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电气人不能不懂的通讯接口_RS-232、RS-422与RS-485

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  • 发布时间:2015/2/28 14:07:50
  • 作者:hb_yinhe

  作为一个电气人,无论是做设计、现场调试还是维护,我们通常要跟通讯接口打交道,所以我们有必要对RS-232RS-422RS-485这些通讯接口有比较深入的了解,这对你的工作会有很大帮助。
  RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的。

RS-232、RS-422与RS-485通讯接口相关定义

01什么是RS-232

  RS-232(ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem,同时也可以接工业仪器仪表。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。用于驱动和连线的改进,实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS-232串口通信最远距离是50英尺。

02什么是RS-422

  RS-422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,对比RS-232,它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。

03什么是RS-485

  RS-485(EIA-485标准)是RS-422的改进,因为它增加了设备的个数,从10个增加到32个,同时定义了在最大设备个数情况下的电气特性,以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力,你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力,在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时,串行连接会选择RS-485。RS-485是RS-422的超集,因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。

RS-232、RS-422与RS-485的性能参数表

规定 RS-232 RS-422 RS-485
工作方式 单端 差分 差分
节点数 1发1收 1发10收 1发32收
最大传输电缆长度 15m(20m) 1000m 1000m
最大传输速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
最大驱动输出电压 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V
接收器输入电压范围 +/-15V -10V~+10V -7V~+12V
接收器输入门限 +/-3V +/-200mV +/-200mV
接收器输入电阻(Ω) 3K~7K 4K(最小) ≥12K
驱动器共模电压
-3V~+3V -1V~+3V
接收器共模电压
-7V~+7V -7V~+12V

与RS-232、RS-422与RS-485相关的定义

01单工、半双工和全双工的定义

  如果在通信过程的任意时刻,信息只能由一方A传到另一方B,则称为单工。
  如果在任意时刻,信息既可由A传到B,又能由B传A,但只能由一个方向上的传输存在,称为半双工传输。
  如果在任意时刻,线路上存在A到B和B到A的双向信号传输,则称为全双工。

02单RS-232的DB-9针连接头引脚定义

  数据:TXD(pin 3):串口数据输出  RXD(pin 2):串口数据输入
  握手:RTS(pin 7):发送数据请求  CTS(pin 8):清除发送  DSR(pin 6):数据发送就绪  DCD(pin 1):数据载波检测  DTR(pin 4):数据终端就绪   
  地线:GND(pin 5):地线   
  其他:RI(pin 9):铃声指示

03RS-485和RS-422的引脚引脚定义

  数据:TXD+(pin 8),TXD-(pin 9),RXD+(pin 4),RXD-(pin 5) 
  握手:RTS+(pin 3),RTS-(pin 7),CTS+(pin 2),CTS-(pin 6) 
  地线:GND (pin 1)

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