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RS-232/485/422总线概述
发布时间:2011-12-20
    CIA 232-D协议是美国电子工业协会于1987制定,在于1969年制定的EIA 232-C协议标准上制定的,分别为第三版和第四版,因为两者差别不大,在物理接口标准上基本上成为等同标准,人们将其通称为“RS-232标准

    RS-232
接口有DB25接口和DB9接口两种,现在普通使用的基本上都是DB9接口,DB25接口基本上不再使用,DB9接口定义如下(1.载波检测,2.接收数据,3.发送数据,4.数据终端准备就绪,5.信号地,6.调制解调器就绪,7.请求发送,8.允许发送,9.振铃提示),RS-232串口相互连接分为通过Modem连接和无Modem连接,由于以太网,RS-485总线,CAN总线等总线的普及,通过Modem连接做较长距离通信已经基本上不再使用。无Modem连接即直接连接则分为握手连接和无握手连接,无握手连接直接使用235三个针脚就可以使用,而握手连接则是必须使用请求发送,允许发送,准备就绪等信号,握手连接又称全信号连接。由于RS-232使用单端非差分电路,多条线路共用一个接地线,长距离传输时,不同节点的接地线电平差异可能会达到几伏,有可能导致信号的误读,从而导致RS-232传输距离不能超过15米,传输速率不能超过110Kbps.

    由于工业现场通信节点多,位置分散,通信距离远,要求使用最少的线材完成相应的通信任务。根据相关的要求,人们开发出利用两根导线实现多节点互联的EIA RS-485总线标准。RS-485总线采用差分平衡电路,即一条导线上的电压是另外一条导线的电压的取反值,接收器输入电压为两根导线电压的差值。由于其在两条线路上传递的是大小相同,方向相反的电流,而噪声电压对于线路的影响都是同时出现,两条线路的噪声电压相互抵消,极大的削弱噪声的影响。差分平衡电路不受节点之间的地平电压差的影响,EIA 485没有规定引脚定义,信号功能,只需保持两根信号线相邻,在同一个双绞线中,引脚A,B不能互换就可以了,所以在工业现场使用过程中,RS-485接口没有标准的规范,有可能是DB9,也有可能是RJ45/RJ11,但是用的最多的还是工业接线端子。由于RS-485总线采用差分平衡电路,极大的抑制噪声干扰,有极强的抗共模干扰能力,输入电压检测灵敏度为200毫伏(电压信号可以在极远距离进行恢复),使得RS-485的传输距离可以达到1200米(传输速率在110Kbps情况下)。最大传输速率10Mbps(传输距离12米)。RS-485支持多点通信,多个驱动器和接收器共享一条信号通道,在半双工连接模式下,只能有一个驱动器工作,多个驱动器同时启用,会产生线竞争(导致通信失败),同时容易产生大电流,可能导致芯片烧毁。一般485芯片建议使用限流和过热关闭功能保护芯片。

    RS-232
接口由于采用单端非差分电路,只能支持点对点数据通信,由于其线路共用接地线,导致其通信距离短,一般只用于计算机与设备的短距通信,而RS-485由于采用差分平衡电路,传输距离可以达到1200米(如通过485中继器延长通信距离,通信距离可以成倍的增加),并支持多点通信,被大规模的应用于工业数据通信(一般计算机都没有RS-485接口,只有标配RS-232接口,如需利用计算机控制RS-485总线网络,则需要RS232-RS485转换器将其做相应转换)。
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