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RS-232/RS-422/RS-485简介及三者的区别

智能化安防弱电知识学习2018-11-07 12:03:11
RS-232

     RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。它的全名是"数据终端设备(DTE)和数据通讯设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准"。该标准规定采用一个25 个脚的DB-25 连接器,对连接器的每个引脚的信号内容加以规定,还对各种信号的电平加以规定。后来IBM的PC 机将RS-232 简化成了DB-9 连接器,从而成为事实标准。而工业控制的RS-232 口一般只使用RXD(2)、TXD(3)、GND(5) 三条线。


    RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。


    RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。


     RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。


1、RS-232-C接口标准的特点:

  • (1)采用负逻辑,即,逻辑“1”为-15V~-5V,逻辑“0”为+5V~+15V。

  • (2)采用全双工方式

2、由于RS-232 接口标准出现较早,难免有不足之处,主要有以下几点:

  • (1)接口的信号电平值较高,易损坏接口电路的芯片,又因为与TTL电平不兼容,故需使用电平转换电路方能与TTL 电路连接。

  • (2)传输速率较低,在异步传输时,波特率为20Kbps。现在由于采用新的UART 芯片16C550 等,波特率达到115.2Kbps。

  • (3)接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生共模干扰,所以抗噪声干扰性弱。

  • (4)传输距离有限,最大传输距离标准值为50 米,实际上也只能用在15米左右。

  • (5)RS-232 只允许一对一通信,而RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器。


RS-485

    在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线。RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。


    RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。


    RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。


针对 RS-232-C的不足,新标准RS-485具有以下特点:

  • (1)RS-485的电气特性:逻辑“1”以两线间的电压差+2V~+6V表示,逻辑“0”以两线间的电压差-6V~-2V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了,就不容易损坏接口电路芯片,且该电平与TTL电平兼容,方便与TTL电路连接。

  • (2)数据最高传输速率为:10Mbps

  • (3)RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干扰能力强,即抗噪声性能好。

  • (4)RS-485接口的最大传输距离标准值4000英尺,实际上可达3000米。

  • (5) RS-232-C接口在总线上只允许连接一个收发器,即单站能力;而RS-485接口在总线上只允许连接多达128个收发器,即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立设备网络。


RS-422

    RS-422和RS-485电路原理基本相同,都是以差动方式发送和接受,不需要数字地线。差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正是二者与RS232的根本区别,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线、发送线和接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。


    RS-422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。


    RS-422 的电气性能与RS-485完全一样。主要的区别在于:RS-422 有4 根信号线;两根发送(Y、Z)、两根接收(A、B)。由于RS-422 的收与发是分开的所以可以同时收和发(全双工);RS-485 有2 根信号线:发送和接收。


三者的区别

区别:

① RS232是全双工的,RS485是半双工的,RS422是全双工的。

② RS485与RS232仅仅是通讯的物理协议(即接口标准)有区别,RS485是差分传输方式,RS232是单端传输方式,但通讯程序没有太多的差别。


PC机上已经配备有RS232,直接使用就行了,若使用RS485通讯,只要在RS232端口上配接一个RS232转RS485的转换头就可以了,不需要修改程序。


RS232 /RS422 /RS485接口外观有区别么?

一般都是DB9,也有其他的,还是得看里面的线才知道到底是rs232 rs422 rs485里的哪种呵呵。

RS232是标准接口,为D形9针头,所连接设备的接口的信号定义是一样的,其信号定义如下:

 


RS-232 只允许一对一通信(单站能力)

RS-485 接口在总线上是允许连接多达128个收发器(具有多站能力)


由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:

  • (1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。

  • (2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。


计算机通过 RS232-RS485转换器,依次连接多台485设备(门禁控制器),采用轮询方式,对总线上的设备轮流进行通讯。

接线标示是 485+ 485- ,分别对应链接设备(控制器)的 485+ 485-。

通讯距离:最远的设备(控制器)到计算机的连线理论上的距离是1200米,建议客户控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。如果距离超长,可以选购 485中继器(延长器)(请向专业的转换器生产公司购买,中继器的放置位置是在总线中间还是开始,请参考相关厂家的说明书。)选购中继器理论上可以延长到 3000米。


负载数量:即一条485总线可以带多少台设备(控制器),这个取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型,一般有 32台,64台,128台,256台几种选择,这个是理论的数字,实际应用时,根据现场环境,通讯距离等因素,负载数量达不到指标数。微耕公司控制器和转换器按256台设计,实际建议客户每条总线控制在80台以内。


485通讯总线(必须用双绞线,或者网线的其中一组),如果用普通的电线(没有双绞)干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。


每台控制器设备必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉。如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。



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