1.2 为什么要组成通信网

在各种串行通信接口中,以RS-232串口最多,几乎每一个单片机都带TTL电平的RS-232串口,或者称为UART。无论TTL电平、还是±15 V的RS-232串口,通信距离都很短,只有5(TTL电平)~15 m(±15 V电平),所以RS-232本身并没有远程通信的能力,那么组成网络进行多机通信也没有太大意义。RS-232 串口仅仅用于连接 Modem 或者其他具有RS-232串口的通信设备。只有把RS-232串口转换为以太网口、RS-485串口、HART串口等才可以组成实用的串行通信网,而这三种是串行通信网中应用最广泛的几种串口。只有当RS-232具备了组网能力,才可以实现远程多机通信,并且遵循一套标准的多机通信协议时,才真正实现了在工程中应有的价值。因为一个串行通信系统,往往包括大量的串口设备,而且会被安装在不同场合、被不同的用户来使用和开发。

Modbus正是这样一种被广泛接受的串行通信协议标准。Modbus不是串口,而是基于串口之上的通信协议。Modbus既可以用于RS-232串口或RS-485串口的串行通信网,也可以用于以太网口的通信网。Modbus是开放的协议。

HART是一个把串行通信接口和协议都包括在内的标准,甚至HART产品都要经过HART机构认证。HART协议是传统4~20 mA模拟量变送器的数字化升级产品,所以在具有数字通信功能的同时还在功耗上兼容了4~20 mA模拟量信号。HART协议本来是封闭的,但是这种封闭经过了许多年后也上被突破了。人们不向HART基金会缴费也可以开发HART产品,不过就是没有HART的认证标记。