【用户料资】串口通信（232、485、422）和常见问题

下面先讲串口通信的一些基本概念，术语。如果对串口通信比较熟悉的，就当复习，如果哪里讲的不到位，欢迎及时指出。这里并不对串口的编程作讲解，主要是从应用的角度去讲一讲。因为更多的时候，都是产品做好了，比如触摸屏需要和控制器，PLC通信。理想的情况下，一般只要一上电，不需要太多的操作和配置，就可以通信上。文章后半部分罗列了一些相关问题，在解答前还需要先了解一下什么是串口通信，232，485，422等。什么是串口通信常见的串口通信一般是指异步串行通信。这里就要说一下同步和异步的区别了。先讲一下串行通信的概念。那么，与串行通信相对的是什么呢?与串行通信相对的是并行通信。数据传输一般都是以字节传输的，一个字节8个位。拿一个并行通信举例来说，也就是会有8根线，每一根线代表一个位。一次传输就可以传一个字节，而串口通信，就是传数据只有一根线传输，一次只能传一个位，要传一个字节就需要传8次。就像小虎队那首歌一样，把你的心，我的心，串一串，再烤一烤。。串口通信就是把数据串在一根线上传输，所以就叫串口吧。

与异步通信相对的就是同步通信了。同步通信一般是指有一个时钟信号进行数据信号同步。同步通信对接收方来说就相对简单一些。因为有时钟信号在，每一个高低电平变化一下，就去取一下数据就行了。通信速率可以由发送方或者说是主站设备进行控制。通信速度也相对比串口通信快很多。但是为什么很多设备，屏和plc，控制器不采用这种方式，都使用串口呢。那么，在很多设备上，不方便接太多线，比如接8根数据线，也不方便接同步时钟信号（这个后面再说），于是一种异步串行通信就诞生了。相对来说，异步串口通信，就只需要一根线就可以发送数据了。在对速率要求不高的情况，使用一根线发送数据是带来大大的方便和实用价值的。那么问题来了，怎么样才能保证一根线就能发送正常的数据呢。也就说发送方发送的数据，接收方是怎么知道是什么数据呢。为了能正常发送数据和接收正确的数据，那异步串口通信就需要满足以下几个条件：

也就是双方必要约定一种暗号。也许当时发送这个通信的小组是这样讨论的。经理：我要用一根线就能传输数据，你来给我定个标准。研发：好。经理：只有一根线，我怎么知道数据什么时候开始呢。研发：就一根线，默认是高电平，那就有一个起始位吧。当检测到有低电平的时候，就是开始有一个字节的数据发送了,起始位之后，先是字节的最低位,传送一个字节。经理：可是，就一根线，过来的数据会不会有干扰，容易出错呀。研发：行呀，那就在字节数据后再加一个校验位。可以作奇校验，偶校验，1校验，0校验，无校验。经理：嗯 ，很不错。有起始位就应该有停止位，那我们就再加个停止位在后面吧。研发：。。。。。。。。。经理：传输一串数据，对方要怎么知道数据的拆分呢，怎么按时间或频率去解读数据位，校验位呢。研发：这样吧，双方约定一个波特率吧，定义一个每个位占用多长的时间，这样双方按这个波特率就可以处理了。经理：这个比特率呀。。。研发：老板，是波特率。经理：我知道，是比特率嘛。研发：这个波特率呢，是指1S钟可以传输多个位，也就知道一个位占用多长时间。这样就解决传输的问题了。经理：那万一传输过程，数据快太，判断失误停不下来怎么办。研发：那就把停止位可以调节为1个停止位或者2个停止位。这样就可以停下来了。经理：嗯，听着不错。就这样办吧。于是，串口通信就这样出来了。在串口的通信参数上，就有了波特率，数据位，停止位，校验位这几个参数来确保串口通信的正确性和稳定上。当然，这只是某个方面保证串口通信的正确性和稳定性，不代表设备间通信的正确性和稳定性。

串口通信主要为分232，485，422 通信三种方式。这三种有什么区别呢。232：

232 通信主要是由RX,TX,GND三根线组成。RX与TX，TX接RX，GND接GND。这样还是比较好理解吧。因为发送和接收分别是由不同的线处理的，也就是能同时发送数据和接收数据，这就是所谓的全双工。在这里扩展一下，串口通信还有一个功能叫做全功能串口通信，也叫标准串口。因为在两个设备间进行数据传输，有些设备处理速度比较快，有些数据比较慢。为了保证数据能正常传输，在RX,TX的基础上，还增加了几个控制引脚，本来好端端就R，T，G，三根线，凑着就凑齐了9个引脚，召唤出了DB9这个东西。

这要怪就怪当时使用电脑的时候，还没有互联网这个概念，但是又想在两台电脑间进行通信。所以才有这样一个东西。在后来的设备，很多控制器，人机界面，PLC等使用串口通信中，基本上就不使用标准串口，而是就直接使用RX，TX，GND三根线来通信了。但是这里为什么要提到这个呢。因为只是很多设备这样用，也就是还存在少数设备还保留了标准串口的功能。这就是为什么会遇到明明电脑通信是好的，换成触摸屏通信就不行了。因为很多触摸屏只使用了RX，TX，GND通信，遇到一些还保留标准串口功能的就比较讨厌了。

485：485是为了解决232通信距离的问题。原理什么之类的就不多讲了。反正232通信距离就是不长。485主要是以一种差分信号进行传输，只需要两根线，+,-两根线，或者也叫A，B两根线。A，B两根线的差分电平信号就是作为数据信号传输。那么问题来了，那是不是就没有RX和TX的概念了。是的，发送和接收就不能分开了。发送和接收都是靠这两根的来传输，也就是每次只能作发送或者只能作接收，这就是半双工的概念了，这在效率上就比232弱很多了。就像对讲机一样，经常是某个人讲完之后，都要说一个over，确保当前说完了，等待对方回复。

485就是这样牺牲了232全双工的效率来达到自己传输距离远的代价。那有没有即保留了232的全双工，又可以像485这样提高传输距离呢，于是，422出来了。422：

422呢，有些标注为485-4。而485就标注为485-2。有什么区别呢。就是为了好记呢。485-2就是2根线。485-4就是4根线。

422就是把232的RX分成两根线，RX+，RX-，把TX分成TX+,TX-。这样就可以同时发送和同时接收了，还可以像485这样，有较远的传输距离。可是这样一种很有优势的通信方式，为什么用的不多呢。我个人的答案和理解就是：线太多了。特别是像我这样懒得接线的人，超过3根线就头晕的。搞个通信还需要接这么多线，什么TX,RX，正啊负啊。交换来交换去。因为在很多设备通信中，基本上是属于一问一答式的，因此，232的全双工通信优势其实也并没有发挥出来。就像现在打电话，虽然两个人可以同时说话，但是两个人同时说话，叽叽歪歪的，谁知道说什么呀。特别是一个主站与多个从站通信的时候，485的接线就就方便多了，反正大家就两根线，把+都接一块，把-都接一块。如果是422作一主多从，接线上还要理半天呢，而且通信异常了也不好解决。

好了，串口通信基本就普及到这里吧。下面就对刚上提到的问题进行讲一讲。1、 电脑使用USB转串口可以和设备通信上，换成屏与设备就通信不上了?1）有可能电脑USB转串口接到设备上，使用的是标准串口功能，也就是除了RX，TX，GDN外，还使用了其它引脚。比如像欧姆龙PLC，三菱PLC，在实际与屏的通信中，就需要接某些引脚短接的情况。2）电脑与控制器或PLC通信时，是扫描波特率参数，自适应的，屏通信可能参数没有设备好。在三菱，基恩士等PLC，就存在变化波特率进行通信交互的过程。3）也有可能是接线方式不对。因为有些DB9，还需要公头，母头。如果不注意的话，也会存在把TX接到TX上，把RX接到RX上，这样需要注意的地方。4） 在这里补充一下，有时候可能会使用一些串口助手发送测试数据与控制器通信，有些串口助手的奇偶校验是不起作用，这个要提醒一下。

2、 这A家的屏可以和设备通信，换成B家的屏就通信不上了？1） 首先确认一下接线是否正确了，RX和TX是否兼容。2） 地线是否没有接。3） 除了RX，TX，GND，是否还有其它引脚需要短接的。4） 通信协议是否一致或不完善，波特率是否一样。3、 以前不接地线可以通信，换个设备为什么需要接地线了?这个问题和上一个有类似的。因为有些设备使用了隔离电源。以前不接地可以通信，有可能是地线已经在另外一个环路已经共地了，实际地线已经接了，所以才可以通信。可能换了个带隔离电源的，两个设备的地是隔离的，就需要在串口上把地线接起来。这个我是自身经历过的，有个客户老说他的设备通信不上，后来拍个照我给我，他地线没有接，他说以前不接地线可以通信的。于是我就给他科普了一下。4 、一个设备是232，另一个设备是422，没有转换设备，怎么办?（232与422互转的简单方法）

这个情况我遇到过，客户的设备是422通信的，但是我手上并没有422设备，只有232通信可以测试。因此就需要把422转成232进行通信。刚才也讲了422和232的接线，因为这两个都是全双工的，接收和发送都是分到的，而422只是以一种差分信号进行传输。把422的Rx+与232的TX接，422的RX-与232的GND接。把422的TX+与232的RX接，422的TX-与232的GDN接。这样，422设备要发送数据的，就可以发送到了232的RX上。232的TX发数据后，由于TX和GND也形成了差分信号给422，422就可以接收到数据了。5、 用232通信没问题，用485通信没问题，使用232转485之后就通信不稳定?232和485从通信原理上，最大一个差别是全双工和半双工的区别。可是应用层发送数据和接收数据才不管底下是全双工还是半双工。但是485就得管了。因为既然是半双工，就得严格保证通路上只能有发送或只能有接收的数据，一旦同时有发送和接收，数据就会冲突了。所以解决的办法就是主站设备，也就是主动命令的一方就需要严格控制好发送数据命令的节奏了。当然有些232转485的设备做的比较好了，可以优化这个，但是主站还是要控制，比较把通信速率调节慢一些（不是调节波特率）。

6、 485单独接每个设备都通信正常，多个从站接一块通信就不稳定?这个是属于485通信的不稳定因素了。7 、要想实现两个屏或两个主站通过485访问modbus设备，有什么好的办法?在485通信中，基本上是一主多从。但是遇到一些客户实际使用中，有客户想用两个屏来访问一个modbus设备的。目前暂时还没有好的办法。8、 针对串口通信的弱点，在使用上应该要注意哪些地方?说来串口通信的弱点，那就说来话长了。不过还是长话短说吧。1）信号干扰的问题建议使用带屏蔽线，接线要严格，比如要接地。有些485通信上，还考虑接上终端电阻来匹配。如果是232，尽量不要让线太长。通信协议上尽量避免长报文的数据通信。2）波特率匹配的问题因为有些设备的计算的波特率是存在误差的，特别是一些控制器，由于使用的晶振不一样。因此在一些波特率比如9600波特率就存在误差。存在误差带来的影响是什么呢。因为接收方是通过时间来计算一个位的。那么如果一个报文过长，就会存在误差积累的问题，算着算着就偏了。所以，这也是串口通信不稳定的一些地方，在使用上应注意避免发送太长数据的包。

3）在一些可能会存在干扰的情况，在有的选的情况，可以考虑使用奇校验或者偶校验。因为虽说出现错误的可能性不大，但既然存在干扰，如果加了校验，至少可以把错误的报文过滤掉。总好比没有校验然后通信数据错了不知道。或者尽量使用一些带校验的协议，防止数据出错。4）串口通信本来就比较慢，请降低对数据响应的要求。因为串口通信本身就比以太网慢。而且，串口通信并不是能像CPU那样多线程处理。因为就一个口一个线数据出去，即便你应用到程序再怎么用多线程处理数据，但是最底下也只有一个口出去，一次也只能传一个位，一个字节过去。因为有客户在使用9600的波特率通信，但是又希望多少的数据可以在多少毫秒内得到响应。但是串口通信还是要事实求是，所以正确认识串口通信对应用，对开发，对沟通都有着很大的帮助的。

为什么不用同步通信呢?刚才提到，同步通信需要依赖于时钟信号。这就存在一个问题，这个时钟信号是谁来发起呢。在同步通信中，往往需要一个主设备发起时钟信号读从模块的数据。在实际中，有屏读PLC，有屏读屏的数据。而单纯地从异步串口通信来说，是没有主从之说，双方都是平等的角色，都可以互发信息，互收信息。而同步通信一般是应用于CPU读一些模块，由CPU发起时钟信号，比如读SD卡模块，就可以通过SPI方式，还有一些传感器模块。

免责声明：内容为网友自行发布或者来自互联网资源或者参考文献，如果侵犯了您的权益，请联系站长 1304546267@qq.com，我们会及时删除侵权内容，感谢您的理解！

通俗易懂 不错不错

感谢分享

感谢分享，例子举的不错

谢谢分享

路过看看怎么样

攒攒赞攒攒赞攒攒赞攒攒赞

谢谢分享

谢谢楼主科普，通俗易懂

谢谢楼主分享

关键词：串口通信，232，485，422，常见问题

文章大纲：
一、介绍串口通信及其分类
    A. 串口通信的定义
    B. 串口通信的分类
        1. 232串口通信
        2. 485串口通信
        3. 422串口通信

二、232串口通信
    A. 232串口通信的原理
    B. 232串口通信的常见问题与解决方法
        1. 传输速率不稳定的问题
        2. 数据丢失的问题
        3. 接线错误的问题

三、485串口通信
    A. 485串口通信的原理
    B. 485串口通信的常见问题与解决方法
        1. 线路长度限制的问题
        2. 数据冲突的问题
        3. 终端设备的数量限制问题

四、422串口通信
    A. 422串口通信的原理
    B. 422串口通信的常见问题与解决方法
        1. 差分信号的传输问题
        2. 时钟同步的问题
        3. 驱动电流的问题

五、总结和展望

正文：

一、介绍串口通信及其分类
A. 串口通信的定义
串口通信是指通过串行接口进行数据传输的通信方式。与并行接口相比，串口通信只需要两条数据线进行传输，因此在连接设备数量较少、传输距离较短的情况下具有一定的优势。常见的串口通信有232、485和422。

B. 串口通信的分类
1. 232串口通信
232串口通信是最常见的串口通信方式，它使用带有9个引脚的DB-9连接器进行数据传输。232串口通信适用于短距离、低速率的数据传输，常用于连接计算机与外部设备，如打印机、调制解调器等。

2. 485串口通信
485串口通信是一种多点通信方式，适用于长距离、高速率的数据传输。485串口通信使用带有两个信号线（A线和B线）的连接器进行数据传输，可以连接多个设备，实现点对点或多点通信。

3. 422串口通信
422串口通信也是一种多点通信方式，类似于485串口通信，但是422串口通信使用差分信号进行数据传输，具有较高的抗干扰能力。422串口通信常用于工业控制领域，可以连接多个传感器、执行器等设备。

二、232串口通信
A. 232串口通信的原理
232串口通信使用两根信号线，分别为TxD（发送数据）和RxD（接收数据）。通过改变电平值来表示不同的二进制数据。

B. 232串口通信的常见问题与解决方法
1. 传输速率不稳定的问题
   传输速率不稳定可能是因为设备之间的时钟频率不一致导致的，可以调整设备的时钟频率或者使用硬件流控制来解决。

2. 数据丢失的问题
   数据丢失可能是因为传输速率过快导致的，可以调整传输速率降低数据丢失的概率。

3. 接线错误的问题
   接线错误可能会导致数据无法正常传输，应该检查接线是否正确连接。

三、485串口通信
A. 485串口通信的原理
485串口通信使用差分信号的方式进行数据传输，可以实现点对点或者多点通信。其中，两个信号线（A线和B线）分别用于发送和接收数据。

B. 485串口通信的常见问题与解决方法
1. 线路长度限制的问题
   485串口通信的线路长度受到限制，长距离传输可能会出现信号衰减或干扰。可以通过使用信号放大器、防干扰措施等来解决。

2. 数据冲突的问题
   多个设备同时发送数据可能会导致数据冲突，可以使用仲裁机制或者采用主从模式来避免数据冲突问题。

3. 终端设备的数量限制问题
   485串口通信的终端设备数量是有限制的，超出限制可能会导致数据传输失败。可以通过增加中继设备或者分段传输来解决。

四、422串口通信
A. 422串口通信的原理
422串口通信与485串口通信类似，都是采用差分信号进行数据传输。但是422串口通信的电压标准和驱动方式不同，具有更高的抗干扰能力。

B. 422串口通信的常见问题与解决方法
1. 差分信号的传输问题
   差分信号的传输会受到干扰影响，可以采用屏蔽线缆、增加扼流圈等方法来提高抗干扰能力。

2. 时钟同步的问题
   422串口通信需要保持发送和接收设备的时钟同步，可以通过使用同步信号、时钟恢复电路等方法来解决。

3. 驱动电流的问题
   422串口通信需要较大的驱动电流来驱动信号线，可以通过增加驱动电路的电流来解决。

五、总结和展望
本文介绍了232、485和422串口通信的原理、常见问题及解决方法。串口通信在各个领域都有广泛的应用，但是也存在一些问题和挑战。随着技术的发展，串口通信的速率、稳定性和抗干扰能力会不断提高，同时也会出现更多新的应用场景和需求。我们期待未来串口通信技术的进一步发展。
                                                                                                                                                                                                                                                 以上内容来自  AI机器人，如需继续对话，则在此回答下“点击回复” 或者 在提问时  “@机器人”！禁止 "黄赌毒及政治敏感"，违者封号，严重者 提交 网警公安部门。本站不对内容真实性负责，AI机器人有时候会乱说一通……