比虽然速度较慢但适合长距离通信。串口通信常见于早期计算机、工业设备和远程控制应用中，例如GPIB设备的连接。 2. **RS-232**：这是最早的标准串口接口之一，主要用于短距离（通常不超过20米）的设备通信，如鼠标、键盘和打印机。RS-232使用TTL电平，数据传输速率一般在115200波特以下。 3. **RS-422**：是RS-232的增强版，支持全双工通信，即两台设备都能同时发送和接收数据，提高了数据传输效率。它的通信距离可以达到1200米，适用于对速度和距离有更高要求的应用。 4. **RS-485**：这是一种多主总线协议，允许在一条共享总线上多个设备通信，而且抗干扰能力强，常用于工业自动化和远程监控系统中。RS-485可实现半双工通信，即同一时刻只能有一个设备发送数据，但通过轮询或者仲裁机制，多设备间可以高效协作。 5. **握手**：握手是串口通信中的同步机制，用于确认数据的正确接收。常见的握手协议包括异步握手（如DTR/DSR）和握手信号（如RTS/CTS）。握手确保了数据的可靠传输，避免了乱序接收和冲突。 串口通信的关键参数包括波特率（数据传输速率）、数据位（每个数据包的位数，如5、7或8位）、停止位（数据传输后额外的静止位）以及奇偶校验（用于检测数据传输错误）。为了保持设备间的兼容性，双方需要设置相同的参数。例如，GPIB设备的通信通常采用高速波特率，而ASCII文本数据则可能选择7位数据位。 串口通信作为一项基础的电子通信技术，在过去和现在都发挥着重要作用，特别是在没有高速并行接口的时代。理解这些基本概念有助于在实际项目中有效利用和维护串口通信。