串行通信總結(jié)

RS232的通信協(xié)議與微控制器uart串口通信協(xié)議（我們常說(shuō)的“數(shù)據(jù)鏈路層”）一致，只是電平在‘0’，‘1’的定義上（我們常說(shuō)的“物理層”）有所差別。uart中端口對(duì)GND低電平代表‘0’,端口對(duì)GND高電平（+5V）代表‘1’，而RS232中用-15V~-3V代表邏輯1,3V~15V代表邏輯0。物理層對(duì)邏輯0,1電壓的限制比較高，同時(shí)是單線電平信號(hào)，抗干擾能力表弱，不適用與長(zhǎng)距離通信。雖然uart支持多機(jī)通信，但是RS232一般用在短距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的應(yīng)用場(chǎng)合(可能是通信距離短組建不了多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)吧)。

RS485是應(yīng)用在多機(jī)通信應(yīng)用比較多的通信方式。在工業(yè)控制中，RS485的“數(shù)據(jù)鏈路層”也是基于Uart上的，只不過(guò)在“物理層”的邏輯‘0’，‘1’定義上是采用差分信號(hào)的。RS485一般有AB兩根線，當(dāng)A-B=2V~6V為邏輯1，A-B=-2V~-6V為邏輯0。由于RS485采用差分信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，抗干擾能力強(qiáng)，傳輸距離遠(yuǎn)。由RS485協(xié)議組建的多機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)中，一般有一個(gè)主機(jī)，N（N<31）個(gè)從機(jī)構(gòu)成。由于只有兩個(gè)差分信號(hào)線為通信線，所以RS485通信是半雙工的，從機(jī)不能主動(dòng)提出發(fā)送請(qǐng)求，需要主機(jī)輪詢到該從機(jī)的時(shí)候，該從機(jī)才能進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送。

Can總線技術(shù)是另一類(lèi)多機(jī)串行通信技術(shù)。CAN通信技術(shù)可以組建多達(dá)110多個(gè)點(diǎn)的多點(diǎn)通信網(wǎng)絡(luò)。這里插入一份開(kāi)放系統(tǒng)互連模型的分層定義表。

Can總線的在物理層與RS485類(lèi)似，也是采用兩根數(shù)據(jù)線CANH,CANL傳輸差分信號(hào)，CANH-CANL=0代表隱性（相當(dāng)于邏輯1），CANH-CANL有一個(gè)比較大的差值時(shí)代表顯性（相當(dāng)于邏輯0）。具體數(shù)據(jù)鏈路層的定義與RS485有著比較大的差別，CAN總線是采用發(fā)送報(bào)文的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，每一?bào)文里都包含有11位或者29位的標(biāo)識(shí)碼作為發(fā)送起始幀。can總線采用的是位仲裁機(jī)制，當(dāng)一個(gè)點(diǎn)發(fā)送占用總線發(fā)送標(biāo)識(shí)碼后改點(diǎn)會(huì)檢測(cè)總線的狀態(tài)，如果發(fā)送的為隱性位，而檢測(cè)到總線為顯性位，說(shuō)明有其他點(diǎn)發(fā)送更高優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)碼，這個(gè)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)退出發(fā)送狀態(tài)，將總線讓給發(fā)送高優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)碼的點(diǎn)。從這里我們可以發(fā)現(xiàn)，標(biāo)識(shí)碼越小優(yōu)先級(jí)越高的特點(diǎn)。Can總線技術(shù)相對(duì)RS485技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn)：1。CAN總線上所有點(diǎn)都可以是主機(jī)，只要總線空閑可在任意時(shí)刻向總線發(fā)送數(shù)據(jù)（內(nèi)部具有總線沖突仲裁機(jī)制），增加數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性。2.通信距離遠(yuǎn)，組件網(wǎng)絡(luò)比較大，通信速度快。目前用專(zhuān)用的CAN通信控制器實(shí)現(xiàn)CAN通信，有些高檔的MCU也具備CAN通信模塊。