串行接口主要用于串行式逐位數(shù)據(jù)傳輸，只要一對傳輸線便可以實現(xiàn)雙向通信，具有通信線路簡單、成本低的優(yōu)點。現(xiàn)在，很多串行數(shù)據(jù)接口都被用于特定的領(lǐng)域中，較為普遍的有I2C、CAN、LIN、SPI、Flex、MOST和I2S。當(dāng)然，也還有一些傳輸速率更高的接口，如FireWire、HDMI和Thunderbolt。但今天我們所要說串行接口可以稱之為這些接口的鼻祖了，它們是--RS-232和RS-485。由于出現(xiàn)時間最早，很多人都認(rèn)為這兩種接口已經(jīng)過時或停產(chǎn)了。但事實上，它倆依然活躍于數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，并繼續(xù)發(fā)揮著它們的光和熱。下面將會對著兩種接口類型逐一進(jìn)行分析。
RS-232
1970年，RS-232接口問世，它是世界上最早出現(xiàn)的串行接口，只能支持一對一的傳輸。起初，它是被當(dāng)做用來連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）的一個方法，經(jīng)常連接視頻終端、計算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器。RS-232接口第一次出現(xiàn)在個人電腦上時，被稱之為串行端口，被用來連接到打印機(jī)或其它設(shè)備。今天，它仍然被廣泛應(yīng)用于嵌入式計算機(jī)開發(fā)系統(tǒng)、科學(xué)儀器以及各種工業(yè)控制設(shè)備中。
RS-232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定邏輯一的電平在-3 V和-25 V之間，而邏輯零的電平在+3 V和+25 V之間，其接近零的電平是無效的（如圖一）。邏輯一規(guī)定為負(fù)電平，有效負(fù)電平的信號狀態(tài)稱為傳號marking，它的功能意義為OFF；邏輯零規(guī)定為正電平，有效正電平的信號狀態(tài)稱為空號spacing，它的功能意義為ON。通常情況下，邏輯一和邏輯零最低電壓值會在±5 V間波動，其最高電壓值通常在±12 V或±15 V間。
連接RS-232接口的電纜介質(zhì)一般有兩種--平行導(dǎo)線或雙絞線。其電纜的長度一般不能超過15m，以便于限制數(shù)據(jù)的最大傳輸速率。不過，在應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸速率很低的情況下，電纜長度可長于15m。在連接電纜進(jìn)行傳輸時，電纜之間的電容需限制在2500 pF內(nèi)，這樣就可以將數(shù)據(jù)速率控制在20 kbits/s左右。但由于數(shù)據(jù)傳輸速率很低，且無匹配發(fā)電機(jī)和負(fù)載阻抗來減輕數(shù)據(jù)的衰減，因此，連接的該電纜通常不會被視為正規(guī)傳輸線。
另外，RS-232還指定了20個不同的信號連接，由25個D-sub（微型D類）管腳構(gòu)成的DB-25連接器。但出于節(jié)省資金和空間的考慮，這種連接器現(xiàn)在已經(jīng)很少有人使用了，取而代之的是9管腳的D-sub或者是DB-9型連接器。一般九針連接器上使用的控制信號如下：
數(shù)據(jù)載波檢測（DCD）：DCE端通知DTE端其正在接收一個有效信號。
數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好（DSR）：DCE端通知DTE端其已準(zhǔn)備好接收信號。
接受數(shù)據(jù)（RD）：從DTE接收到的實際信號。
請求發(fā)送（RTS）：在DTE端的信號告訴DCE已準(zhǔn)備發(fā)射。
發(fā)送數(shù)據(jù)（TD）：從DTE端發(fā)送的信號。
清除發(fā)送（CTS）：DCE端通知DTE端其已準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備（DTR）：從DTE端到DCE端指示準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
振鈴指示（RI）：此行是在舊的調(diào)制解調(diào)器連接使用，但現(xiàn)在已不再使用。
公共接地：所有信號接地連接。
RS-485
RS-485現(xiàn)在通常被稱為TIA-485，能實現(xiàn)點到點間的連接，還可以實現(xiàn)一點到多點間的連接。相對于RS-232來說，RS-485各方面的功能和都有所擴(kuò)展：其數(shù)據(jù)傳輸速率更高，接口在總線上是允許連接多達(dá)128個收發(fā)器，此外還具有雙向通信的能力。這個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定邏輯一的電平不得低于–200 mV，邏輯零的電平不得低于+200 mV。兩端的電壓差最小為0.2V以上時有效，但只要電壓范圍-7-+12V之間，網(wǎng)絡(luò)都可以正常工作。
RS-485標(biāo)準(zhǔn)的傳輸介質(zhì)為＃22或＃24 AWG實芯線的雙絞電纜，如果進(jìn)行全雙工操作則需使用四線雙絞線。它可通過雙絞線進(jìn)行高電壓差分平衡傳輸，最大傳輸距離可超過1200m。理想情況下EIA-485需要2個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗，以防止數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯誤。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。
應(yīng)用領(lǐng)域
RS-232現(xiàn)在一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸率低的短距離傳輸中，在嘈雜的環(huán)境也能有效工作，比如工廠、公共站點等，其常用設(shè)備有低速調(diào)制解調(diào)器、工業(yè)控制設(shè)備、可編程邏輯控制器（PLC）、計算機(jī)數(shù)控（CNC）機(jī)床、機(jī)器人、嵌入式控制電腦、醫(yī)療儀器及設(shè)備以及嵌入式控制器開發(fā)系統(tǒng)。RS-485則常用于數(shù)據(jù)傳輸速率高的長距離傳輸中，常用設(shè)備有銷售點終端（POS）、計量儀器和大型專用自動化機(jī)器等。
但在平常的應(yīng)用中，我們經(jīng)常需要在兩個不同的接口類型間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這時我們可以使用現(xiàn)在流行的USB接口，可以幫助我們轉(zhuǎn)換到RS-232接口和RS-485接口。
綜上所述，RS-232適合短距離低速率的傳輸要求，而RS-485則適合于長距離傳輸。RS-485是針對RS-232接口的不足出現(xiàn)的新的接口標(biāo)準(zhǔn)，因其具有的良好抗噪聲干擾能力和多站能力，現(xiàn)已成為首選標(biāo)準(zhǔn)
