USB และ RS232 ต่างกันอย่างไร

มีคนบอกฉันหน่อยได้ไหมว่าทำไมคนถึงใช้ USB หรือ RS232 พวกเขาทั้งสองพอร์ตอนุกรมใช่มั้ย และฉันเข้าใจว่า USB นั้นเร็วกว่ามาก (โดยเฉพาะ USB3.0) แต่ถ้าผู้คนต้องการเช่นกันฉันมั่นใจว่าพวกเขาสามารถสร้างตัวต่อให้กับ RS232 ได้อย่างรวดเร็ว

ดังนั้นข้อดีและข้อเสียของทั้งคู่คืออะไร

USB และ RS232 ต่างกันอย่างไร

คุณจะพบมากกว่าที่ฉันสามารถบอกคุณได้ที่นี่เกี่ยวกับความสามารถและข้อเสียของ RS232 โดยเริ่มต้นด้วยการค้นหา RS232 จากนั้น 'ท่องไปทั่วเว็บ' และติดตามเธรดที่นำไปสู่ ไม่มีหน้าใดจะบอกคุณทุกอย่าง แต่การเล่นอย่างรวดเร็ว 10 หรือ 20 ครั้งจะแสดงให้คุณเห็นว่ามันมีประโยชน์เพียงใดและน่ากลัวที่สุดในเวลาเดียวกัน

• USB นั้นมีจุดประสงค์เพื่อให้เป็นส่วนต่อประสานที่ได้มาตรฐานความเร็วสูงขึ้นสูงระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ 1 เครื่องโดยใช้พอร์ตเดียวและอุปกรณ์ต่อพ่วง N พอร์ตโดยใช้หนึ่งพอร์ตแต่ละตัวมีการควบคุมทั้งหมดโดยสัญญาณภายในสตรีมข้อมูล USB เป็นเรื่องยากที่จะจัดเตรียมอินเตอร์เฟสระดับต่ำ อินเทอร์เฟซ "แบบง่าย" เป็นเรื่องปกติ แต่สิ่งเหล่านี้ให้และซ่อนระดับความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องขนาดใหญ่มาก

• RS232 มีวัตถุประสงค์เพื่อให้เป็น 1: 1 ความเร็วต่ำแบบกึ่งมาตรฐานอินเตอร์เฟซระหว่างอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ 1 และ 1 อุปกรณ์ต่อพ่วงต่อพอร์ตกับการควบคุมฮาร์ดแวร์เป็นส่วนหนึ่งของการดำเนินงาน RS232 นั้นค่อนข้างง่ายที่จะให้อินเตอร์เฟซทางกายภาพในระดับต่ำ

RS232

คือ (และบางส่วนก็ยังคงเป็น) เป็นวิธีที่มีประโยชน์มากที่มีความยืดหยุ่นในการเชื่อมต่ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์เข้ากับอุปกรณ์ต่อพ่วง

อย่างไรก็ตาม [tm] [!!!] RS232 ถูกออกแบบมาให้เป็นระยะทางสั้น ๆ (ไม่กี่เมตรสูงสุด) ความเร็วต่ำปานกลาง (9600 bps ปกติ, สูงสุดประมาณ 100kbps ในบางกรณีเร็วกว่าในสถานการณ์ที่เชี่ยวชาญมาก) หนึ่งอุปกรณ์ต่อพอร์ต ( ข้อยกเว้นที่พิสูจน์กฎ)

การส่งสัญญาณไม่สมดุลเมื่อเทียบกับภาคพื้นดินโดยใช้ประมาณ +/- 12V พร้อมลอจิกหนึ่งบน dfata = -V และลอจิกหนึ่งบน control = + V มีสัญญาณควบคุมจำนวนมากมากมายบนขั้วต่อ 25 พินดั้งเดิมซึ่งนำไปสู่การใช้งานที่ไม่ได้มาตรฐานและหลากหลาย รุ่นที่ใหม่กว่าลดตัวเชื่อมต่อเป็น 9 พินพร้อมสัญญาณควบคุมที่เพียงพอเพื่อให้ผู้ใช้สามารถกำหนดค่าปลายทางได้อย่างเต็มที่

การทำให้ RS232 ทำงานระหว่างอุปกรณ์เทอร์มินัลที่เลือกแบบสุ่มและคอมพิวเตอร์หรือ MAY ที่คล้ายกันนั้นเป็นเรื่องของการใช้งานแบบเสียบปลั๊กหรือไปหรือต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงหรือหลายวันในการเล่นและในบางกรณีก็อาจจะไม่ทำงาน

RS232 ไม่ได้ให้การจ่ายพลังงานให้กับผู้ใช้แม้ว่าหลาย ๆ คนจะใช้มันกับอุปกรณ์ไฟฟ้าในรูปแบบต่าง ๆ แต่ก็ไม่มีมาตรฐาน การสังเกตสายข้อมูลจะช่วยให้สามารถระบุสัญญาณข้อมูลได้ (ดวงตาที่เร็วและสมองที่ทำงานด้วยจำนวน kbps ที่เหมาะสมจะช่วยได้)

การถ่ายโอนข้อมูลเป็นแบบทิศทางเดียวบนสายส่งและรับและใช้การกำหนดเฟรมแบบอะซิงโครนัส

การออกแบบสำหรับการเชื่อมต่อ 1: 1 โดยไม่มีวิธีการมัลติเลเยอร์ในการจัดเรียง 1: N โดยไม่มีการจัดการที่ไม่ได้มาตรฐาน

ยูเอสบี

มากถึง USB2 เป็นระบบสายกายภาพ 4 สายพร้อมสายไฟสองเส้นและสายข้อมูลสองเส้น ไม่มีเส้นควบคุมทางกายภาพ USB3 ใช้สายมากขึ้นและรายละเอียดจะดีที่สุดสำหรับคำถามและคำตอบอื่น

ความเร็วเริ่มต้นคือ 12 Mbps เพิ่มขึ้นเป็น 480 Mbps พร้อม USB2 และโหมด "Superspeed" สูงถึง 5 Gbps ด้วย USB3

การควบคุมและการกำหนดค่าทั้งหมดนั้นทำด้วยซอฟต์แวร์โดยใช้สัญญาณข้อมูลซึ่งเป็นส่วนที่แยกกันไม่ออกของส่วนต่อประสาน การสังเกตสตรีมข้อมูลด้วยออสซิลโลสโคปจะไม่เปิดเผยองค์ประกอบข้อมูลจริงของระบบ

การถ่ายโอนข้อมูลใช้ 0 / + 5 สัญญาณแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างสมดุล

การถ่ายโอนข้อมูลเป็นแบบสองทิศทางด้วยความเป็นเจ้าของ "บัส" ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของโปรโตคอล

การเชื่อมต่อเกือบจะเป็นแบบ 1: 1 ทุกครั้ง แต่อุปกรณ์ลอจิคัลจำนวนหนึ่งสามารถรองรับได้ในพอร์ตเดียว การเชื่อมต่ออุปกรณ์ทางกายภาพ N ไปยังพอร์ตอัพสตรีมหนึ่งพอร์ตมักจะสามารถทำได้โดยใช้ "ฮับ" แต่นี่คือการประกาศที่เห็นได้ชัดของการจัดเรียงภายใน 1: N ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของการออกแบบ

จะมีปัญหาเกี่ยวกับตัวเชื่อมต่อที่น่าสนใจ :-):

USB2 / USB3 จากที่นี่

USB3 superspeed microconnector พร้อมความเข้ากันได้แบบย้อนกลับของ USB 2 จากที่นี่

USB3.COM - ขั้วต่อสายเคเบิล USB superspeed จากที่นี่

Wikipedia RS232

USB กับซีเรียล

Wikipedia USB

USB3 Superspeed คำถามที่พบบ่อย

Wikipedia USB3

USB.ORG - ความเร็วสูง

พอร์ต USB นั้นซับซ้อนกว่าพอร์ตอนุกรม RS-232 มาก

โดยทั่วไปแล้ว RS-232 มีเข็มหมุด TX และหมุดหมุดซึ่งด้านที่กำหนดส่งและรับข้อมูล (ตามลำดับ) และอีกฝั่งหนึ่งมีสองอันเดียวกันข้ามกันดังนั้น TX หนึ่งอันเชื่อมต่อกับอีก RX และในทางกลับกัน (ชัด)

มีหมุดอื่น ๆ สำหรับควบคุม แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ หน้าที่หลักคือการควบคุมการเก็บบัฟเฟอร์ โปรโตคอลใน RS-232 นั้นค่อนข้างง่าย มันสันนิษฐานว่าทั้งสองฝ่ายจะเงียบในตอนแรก (แต่ละ TX ต่ำ) และเมื่อด้านต้องการส่งไบต์มันทำหนึ่งหรือมากกว่าพัลส์สูง ("เริ่มบิต") ส่งแต่ละบิตของไบต์ที่ส่งตามลำดับและ จากนั้นเสร็จสิ้นด้วยพัลส์เพิ่มเติม ("stop bits") อาจมีบิตพาริตี สันนิษฐานว่าก่อนหน้านี้ทั้งสองฝ่ายมีการกำหนดค่าเดียวกันสำหรับบิตเริ่มต้นและหยุดและเวลาในการส่งแต่ละบิต (อัตราการรับส่งข้อมูล)

อาจมีสัญญาณเพิ่มเติมสำหรับการแก้ไขข้อผิดพลาด แต่นั่นไม่จำเป็น ดังนั้นพอร์ต RS-232 สามารถทำได้อย่างง่ายดายโดยใช้ I / O พินในไมโครคอนโทรลเลอร์สิ่งเดียวที่คุณต้องใช้คือการแปลงแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากสาย RS-232 เป็น 12V และไมโครคอนโทรลเลอร์มักจะทำงานที่ 3.3V

USB ใช้เส้นที่ต่างกันหนึ่งคู่ซึ่งมีค่าบิตสูงโดยการวางความต่างศักย์ระหว่างพวกเขาในทิศทางเดียวและต่ำโดยการวางความแตกต่างเดียวกันในทิศทางอื่น นี่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการลดเสียงรบกวนดังนั้น USB จึงสามารถไปได้ไกลกว่าและมีแบนด์วิดท์ที่สูงกว่ามาก ทั้งสองฝ่ายส่งและรับในคู่เดียวกันและมีโปรโตคอลข้อมูลที่ซับซ้อนในการตรวจจับการชนทำการแก้ไขข้อผิดพลาดค้นหาคุณสมบัติของอุปกรณ์ ฯลฯ ไม่ต้องพูดถึงการสนับสนุนในสเป็คสำหรับโปรโตคอลเฉพาะอุปกรณ์มาตรฐานเช่นเมาส์แป้นพิมพ์ ในระยะสั้น ๆ การมีพอร์ต USB คุณจำเป็นต้องมี IC เฉพาะสำหรับมันหรือเฟิร์มแวร์ในไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณซึ่งไม่สำคัญอย่างยิ่งที่จะเขียนโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณต้องการสนับสนุนความสามารถเฉพาะของอุปกรณ์