USB和串口一樣嗎 為什么工業(yè)用串口不用usb

　　串口是什么

　　串口（Serial Port），也被稱為串行端口或COM口，是一種計(jì)算機(jī)用于數(shù)據(jù)通信的接口標(biāo)準(zhǔn)。它是一種用于在計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)的物理連接和協(xié)議。

　　串口通過(guò)一組線（通常是幾根）將計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備（如調(diào)制解調(diào)器、打印機(jī)、傳感器、微控制器等）連接起來(lái)。它以逐位（bit-by-bit）的方式傳輸數(shù)據(jù)，即每個(gè)數(shù)據(jù)比特（bit）依次經(jīng)過(guò)串口線發(fā)送或接收。

　　串口具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

　　1. 串行傳輸：串口按照順序逐位傳輸數(shù)據(jù)，與并行傳輸（同時(shí)傳輸多個(gè)比特）相對(duì)。這樣的串行傳輸節(jié)省了物理連接所需的線路數(shù)量，但傳輸速度相對(duì)較慢。

　　2. 異步傳輸：串口常用的傳輸方式是異步傳輸，即數(shù)據(jù)以不定長(zhǎng)度的幀（frame）進(jìn)行傳輸。每個(gè)幀通常包括起始位、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位，這些位的組合形成了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀。

　　3. 硬件流控制：串口通常具有硬件流控制功能，可以通過(guò)使用額外的線來(lái)指示數(shù)據(jù)發(fā)送方和接收方的就緒狀態(tài)。這樣可以確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸，并避免數(shù)據(jù)丟失或溢出。

　　4. 通信協(xié)議：串口在物理層上定義了電氣特性和接口標(biāo)準(zhǔn)，而在數(shù)據(jù)鏈路層上，需要使用特定的通信協(xié)議，如RS-232、RS-422、RS-485等來(lái)規(guī)定數(shù)據(jù)的格式、傳輸速率和錯(cuò)誤檢測(cè)等。

　　雖然串口的傳輸速率相對(duì)較慢，但它在數(shù)據(jù)通信中仍然具有廣泛的應(yīng)用，尤其是在與低功耗、遠(yuǎn)程或簡(jiǎn)單設(shè)備的連接中。值得一提的是，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備通常使用更快速和先進(jìn)的接口標(biāo)準(zhǔn)（如USB、Ethernet等），串口的應(yīng)用已經(jīng)大幅減少。

　　USB和串口一樣嗎

　　USB（Universal Serial Bus）和串口（Serial Port）是兩種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)，雖然它們都涉及到串行數(shù)據(jù)傳輸，但在很多方面是不一樣的。

　　以下是USB和串口之間的一些主要區(qū)別：

　　1. 硬件接口：USB使用更復(fù)雜的物理接口，包括多個(gè)數(shù)據(jù)線、供電線和地線，以及插頭和插座。串口則通常使用較簡(jiǎn)單的DB-9或DB-25接口，只需要數(shù)根線連接。

　　2. 傳輸速率：USB提供了更高的傳輸速率，支持多種速度模式，從低速（1.5 Mbps）到超高速（10 Gbps）的版本都有。而串口的傳輸速率通常較慢，一般在幾十kbps至幾Mbps之間。

　　3. 支持設(shè)備數(shù)量：USB接口通常可以支持多個(gè)設(shè)備通過(guò)集線器（Hub）進(jìn)行連接，形成一個(gè)層次化的連接結(jié)構(gòu)。而串口通常只能點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地連接一個(gè)設(shè)備。

　　4. 熱插拔和即插即用：USB支持熱插拔（Hot Plug）功能，即在計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)可以插入或拔出USB設(shè)備，而無(wú)需重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)；并且USB設(shè)備通常具有即插即用（Plug and Play）功能，即可以自動(dòng)識(shí)別和配置設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。串口通常需要在插入或拔出連接之前重啟計(jì)算機(jī)，并且可能需要手動(dòng)安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

　　5. 電流供給：USB接口提供了電源供應(yīng)功能，可以為連接的設(shè)備提供電流。串口不提供電源供應(yīng)功能，需要外部的電源供應(yīng)。

　　總的來(lái)說(shuō)，USB接口與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的連通性更好，提供了更高的傳輸速率和更廣泛的設(shè)備支持，而串口在一些特定的應(yīng)用場(chǎng)景中仍然有其用武之地，如與一些老舊設(shè)備的連接或在一些特殊工業(yè)控制應(yīng)用中的通信等。

　　為什么工業(yè)用串口不用usb

　　工業(yè)領(lǐng)域使用串口而不使用USB的主要原因有以下幾點(diǎn)：

　　1. 可靠性和穩(wěn)定性：工業(yè)環(huán)境通常存在電磁干擾、溫度變化、振動(dòng)和沖擊等不利因素。串口接口通常采用較簡(jiǎn)單的物理連接和信號(hào)傳輸方式，相對(duì)來(lái)說(shuō)更能抵御這些干擾。USB接口則更為復(fù)雜，容易受到外部干擾的影響，不夠穩(wěn)定可靠。

　　2. 兼容性和可擴(kuò)展性：許多傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)備和控制系統(tǒng)使用串口通信的方式，而不是USB。這些設(shè)備在設(shè)計(jì)之初就采用了串口接口，更換為USB接口需要進(jìn)行硬件和軟件的改動(dòng)。此外，一些工業(yè)設(shè)備通常需要多個(gè)串口連接，以滿足復(fù)雜的通信需求，而USB接口的設(shè)備數(shù)量通常有限。

　　3. 實(shí)時(shí)性要求：一些工業(yè)應(yīng)用對(duì)實(shí)時(shí)性要求很高，需要快速的數(shù)據(jù)傳輸和低延遲。USB接口由于協(xié)議復(fù)雜性和傳輸速率調(diào)整等因素，傳輸延遲相對(duì)較高，不能滿足某些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　4. 驅(qū)動(dòng)程序穩(wěn)定性：在工業(yè)環(huán)境中，設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性是非常重要的。USB設(shè)備通常需要安裝特定的驅(qū)動(dòng)程序，這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序的穩(wěn)定性和兼容性可能會(huì)受到限制。而串口設(shè)備通常具有更廣泛的操作系統(tǒng)兼容性，并且不需要獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)程序。

　　綜上所述，盡管USB接口在個(gè)人計(jì)算機(jī)和消費(fèi)類電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用，但在工業(yè)領(lǐng)域中，由于可靠性、穩(wěn)定性、兼容性和實(shí)時(shí)性等方面的考慮，串口仍然是較常見的通信接口選擇。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，一些工業(yè)設(shè)備也開始使用USB接口或?qū)SB和串口接口結(jié)合使用，以滿足某些特殊需求。

　　編輯：黃飛