串口通讯时传输速率与传输距离有什么关系

　　传输距离简介

　　传输距离指分配器最对其控制下的设备最远的传输距离。如果距离大于此距离刚造成信号不能正确传输、丢失信号等通信故障。这个指标和所使用的连接电缆有关。

　　由于多用户卡可提供的端口界面有多种，故数据传输距离也不同。普通的RS232界面是常见的多用户卡的端口界面，其连接距离只有15米左右，如果连线设备距离相当远，则无法在使用RS232界面。采用RS424界面的多用户卡，它的连接距离可达1000米。但当多个设备都是远距离时，给每个设备拉一条线会相当不方便，于是RS485界面便成为首选。RS485接口支持多个设备同时挂在一根导线上，它的总连线距离也可达1000米，而且一路上所有的设备都可以连接其上，相当方便。但它有一个限制：必须是半双工通信方式，即在同一时刻只能有一个设备进行数据发送，而其他设备只能接收。要保证这个条件必须依靠软件。

　　传输速率简介

　　传输速率是泛指数据从一点向另一点传输的速率。如从网络节点向打印服务器传输打印数据的速率，Modem对数据传输的速率，信道传输数据的速率等。传输速率的单位有bts，波特等。

　　传输速率是衡量系统传输能力的主要指标。它有以下几种不同的定义：

　　1、码元传输速率

　　携带数据信息的信号的单元叫做码元，每秒钟通过信道传输的码元数称为码元传输速率，记作rs，单位是波特（Bd），简称波特率。码元传输速率又称调制速率。

　　2、比特传输速率

　　每秒钟通过信道传输的信息量称为比特传输速率，记作rb。单位是比特/秒（b/s），简称比特率。

　　3、消息传输速率

　　每秒钟从信息源发出的数据比特数（或字节数）称为消息传输速率，单位是比特/秒（或字节/秒），简称消息率，记作rm。

　　4、码元传输速率

　　码元传输速率与比特传输速率具有不同的定义，不应混淆，但是它们之间有确定的关系。对二进制来说，每个码元的信息含量为一比特。因此，二进制的码元传输速率与比特传输速率在数值上是相等的。对于M进制来说，每一码元的信息含量为log2M比特，因此，如果码元传输速率为rs波特，则相应的比特传输速率为：

　　rb=rslog2M（b/s）

　　式中M为大于等于2的整数。

　　消息传输速率与比特传输速率的关系是

　　rm=ηrb（b/s）

　　式中η是传输效率

　　通常在传输数据的过程，总要加入一些多余度，这些多余的比特携带的不是数据信息，而是为数据可靠传输服务的信息，因此，传输效率η总是小于1的。

　　需要传输的比特率有高有低，范围非常宽。低的每秒几比特，高的达到每秒几百兆比特，甚至上千。通常把300b/s以下的比特率称为低速，300-2400b/s的称为中速。

　　2400b/s以上的称为高速。

　　串口通讯时传输速率与传输距离有什么关系

　　1、波特率

　　在串行通信中，用 “ 波特率 ” 来描述数据的传输速率。所谓波特率，即每秒钟传送的二进制位数，其单位为 bps （ bits per second ）。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标。有时也用 “ 位周期 ” 来表示传输速率，位周期是波特率的倒数。国际上规定了一个标准波特率系列： 110 、 300 、 600 、 1200 、 1800 、 2400 、 4800 、 9600 、 14.4Kbps 、 19.2Kbps 、 28.8Kbps 、 33.6Kbps 、 56Kbps 。 例如： 9600bps ，指每秒传送 9600 位，包含字符的数位和其它必须的数位，如奇偶校验位等。 大多数串行接口电路的接收波特率和发送波特率可以分别设置，但接收方的接收波特率必须与发送方的发送波特率相同。通信线上所传输的字符数据（代码）是逐为 位传送的， 1 个字符由若干位组成，因此每秒钟所传输的字符数（字符速率）和波特率是两种概念。在串行通信中，所说的传输速率是指波特率，而不是指字符速率，它们两者的 关系是：假如在异步串行通信中，传送一个字符，包括 12 位（其中有一个起始位， 8 个数据位， 2 个停止位），其传输速率是 1200b/s ，每秒所能传送的字符数是 1200/（1+8+1+2）=100 个。

　　2、发送／接收时钟

　　在串行传输过程中，二进制数据序列是以数字信号波形的形式出现的，如何对这些数字波形定时发送出去或接收进来，以及如何对发／收双方之间的数据传输进行同步控制的问题就引出了发送／接收时钟的应用。

　　在发送数据时，发送器在发送时钟（下降沿）作用下将发送移位寄存器的数据按串行移位输出；在接收数据时，接收器在接收时钟（上升盐）作用下对来自通信线上串 行数据，按位串行移入移位寄存器。可见，发送／接收时钟是对数字波形的每一位进行移位操作，因此，从这个意义上来讲，发送／接收时钟又可叫做移位始终脉 冲。另外，从数据传输过程中，收方进行同步检测的角度来看，接收时钟成为收方保证正确接收数据的重要工具。为此，接收器采用比波特率更高频率的时钟来提高 定位采样的分辨能力和抗干扰能力。

　　3、波特率因子

　　在波特率指定后，输入移位寄存器 / 输出移位寄存器在接收时钟 / 发送时钟控制下，按指定的波特率速度进行移位。一般几个时钟脉冲移位一次。要求：接收时钟 / 发送时钟是波特率的 16 、 32 或 64 倍。波特率因子就是发送／接收 1 个数据（ 1 个数据位）所需要的时钟脉冲个数，其单位是个／位。如波特率因子为 16 ，则 16 个时钟脉冲移位 1 次。 例：波特率 =9600bps ，波特率因子 =32 ，则 接收时钟和发送时钟频率 =9600×32=297200Hz 。

　　4、传输距离

　　串行通信中，数据位信号流在信号线上传输时，要引起畸变，畸变的大小与以下因素有关：

　　波特率 —— 信号线的特征（频带范围）

　　传输距离 —— 信号的性质及大小（电平高低、电流大小）

　　当畸变较大时，接收方出现误码。

　　在规定的误码率下，当波特率、信号线、信号的性质及大小一定时，串行通信的传输距离就一定。为了加大传输距离，必须加调制解调器。

　　串口通讯的距离

　　经我们实际测试，液晶显示屏控制 系统的RS232串行口在通讯波特率为28800bit/s时能够稳定传输达300米以上（传输介质为1箱五类线）；当通讯距离大于 300米时，选择RS485通讯接口的液晶显示屏控制系统，此时只须在计算机的RS232串口端加配一个RS232/485转换器即可。

　　这个我实测过，115200最好的距离在30-50米之间（和线、232芯片有关），再远就有误码啦。15米还是很容易超的。232谁也不敢用300米的。

　　传输电缆长度

　　由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个 4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺。

　　传输距离

　　由于多用户卡可提供的端口界面有多种，故数据传输距离也不同。普通的RS232界面是常见的多用户卡的端口界面，其连接距离只有15米左右，如果连线设备 距离相当远，则无法在使用RS232界面。采用RS424界面的多用户卡，它的连接距离可达1000米。但当多个设备都是远距离时，给每个设备拉一条线会 相当不方便，于是RS485界面便成为首选。RS485接口支持多个设备同时挂在一根导线上，它的总连线距离也可达1000米，而且一路上所有的设备都可 以连接其上，相当方便。但它有一个限制：必须是半双工通信方式，即在同一时刻只能有一个设备进行数据发送，而其他设备只能接收。要保证这个条件必须依靠软件。