熊猫阿宝

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RS-232-C  

         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。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电容负载通信距离受此电容限制,例如,采用150pF/m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。


RS485

     RS485采用差分信号负逻?,+2V~+6V表示“1”,- 6V~- 2V表示“0”。RS485有两线制四线制两种接线,四线制只能实现对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
         很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口“A”、“B”端连接起来。而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:
(1)共模干扰问题: RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。
(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如果没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波

  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。


RS422

         RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在 100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s
  RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线,共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点最多可接10个节点。即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。





RS422和RS485的区别和相同点:

  RS422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总线与RS485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。

  RS422和RS485在19kbs下能传输1142米。用新型收发器线路上可连接多台设备。

RS-232-RS-485  
        RS232
        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。
电缆长度:在通信速率低于20kb/s时,RS-232C 所直接连接的最大物理距离为15m(50英尺)。         
         RS-485总线,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。
RS-485-RS-422接口  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),点对多通信

  RS-485有2根信号线:发送和接收都是A和B。由于RS-485的收与发是共用两根线所以不能够同时收和发(半双工),多对多通信

RS-232-缺点  
         (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;因此在“南方的老树51CPLD开发板”中,综合程序波特率只能采用19200,也是这个原因。

  (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英尺,实际上也只能用在50米左右。
         (5) 只能点对点通信(自己理解)。