В чем разница между USB и RS232?

В чем разница между USB и RS232?

Вы найдете гораздо больше, чем я могу рассказать вам здесь о возможностях и недостатках RS232, начав с поиска RS232, а затем «побродив по сети» и следуя ветке, куда она ведет. Ни одна страница не расскажет вам всего, но 10 или 20 быстрых просмотров покажут вам, насколько это было полезно и насколько ужасно одновременно.

• USB задуман как высокоскоростной расширяемый вверх полностью стандартизированный интерфейс между 1 вычислительным устройством, использующим один порт, и N периферийными устройствами, использующими один порт, каждое из которых управляется сигналами в потоке данных. Для USB невероятно сложно обеспечить низкоуровневые интерфейсы. «Простые» интерфейсы распространены, но они обеспечивают и скрывают очень большую степень связанной сложности.

• RS232 задумывался как относительно низкоскоростной полустандартизированный интерфейс 1:1 между 1 вычислительным устройством и 1 периферийным устройством на порт, при этом аппаратное управление было неотъемлемой частью работы. Для RS232 относительно легко обеспечить низкоуровневые физические интерфейсы.

RS232

был (и до некоторой степени остается) очень полезным мощным гибким способом подключения вычислительного устройства к периферийным устройствам.

Однако [tm] [!!!] RS232 предназначался для коротких расстояний (максимум несколько метров) с умеренно низкой скоростью (обычно 9600 бит/с, в некоторых случаях до 100 кбит/с, быстрее в особых ситуациях), одно устройство на порт ( исключения, подтверждающие правило).

Сигнализация была несбалансированной относительно земли с использованием около +/- 12В с логической единицей на dfata = -V и логической единицей на управлении = +V. На оригинальном 25-контактном разъеме было много-много управляющих сигналов, что привело к чрезвычайно широкому спектру нестандартных применений и несовместимостей. В более поздней версии разъем был уменьшен до 9 контактов с достаточным количеством управляющих сигналов, чтобы люди могли полностью дестандартизировать конфигурации.

Обеспечение работы RS232 между случайно выбранным оконечным устройством и компьютером или чем-то подобным МОЖЕТ быть вопросом «включи и работай» или потребует минут, часов или дней игры, а в некоторых случаях просто не сработает.

RS232 НЕ обеспечивает питание как таковое, хотя многие люди использовали его для питания оборудования разными способами, ни один из которых не был стандартным. Наблюдение за линиями данных позволит идентифицировать сигналы данных. (Помогли бы быстрые глаза и мозг, работающий на подходящем количестве кбит/с).

Передача данных является однонаправленной по линии передачи и приема и использует асинхронное кадрирование.

Конструкция рассчитана на соединение 1:1 без возможности многоточечного соединения в схеме 1:N без нестандартных схем.

USB

до USB2 — это 4-х проводная система с двумя линиями питания и двумя линиями передачи данных. Физических линий контроля нет. USB3 использует больше строк, и подробности лучше оставить для другого вопроса и ответа.

Начальная скорость была 12 Мбит/с, увеличена до 480 Мбит/с с USB2 и до 5 Гбит/с в режиме «Суперскорость» с USB3.

Управление и конфигурация выполняются с помощью программного обеспечения с использованием сигналов данных, которые являются совершенно неотъемлемой частью интерфейса. Наблюдение за потоком данных с помощью осциллографа не покажет фактическую составляющую данных системы.

Для передачи данных используется сбалансированная дифференциальная сигнализация напряжения 0/+5.

Передача данных является двунаправленной, а владение «шиной» является неотъемлемой частью протокола.

Физически соединение почти всегда 1:1, но на одном порту может быть размещено несколько логических устройств. Подключение N физических устройств к одному восходящему порту обычно осуществляется с помощью «концентратора», но это, по сути, видимое проявление внутренней схемы 1:N, которая является неотъемлемой частью конструкции.

Будут интересные проблемы с коннектором :-):

USB2/USB3 Отсюда

Сверхскоростной микроразъем USB3 с обратной совместимостью с USB 2 отсюда

USB3.COM - разъемы сверхскоростного кабеля USB3 отсюда

Википедия RS232

USB против последовательного

Википедия USB

Часто задаваемые вопросы о суперскорости USB3

Википедия USB3

USB.ORG - суперскорость

Порт USB намного сложнее, чем последовательный порт RS-232.

По сути, RS-232 имеет вывод TX и вывод RX, в которых данная сторона передает и получает данные (соответственно), а другая сторона имеет те же два пересечения, поэтому один TX подключается к другому RX и наоборот. (очевидно).

Есть и другие пины для управления, но они не обязательно используются. Их основная функция заключается в контроле сохранения буфера. Протокол в RS-232 довольно прост. Предполагается, что обе стороны изначально молчат (каждый TX низкий), а затем, когда сторона хочет передать байт, она делает один или несколько высоких импульсов («стартовые биты»), отправляет каждый бит переданного байта последовательно и затем завершается еще несколькими импульсами («стоповыми битами»). Опционально может быть бит четности. Предполагается, что обе стороны ранее имели одинаковую конфигурацию стартовых и стоповых битов и время отправки каждого бита (скорость передачи).

Может быть больше сигналов для исправления ошибок, но это не обязательно. Таким образом, порт RS-232 можно легко сделать с помощью контактов ввода-вывода в любом микроконтроллере, единственное, что вам нужно, — это преобразование напряжения, поскольку линии RS-232 рассчитаны на 12 В, а микроконтроллеры обычно работают на 3,3 В.

USB использует пару дифференциальных линий, в которых бит становится высоким, если разность потенциалов между ними находится в одном направлении, и низким, если такая же разница находится в другом направлении. Это намного эффективнее подавляет шум, поэтому USB может работать на больших расстояниях и иметь гораздо более высокую пропускную способность. Обе стороны передают и получают по одной и той же паре, и существует сложный протокол данных для обнаружения коллизий, исправления ошибок, определения характеристик устройства и т. д., не говоря уже о поддержке в спецификации стандартных протоколов для конкретных устройств, таких как мыши, клавиатуры и т. д. и т. д. Короче говоря, чтобы иметь USB-порт, вам нужна либо специальная микросхема для него, либо прошивка в вашем микроконтроллере, которую совершенно не просто написать, особенно если вы хотите поддерживать определенные возможности устройства.