RS232簡單實用,缺陷是不支持多設備間的互連,缺少拓撲結構。由此誕生了RS485。RS485最重要的是采用兩條差分線代替RS232的單線傳輸,支持拓撲結構。RS485屬于電氣層的協議,物理上的實現大都在RS232基礎上完成。缺陷是主從輪詢的方式導致系統的實時性與可靠性方面較差,沒有標準物理層導致開發周期長。CAN屬于現場工業總線范疇(意思就是跟上兩個根本不在一起玩兒),CAN、LIN、FlexRay并稱三大汽車總線。采用數據位仲裁的方式來替代傳統的站地址輪詢方式,因此可以支持多主多從的工作方式。CAN底層協議比RS232/RS485復雜很多,但是好消息是STM32內部已經集成了CAN協議控制器,方便了我們的使用。
一、RS232串口是計算機上一種非常通用的設備通信協議。
串口的電氣特性:
1、RS-232串口通信最遠距離是50英尺;
2、RS232可做到雙向傳輸,全雙工通訊,最高傳輸速率20kbps ;
3、RS-232C上傳送的數字量采用負邏輯,且與地對稱 邏輯1:-3 ~-15V 邏輯0:+3~+15V;
缺點:
1、RS-232-C的電氣接口電路采取的是不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊,其發送電平與接收電平的差只有2~3V,所以共模抑制能力較差,容易受到共地噪聲和外部干擾的影響;
3、與TTL電路的電平也不兼容,影響其通用性;
二、RS485 是隸屬于 OSI 模型物理層的電氣特性規定為 2線,半雙工多點通信的標準。它電氣特性和 RS -232大不一樣。用纜線兩端的電壓差值來表示傳遞信號。RS485 僅規定了接受端和發送的電氣特性。它沒有規定或推薦任何數據協。
RS485特點:
1、接口電平低,不易損壞器件。邏輯“1”以兩線間的電壓差為+(2~6)V表示;邏輯“0”以兩線間的電壓差為-(2~6)V表示。不易損壞接口電路的芯片,且該平與 TTL 電平兼容,可方便與TTL 電平兼容;
2、傳輸速率高。 10 米時,RS485 的數據最高傳輸速率 的數據最高傳輸速率 可達 35Mbps,在 1200m時,傳輸速度100Kbps;
3、RS-485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模干能力增強,即抗噪聲干擾性好;
4、傳輸距離遠,支持節點多;
三、CAN是一種用于實時應用的串行通訊協議總線,它可以使用雙絞線來傳輸信號,是世界上應用最廣泛的現場總線之一。
CAN控制器根據兩根總線上的電位差來判斷總線電平。總線電平分為顯性電平和隱性電平。顯性電平對應邏輯電平為0,CAN-H與CAN-L之間的差為2.5V左右;隱性電平對應邏輯電平為1,CAN-H與CAN-L之間的差為0V左右;在總線上顯性電平具有優先權。
CAN協議特點:
1、多主控制。
2、系統柔軟性。
3、通訊速度快,通訊距離遠。
4、具有錯誤檢測、錯誤通知、錯誤恢復功能。
5、故障封閉功能。
6、連接節點多。
四、M-bus簡稱儀表總線, 它具有兩總線無極性,布線無拓撲要求,總線自供電,抗干擾能力強、中繼級數多、帶終端級數多,簡單、可靠等一 系列優點,是目前抄表系統應用的最好的總線。
M-BUS 系統采用半雙工異步通訊,傳輸速率:300Bps—9600Bps。傳輸距離較遠,由超聲波熱量表內獨立鋰電 池供電,外部電源斷電不影響其獨立工作。采用 M-BUS 總線施工方便,運行可靠,在歐洲廣泛應用于抄表系統。
RS-232
邏輯1:-3~ -15V(所謂負邏輯電平);邏輯0:3~15V。一般只用到2(RXD),3(TXD),7(GND)
RS-485
邏輯1:兩線之間的電壓差+(2-6)V;邏輯0:兩線之間的電壓差(2-6)V。
120歐姆電阻是為了增加抗電磁干擾的能力。
CAN
根據兩根總線上的電位差來判斷總線電平。
總線電平分為顯性電平和隱形電平。
顯性電平對應邏輯電平為0,CAN-H與CAN-L之間的差為2.5V左右;(優先)
隱形電平對應邏輯電平為1,CAN-H與CAN-L之間的差為0V
什么是TTL電平
邏輯1(2.4-5V),邏輯0(0-0.5V)
對于輸出電路:電壓大于等于(≥)2.4V為邏輯1;電壓小于等于(≤)0.4V為邏輯0;
對于輸入電路:電壓大于等于(≥)2.0V為邏輯1;電壓小于等于(≤)0.8V為邏輯0;
引腳的定義:
審核編輯 :李倩
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原文標題:溫故知新2---關于RS232,RS485,CAN
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