RS422-RS485-RS232 uart学习笔记

关于UART的介绍，网上有很多，一般来讲自己上网查一查就有了，我们重点关注的是它的传输格式：

起始位：由1个逻辑 0 的数据位表示
结束位：由 0.5、 1、 1.5 或 2 个逻辑 1 的数据位表示
有效数据：在起始位后紧接着的就是有效数据，有效数据的长度常被约定为 5、 6、 7 或 8、9位长，通常一字节数据先发送低位数据，后发送高位数据。
校验位：可选，为的是数据的抗干扰性。如有奇校验、偶校验、无校验。
奇校验：比如一个 8 位长的有效数据为： 01101001，此时总共有 4 个“ 1”，为达到奇校验效果，校验位为“ 1”，最后传输的数据将是 8 位的有效数据加上 1 位的校验位总共 9 位。
偶校验：比如一个 8 位长的有效数据为： 01101001，此时总共有 4 个“ 1”，为达到偶校验效果，校验位为“ 0”，最后传输的数据将是 8 位的有效数据加上 1 位的校验位总共 9 位。
波特率：50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400

RS232的电平，采用负逻辑：
－15v ~ －3v 代表1
＋3v ~ ＋15v 代表0

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，所以他们的电平方式，一般有两个引脚 A,B
发送端 AB间的电压差
＋2 ～ ＋6v 1
－2 ～ －6v 0

接收端 AB间的电压差
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A>B的状态
AB之间的电压差不小于200mv

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

R232：
(1)个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。

(2)最简单的RS232由三个线组成，TXD、RXD、GND

(3)通常计算机和其它终端设备都是使用TTL电平，故计算机与其他终端通过RS232进行通信时，计算机和终端都要一个电平转换芯片，计算
机侧使用USB转RS232转换器。接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片

(4)传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在CPLD开发板中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。

(5)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

(6)传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。

(7)驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，采用150pF/m的通信电缆时，最大通信距离为15m；若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。

(8)在串行通信软件设置中D/P/S是常规的符号表示。8/N/1（非常普遍）表明8bit数据，没有奇偶校验，1bit停止位。数据位可以设置为7、8或者9，奇偶校验位可以设置为无（N）、奇（O）或者偶（E），奇偶校验位可以使用数据中的比特位，所以8/E/1就表示一共8位数据位，其中一位用来做奇偶校验位。停止位可以是1、1.5或者2位的（1.5是用在波特率为60wpm的电传打字机上的）。

RS422:

（1）RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗 和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备（Master），其余为从设备 （Salve），从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是10×4k+100Ω（终接电 阻）。

（2）RS-422的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于：RS-422有4根信号线：两根发送（Y、Z）、两根接收（A、B）。由于RS-422的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工）。RS-485有2根信号线：发送和接收都是A和B。由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发（半双工）。

RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的，RS-485是-7V至+12V之间，而RS-422在-7V至+7V之间，RS- 485接收器最小输入阻抗为12k，RS-422是4k；RS-485满足所有RS-422的规范，所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中 应用。

RS485:

RS-485最大的通信距离约为1219m，最大传输速率为10Mbps，传输速率与传输距离成反比，在10Kb/S的传输速率下，才可以达到最大的通信距离，如果需传输更长的距离，需要加485中继器。RS-485总线一般最大支持32个节点，如果使用特制的485芯片，可以达到128个或者256个节点，最大的可以支持到400个节点。

（1）RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干扰能力增强，即抗噪声干扰性好。

（2）RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点。

（3）RS485接口组成的半双工网络，一般是两线制（以前有四线制接法，只能实现点对点的通信方式，现很少采用），多采用屏蔽双绞线传输。这种接线方式为总线式拓扑结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式，即一个主机带多个从机。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。

（4）RS485连接方式：把TTL转为485，实质是一个集成芯片，其间无任何程序代码，纯粹硬件逻辑。同理，将485电平转为TTL也是如此。现在很多芯片把接收和转换都集成到一块IC，注意，转换器和接收器依旧是没有同时工作的，常见的转换芯片是MAX485。

（5）RS-485的电气特性：采用差分信号正逻辑，逻辑“1”以两线间的电压差为+（2_{6）V表示；逻辑”0“以两线间的电压差为-（2}6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

（6）由于RS-485常常要与PC机的RS-232口通信，所以实际上一般最高115.2Kbps。又由于太高的速率会使RS-485传输距离减小，所以往往为9600bps左右或以下

参考资料：
https://blog.csdn.net/kenjianqi1647/article/details/83476724（RS232、RS485、RS422应用总结）
https://blog.csdn.net/qq_37596943/article/details/81006194(RS232、RS485、RS422、串口与握手基础知识详细介绍)
https://blog.csdn.net/qijitao/article/details/51505653（RS232电平 RS485电平 RS422电平 图文详解）

下面这个博客链接中有UART的源码和仿真工程，仅供参考啊
https://www.cnblogs.com/noticeable/p/7233666.html（uart通讯协议）