USBとRS232の違いは何ですか?


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誰かがUSBまたはRS232を使用する理由を教えてください。どちらもシリアルポートですよね?そして、私はUSBがはるかに高速であることを理解しています(特にUSB3.0)が、人々が望んでいるなら、RS232の後継機を作ることができると確信しています。

それで、両方の長所と短所は何ですか?


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RS232は、実際にはモデムへのインターフェースとして設計されました。「リングインジケーター」などの名前の信号では、これは非常に明確です。多くのデバイスに単純な3線(GND、TX、RX)双方向通信を提供するために奪われています。USBは、プロトコルで拡張可能なデバイスインターフェイスシステムとして設計されました。拡張可能なことを考えると、はるかに複雑で、実装するにはデバイス側とホスト側の両方にソフトウェアスタックが必要です。USBには、CDCと呼ばれるRS232の代替品もあります。
ケニー

回答:


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USBとRS232の違いは何ですか?

RS232の検索から始めて、「Webのあちこちに移動し」、それが導くスレッドをたどることで、RS232の機能と欠点についてここで説明できる以上のことを見つけることができます。1枚のページですべてを説明することはできませんが、10から20個のクイックスキムで、それがどれほど便利で、どれほどひどいものであるかが同時に表示されます。

  • USBは、1つのポートを使用する1台のコンピューティングデバイスと、1つのポートを使用するN個の周辺機器との間の高速で拡張可能な完全に標準化されたインターフェイスとして、データストリーム内の信号によってすべての制御が行われます。USBは、低レベルのインターフェイスを提供するのが非常に困難です。「シンプルな」インターフェースは一般的ですが、これらは非常に大きな関連する複雑さを提供し、隠します。

  • RS232は、ポートごとに1台のコンピューティングデバイスと1台の周辺機器間の1:1の比較的低速の準標準化されたインターフェイスとして設計されており、ハードウェア制御が操作の不可欠な部分です。RS232は、比較的簡単に低レベルの物理インターフェイスを提供します。


RS232

は、コンピューティングデバイスを周辺機器に接続するための非常に便利で強力な柔軟な方法でした(そして、現在でもある程度)。

ただし、 [tm] [!!!] RS232は短距離(最大数メートル)やや低速(通常9600 bps、場合によっては最大約100 kbps、非常に専門的な状況では高速)、ポートごとに1つのデバイス(ルールを証明する例外)。

dfata = -Vにロジック1、control = + Vにロジック1を使用して、約+/- 12Vを使用して、信号はグラウンドに対してアンバランスでした。オリジナルの25ピンコネクタには多くの多くの制御信号があり、非常に広範な非標準の使用と非互換性をもたらしました。後のバージョンでは、十分な制御信号を使用してコネクタを9ピンに減らし、人々が構成を完全に非標準化できるようにしました。

ランダムに選択された端末デバイスとコンピューターまたは同様のものとの間でRS232を動作させることは、プラグインして実行するか、数時間または数日再生する必要があり、場合によっては動作しないことがあります。

RS232は、多くの人がさまざまな方法で機器に電力を供給するために使用していましたが、それ自体は電力を供給しません。データラインを観察すると、データ信号を識別できます。(適切な数のkbpsで動作する高速の目と脳が役立ちます)。

データ転送は、送受信回線上で単方向であり、非同期フレーミングを使用します。

設計は、非標準の配置なしで1:N配列にマルチドロップする方法のない1:1接続用です。

USB

最大USB2は、2本の電力線と2本のデータ線を備えた4物理ワイヤシステムです。物理的な制御線はありません。USB3はより多くの回線を使用し、詳細は別の質問と回答に残しておくのが最適です。

初期速度は12 Mbpsでしたが、USB2では480 Mbpsに、USB3では最大5 Gbpsの「スーパースピード」モードに増加しました。

制御と設定はすべて、インターフェイスの完全に不可分な部分であるデータ信号を使用してソフトウェアで行われます。オシロスコープでデータストリームを観察しても、システムの実際のデータコンポーネントは明らかになりません。

データ転送では、0 / + 5平衡差動電圧信号を使用します。

データ転送は双方向であり、「バス」の所有権はプロトコルの不可欠な部分です。

接続はほとんど常に物理的に1:1で行われますが、多数の論理デバイスを1つのポートに収容できます。N個の物理デバイスを1つのアップストリームポートに接続するには、通常「ハブ」を使用しますが、これは本質的に、設計の不可欠な部分である内部1:N配置の目に見える形です。


コネクタに関するいくつかの興味深い問題があります:-):

USB2 / USB3 ここから

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ここから USB 2下位互換性を備えたUSB3超高速マイクロコネクタ

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USB3.COM-USB3超高速ケーブルコネクタはこちらから

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ウィキペディアRS232

USBとシリアル

ウィキペディアUSB

USB3 Superspeed FAQ

ウィキペディアUSB3

USB.ORG-スーパースピード


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ジッタとレイテンシが重要な場合、RS232はUSBよりもはるかに優れていることを指摘する価値があります。USB経由でPulse Per Second信号をコンピューターに確実に送信することはできません。RS232
dfc

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USBポートは、RS-232シリアルポートよりもはるかに洗練されています。

基本的に、RS-232にはTXピンとRXピンがあり、特定の側が(それぞれ)データを送受信し、反対側には同じ2つのクロスオーバーがあるため、一方のTXは他方のRXに接続し、その逆も同様です。 (明らかに)。

制御用のピンは他にもありますが、必ずしも使用されるわけではありません。それらの主な機能は、バッファー保持制御です。RS-232のプロトコルは非常に単純です。両側が最初は無音(各TXがロー)であると想定され、サイドがバイトを送信する場合、1つ以上の高パルス(「開始ビット」)を実行し、バイトの各ビットを順次送信し、その後、さらにいくつかのパルス(「ストップビット」)で終了します。オプションで、パリティビットが存在する場合があります。両側の開始ビットと停止ビット、および各ビットを送信するタイミング(ボーレート)の構成は以前と同じであると想定されています。

エラーを修正するためのシグナリングが増える可能性がありますが、必須ではありません。RS-232ラインは12Vであり、マイクロコントローラは通常3.3Vで動作するため、RS-232ポートはマイクロコントローラのI / Oピンを使用して簡単に作成できます。必要なのは電圧変換のみです。

USBは、一対の差動ラインを使用します。差動ラインでは、一方向に電圧差を与えることでビットを高くし、反対方向に同じ差を置くことでビットを低くします。これはノイズを減衰させるのにはるかに効果的であるため、USBがより長い距離を移動し、より高い帯域幅を持つことができるのはこのためです。両側が同じペアを介して送受信し、衝突を検出したり、エラーを修正したり、デバイスの特性を発見したりする複雑なデータプロトコルがあります。マウス、キーボード、要するに、USBポートを使用するには、特に特定のデバイス機能をサポートしたい場合、専用のICまたはマイクロコントローラーのファームウェアが必要です。


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良い答えですが、RS232の記述から「ペア」という言葉を削除する必要があります。これは、差動シグナリングのコンテキストで使用される傾向があるためです(つまり、「ツイストペア」)。
クリスストラットン
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