单片机之串行通信接口遇到的问题
首先，我们要先理解两个知识点(无论是串口RS232，RS485与RS422都是基于串口通信协议(UART)进行传输的，而之所以出现这些通信接口，就是为了解决不同场景下遇到的通信问题)
第一个知识点，TTL电平与CMOS电平。
TTL电平接口电路由双极晶体管构成，只能在5V下工作，0V等价于逻辑0，+5V等价于逻辑1。
CMOS电平接口电路由场效应管构成，逻辑电平范围比较大，3至15伏，0伏等价于逻辑0，高电平接近器件电源电压等价于逻辑1。
第二个知识点，单端传输与差分传输。
单端传输由参考地和信号线构成，单端信号是在一根导线上传输的与地之间的电平差。优点是成本低，简单方便，缺点是地线噪声影响通信，抗干扰能力差。
差分传输是在两根线上传输两个振幅相等、相位相反的信号。差分信号的抗干扰对于环境共模噪音的抑制能力强，能有效抑制电磁干扰，差分信号的电磁场能够相互抵消，对外界的电磁干扰也小，信号传输能够避免地噪声的干扰。
假设两个单片机要使用串口进行通信，我们可以把两个单片机串口的TX，RX和GND直接连接。由于单片机的工作电压比较低(3.3V-5V)，因而通信距离有限，如果此时外部有电焊、雷点等干扰时，数据发送可能就会出错，甚至导致通信中断。
这时RS232就出现了，我们可以通过提高电平幅度来提高抗干扰能力，信号传输距离可以增加到15米，RS232规定逻辑1的电平为-3V至-15V，逻辑0的电平为+3V至+15V。
但是通过提高电压幅度带来的问题也很明显，电压越高需要上升时间也越长，传输速率较低，波特率最高只能采用19200bund/s。
由于采用共地传输，对于共模干扰的抑制能力也比较差，想要提高传输速率，增加传输距离，就需要使用RS485接口。
RS485使用差分信号传输数据，对于共模噪声抑制能力很强，传输距离能够达到上千米，能够传输的信号最小可以低至200毫伏，数据最高传输最高速率能达到10Mbps。
两线间的电压差+2V至+6V表示逻辑1，两线间的电压差-6V至-2V表示逻辑0。由于采用半双工的工作方式，只能有一个设备处于主机发送状态。必须使用使能信号来控制设备的发送接收状态。
RS485可以实现一对多通信，总线上允许连接的设备理论上可以达到128个。
如果想要在RS485的基础之上拥有全双工的通信能力，那我们就需要使用RS422接口。
RS422，4线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向。RS422支持点最多的双向通信，最多可接10个结点，一个主设备区域为从设备，从设备之间不能通信。关于端接电阻，RS422和RS485在长线信号传输时，一般为了避免信号的反射和回波，需要在接收端接入终端匹配电阻，其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时，可不接端接电阻，端接电阻接在传输电缆的最远端，
最后用表格简单总结一下，希望对大家有帮助.
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