浅谈RS232接口
在使用电子设备时，需要考虑的一个重要方面是它们所采用的数据通信协议类型。由于串行通信相较于并行接口通信而言相对简单且硬件要求较低，因此在电子行业中得到了广泛应用。
本文将探讨一种常用的串行通信协议——RS232。
什么是 RS232？
RS232接口是一种经典的串行通信标准，其英文全称为Recommended Standard 232，由美国电子工业协会（EIA）于1962年制定，后经多次修订（如EIA/TIA-232）。该标准定义了数据终端设备（DTE）与数据通信设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准。
在 RS232 标准出现之前，设备是通过模拟电话线连接的，这需要调制解调器来转换信号，容易出现数据错误，而且配置复杂。
RS232 标准的制定旨在确保数据通信的可靠性，并促进不同制造商生产的设备之间的兼容性，从而推动大规模生产和竞争。
常见的 RS232 连接方式包括 3 根信号线，分别是 Tx（发送器）、Rx（接收器）和 GND（地线）。自 RS232 标准制定以来的 60 多年里，电子工业协会发布了多次修改和名称变更，其中比较显著的是 1991 年推出的 EIA232 和 1997 年推出的 TIA232。
RS232 版本历史
EIA RS-232（1960 年 5 月）
EIA RS-232-A（1963 年 10 月）
EIA RS-232-B（1965 年 10 月）
EIA RS-232-C（1981 年 6 月）
EIA EIA-232-D（1986 年 11 月）
TIA TIA/EIA-232-E（1991 年 7 月）
TIA TIA/EIA-232-F（1997 年 10 月）
ANSI/TIA-232-F-1997（1997 年 10 月）
TIA TIA-232-F（1997 年 10 月）
RS-232 通信标准曾是许多计算机设备（包括打印机、鼠标、键盘和操纵杆）的标准，但在 21 世纪初，它在许多计算机外设中被 USB 通信标准所取代。近年来，诸如 RS485、SPI、I²C 和 CAN 等标准因其更先进的功能而变得流行起来。
不过由于其设计简单，且在需要低速数据通信的网络和工业系统中普遍存在，RS-232 数据通信标准至今仍被广泛使用。
RS232 逻辑电压电平
真正的 RS232 标准并不使用 TTL 电压电平（逻辑 1 为 5V，逻辑 0 为 0V）。最初的规范规定低电平（空位）为 -5V 至 -15V，高电平（标记）为 +5V 至 +15V。EIA/TIA-232-D 版本将电压范围扩大到了 ±25V。
考虑到 2V 的噪声容限，低电平（-3V 至 -15V）被定义为逻辑 1，高电平（+3V 至 +15V）被定义为逻辑 0（间隔）。
最大转换速率是 30V/ms，使用最大 50 英尺的电缆长度时，为避免相邻信号间的串扰，最大速率为 20kbps。驱动器与接收器之间的阻抗规定在 3kΩ 至 7kΩ 之间。
目前RS232 TTL也比较多，RS232 TTL 是指一种采用 RS232 类型规范但逻辑信号与 TTL电路兼容的串行通信协议。TTL 串行通信的电压电平始终在 0V（逻辑 0）和 Vcc（逻辑 1，通常为 3.3V 或 5V）之间。这种也叫UART接口，很多单片机自带这种通信接口。
RS232 的用途和示例
虽然RS232 已不再是消费产品的首要标准，但RS232 标准仍在工业和商业应用中使用，适用于具有简单串行数据通信需求的场合，例如工业控制、自动化设备、网络通信、机器人技术和医疗设备。
RS232 示例
·液晶显示器与模块之间的接口。
·数控机床与控制系统之间的接口。
·计算机（DTE 设备）与调制解调器（DCE 设备）之间的通信。
·可编程逻辑控制器（PLC）与模块之间的接口。
·打印机与调制解调器之间的通信。
RS-232 的优点和缺点
优点：
1.硬件设计简洁
RS232的硬件设计相对简单，仅需3条基本信号线（接收线、发送线和地线）即可实现全双工通信，适合简单的串行通信需求。
2.普及度高
RS232接口在计算机、调制解调器等设备中广泛应用，兼容性较强，能够连接不同制造商的设备。
3.短距离传输稳定
在短距离（最远约15米）内，RS232能够稳定传输数据，适合办公室、家庭等小范围环境。
4.低功耗
RS232的工作电压较低，功耗小，特别适用于便携式设备和嵌入式系统等低功耗应用。
5.抗干扰能力较强
与I2C和串行TTL信号相比，RS232具有更好的抗噪性，适合需要稳定数据传输的场景。
缺点：
1.传输速率较低
RS232的传输速率较低，异步传输时波特率通常为20Kbps，限制了其在高速数据传输中的应用。
2.传输距离有限
RS232的有效传输距离较短，通常不超过15米，远不及RS485等协议。
3.电平不兼容
RS232的信号电平与TTL电平不兼容，需要使用电平转换电路才能与TTL电路连接，增加了设计复杂性。
4.接口易损坏
由于接口的信号电平值较高，容易损坏接口电路的芯片，降低了其耐用性。
5.逐渐被取代
随着USB、以太网和Wi-Fi等现代通信协议的普及，RS232的应用场景逐渐减少，尤其是在需要高速、长距离传输的场合。
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