USB zamiast RS232

RS232 nie jest popularny jak kiedyś i jest głównie zastępowany przez USB [ wikipedia ]. Problemy wymienione w tym pytaniu również nie pomagają w jego reputacji.

Dlatego w nowej konstrukcji systemu można pomyśleć o użyciu USB zamiast portu szeregowego do komunikacji. Jednak nadal wydaje się, że RS232 jest wybranym protokołem / portem komunikacji szeregowej.

Dlaczego? Rozumiem, że zmiana starych maszyn współpracujących z RS232 jest kosztowna, ale co uniemożliwia nowym projektantom systemów korzystanie z USB zamiast RS232?

Przynajmniej na poziomie mikrokontrolera:

1. Porty szeregowe (zwykle TTL lub LVTTL) są nadal najczęstszym sposobem komunikacji, ponieważ większość prostych mikrokontrolerów nie ma kontrolera USB.

   Na przykład: większość 8-bitowych mikrokontrolerów AVR lub PIC nie ma USB, kilka 32-bitowych mikrokontrolerów ARM ma, ale zazwyczaj wszystkie mają porty szeregowe.

2. Konwersja z komunikacji szeregowej TTL / LVTTL na RS-232 wymaga „prostej” logicznej konwersji poziomu, co można zrobić za pomocą bardzo tanich układów scalonych (MAX232 / MAX3232)

3. Konwersja komunikacji szeregowej TTL / LVTTL na USB, gdy twój mikrokontroler nie ma kontrolera USB, zazwyczaj wymaga użycia nieco droższego układu scalonego (FTDI), który nie ma żadnych opcji pakowania przez otwór, a jedynie montaż powierzchniowy.

4. Istnieje kilka szczegółów dotyczących protokołu, na który należy zwrócić uwagę podczas korzystania z urządzeń USB w ogóle, takich jak aktualny poziom, o jaki może poprosić host USB. W przypadku portów szeregowych musisz martwić się jedynie o 3 do 5 stałych parametrów, które muszą być spójne w systemie (prędkość transmisji, liczba bitów stopu, parzystość itp.).

Myślę, że prostota. Implementacja USB (układy scalone i oprogramowanie sterownika) jest zwykle bardziej złożona niż dobry stary RS232, który można nawet znaleźć w wielu 8-bitowych mikrokontrolerach. Chociaż USB ma wiele mechanizmów protokołów i jest zaprojektowany do obsługi wielu uczestników przez magistralę, połączenie RS232 nie ma żadnej z nich. Zamiast tego jest to „najbardziej surowa” możliwa forma przesyłania bajtów za pośrednictwem drutu.

Chociaż Arduino i rosnąca popularność adapterów USB-szeregowych są obiecujące, że USB ostatecznie stanie się tak dominujący, jak kiedyś RS232.

Myślę, że największym powodem, dla którego RS232 pozostał, jest prostota implementacji typowych przypadków użycia we wbudowanym sprzęcie - takich jak wysyłanie sekwencji bajtów ASCII między dwoma urządzeniami do kontroli. Przypadki użycia do wysyłania informacji przy znacznie wyższych prędkościach dostępnych z USB nie są warte kompromisu ze względu na złożoność spowodowaną implementacją sygnalizacji protokołu USB .

Ponieważ pojawiają się wymagania dotyczące wyższych prędkości, nie zdziwiłbym się, gdyby RS-485 stał się bardziej powszechny dzięki bardzo prostemu interfejsowi fizycznemu i wysokim (do 10 Mb / s) szybkościom transmisji danych.

• Prostota dla projektantów sprzętu i łatwa obsługa dla programistów
• Niezawodność
• Dobrze znany i obsługiwany w wielu systemach

Zwłaszcza w robotyce, kiedy zmuszeni byliśmy użyć USB zamiast RS232 (nasze nowe komputery nie miały portów RS232). Napotkaliśmy wiele problemów:

1. Każde odłączenie gniazda USB wymaga tak dużego wysiłku, aby przywrócić system. Czasami prowadzi to do złej awarii systemu i musieliśmy ponownie uruchomić komputery.

2. Wszelkie wstrząsy lub zagrożenia powodują, że urządzenie jest odłączone od zasilania.

3. Za dużo czasu na programowanie

Opóźnienie komunikacji to kolejny powód, dla którego USB1.1 lub USB2.0 nie zawsze jest dobrym zamiennikiem RS232. Dane na magistrali USB 1.1 lub USB 2.0 są formatowane odpowiednio w ramkach 1ms lub 125us, co wymusza minimalne opóźnienie odbioru w dwóch okresach ramek (często więcej w praktyce). Jest to ważna kwestia dla nowoczesnego sprzętu komputerowego, który zwykle nie ma wbudowanego portu RS232 i zamiast tego używany jest konwerter USB / RS232.