串口rs232的最大潜在速度

Question

现代PC上rs232串口的潜在最大速度是多少？我知道规范说它是115200 bps。但我相信它会更快。是什么影响了rs232端口的速度？我相信它是石英谐振器，但我不确定。

Answer 1

这可以追溯到最初的IBM PC。设计它的工程师需要一种廉价的方法来产生稳定的频率。转向当时广泛使用的水晶，用于美国的任何彩色电视。用于在NTSC电视标准中color burst frequency运行振荡器电路的晶体。这是315/88 = 3.579545兆赫兹。从那里开始，它首先通过一个可编程分频器，你改变它来设置波特率。然后，UART将其除以16，以生成数据线的子采样时钟。

因此，您可以获得的最高波特率是将分频器设置为最小值，2。产生3579545/2/16 = 111861波特。理想波特率误差为2.3％。但足够接近，时钟速率不一定非精确。异步信号点，UART中的A，起始位总是重新同步接收器。

获得真正的 RS-232硬件以115200波特率可靠运行是一项重大挑战。电气标准对噪声非常敏感，没有尝试消除感应噪声，也没有尝试创建阻抗匹配的传输线。建议的最大电缆长度为9600波特，仅为50英尺。在115200，实际上只有非常短的电缆。为了更进一步，你需要一种不同的方法，比如RS-422的差分信号。

这是古老的历史，并不再完全适用于现代硬件。基于像16550这样的UART芯片的真正串行硬件已经迅速消失，取而代之的是USB仿真器。哪个有自定义驱动程序来模拟串行端口。它们接受波特率选择，但只是忽略了USB总线本身，它只适用于插入设备的加密狗中的最后半英寸。无论驱动程序是否接受115200作为最大值是驱动程序实现细节，它们通常接受更高的值。

Answer 2

最大速度受UART硬件规格的限制。

我相信16550中的“经典”PC UART（modern implementations）可以处理至少1.5 Mbps。如果您使用基于USB的串行适配器，则不涉及16550，当然，限制是由适配器中使用的特定芯片设置的。

我经常使用运行速度为460,800 bps的RS232链接，并使用基于USB的适配器。

回应关于时钟的评论（有一点需要注意：我是软件人员）：异步串行通信不会传输时钟（那是异步部分）和数据。相反，发射器和接收器应该事先就使用哪个比特率达成一致。

数据线上的起始位表示每个“字符”的起始位置（通常是一个字节，但具有开始/停止/奇偶校验位的帧）。接收器然后开始对数据线进行采样，以确定其是0还是1.该采样通常至少比实际比特率快16倍，以确保其稳定。因此，如上所述，对于以460,800 bps进行通信的UART，接收器将以大约7.4 MHz的频率对RX信号进行采样。这意味着即使您使用原始频率 f 计时实际UART，也不能指望它以该速率可靠地接收数据。有开销。

Answer 3

是的，可以以更高的速度运行，但主要的限制是环境，在嘈杂的环境中会有更多的损坏数据限制速度。另一个限制是设备之间的电缆长度，您可能需要添加转发器或其他设备来加强信号。