โปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรม

ก่อนที่จะเริ่มด้วย Serial Communication Protocols มาแบ่งคำศัพท์ออกเป็นสามส่วน การสื่อสารเป็นคำศัพท์ที่รู้จักกันดีซึ่งเกี่ยวข้องกับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างสื่อสองสื่อขึ้นไป ในระบบฝังตัวการสื่อสารหมายถึงการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์สองตัวในรูปแบบของบิต การแลกเปลี่ยนของบิตข้อมูลในไมโครคอนโทรลเลอร์นี้จะกระทำโดยชุดของกฎที่กำหนดไว้เป็นที่รู้จักกันเป็นบางโปรโตคอลการสื่อสารตอนนี้ถ้ามีการส่งข้อมูลในซีรีส์คือหนึ่งหลังจากที่อื่นแล้วโปรโตคอลการสื่อสารเป็นที่รู้จักกันอนุกรมโปรโตคอลการสื่อสารโดยเฉพาะอย่างยิ่งบิตข้อมูลจะถูกส่งทีละรายการตามลำดับบนบัสข้อมูลหรือช่องทางการสื่อสารในการสื่อสารแบบอนุกรม

ประเภทของโปรโตคอลการสื่อสาร

มีการถ่ายโอนข้อมูลประเภทต่างๆในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลเช่นการสื่อสารแบบอนุกรมและการสื่อสารแบบขนาน ในทำนองเดียวกันโปรโตคอลจะแบ่งออกเป็นสองประเภทเช่นอนุกรมโปรโตคอลการสื่อสารและขนานโปรโตคอลการสื่อสารตัวอย่างของโปรโตคอลการสื่อสารแบบขนาน ได้แก่ ISA, ATA, SCSI, PCI และ IEEE-488 ในทำนองเดียวกันมีหลายตัวอย่างของ Serial Communication Protocols เช่น CAN, ETHERNET, I2C, SPI, RS232, USB, 1-Wire และ SATA เป็นต้น

ในบทความนี้จะกล่าวถึงSerial Communication Protocols ประเภทต่างๆ การสื่อสารแบบอนุกรมเป็นแนวทางที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการถ่ายโอนข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงการประมวลผลข้อมูล อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทุกชิ้นไม่ว่าจะเป็นคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล (PC) หรือมือถือทำงานบนการสื่อสารแบบอนุกรม โปรโตคอลเป็นรูปแบบการสื่อสารที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้โดยมีชุดของกฎที่กำหนดโดยโฮสต์ต้นทาง (ผู้ส่ง) และโฮสต์ปลายทาง (ผู้รับ) ซึ่งคล้ายกับการสื่อสารแบบขนาน

โหมดการส่งข้อมูลในการสื่อสารแบบอนุกรม

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วข้างต้นว่าในข้อมูลการสื่อสารแบบอนุกรมจะถูกส่งในรูปแบบของบิตเช่นไบนารีพัลส์และเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าไบนารีหนึ่งแทนลอจิกสูงและศูนย์แสดงถึงลอจิกต่ำ การสื่อสารแบบอนุกรมมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของโหมดการส่งและการถ่ายโอนข้อมูล โหมดการส่งแบ่งเป็น Simplex, Half Duplex และ Full Duplex

วิธี Simplex:

ในวิธีการซิมเพล็กซ์สื่ออย่างใดอย่างหนึ่งเช่นผู้ส่งหรือผู้รับสามารถใช้งานได้ในแต่ละครั้ง ดังนั้นหากผู้ส่งกำลังส่งข้อมูลผู้รับจะสามารถยอมรับและในทางกลับกันเท่านั้น วิธีซิมเพล็กซ์จึงเป็นเทคนิคการสื่อสารทางเดียว ตัวอย่างที่รู้จักกันดีของวิธีการซิมเพล็กซ์ ได้แก่ โทรทัศน์และวิทยุ

วิธี Half Duplex:

ในวิธี half duplex ทั้งผู้ส่งและผู้รับสามารถใช้งานได้ แต่ไม่สามารถใช้งานได้ในเวลาเดียวกัน ดังนั้นหากผู้ส่งกำลังส่งผู้รับก็สามารถยอมรับได้ แต่ไม่สามารถส่งได้และในทางกลับกันในทำนองเดียวกัน ตัวอย่างที่รู้จักกันดีของ half duplex คืออินเทอร์เน็ตที่ผู้ใช้ส่งคำขอข้อมูลและรับข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์

วิธี Full Duplex:

ในวิธีฟูลดูเพล็กซ์ทั้งตัวรับและตัวส่งสามารถส่งข้อมูลถึงกันได้ในเวลาเดียวกัน ตัวอย่างที่รู้จักกันดีคือโทรศัพท์มือถือ

นอกเหนือจากนี้เพื่อการส่งข้อมูลที่เหมาะสมนาฬิกายังมีบทบาทสำคัญและเป็นหนึ่งในแหล่งข้อมูลหลัก ความผิดปกติของนาฬิกาส่งผลให้เกิดการส่งข้อมูลที่ไม่คาดคิดแม้บางครั้งข้อมูลจะสูญหาย ดังนั้นการซิงโครไนซ์นาฬิกาจึงมีความสำคัญมากเมื่อใช้การสื่อสารแบบอนุกรม

การซิงโครไนซ์นาฬิกา

นาฬิกาจะแตกต่างกันสำหรับอุปกรณ์อนุกรมและแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ Synchronous Serial Interface และ Asynchronous Serial Interface

อินเทอร์เฟซแบบอนุกรมซิงโครนัส:

เป็นการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุดจากต้นแบบไปยังทาส ในอินเทอร์เฟซประเภทนี้อุปกรณ์ทั้งหมดใช้บัส CPU เดียวเพื่อแชร์ข้อมูลและนาฬิกา การรับส่งข้อมูลจะเร็วขึ้นด้วยบัสเดียวกันเพื่อแบ่งปันนาฬิกาและข้อมูล นอกจากนี้ยังไม่มีอัตราการส่งข้อมูลที่ไม่ตรงกันในอินเทอร์เฟซนี้ ในด้านเครื่องส่งสัญญาณมีการเปลี่ยนข้อมูลไปยังสายอนุกรมโดยให้นาฬิกาเป็นสัญญาณแยกต่างหากเนื่องจากไม่มีการเริ่มต้นหยุดและบิตพาริตีจะถูกเพิ่มลงในข้อมูล ในด้านเครื่องรับข้อมูลจะถูกดึงออกมาโดยใช้นาฬิกาที่เครื่องส่งให้มาและแปลงข้อมูลอนุกรมกลับเป็นรูปแบบขนาน ตัวอย่างที่รู้จักกันดี ได้แก่ I2C และ SPI

อินเทอร์เฟซอนุกรมแบบอะซิงโครนัส:

ในอินเทอร์เฟซอนุกรมแบบอะซิงโครนัสสัญญาณนาฬิกาภายนอกจะขาดหายไป การเชื่อมต่อแบบอนุกรมแบบอะซิงโครนัสสามารถพบเห็นได้ในแอปพลิเคชันทางไกลเป็นส่วนใหญ่และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารที่เสถียร ในอินเทอร์เฟซอนุกรมแบบอะซิงโครนัสการไม่มีแหล่งสัญญาณนาฬิกาภายนอกทำให้ต้องอาศัยพารามิเตอร์หลายอย่างเช่นการควบคุมการไหลของข้อมูลการควบคุมข้อผิดพลาดการควบคุมอัตราการส่งข้อมูลการควบคุมการส่งและการควบคุมการรับสัญญาณ ที่ด้านเครื่องส่งจะมีการเปลี่ยนข้อมูลแบบขนานไปยังสายอนุกรมโดยใช้นาฬิกาของตัวเอง นอกจากนี้ยังเพิ่มบิตเริ่มต้นหยุดและตรวจสอบความเท่าเทียมกัน ในด้านเครื่องรับเครื่องรับจะดึงข้อมูลโดยใช้นาฬิกาของตัวเองและแปลงข้อมูลอนุกรมกลับเป็นรูปแบบขนานหลังจากลอกบิตเริ่มต้นหยุดและพาริตีออก ตัวอย่างที่รู้จักกันดี ได้แก่ RS-232, RS-422 และ RS-485

ข้อกำหนดอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสื่อสารแบบอนุกรม

นอกเหนือจากการซิงโครไนซ์นาฬิกาแล้วยังมีบางสิ่งที่ต้องจำเมื่อถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมเช่นอัตราการรับส่งข้อมูลการเลือกบิตข้อมูล (เฟรม) การซิงโครไนซ์และการตรวจสอบข้อผิดพลาด มาพูดถึงคำศัพท์เหล่านี้โดยสังเขป

Baud Rate: Baud rate คืออัตราที่ข้อมูลถูกถ่ายโอนระหว่างเครื่องส่งและเครื่องรับในรูปแบบของบิตต่อวินาที (bps) อัตราการส่งข้อมูลที่ใช้บ่อยที่สุดคือ 9600 แต่ยังมีอัตราการรับส่งข้อมูลอื่น ๆ ให้เลือกเช่น 1200, 2400, 4800, 57600, 115200 ยิ่งอัตราการส่งข้อมูลจะมีไขมันมากเท่าใดข้อมูลก็จะถูกถ่ายโอนในแต่ละครั้ง นอกจากนี้สำหรับการสื่อสารข้อมูลอัตราการส่งข้อมูลจะต้องเท่ากันทั้งตัวส่งและตัวรับ

Framing: Framing หมายถึงจำนวนบิตข้อมูลที่จะส่งจากเครื่องส่งไปยังเครื่องรับ จำนวนบิตข้อมูลแตกต่างกันในกรณีของการใช้งาน แอปพลิเคชันส่วนใหญ่ใช้ 8 บิตเป็นบิตข้อมูลมาตรฐาน แต่สามารถเลือกเป็น 5, 6 หรือ 7 บิตได้เช่นกัน

การซิงโครไนซ์: การซิงโครไนซ์ Bits มีความสำคัญในการเลือกกลุ่มข้อมูล มันบอกจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของบิตข้อมูล เครื่องส่งจะตั้งค่าบิตเริ่มต้นและหยุดให้กับเฟรมข้อมูลและเครื่องรับจะระบุตามนั้นและทำการประมวลผลต่อไป

การควบคุมข้อผิดพลาด:การควบคุมข้อผิดพลาดมีบทบาทสำคัญในขณะที่การสื่อสารแบบอนุกรมเนื่องจากมีหลายปัจจัยที่ส่งผลกระทบและเพิ่มสัญญาณรบกวนในการสื่อสารแบบอนุกรม เพื่อกำจัดข้อผิดพลาดนี้จะใช้พาริตีบิตโดยที่พาริตีจะตรวจสอบความเท่าเทียมกันและคี่ ดังนั้นหากกรอบข้อมูลมีจำนวนคู่ของ 1 จึงเรียกว่าความเท่าเทียมกันและบิตพาริตีในรีจิสเตอร์จะถูกตั้งค่าเป็น 1 ในทำนองเดียวกันถ้าเฟรมข้อมูลมีเลขคี่ของ 1 จะเรียกว่าคี่พาริตีและล้าง บิตพาริตีแปลก ๆ ในรีจิสเตอร์

โปรโตคอลก็เหมือนกับภาษาทั่วไปที่ระบบใช้ในการทำความเข้าใจข้อมูล ดังที่อธิบายไว้ข้างต้นโปรโตคอลการสื่อสารแบบอนุกรมแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ ได้แก่ ซิงโครนัสและอะซิงโครนัส ตอนนี้ทั้งสองจะหารือในรายละเอียด

โปรโตคอลอนุกรมแบบซิงโครนัส

ประเภทซิงโครของโปรโตคอลอนุกรมเช่น SPI, I2C, CAN และ LINถูกนำมาใช้ในโครงการที่แตกต่างกันเพราะมันเป็นหนึ่งในแหล่งที่ดีที่สุดสำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วง onboard นอกจากนี้ยังเป็นโปรโตคอลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันหลัก ๆ

SPI โปรโตคอล

Serial Peripheral Interface (SPI) เป็นอินเทอร์เฟซแบบซิงโครนัสซึ่งช่วยให้ไมโครคอนโทรลเลอร์ SPI หลายตัวเชื่อมต่อกัน ใน SPI ต้องใช้สายแยกสำหรับข้อมูลและสายนาฬิกา นอกจากนี้นาฬิกายังไม่รวมอยู่ในสตรีมข้อมูลและต้องตกแต่งเป็นสัญญาณแยกต่างหาก SPI อาจถูกกำหนดค่าเป็นหลักหรือเป็นทาส สัญญาณ SPI พื้นฐานสี่ประการ (MISO, MOSI, SCK และ SS), Vcc และ Ground เป็นส่วนหนึ่งของการสื่อสารข้อมูล ดังนั้นจึงต้องใช้ 6 สายเพื่อส่งและรับข้อมูลจากทาสหรือมาสเตอร์ ในทางทฤษฎี SPI สามารถมีทาสได้ไม่ จำกัด จำนวน การสื่อสารข้อมูลถูกกำหนดค่าในการลงทะเบียน SPI SPI สามารถให้ความเร็วสูงสุด 10Mbps และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสื่อสารข้อมูลความเร็วสูง

ไมโครคอนโทรลเลอร์ส่วนใหญ่มีการรองรับ SPI ในตัวและสามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์ที่รองรับ SPI:

• การสื่อสาร SPI กับไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC PIC16F877A
• วิธีใช้การสื่อสาร SPI ในไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32
• วิธีใช้ SPI ใน Arduino: การสื่อสารระหว่างบอร์ด Arduino สองตัว

I2C Serial Communication

อินเตอร์อินทิเกรตเซอร์กิต (I2C) การสื่อสารสองสายระหว่าง IC หรือโมดูลต่างๆโดยที่สองบรรทัดคือ SDA (Serial Data Line) และ SCL (Serial Clock Line) ทั้งสองเส้นต้องเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟบวกโดยใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้น I2C สามารถส่งความเร็วได้สูงถึง 400Kbps และใช้ระบบกำหนดแอดเดรส 10 บิตหรือ 7 บิตเพื่อกำหนดเป้าหมายอุปกรณ์เฉพาะบนบัส i2c เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อได้ถึง 1024 อุปกรณ์ มีการสื่อสารที่มีความยาว จำกัด และเหมาะสำหรับการสื่อสารบนเครื่องบิน เครือข่าย I2C นั้นง่ายต่อการติดตั้งเนื่องจากใช้เพียงสองสายและอุปกรณ์ใหม่สามารถเชื่อมต่อกับบัส I2C ทั่วไปสองสายได้ เช่นเดียวกับ SPI ไมโครคอนโทรลเลอร์โดยทั่วไปจะมีพิน I2C เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ I2C ใด ๆ:

• วิธีใช้ I2C Communication ใน STM32 Microcontroller
• การสื่อสาร I2C กับไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC PIC16F877
• วิธีใช้ I2C ใน Arduino: การสื่อสารระหว่างบอร์ด Arduino สองตัว

ยูเอสบี

USB (Universal Serial Bus) เป็นโปรโตคอลที่มีเวอร์ชันและความเร็วแตกต่างกัน สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงได้สูงสุด 127 อุปกรณ์กับโฮสต์คอนโทรลเลอร์ USB ตัวเดียว USB ทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์ "พลักแอนด์เพลย์" USB ใช้ในอุปกรณ์เกือบทุกประเภทเช่นคีย์บอร์ดเครื่องพิมพ์อุปกรณ์สื่อกล้องสแกนเนอร์และเมาส์ ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ติดตั้งง่ายจัดอันดับข้อมูลได้เร็วขึ้นเดินสายน้อยลงและการแลกเปลี่ยนความร้อน ได้เปลี่ยนพอร์ตอนุกรมและขนานที่ใหญ่กว่าและช้ากว่า USB ใช้การส่งสัญญาณที่แตกต่างกันเพื่อลดสัญญาณรบกวนและช่วยให้สามารถรับส่งข้อมูลความเร็วสูงได้ในระยะทางไกล

ดิฟเฟอเรนเชียลบัสถูกสร้างขึ้นด้วยสายไฟสองเส้นโดยหนึ่งในนั้นแสดงถึงข้อมูลที่ส่งผ่านและส่วนเสริมอื่น ๆ แนวคิดก็คือแรงดันไฟฟ้า 'เฉลี่ย' บนสายไฟไม่ส่งข้อมูลใด ๆ ทำให้มีสัญญาณรบกวนน้อยลง ใน USB อุปกรณ์จะได้รับอนุญาตให้ใช้พลังงานจำนวนหนึ่งโดยไม่ต้องขอจากโฮสต์ USB ใช้สายไฟเพียงสองเส้นในการถ่ายโอนข้อมูลและเร็วกว่าอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมและแบบขนาน เวอร์ชัน USB รองรับความเร็วที่แตกต่างกันเช่น 1.5Mbps (USB v1.0), 480 Mbps (USB2.0), 5Gbps (USB v3.0) ความยาวของสาย USB แต่ละเส้นสามารถเข้าถึงได้ถึง 5 เมตรโดยไม่ต้องใช้ฮับและ 40 เมตรพร้อมฮับ

สามารถ

Controller Area Network (CAN) ใช้ในยานยนต์เพื่อให้สามารถสื่อสารระหว่าง ECU (Engine Control Units) และเซ็นเซอร์ โปรโตคอล CAN นั้นมีประสิทธิภาพราคาประหยัดและมีข้อความและครอบคลุมในแอปพลิเคชั่นมากมายเช่นรถยนต์รถบรรทุกรถแทรกเตอร์หุ่นยนต์อุตสาหกรรม ระบบบัส CAN ช่วยให้สามารถวินิจฉัยข้อผิดพลาดส่วนกลางและกำหนดค่าใน ECU ทั้งหมดได้ ข้อความ CAN ได้รับการจัดลำดับความสำคัญผ่าน ID เพื่อให้ ID ที่มีลำดับความสำคัญสูงสุดไม่ถูกขัดจังหวะ ECU แต่ละตัวมีชิปสำหรับรับข้อความที่ส่งทั้งหมดตัดสินใจความเกี่ยวข้องและดำเนินการตามนั้นซึ่งช่วยให้ปรับเปลี่ยนและรวมโหนดเพิ่มเติมได้ง่าย (เช่น CAN bus data loggers) แอพพลิเคชั่นรวมถึงการสตาร์ท / หยุดรถระบบหลีกเลี่ยงการชน ระบบบัส CAN สามารถให้ความเร็วสูงสุด 1Mbps

ไมโครไฟร์

MICROWIRE เป็นอินเทอร์เฟซ 3 สายแบบอนุกรม 3Mbps โดยพื้นฐานแล้วเป็นส่วนย่อยของอินเทอร์เฟซ SPI Microwire เป็นพอร์ต I / O แบบอนุกรมบนไมโครคอนโทรลเลอร์ดังนั้น Microwire bus จึงสามารถพบได้ใน EEPROM และชิปอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่น ๆ 3 บรรทัดคือ SI (Serial Input) SO (SerialOutput) และ SK (Serial Clock) สาย Serial Input (SI) ไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์ SO คือสายเอาต์พุตแบบอนุกรมและ SK คือสายนาฬิกาแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกเลื่อนออกไปที่ขอบด้านล่างของ SK และมีมูลค่าตามขอบที่เพิ่มขึ้น SI ได้รับการขยับขึ้นตามแนวรับของ SK การปรับปรุงบัสเพิ่มเติมสำหรับ MICROWIRE เรียกว่า MICROWIRE / Plus ความแตกต่างหลักระหว่างรถเมล์ทั้งสองดูเหมือนจะเป็นสถาปัตยกรรม MICROWIRE / Plus ภายในไมโครคอนโทรลเลอร์มีความซับซ้อนมากขึ้น รองรับความเร็วสูงสุด 3Mbps

โปรโตคอลอนุกรมแบบอะซิงโครนัส

โปรโตคอลอนุกรมประเภทอะซิงโครนัสมีความสำคัญมากในการถ่ายโอนข้อมูลระยะไกลที่เชื่อถือได้ การสื่อสารแบบอะซิงโครนัสไม่จำเป็นต้องมีนาฬิกาจับเวลาซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับอุปกรณ์ทั้งสอง อุปกรณ์แต่ละเครื่องจะรับฟังและส่งพัลส์ดิจิทัลที่เป็นตัวแทนของข้อมูลบิตตามอัตราที่ตกลงกัน การสื่อสารแบบอนุกรมอะซิงโครนัสบางครั้งเรียกว่าอนุกรมทรานซิสเตอร์ - ทรานซิสเตอร์ลอจิก (TTL) โดยที่ระดับแรงดันไฟฟ้าสูงคือลอจิก 1 และแรงดันไฟฟ้าต่ำเท่ากับลอจิก 0 ไมโครคอนโทรลเลอร์เกือบทุกตัวในตลาดปัจจุบันมี Universal Asynchronous Receiver อย่างน้อยหนึ่งตัว เครื่องส่งสัญญาณ (UART) สำหรับการสื่อสารแบบอนุกรม ตัวอย่าง ได้แก่ RS232, RS422, RS485 เป็นต้น

RS232

RS232 (มาตรฐานที่แนะนำ 232) เป็นโปรโตคอลทั่วไปที่ใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆเช่นจอภาพ CNC เป็นต้น RS232 มาในตัวเชื่อมต่อตัวผู้และตัวเมีย RS232 เป็นโทโพโลยีแบบจุดต่อจุดที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์สูงสุดหนึ่งเครื่องและครอบคลุมระยะทางสูงสุด 15 เมตรที่ 9600 bps ข้อมูลบนอินเทอร์เฟซ RS-232 ถูกส่งแบบดิจิทัลโดยตรรกะ 0 และ 1 ตรรกะ "1" (MARK) สอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าในช่วงตั้งแต่ -3 ถึง -15 V. ตรรกะ "0" (SPACE) สอดคล้องกับ แรงดันไฟฟ้าในช่วงตั้งแต่ +3 ถึง +15 V. มาในขั้วต่อ DB9 ซึ่งมี 9 พินเช่น TxD, RxD, RTS, CTS, DTR, DSR, DCD, GND

RS422

RS422 คล้ายกับ RS232 ซึ่งช่วยให้สามารถส่งและรับข้อความแยกกันได้พร้อมกัน แต่ใช้สัญญาณที่แตกต่างกันสำหรับสิ่งนี้ ในเครือข่าย RS-422 สามารถมีอุปกรณ์ส่งสัญญาณได้เพียงเครื่องเดียวและอุปกรณ์รับสูงสุด 10 เครื่อง ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลใน RS-422 ขึ้นอยู่กับระยะทางและอาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ 10 kbps (1200 เมตร) ถึง 10 Mbps (10 เมตร) สาย RS-422 เป็นสายไฟ 4 สายสำหรับการส่งข้อมูล (สายบิด 2 เส้นสำหรับการส่งและสายบิด 2 เส้นสำหรับการรับ) และสายกราวด์ GND ทั่วไปหนึ่งสาย แรงดันไฟฟ้าบนสายข้อมูลสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ -6 V ถึง +6 V ความแตกต่างเชิงตรรกะระหว่าง A และ B มากกว่า +0.2 V ตรรกะ 1 สอดคล้องกับความแตกต่างระหว่าง A และ B น้อยกว่า -0.2 V. มาตรฐาน RS-422 ไม่ได้กำหนดประเภทของตัวเชื่อมต่อโดยเฉพาะโดยทั่วไปอาจเป็นขั้วต่อขั้วต่อหรือขั้วต่อ DB9

RS485

เนื่องจาก RS485 ใช้โทโพโลยีแบบหลายจุดจึงถูกใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมและเป็นโปรโตคอลที่ต้องการในอุตสาหกรรม RS422 สามารถเชื่อมต่อไดรเวอร์สาย 32 และตัวรับ 32 ตัวในการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน แต่ด้วยความช่วยเหลือของตัวทำซ้ำเพิ่มเติมและเครื่องขยายสัญญาณได้ถึง 256 อุปกรณ์ RS-485 ไม่ได้กำหนดประเภทของขั้วต่อที่เฉพาะเจาะจง แต่มักเป็นขั้วต่อหรือขั้วต่อ DB9 ความเร็วในการทำงานขึ้นอยู่กับความยาวของเส้นและสามารถเข้าถึง 10 Mbit / s ที่ 10 เมตร แรงดันไฟฟ้าบนเส้นอยู่ในช่วงตั้งแต่ -7 V ถึง +12 V RS-485 มีสองประเภทเช่นโหมด half duplex RS-485 พร้อม 2 หน้าสัมผัสและโหมดดูเพล็กซ์เต็มรูปแบบ RS-485 ที่มี 4 หน้าสัมผัส หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ RS485 กับไมโครคอนโทรลเลอร์อื่น ๆ โปรดตรวจสอบลิงก์:

• RS-485 MODBUS Serial Communication โดยใช้ Arduino UNO as Slave
• RS-485 Serial Communication ระหว่าง Raspberry Pi และ Arduino Uno
• RS485 Serial Communication ระหว่าง Arduino Uno และ Arduino Nano
• การสื่อสารแบบอนุกรมระหว่าง STM32F103C8 และ Arduino UNO โดยใช้ RS-485

สรุป

การสื่อสารแบบอนุกรมเป็นหนึ่งในระบบอินเทอร์เฟซการสื่อสารที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบอิเล็กทรอนิกส์และระบบฝังตัว อัตราข้อมูลอาจแตกต่างกันสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน Serial Communication Protocols สามารถมีบทบาทสำคัญในการจัดการกับแอปพลิเคชันประเภทนี้ ดังนั้นการเลือก Serial protocol ที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญมาก