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RS-232、RS-422、RS-485都是串行數據通信接口標準,都是由電子工業協會(EIA)製訂和發布的,其中RS232是在1962年發布,RS422由RS232發展而來,它是為了彌補RS232通訊距離短、速率低的缺點而提出的,RS422定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高到10Mbps,傳輸距離延長到4000英尺(速度低於100kb/s時),並允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS422是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規範,被命名為TIA/EIA-422-A標準。為了擴展應用範圍,EIA又於1983年在RS-422基礎上製定了RS-485標準,增加了多點、雙(shuang)向(xiang)通(tong)信(xin)能(neng)力(li),即(ji)允(yun)許(xu)多(duo)個(ge)發(fa)送(song)器(qi)連(lian)接(jie)到(dao)同(tong)一(yi)條(tiao)總(zong)線(xian)上(shang),同(tong)時(shi)增(zeng)加(jia)了(le)發(fa)送(song)器(qi)的(de)驅(qu)動(dong)能(neng)力(li)和(he)衝(chong)突(tu)保(bao)護(hu)特(te)性(xing),擴(kuo)展(zhan)了(le)總(zong)線(xian)共(gong)模(mo)範(fan)圍(wei),後(hou)命(ming)名(ming)為(wei)TIA/EIA-485-A標準。由於EIA提出的建議標準都是以“RS”作為前綴的,所以在通訊工業領域,仍然習慣將上述標準以RS作前綴稱謂。
RS-232、RS-422、RS-485標準隻對接口的電氣特性做出規定,而不涉及接插件、電纜或協議,因此用戶可以在此基礎上建立自己的高層通訊協議。
一、 RS-232串行接口標準 目前RS-232是PC機與通信工業中應用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊。收、發端的數據信號是相對於信號地。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動,在發送數據時,發送端驅動器輸出正電平在+5~+15V,負電平在-5~-15V電平。當無數據傳輸時,線上為TTL,從開始傳送數據到結束,線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3~+12V與-3~-12V。由於發送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右,所以其共模抑製能力差,再加上雙絞線上的分布電容,其傳送距離最大為約15米,最高速率為20Kbps。RS-232是為點對點(即隻用一對收、發設備)通訊而設計的,其驅動器負載為3kΩ~7kΩ。所以RS-232適合本地設備之間的通信。
二、RS-422與RS-485串行接口標準 1)平衡傳輸 RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數據信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,將其中一線定義為A,另一線定義為B。通常情況下,發送驅動器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個邏輯狀態,負電平在-2V~6V,是另一個邏輯狀態。另有一個信號地C,在RS-485中還有一“使能”端,而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用於控製發送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當“使能”端起作用時,發送驅動器處於高阻狀態,稱作“第三態”,即它是有別於邏輯“1”與“0”的第三態。 2)RS-422電氣規定 由於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。即一個主設備(Master),其餘為從設備(Salve),從設備之間不能通信,所以RS-422支持點對多的雙向通信。RS-422四線接口由於采用單獨的發送和接收通道,因此不必控製數據方向,各裝置之間任何必須的信號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)實現。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米),最大傳輸速率為10Mbps。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100Kbps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1Mbps。RS-422需要一終接電阻,要求其阻值約等於傳輸電纜的特性阻抗。在矩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。 3)RS-485電氣規定 由於RS-485是從RS-422基礎上發展而來的,所以RS-485許多電氣規定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式,二線製可實現真正的多點雙向通信。RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485 串行總線標準。RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑製共模幹擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號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於發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控製。RS-485用於多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485 可以聯網構成分布式係統,其允許最多並聯32台驅動器和32台接收器。 RS-485與RS-422的不同還在於其共模輸出電壓是不同的,RS-485是-7V至+12V之間,而RS-422在-7V至+7V之間;RS-485滿足所有RS-422的規範,所以RS-485的驅動器可以用在RS-422網絡中應用。RS-485與RS-422一樣,其最大傳輸距離約為1219米,最大傳輸速率為10Mbps。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能使用規定最長的電纜長度。隻有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mbps。 4)RS-422與RS-485的網絡安裝注意要點 RS-422可支持10個節點,RS-485支持32個節點,因此多節點構成網絡。網絡拓撲一般采用終端匹配的總線型結構,不支持環形或星形網絡。在構建網絡時,應注意如下幾點: * 采cai用yong一yi條tiao雙shuang絞jiao線xian電dian纜lan作zuo總zong線xian,將jiang各ge個ge節jie點dian串chuan接jie起qi來lai,從cong總zong線xian到dao每mei個ge節jie點dian的de引yin出chu線xian長chang度du應ying盡jin量liang短duan,以yi便bian使shi引yin出chu線xian中zhong的de反fan射she信xin號hao對dui總zong線xian信xin號hao的de影ying響xiang最zui低di。 * 應注意總線特性阻抗的連續性,在阻抗不連續點就會發生信號的反射。下列幾種情況易產生這種不連續性:總線的不同區段采用了不同電纜,或某一段總線上有過多收發器緊靠在一起安裝,再者是過長的分支線引出到總線。 總之,應該提供一條單一、連續的信號通道作為總線。
三、串口插口種類及轉換 chuankoushiyizhongjiekoubiaozhun,taguidinglejiekoudedianqibiaozhun,jiandanshuozhishiwulicengdeyigebiaozhun。meiyouguidingjiekouchajiandianlanyijishiyongdexieyi,suoyizhiyaowomenshiyongdejiekouchajiandianlanfuhechuankoubiaozhunjiukeyizaishijizhonglinghuoshiyong,zaichuankoujiekoubiaozhunshangshiyonggezhongxieyijinxingtongxunjishebeikongzhi。 以yi上shang我wo們men了le解jie了le串chuan口kou的de協xie議yi,而er我wo們men日ri常chang工gong作zuo中zhong接jie觸chu最zui多duo的de是shi實shi際ji的de一yi些xie設she備bei的de外wai部bu接jie口kou,我wo們men如ru何he從cong外wai形xing上shang就jiu知zhi道dao它ta是shi那na種zhong接jie口kou呢ne?製zhi作zuo線xian纜lan各ge針zhen腳jiao如ru何he定ding義yi?上shang麵mian我wo們men知zhi道dao了le串chuan口kouRS-232、RS-422與RS-485標準隻對接口的電氣特性做出規定,而不涉及接插件、電纜或協議,在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協議。從我們實際工作中碰到的使用最多的插口有三種DB9 DB25 RJ45,上shang麵mian三san種zhong插cha口kou插cha件jian都dou可ke以yi用yong作zuo串chuan口kou插cha口kou插cha件jian,也ye可ke以yi通tong過guo線xian纜lan進jin行xing插cha口kou之zhi間jian的de轉zhuan換huan。下xia麵mian我wo們men就jiu三san種zhong插cha口kou的de針zhen腳jiao定ding義yi分fen別bie說shuo明ming,三san個ge插cha口kou之zhi間jian的de轉zhuan換huan也ye隻zhi要yao按an照zhao插cha口kou定ding義yi的de線xian纜lan跳tiao接jie即ji可ke。
PC機常用的RS232串口DB9(公型插座)和DB25(母型插座)接頭如下所示:

其中DB25很少使用,DB9各信號定義如下:
DCD:Carrier Detect 載波檢測
RXD:Receive Data 接收數據
TXD:Transmit Data 發送數據
DTR:Data Terminal Ready 數據終端準備完成
SG:System Ground 信號地
DSR:Data Set Ready 數據準備完成
RTS:Request to Send 發送請求
CTS:Clear to Send 發送清除
RI:Ring Indicator 振鈴指示
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