串列通信協定

本詞條介紹了EIA、USB以及IEEE 1394，並對其進行了比較。

基本介紹

• 中文名：串列通信協定
• 外文名：serial communication protocol
• 詞條介紹內容：EIA、USB以及IEEE 1394
• 習慣前綴：RS
• 標準：串列數據接口標準
• 制定機構：電子工業協會（EIA）

協定概況

最被人們熟悉的串列通信技術標準是EIA－232、EIA-422和EIA－485，也就是以前所稱的RS-232、RS-422和RS-485。由於EIA提出的建議標準都是以“RS”作為前綴，所以在工業通信領域，仍然習慣將上述標準以RS作前綴稱謂。

EIA－232、EIA-422和EIA－485都是串列數據接口標準，最初都是由電子工業協會（EIA）制訂並發布的，EIA-232在1962年發布，後來陸續有不少改進版本，其中最常用的是EIA-232-C版。

協定分類

EIA-232

目前EIA-232是PC機與通信工業中套用最廣泛的一種串列接口。EIA-232被定義為一種在低速率串列通信中增加通信距離的單端標準。EIA-232採取不平衡傳輸方式，即所謂單端通信。標準規定，EIA－232的傳送距離要求可達50英尺（約15米），最高速率為20kbps。

EIA-422

由於EIA-232存在傳輸距離有限等不足，於是EIA-422誕生了。EIA-422標準全稱是“平衡電壓數字接口電路的電氣特性”，它定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mbps，傳輸距離延長到4000英尺（約1219米），並允許在一條平衡匯流排上連線最多10個接收器。當然，EIA－422也有缺陷: 因為其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比，所以在100kbps速率以內，傳輸距離才可能達到最大值，也就是說，只有在很短的距離下才能獲得最高傳輸速率。一般在100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mbps。另外有一點必須指出，在EIA-422通信中，只有一個主設備（Master），其餘為從設備（Slave），從設備之間不能進行通信，所以EIA-422支持的是點對多點的雙向通信。

EIA-485

為擴展套用範圍，EIA於1983年在EIA-422基礎上制定了EIA-485標準，增加了多點、雙向通信能力，即允許多個傳送器連線到同一條匯流排上，同時增加了傳送器的驅動能力和衝突保護特性，擴展了匯流排共模範圍，後命名為TIA/EIA-485-A標準。

由於EIA-485是從EIA-422基礎上發展而來的，所以EIA-485許多電氣規定與EIA-422相仿，如都採用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻、最大傳輸距離約為1219米、最大傳輸速率為10Mbps等。但是，EIA-485可以採用二線與四線方式，採用二線制時可實現真正的多點雙向通信，而採用四線連線時，與EIA-422一樣只能實現點對多點通信，但它比EIA-422有改進， 無論四線還是二線連線方式匯流排上可接多達32個設備。

協定優勢

由於EIA-232、EIA-422與EIA-485標準只對接口的電氣特性做出規定，而不涉及接外掛程式、電纜或協定，標準內容規定比較簡單，在此標準基礎上，用戶可以建立自己的高層通信協定。因此，這些串列通信技術套用很廣，如錄像機、計算機以及許多工業控制設備上都配備有EIA－232串列通信接口。

適配接口

USB接口

USB接口的出現及其發展

幾十年不變的串列通信技術近兩年被打破了，打破堅凍的技術就是USB。USB接口的出現在工業通信領域的反映很冷淡，然而在IT界的反響卻十分強烈。如今在計算機外聯的設備中，越來越多的設備開始使用USB接口。

IT新銳－USB

USB是英文 Universal Serial Bus 的縮寫，翻譯成中文的含義是“通用串列匯流排”。

從技術上看，USB是一種串列匯流排系統，它的最大特性是支持即插即用和熱插拔功能。在Windows 2000的作業系統中，任何一款標準的USB設備可以在任何時間、任何狀態下與計算機連線，並且能夠馬上開始工作。

USB誕生於1994年，是由康柏、IBM、Intel和Microsoft共同推出的，旨在統一外設接口，如印表機、外置Modem、掃瞄器、滑鼠等的接口，以便於用戶進行便捷的安裝和使用，逐步取代以往的串口、並口和PS/2接口。

發展至今，USB共有三種標準：1996年發布的USB1.0，1998年發布的USB1.1以及剛剛發布的最新標準USB2.0。此三種標準最大的差別就在於數據傳輸速率方面，當然，在其他方面也有不同程度的改進。就目前的USB2.0而言，其傳輸速度可以達到480Mbps，最多可以支持127個設備。

USB接口和三個EIA標準的對比

目前在IT領域，USB接口可謂春風得意。人們在市場上可以看到，每一款計算機主機板都帶有不少於2個USB接口，USB印表機、USB數據機、USB滑鼠、USB音箱、USB存儲器等產品越來越多，USB接口已經占據了串列通信技術的壟斷地位。

但是，在工業領域，使用USB接口的產品則甚為少見。在工業領域，人們更要求產品的可靠性和穩定性，目前，EIA標準下的串列通信技術完全可以滿足人們對工業設備傳輸的各種性能要求，而且，這些產品價格非常低廉。相比之下，USB價格較高，並且其即插即用的功能在工業通信中沒有優勢。因為工業設備一般連線好以後很少進行重複插拔，USB特性的優越性不能很好地被體現出來，也就得不到工業界的普遍認可。因此，在工業領域，EIA標準依然占據統治地位。

協定相關

內容概括

IEEE1394-未來之星

目前，還有一項串列通信技術受到人們的關注，這就是IEEE 1394，這項技術雖然還沒有普及，但是，人們對它的前景十分看好。

IEEE 1394是一種與平台無關的串列通信協定，標準速度分為100Mbps、200Mbps和400Mbps，是IEEE（電氣與電子工程師協會）於1995年正式制定的匯流排標準。目前，1394商業聯盟正在負責對它進行改進，爭取未來將速度提升至800Mbps、1Gbps和1.6Gbps這三個檔次。相比於EIA接口和USB接口，IEEE 1394的速度要高得多，所以，IEEE 1394也稱為高速串列匯流排。

IEEE 1394提供了一種高速的即插即用匯流排。接入這條匯流排，各種外設便不再需要單獨供電，它也支持等時的數據傳輸，是將計算機和消費類電器連線起來的重要橋樑。例如，用戶可以在計算機上接駁一部數字VCR，把它當作一個普通的外設使用，既可用來播放電影，亦可以錄製在計算機上編輯視頻流。除此以外，帶有IEEE 1394接口的DV（數字視頻）攝影機和數字衛星接收器目前均已上市。由於速度非常快，所以它是消費類影音（A/V）電器、存儲、列印、高解析度掃描和其他便攜設備的理想選擇。

協定優勢

從技術上看，IEEE 1394具有很多優點，首先，它是一種純數字接口，在設備之間進行信息傳輸的過程中，數位訊號不用轉換成模擬信號，從而不會帶來信號損失；其次，速度很快，1Gbps的數據傳輸速度可以非常好地傳輸高品質的多媒體數據，而且設備易於擴展，在一條匯流排中，100Mbps、200Mbps和400Mbps的設備可以共存；另外，產品支持熱插拔，易於使用，用戶可以在開機狀態下自由增減IEEE 1394接口的設備，整個匯流排的通信不會受到干擾。

也許有人會問，採用並行方式不是可以達到更高的傳輸速度嗎？例如，包含了8根線芯的一條並行電纜和一條串列電纜相比，前者的速度可以是後者的8倍。從理論上看的確如此，但是在實際使用時，人們還要考慮其他許多因素。例如，在並行電纜的多股線芯之間，電子干擾比較厲害; 速度較高的時候，線芯之間的同步也是一個問題; 匯流排的問題則更加複雜。而各種IEEE 1394可通過菊花鏈的形式連線成一個網路，當然，由於成本原因，它只適合組成一個小網，而且內含的設備都是家用電器和計算機外設之類的東西，不適合組建一個真正的“計算機網路”。但它在一條匯流排內可以連線大量設備（最多63個），數據的傳輸得到極大簡化，不僅需要的命令集被精簡了，而且只需針對一個地址直接進行讀寫。

相關支持

目前支持IEEE 1394的產品有台式計算機、筆記本電腦、高精度掃瞄器、數字視頻(DV)攝影機、數碼音箱(SA2.5)、數位相機等。