اگرCPHA=0 باشد، داده ­ها در لبۀ پایین رونده دریافت و در لبۀ بالا رونده ارسال می­شوند.
اگرCPHA=1 باشد، داده ها در لبۀ بالا رونده دریافت و در لبۀ پایین رونده ارسال می­شوند.
شکل ۳-۳: وضعیت کلاک در حالات مختلف CPOL و CPHA
۳-۲- ارتباط Serial
امروزه از ده­ها نوع واسط ارتباط سریال استفاده می­ شود که بیشتر برای استفاده در شبکه ­های صنعتی و کاربردهای خاص توسعه داده شده ­اند. دو تا از قدیمی­ترین واسط­های سریال RS232 و RS485 هستند. هرچند این پروتکل­ها قدیمی هستند اما هنوز در برنامه ­های کاربردی بسیاری مورد استفاده قرار می­گیرند.

۳-۲-۱- پروتکل RS485 ^[۳]
از این پروتکل نه تنها برای ارتباط سریال بین دو دستگاه استفاده می­ شود بلکه از آن برای ارتباط سریال بین چندین دستگاه نیز می­توان استفاده کرد. پیکربندی، مشخصات و نرخ انتقال دیتا در آن بسیار فراتر از قابلیت ­های پروتکلRS232 است؛ در پروتکل RS485 از تفاضل ولتاژ روی دو خط انتقال استفاده می­ شود؛ به عبارت دیگر، فرستنده و گیرنده از نوع تفاضلی هستند.
سطح منطقی یک از +۲۰۰ ^mv بزرگتر است و سطح منطقی صفر از -۲۰۰ ^mv کوچکتر است؛ میزان حساسیت ورودی گیرنده۲۰۰ ^mv ± است و نویزهای در محدودۀ +۲۰۰ ^mv و -۲۰۰ ^mv بر روی خط انتقال دیتا بی­تأثیر هستند.
فرمت تفاضلی اساساً تأثیر نویز را بر روی سیستم انتقال از بین می­برد؛ به این ترتیب که فرستنده روی خط ۱ سیگنال TXD را ایجاد و روی خط ۲ سیگنال معکوس سیگنال فوق را ایجاد می­ کند و گیرنده نیز این دو سیگنال را دریافت می­ کند (شکل ۳-۸) که اگر تفاضل آن­ها از +۲۰۰ ^mv بزرگتر بود یک منطقی و اگر از -۲۰۰ ^mv کوچکتر بود صفر منطقی را به RXD دستگاه تحویل می­دهد. به این صورت نویزهای محیط که به صورت مشترک روی دو سیم ۱ و ۲ قرار می­گیرند در ورودی گیرنده تفاضلی حذف می­شوند، اما سیگنال اصلی که با دامنه معکوس روی دو سیم ارسال شده ­اند با صحت کامل در گیرنده دریافت می­ شود.
همچنین با این شیوه اثر تشعشع خط فرستنده روی گیرنده نیز از بین می­رود.
شکل ۳-۴: فرمت تفاضلی انتقال داده در RS485
طبق استاندارد، کابل مورد استفاده باید از نوع زوج به هم تابیده باشد زیرا در این نوع کابل به دلیل موقعیت فیزیکی کابل، در هر چرخش، تأثیر نویز کاهش پیدا می­ کند و می ­تواند حداقل دارای سه سیم باشد که یک سیم نیز به عنوان مرجع استفاده می­ شود؛ کابل واسط ممکن است دارای غلاف (shield) یا بدون غلاف باشد، که کابل بدون غلاف رایج­تر است.
مشخصه امپدانس نامی معمولاً ۱۰۰ یا ۱۲۰ اهم است که برای اطمینان از وضعیت خط مقاومت­های انتهای خط مورد نیاز هستند تا از بروز خطا در دیتا جلوگیری شود. در استاندارد کانکتور خاصی برای RS485 معرفی نشده است؛ در این پروتکل از کانکتورهای معمولی نیز می­توان استفاده کرد.
طول کابل مقدار حداکثر نرخ انتقال دیتا را مشخص می­ کند؛ اما به دلیل سطح ولتاژ منطقی پایین­تر و استفاده از سیستم تفاضلی، نرخ انتقال با توجه به طول کابل می ­تواند تا ۱۰Mbits/s افزایش یابد و معمولاً طول کابل می ­تواند تا ۱۲۰۰ متر در نظر گرفته شود؛ در کابلی با طول ۱۲۰۰ متر می­توان دیتا را با نرخ ۸۰kbits/s انتقال داد (شکل ۳-۹).
شکل ۳-۵: نمودار نرخ انتقال داده (Data Rate) بر حسب طول کابل
معمولاً پروتکل RS485 به صورت یک گذرگاه چند نقطه­ای و یا به صورت شبکه پیکربندی می­ شود که استاندارد این پروتکل حداکثر ۳۲ فرستنده و ۳۲ گیرنده را برای پیکربندی در یک شبکه مشخص کرده است. برای استفاده از ماژول­های بیشتر و همچنین برای دستیابی به فواصل طولانی­تر باید به ازای هر ۲۰۰ متر یک تکرار کننده یا REPEATER جهت تقویت و بازسازی سیگنال قرار داده شود؛ هنگامی که در خط انتقال هیچ انتقال داده­ای صورت نمی­گیرد، فرستنده­ها از خط جدا، و تمام گیرنده­ها به خط متصل هستند؛ انتهای خط گذرگاه داده نیز با یک مقاومت بسته می­ شود (شکل۳-۱۰).
شکل ۳-۶: گذرگاه RS485
پروتکل ارتباطی خاصی برای RS485 تعریف نشده است اما پروتکل UART گاهی اوقات استفاده می­ شود؛ در اکثر کاربردها یک پروتکل منحصر به فرد در همان کاربرد تعریف شده است.
۳-۲-۱-۱- کاربردها
پروتکل RS485 در کاربردهای با سرعت بالاتر و مسیرهای طولانی مورد استفاده قرار می­گیرد. از این استاندارد در بسیاری از موارد به همراه استاندارد RS232 استفاده می­ شود، مانند پایانه ­های فروش (POS)، ابزارهای اندازه ­گیری، ماشین­های بزرگ اتوماسیون و همچنین در شبکه­ هایی که به صورت گذرگاه داده تعریف شده ­اند مانند PROFIBUS و MODBUS.
۳-۲-۲- مقایسه دو پروتکل RS485 و RS232
بطور کلی پروتکل RS232 برای مسافت­های کوتاه استفاده می­ شود (جدول ۳-۲)؛ ساده و کم هزینه می­باشد و برای استفاده از آن قطعات فرستنده و گیرنده، آی­سی­های UART و رابط­ها بطور گسترده در دسترس هستند همچنین برخی از فرستنده­ها اجازه سرعت انتقال تا ۲ یا ۳ مگابیت بر ثانیه را می­ دهند. اغلب آی­سی­ها شامل مبدل DC به DC هستند که می­توانند تغذیه­های مثبت و منفی را برای تغذیه آی­سی­های مورد نیاز تأمین کنند.
از RS485 در کاربردهایی که نیاز به انتقال دیتا به فواصل دور با سرعت بیشتر و با قابلیت شبکه شدن تجهیزات به صورت دو طرفه است استفاده می­ شود (جدول ۳-۲)؛ برای این استاندارد نیز قطعات مورد نیاز در دسترس هستند. در این استاندارد فرستنده­ها و گیرنده­ها را می­توانند در یک شبکه تا ۳۲ دستگاه افزایش داد و سرعت انتقال دیتا بین این دستگاه­ها می ­تواند تا ۱۰Mbits/s افزایش یابد؛ همچنین در این پروتکل نیز آی­سی­های مبدل DC به DC وجود دارند که می­توانند ولتاژ تغذیه مورد نیاز را تولید کنند.
جدول ۳-۱: مقایسه دو پروتکل RS485 و RS232