文·貝魚

頭條號·貝魚說

全文脈絡

1.上位機、下位機、主機、從機的關系

2.常用通信接口說明(包括串口、GPIB接口、以太網接口、USB接口四類)

通信接口，百度百科給出的定義是指中央處理器和標準通信子系統之間的接口，中央處理器和標準通信子系統這樣的概念可能會顯書面一點。但是換用嵌入式中的概念——上位機和下位機則會變得容易理解。

01 上位機、下位機、主機、從機的關系

通常發送操作控制命令的計算機我們稱為上位機，而直接控制設備獲取設備狀況的計算機稱為下位機。在下位機中，發送控制和命令的設備稱為主機，接受命令的設備稱為從機。

上位機-下位機、主機-從機關系圖

正如上圖給出了上位機、下位機、主機和從機之間的關系，其中上位機和下位機中必須要包括一個計算機(單片機也是一個微型的計算機)，而主機需要發送命令也是一塊計算機，從機是接受命令，并對其它主從設備進行應答。因此可以不含有計算機設備。

比如通過PC給一款單片機芯片編程，控制一個射頻芯片產生射頻信號。這里面上位機是PC，下位機是單片機及其外圍電路的組合，包括射頻芯片，也可以說前者是主機，后者是從機。當實際應用中是不包括PC的，這個時候，主機是單片機，從機則是射頻芯片部分。

02 常用通信接口說明

在理解了上位機、下位機、主機和從機的概念之后，就可以引出通信接口了，一般主機和從機之間通信的時候，是通過通信接口加上相應的傳輸介質來實現的，我們先來看一些常用的通信物理接口。

串口(左9針孔，右25針孔)

串口(UART)，也稱串行接口，通常指COM口(見計算機中硬件設備-端口)。是指數據一位接一位地串行傳輸，其通信方式有單工(單向)、半雙工(非同時雙向傳輸)和全雙工三種(同時雙向傳輸)，通信距離幾米至幾千米，適合于遠距離通信，傳輸速度慢。UART包含TTL電平的串口和RS232電平的串口。 TTL電平是3.3V的，而RS232是負邏輯電平，它定義+5~+12V為低電平，而-12~-5V為高電平。三種常見串口協議的比較如下圖：

串口協議比較

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GPIB(通用接口總線)接口。一個GPIB標準接口總線系統中，有效的通信聯絡需要三種類型的設備一起工作，分別為聽者、講者和控者。講者也即發送設備消息的裝置，但在一個時刻只能有一個講者；聽者是接受講者發送的設備消息，在同一時刻可以有多個聽者；控者是控制設備之間通信的裝置，通常有主機擔任，但在同一時刻只能有一個控者。相比于串口，GPIB接口的傳輸速率和帶設備能力有了提升，但目前已被性能更加優良的LAN(局域網)接口取代。

GPIB接口

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以太網接口

以太網是目前應用最廣泛的局域網通信方式，也是一種通信協議，因此以太網接口是網絡數據傳輸的接口。上文提到的LAN接口應用的網絡LAN(局域網)包括以太網。基于以太網通信方式的的接口的簡單描述如下框圖：

以太網接口圖示

以太網傳輸介質標準

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USB接口也稱通用串行總線(Universal Serial Bus)接口，常用于PC與外部設備的連接與通信。USB每一代有相應的版本號，比如USB１.０、USB１.１、USB２.０等等，而每一代又有不同的接口型號，比如：USB Type A/B/C/Mini/Micro，但是并不是每一代都會有這些所有的接口型號。不同版本之間傳輸性能的對比，我們發現隨著版本號的提升，USB接口的最大傳輸速率和最大輸出電流也有了增加。

USB接口-1

USB接口-2

USB接口-3

歷代USB傳輸性能對比

本文對比了日常生活中我們常見的接口型號。同樣的，不同的接口會對應不同的傳輸協議，也即傳輸方式，這些傳輸協議對應的物理尺寸很大。另外，還有應用于芯片級的通信傳輸協議。在工程應用中一個設備可能需要外接電源線等功能，為了設備集成化，我們可能會在設備外側裝配一個DB９接口供外界供電，此時并沒有采用串口協議。這就是接口所提供的便利之處，一來實現通信，數據傳輸；二來實現設備的功能集成化。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的信捷plc485通信上位机_常用通信接口汇总的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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