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圖文解說RS-232與RS-422及RS-485三者的特性與區别

來源:濟南筆記本交換機維修作者:濟南磐龍工控機維修網址:http://caifu94670.cn

圖文解說RS-232RS-422RS-485三者的特性與區别!




RS232概述

  RS-232接口符合美國電子工業聯盟(EIA)制定的串行數據通信的接口标準,原始編号全稱是EIA-RS-232(簡稱232RS232)。它被廣泛用于計算機串行接口外設連接。連接電纜和機械、電氣特性、信号功能及傳送過程。

  RS-232-C标準規定的數據傳輸速率為每秒5075100150300600120024004800960019200波特。

  RS232特點:

  RS-232是現在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标準出現較早,難免有不足之處,主要有以下四點:

  (1)接口的信号電平值較高,易損壞接口電路的芯片。RS232接口任何一條信号線的電壓均為負邏輯關系。即:邏輯“1”-3—-15V;邏輯“0”+3—+15V,噪聲容限為2V。即要求接收器能識别高于+3V的信号作為邏輯“0”,低于-3V的信号作為邏輯“1”TTL電平為5V為邏輯正,0為邏輯負。與TTL電平不兼容故需使用電平轉換電路方能與TTL電路連接。

  (2)傳輸速率較低,在異步傳輸時,比特率為20Kbps;因此在51CPLD開發闆中,綜合程序波特率隻能采用19200,也是這個原因。

  (3)接口使用一根信号線和一根信号返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易産生共模幹擾,所以抗噪聲幹擾性弱。

  (4)傳輸距離有限,最大傳輸距離标準值為50英尺,實際上也隻能用在15米左右。

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  RS485概述

  在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485串行總線。RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模幹擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信号能在千米以外得到恢複。

  RS-485采用半雙工工作方式,任何時候隻能有一點處于發送狀态,因此,發送電路須由使能信号加以控制。

  RS485特點:

  RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信号線。應用RS-485可以聯網構成分布式系統,其允許最多并聯32台驅動器和32台接收器。針對RS-232-C的不足,新标準RS-485具有以下特點:

  (1RS-485的電氣特性:邏輯“1”以兩線間的電壓差+2V~+6V表示,邏輯“0”以兩線間的電壓差-6V~-2V表示。接口信号電平比RS-232-C降低了,就不容易損壞接口電路芯片,且該電平與TTL電平兼容,刻方便與TTL電路連接。

  (2)數據最高傳輸速率為:10Mbps

  (3RS-485接口采用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗共模幹擾能力強,即抗噪聲性能好。

  (4RS-485接口的最大傳輸距離标準值4000英尺,實際上可達3000米。

  (5RS-232-C接口在總線上隻允許連接一個收發器,即單站能力;而RS-485接口在總線上隻允許連接多達128個收發器,即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立設備網絡。

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  RS422概述

  RS-422标準全稱是平衡電壓數字接口電路的電氣特性,它定義了接口電路的特性。實際上還有一根信号地線,共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發送驅動器比RS232更強的驅動能力,故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點,最多可接10個節點。一個主設備(Master),其餘為從設備(Slave),從設備之間不能通信,所以RS-422支持點對多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k,故發端最大負載能力是10&TImes;4k+100Ω(終接電阻)。

  RS-422RS-485電路原理基本相同,都是以差動方式發送和接受,不需要數字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因,這正是二者與RS232的根本區别,因為RS232是單端輸入輸出,雙工工作時至少需要數字地線。發送線和接受線三條線(異步傳輸),還可以加其它控制線完成同步等功能。

  RS-422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發互不影響,而RS485隻能半雙工工作,發收不能同時進行,但它隻需要一對雙絞線。RS422RS48519kpbs下能傳輸1200米。用新型收發器線路上可連接台設備。

  RS-422的電氣性能與RS-485完全一樣。主要的區别在于:RS-4224根信号線:兩根發送(YZ)、兩根接收(AB)。由于RS-422的收與發是分開的所以可以同時收和發(全雙工);RS-4852根信号線:發送和接收。

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  RS422特性:

  RS-422四線接口由于采用單獨的發送和接收通道,因此不必控制數據方向,各裝置之間任何必須的信号交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對單獨的雙絞線)。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米),最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達到最大傳輸距離。隻有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s

  RS-422需要一終接電阻,要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在短距離傳輸時可不需終接電阻,即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠端。

  RS-232/RS-422/RS-485三者間的區别

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  1RS232是全雙工的,RS485是半雙工的,RS422是全雙工的。

  2RS485RS232僅僅是通訊的物理協議(即接口标準)有區别,RS485是差分傳輸方式,RS232是單端傳輸方式,但通訊程序沒有太多的差别。

  PC機上已經配備有RS232,直接使用就行了,若使用RS485通訊,隻要在RS232端口上配接一個RS232RS485的轉換頭就可以了,不需要修改程序。

  RS232/RS422/RS485接口外觀有區别嗎?

  一般都是DB9,也有其他的,還是得看裡面的線才知道到底是rs232rs422rs485裡的哪種。

  RS232是标準接口,為D9針頭,所連接設備的接口的信号定義是一樣的,其信号定義如下:

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  RS-232隻允許一對一通信(單站能力)

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  RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發器(具有多站能力)

  由于PC機默認的隻帶有RS232接口,有兩種方法可以得到PC上位機的RS485電路:

  (1)通過RS232/RS485轉換電路将PC機串口RS232信号轉換成RS485信号,對于情況比較複雜的工業環境最好是選用防浪湧帶隔離珊的産品。

  (2)通過PCI多串口卡,可以直接選用輸出信号為RS485類型的擴展卡。

  計算機通過RS232-RS485轉換器,依次連接多台485設備(門禁控制器),采用輪詢方式,對總線上的設備輪流進行通訊。

  接線标示是485+485-,分别對應鍊接設備(控制器)的485+485-

  通訊距離:最遠的設備(控制器)到計算機的連線理論上的距離是1200米,建議客戶控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。如果距離超長,可以選購485中繼器(延長器)(請向專業的轉換器生産公司購買,中繼器的放置位置是在總線中間還是開始,請參考相關廠家的說明書。)選購中繼器理論上可以延長到3000米。

  負載數量:即一條485總線可以帶多少台設備(控制器),這個取決于控制器的通訊芯片和485轉換器的通訊芯片的選型,一般有32台,64台,128台,256台幾種選擇,這個是理論的數字,實際應用時,根據現場環境,通訊距離等因素,負載數量達不到指标數。微耕公司控制器和轉換器按256台設計,實際建議客戶每條總線控制在80台以内。

  485通訊總線(必須用雙絞線,或者網線的其中一組),如果用普通的電線(沒有雙絞)幹擾将非常大,通訊不暢,甚至通訊不上。

  每台控制器設備必須手牽手地串下去,不可以有星型連接或者分叉。如果有星型連接或者分叉,幹擾将非常大,通訊不暢,甚至通訊不上。

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