串行端口與USB端口的深入比較

在過去， 串行 COM端口被用于硬件組件連接到計算機。硬件組件包括鼠標，調制解調器和打印機。但是，如今，COM端口通常僅在工業計算解決方案上可用，從而將工業計算機與遺留的工廠設備 和機械連接起來。 串行端口的最大局限之一是 它們的數據傳輸速率非常低。例如，RS-232標準能夠 以最大1Mbps的速度傳輸數據。 因此，盡管它非常可靠，但缺乏快速傳輸數據的能力。

盡管如此，串行COM端口仍經常用于工業環境中，用來將工廠的機械，設備和設備連接至工業計算解決方案。 這是因為許多工業應用中仍然要求簡單，低-高速接口，如工業自動化系統。

以下是最常見的串行端口：

1. RS-232串行端口

RS-232 僅可用于將 PC連接 到單個設備。通常情況下，它是用來將鼠標，調制解調器或鍵盤連接到 一個 計算機。 端口的某些限制包括數據傳輸速度， 并且傳輸距離限制為50英尺或15米。RS-232 僅能 以20 Kbps到115.2 Kbps的速度傳輸數據。 而且，p ORT易受由于其單一的傳輸的噪聲和數據錯誤-結束數據傳輸。  

2. RS-422串行端口

RS-422串行端口與RS-232非常相似，但具有一些優勢。與RS-232的最大電纜距離為15米不同，RS-422支持的最大電纜距離為1200米。 此外，它可以將一個主設備連接到多個從設備，從而允許端口最多將數據傳輸到10個不同的設備。這是從RS-232不同，它只能反式FER 數據到單個設備中。此外， 它提供給傳輸噪聲更好的抵抗比RS-232，因為它使用 單獨的對線的發送或接收數據 和 操作小號 在差分數據傳輸模式。

3. RS-458串行端口

RS-458 建立在RS-422端口的技術之上。 與RS-422一樣，它支持 高達10Mbs的數據傳輸速度和1200米。 但是，RS-458串行端口最多可支持連接32個設備（比RS-422設備多22個設備）。但是，一次只能有一個設備可以傳輸數據 。

什么是USB端口？

USB是通用串行總線的簡稱，它 是允許計算機和其他設備相互通信的端口。 在過去，外圍設備，如鼠標，鍵盤小號，打印機，并通過串行端口的PC通信的其它設備。然而，今天，大多數設備通過USB端口連接到計算機的小號，因為 串行COM端口小號 已經 被替換為 USB端口。  

串口與USB端口

串行端口旨在以相對較低的速度提供可靠而簡單的一對一連接，一次傳輸一位數據，從而提供一種簡單而可靠的通信方法。另一方面，USB端口旨在   在單個端口和一個或多個外圍設備或連接的設備之間進行高速數據傳輸。 也就是說，與串行端口相比，   USB端口具有多個優勢； 我們將在下面討論這些優點 和好處 。

USB端口相對于USB端口的優勢。

與串行端口相比，USB端口具有以下一些優點：

1.速度

USB端口比串行COM端口具有的主要優點是它們可以傳輸數據的速度。 傳統的串行端口能夠 到1Mbps   10 Mbps的，而USB C型可以在高達10,000的速度傳輸數據Mbps的 （高達1000倍增加速度）。 也就是說，并非所有設備都具有USB Type C ； 某些設備仍在使用USB Gen 1，Gen 2 或 Gen 3。   

USB能夠傳送數據的在 速度 高達的 12 Mbps的，這仍然比串行端口快得多，和USB的Gen 2是能夠 在高達480 Mbps的速度傳輸數據。 USB 3.0 ，通常稱為USB SS   （超高速）， 能夠以高達5,000   Mbps的速度傳輸數據。   

USB 3. 1   Gen 1 保持與USB 3.0相同的數據傳輸速度，而USB 3.1 Gen 2將數據傳輸速度 從5,000 Mbps增加到10,000 Mbps。 也就是說， 過去被稱為USB 3.0的USB 3.2 Gen 1提供高達5,000 Mbps的傳輸速度，而USB 3.2 Gen 2   在USB Type - A和USB Type C標準下提供高達10,000 Mbps的數據傳輸速度 （2x USB 3.0 和USB 3.2 Gen 1的速率）。

另外，重要的是要提到， 所有USB Type - A 代都與刻槽交叉兼容。 例如，如果您將USB 3.0外圍設備或閃存驅動器插入USB 2.0端口，則可以正常工作； 但是，你會被限制 USB 2.0端口的速度。 之所以如此，是因為即使它們兼容，您也會受到USB 2.0端口中使用的USB 2.0技術的限制。

歸根結底，USB端口 已 成為消費級用途和工業應用的標準端口， 因為需要提供帶寬增加的通信端口。例如，機器視覺相機和指紋讀取器無法使用舊版串行端口。  

之所以如此，是因為它們要求的帶寬 超過 了串行端口提供的帶寬。 因此，工業計算機可以同時配置USB和串行COM端口，以與傳統技術和新技術進行通信。 傳統串行端口可用于連接到較舊的自動化設備或傳感器，而高分辨率設備等現代設備可通過USB端口進行連接。

2.力量

USB端口相對于串行端口具有的第二個優點是，它們 能夠 通過USB供電，而串行端口不能夠供電。也就是說， USB 1.1和USB 2.0 可以 通過USB在5伏電壓下提供高達500mA的電流，而USB 3.0和USB 3.1 Gen 2可以 通過USB端口在5V電壓下提供高達900mA的電流 ，從而使用戶能夠快速充電和充電。無需外部電源即可為設備供電。  

此外，USB端口為連接的設備配備了電源管理功能，該功能使系統可以使當前未使用的設備進入睡眠狀態，以節省電源。 此功能還 可以在需要設備時立即喚醒設備，從而降低了系統的總體功耗。

3.耐用性

USB端口比串行端口耐用得多，因為USB消除了串行端口使用的易損引腳。串行端口中的微小引腳非常容易彎曲或折斷，而USB引腳則更堅固且更難損壞。

什么是使用的串行端口和USB端口的工業環境？

當前，串行端口通常在嵌入式計算系統中找到。串行端口通常用于工業環境中，以將嵌入式計算解決方案連接到諸如傳感器和工業控制設備之類的事物，因為它們可提供簡單而可靠的數據通信。 傳感，監視和控制設備利用串行端口與主控計算機相互通信。 此外，工業自動化系統由各種設備組成，這些設備使用串行端口聯網在一起以監視和控制工業過程。

最終，盡管 USB 端口已 成為最常用和最常用的接口，但是串行端口仍易于在工業環境中使用，因為它們易于使用且不需要自定義驅動程序。此外，大多數操作系統為串行接口提供本機支持。  

另一方面，USB端口已成為將外圍設備，傳感器和其他設備連接到計算機的最廣泛使用的接口 。 對于邊緣計算設備，USB端口通常用于連接外圍設備，例如 高分辨率 相機，傳感器，賬單掃描儀，收據打印機，指紋掃描儀， 物聯網設備以及各種HID（人機接口設備）工業電腦。  

這些外設需要一個高帶寬的端口來傳輸數據；   因此USB是將其連接到工業計算機的理想選擇。 同樣 USB端口通常在工業PC上用于連接工業設備和網絡以進行編程，監視 和 數據收集。

串行連接器可以連接到USB端口嗎？

串行設備可以連接到沒有串行端口的計算機。這可以通過使用一個USB轉串口轉換完成充當利用USB接口串口擴展卡。 將USB到串行轉換器插入USB端口后，系統會將設備設置為串行COM端口，從而允許具有串行連接器的設備 連接到工業PC。

盡管USB端口已取代了消費級計算設備中的大多數串行端口，但由于許多制造工廠仍在使用機械和傳感器來使用串行端口以確保其 可靠性和易用性，因此串行端口仍在工業計算解決方案中仍然很常見 。因此，在選擇工業計算解決方案時，您應該 選擇 一個具有串行端口和USB端口 的選項， 以實現 與新技術和舊技術的最佳兼容性。