硬件知识：串口通信基础知识介绍
内容提要
串行通讯是通过单一的接收线和发送线来传输数据的通信方式，速度较慢但只需两根线。RS422和RS485是差分通信、支持多机通信、抗干扰强的通信协议，传输速度最大可达10Mb/s以上，传输距离超过1000米。RS485适用于总线网。
延伸解读
速度与距离的权衡
文章指出，RS422和RS485的最大传输速度可达10Mb/s以上，最大传输距离超过1000米，但两者不可兼得：传输速度会随距离增加而变慢。这意味着在实际布线时，需要根据通信距离来合理设定波特率，距离越远，可用的速率就越低，不能盲目追求高速率而忽略距离限制。
共地干扰与差分通信的取舍
文章提到，单总线、I2C、UART等通过一根线的高低电平判断逻辑，且依赖GND共地，这种共地模式容易产生干扰，抗干扰性能较弱。而RS422和RS485采用差分通信，并支持多机通信，抗干扰能力强，因此在对可靠性要求较高的场景中更受青睐。
RS232电平转换的必要性
RS-232电平标准的信号不能直接被控制器识别，必须经过电平转换芯片转换成TTL电平信号才能实现通讯。TTL电平始终在0V和Vcc之间，常见Vcc为5V或3.3V，高电平1需大于等于2.4V。因此，在RS232与微控制器连接时，电平转换电路是必不可少的环节。
组网方式决定协议选择
RS-422采用全双工通讯方式，有4根信号线，收与发分开，可同时收发，适用于两个站之间通信，如星型网、环网等，不可用于总线网。RS-485采用半双工通讯方式，有2根信号线，常用于总线网。因此，选择协议时需根据网络拓扑和通信方向需求来决定。
Q&A
什么是串行通讯？
串行通讯是通过单一的接收线和发送线来传输数据的通信方式，速度较慢但只需两根线。
RS232和RS485有什么区别？
RS232适用于点对点通信，不支持联网，而RS485采用半双工通讯方式，适用于总线网，支持多机通信。
RS422的最大传输速度和距离是多少？
RS422的最大传输速度可达10Mb/s，传输距离超过1000米。
串口通讯的模式有哪些？
串口通讯模式包括单工、半双工和全双工。
RS232的数据帧结构是什么样的？
RS232的数据帧包括起始位、数据位、停止位和奇偶校验位。
RS485的电气特性与RS422相似吗？
是的，RS485的电气特性与RS422基本相似，但RS485采用半双工通讯方式。
