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[分享] 为什么新板仍然包含串口?

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一粒金砂(初级)

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发表于 2019-7-8 09:32 | 显示全部楼层 |阅读模式

 

许多工业单板计算机仍配有串行端口。该接口有时被称为COM端口,已经在板和系统上存在很长时间。实际上,这种连接器的第一次广泛出现是在20世纪80年代早期,但最初的规范可以追溯到20世纪60年代。请注意,RS-232串行接口是原始PC标准,而RS-485RS-422是工业单板计算机(SBC)的常用选项,因为它们提供更长的距离,抗噪性和多点功能。

串行端口始于25针连接器,一次一位地传输输入和输出信息,这与并行端口不同,并行端口同时传输多个位。从个人计算机的第一天开始,串行端口用于将数据从计算机传输到各种外部设备,例如调制解调器和键盘和鼠标等输入设备。这些端口由UART(通用异步接收器发送器)芯片控制。UART将数据从并行转换为串行数据。后来更流行的9针版本。

串行端口的明显替代方案是通用串行总线,也称为USB。现在这种无处不在的界面是在20世纪90年代中期由一群行业领导者开发的,包括英特尔,微软,康柏,LSI,苹果和惠普。它现在仍然是由USB实施者论坛(USB-IF)管理的。USB 1.012 Mbits / s的速率传输数据。该标准的修订版1.1增加了在必要时以较低速度运行的能力,1.5 Mbits / s,用于较低带宽的设备。

 

主板.jpg

 

随着2.0的发布,USB2001年左右真正发挥作用,将传输速率提高到480 Mbits / s2.0的一个关键特性是它与原始标准的向后兼容性,因此将其包含在未来的大多数平台上是不明智的。并且端口的数量使得支持硬件(包括接口IC)非常经济。

回到传统的串行接口。如果我们有一个行业中更快,更普遍的替代方案,为什么我们仍然将它包含在我们的主板上?第一个原因是有大量的设备仍然使用串行接口。例如,今天发布的许多传感器仍然严重依赖串行端口连接。串行接口在设备方面很简单,在大多数情况下只需要UART和收发器。这使串行传感器和数据采集设备简单,低成本和可靠。

尽管人们多年来一直在说串行接口最终会被丢弃,但由于那里的设备数量很多,我觉得这种情况暂时还不会发生。我们还没有完全从串口切换到USB的另一个原因是它是一个专用接口。使用USB,您必须设置所有参数,以便在系统启动时识别基于USB的设备。这是因为它希望成为规范中概述的即插即用设备。但是,这意味着您必须为每个端口配置它。对于serial,您有一个已知的固定地址,并且您将设备锁定到该地址,并且它不会更改。因此,操作系统并不试图在每次启动时弄清楚该设备是什么。

尽管如此,串口可能不会很快成为VHS的方式。它仍然是连接相对低速设备的流行且受到良好支持的接口。例如,一个继续使用串行接口的流行SBCWINSYSTEMSPX1-C415。在采用PCIe-104 OneBank扩展的PC104外形中,它采用了最新一代的Intel Atom E3900系列SoC处理器。该电路板体积小,坚固耐用,工作温度范围广,适用于工业物联网应用和工业控制,运输,Mil / COTS和能源市场的嵌入式系统。



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纯净的硅(初级)

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发表于 2019-7-8 11:54 | 显示全部楼层

串口到目前为止是业界最稳定的通讯方式,除了工作相当的稳定外还拥有众多的设备支持,开发更是简单到儿童都行的地步。到今天为止没有什么方案能和这个业界元老比肩的。即使是今天如果你觉得它不够快,也可以使用带同步功能的USART。速度可以到10.05Mbps!反过来再看USB设备,首先就是工作不稳定,这些年稍微好一点点,工作可以稍微长那么一点点,但是连续的工作还是不行。USB设备的开发难度大家领教过了吧!就是接口就有A、B、C、D四接口,弄明白了也不易的。单片机那种点对点的通讯整这玩意就是自虐啊!



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一粒金砂(高级)

Rank: 3Rank: 3

发表于 2019-7-8 22:04 | 显示全部楼层

曾经参加过TI的研讨会,说串口是国内工程师最喜欢的一种接口方式。



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