串行通信協議

最被人們熟悉的串行通信技術標準是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都是串行數據接口標準，最初都是由電子工業協會（EIA）制訂併發布的，EIA-232在1962年發佈，後來陸續有不少改進版本，其中最常用的是EIA-232-C版。

EIA-232

目前EIA-232是PC機與通信工業中應用最廣泛的一種串行接口。EIA-232被定義為一種在低速率串行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），並允許在一條平衡總線上連接最多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，也就是説，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

為擴展應用範圍，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，即允許多個發送器連接到同一條總線上，同時增加了發送器的驅動能力和衝突保護特性，擴展了總線共模範圍，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，而採用四線連接時，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接方式總線上可接多達32個設備。

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

USB接口的出現及其發展

幾十年不變的串行通信技術近兩年被打破了，打破堅冰的技術就是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新鋭－USB

USB是英文 Universal Serial Bus 的縮寫，翻譯成中文的含義是“通用串行總線”。

從技術上看，USB是一種串行總線系統，它的最大特性是支持即插即用和熱插拔功能。在Windows 2000的操作系統中，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接，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，如打印機、外置Modem、掃描儀、鼠標等的接口，以便於用户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年發佈的USB1.0，1998年發佈的USB1.1以及剛剛發佈的最新標準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，每一款計算機主板都帶有不少於2個USB接口，USB打印機、USB調制解調器、USB鼠標、USB音箱、USB存儲器等產品越來越多，USB接口已經佔據了串行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標準下的串行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接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標準依然佔據統治地位。

目前，還有一項串行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行通信協議，標準速度分為100Mbps、200Mbps和400Mbps，是IEEE（電氣與電子工程師協會）於1995年正式制定的總線標準。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也稱為高速串行總線。

IEEE 1394提供了一種高速的即插即用總線。接入這條總線，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接起來的重要橋樑。例如，用户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）攝影機和數字衞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、打印、高分辨率掃描和其他便攜設備的理想選擇。

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，數字信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，在一條總線中，100Mbps、200Mbps和400Mbps的設備可以共存；另外，產品支持熱插拔，易於使用，用户可以在開機狀態下自由增減IEEE 1394接口的設備，整個總線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行電纜相比，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; 總線的問題則更加複雜。而各種IEEE 1394可通過菊花鏈的形式連接成一個網絡，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“計算機網絡”。但它在一條總線內可以連接大量設備（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。

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