RS232の代わりにUSB

RS232は以前は普及しておらず、主にUSB [ wikipedia ] に置き換えられています。この質問で言及されたような問題は、その評判を助けません。

したがって、新しいシステム設計では、通信にシリアルポートの代わりにUSBを使用することを考えることができます。ただし、RS232はシリアル通信プロトコル/ポートの選択肢のようです。

何故ですか？RS232で動作する古い機械の変更には費用がかかることを理解していますが、新しいシステム設計者がRS232の代わりにUSBを使用できないのはなぜですか？

少なくともマイクロコントローラーレベルで：

1. ほとんどのシンプルなマイクロコントローラーにはUSBコントローラーがないため、シリアルポート（通常はTTLまたはLVTTL）が通信の最も一般的な方法です。

   たとえば、ほとんどの8ビットAVRまたはPICマイクロコントローラーにはUSBがありませんが、いくつかの32ビットARMマイクロコントローラーにはありますが、通常はすべてシリアルポートがあります。

2. TTL / LVTTLシリアル通信からRS-232への変換には、「単純な」ロジックレベル変換が必要です。これは、非常に安価なIC（MAX232 / MAX3232）で実行できます。

3. マイクロコントローラーにUSBコントローラーがない場合のTTL / LVTTLシリアル通信からUSBへの変換には、通常、スルーホールパッケージングオプションがなく、表面実装のみのわずかに高価なIC（FTDI）を使用する必要があります。

4. USBホストから要求する可能性のある現在のレベルなど、一般にUSBデバイスを使用する場合に注意する必要があるプロトコルに関連するいくつかの詳細があります。シリアルポートでは、システムで一貫している必要がある3〜5個の固定パラメーター（ボーレート、ストップビット数、パリティなど）についてのみ心配する必要があります。

シンプルさ。USBの実装（チップとドライバーソフトウェア）は通常、多くの8ビットマイクロコントローラーに見られる従来のRS232よりも複雑です。USBには多くのプロトコルメカニズムがあり、バスを介して多くの参加者に対処するように設計されていますが、RS232接続にはそれがありません。代わりに、ワイヤを介してバイトを送信することが可能な「最低」形式です。

ArduinoとUSB-to-Serialアダプターの普及は、USBが最終的にRS232のように支配的になるという見込みを示していますが。

RS232が残っている最大の理由は、組み込みハードウェアでの一般的なユースケースの実装の単純さであると思います-制御のために2つのデバイス間でシーケンスASCIIバイトを送信するなど。USBで利用可能なはるかに高速で情報を送信するためのユースケースは、USBプロトコルのシグナリングを実装することによって生じる複雑さのトレードオフに値しません。

高速化の要件が現れているため、RS-485が非常にシンプルな物理インターフェイスと高速（最大10Mb / s）のデータレートで一般的になっても驚かないでしょう。

• ハードウェアデザイナーのシンプルさとプログラマーの使いやすさ
• 信頼性
• 多くのシステムでよく知られ、サポートされています

RS232の代わりにUSBを使用することを余儀なくされたときのロボット工学に特化しています（新しいPCにはRS232ポートがありませんでした）。私たちは多くの問題に直面しました：

1. USBソケットの切断は、システムを回復するために多大な労力を必要とします。場合によっては、システム障害が発生し、PCを再起動する必要がありました。

2. 衝撃や危険があると、プラグが外れます。

3. プログラミング時間が長すぎる

通信遅延は、USB1.1またはUSB2.0が常にRS232の優れた代替品ではないもう1つの理由です。USB1.1またはUSB2.0バス上のデータは、それぞれ1msまたは125usフレームにフォーマットされます。これにより、最小受信で2フレーム期間に相当する送信レイテンシが強制されます（実際にはさらに多くの場合）。これは、通常RS232ポートが組み込まれていない最新のPCハードウェアにとって重要な考慮事項であり、代わりにUSB / RS232コンバーターが使用されます。