物與物相連,需有“橋梁”,計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī),或者計(jì)算機(jī)與終端相連仍需介質(zhì),它們之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊兩種方式。串行通訊方式因其使用線路少、成本低,特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí),線路多樣性而被廣泛采用。
隨著科技的發(fā)展,通訊接口也越來(lái)越豐富,常見(jiàn)的是RS232、RS422、RS485等,RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫(xiě)。在中國(guó)市場(chǎng),連接計(jì)算機(jī)的端口,目前最常使用的通訊接口有兩種類型:RS232、RS485。同為串口,那么RS232、RS485有什么區(qū)別呢?聽(tīng)聽(tīng)聚英電子的觀點(diǎn)。
一、組成結(jié)構(gòu)
RS232是使用的三芯線通訊,RS485使用的是兩芯線通訊,他們都可以使用DB9接口。具體使用中,RS232傳輸距離較近,RS485傳輸距離比較遠(yuǎn)。
RS232使用3根線(RX、tx、GND),收發(fā)同時(shí)進(jìn)行,效率比RS485高,但是3根線不方便擴(kuò)展組網(wǎng),適合短距離兩個(gè)設(shè)備單點(diǎn)快速通訊。
RS485使用2根線(D+、D-),收發(fā)交替進(jìn)行,2根線方便多個(gè)設(shè)備串接組成網(wǎng)絡(luò),適合多設(shè)備中遠(yuǎn)距離通訊。
二、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
RS232是1:1的通訊,即一對(duì)一。
RS485是1:n的通訊方式,即一對(duì)多。RS485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器,其中有一臺(tái)作為主機(jī),其它作為從機(jī),多臺(tái)從機(jī)是通過(guò)地址碼來(lái)區(qū)分的。
三、編程方面
從單片機(jī)編程角度來(lái)看,RS232和RS485只是驅(qū)動(dòng)芯片不同。?RS485是半雙工,RS232是全雙工,在編程的時(shí)候是有區(qū)別的。
RS485芯片接收和發(fā)送不能同時(shí)進(jìn)行,所以作為主機(jī)的單片機(jī)在發(fā)出指令后,要延時(shí)后再接收數(shù)據(jù)。RS485在發(fā)送時(shí),需要轉(zhuǎn)換成發(fā)送狀態(tài),發(fā)送結(jié)束,再轉(zhuǎn)換在接收狀態(tài)。
半雙工方式:通信雙方設(shè)備既是發(fā)送器,也是接收器,兩臺(tái)設(shè)備可以相互傳送數(shù)據(jù),但某一時(shí)刻則只能向一個(gè)方向傳送數(shù)據(jù)。例如,步話機(jī)是半雙工設(shè)備,因?yàn)樵谝粋€(gè)時(shí)刻只能有一方說(shuō)話。?
全雙工方式:通信雙方設(shè)備既是發(fā)送器,也是接收器,兩臺(tái)設(shè)備可以同時(shí)在兩個(gè)方向上傳送數(shù)據(jù)。例如,電話是全雙工設(shè)備,因?yàn)殡p方可同時(shí)說(shuō)話。
四、串行接口標(biāo)準(zhǔn)
1.平衡傳輸
RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,使用一對(duì)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(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個(gè)邏輯狀態(tài),負(fù)電平在-2~6V,是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號(hào)的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”端是用于控制發(fā)送驅(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí),發(fā)送驅(qū)動(dòng)器處于高阻狀態(tài),稱作“第三態(tài)”,即是有別于邏輯“1”與“O”的第三態(tài)。
接收器也作與發(fā)送端相對(duì)的規(guī)定,收、發(fā)端通過(guò)平衡雙絞線將AA與BB對(duì)應(yīng)相連,當(dāng)在收端AB之間有大于+200mV的電平時(shí),輸出正邏輯電平,小于-200mV時(shí),輸出負(fù)邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6V之間。
RS232,RS422和RS485的區(qū)別,輕松講解串口知識(shí)和應(yīng)用!RS232,RS422和RS485的區(qū)別,輕松講解串口知識(shí)和應(yīng)用!
2. RS-422電氣規(guī)定
RS-422標(biāo)準(zhǔn)全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”,定義了接口電路的特性。實(shí)際上還有一根信號(hào)地線,共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)送驅(qū)動(dòng)器比RS232更強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力,故允許在相同傳輸線上連接多個(gè)接收節(jié)點(diǎn),最多可接10個(gè)節(jié)點(diǎn)。即一個(gè)主設(shè)備(Master),其余為從設(shè)備(Salve),從設(shè)備之間不能通信,所以RS-422支持點(diǎn)對(duì)多地雙向通信。接收器輸入阻抗為4k,故發(fā)端最大負(fù)載能力是10×4k+100Q(終接電阻)。RS-422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道,因此不必控制數(shù)據(jù)方向,各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對(duì)單獨(dú)的雙絞線)實(shí)現(xiàn)。
RS-422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米),最大傳輸速率為10Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達(dá)到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。
RS-422需要一終接電阻,要求其阻值約等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時(shí)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(yuǎn)端。
3. RS-485電氣規(guī)定
由于RS-485是從RS-422基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,所以RS-485許多電氣規(guī)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,二線制可實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)雙向通信。
而采用四線連接時(shí),與RS-422一樣只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多地通信,即只能有一個(gè)主(Master)設(shè)備,其余為從設(shè)備,但比RS-422有改進(jìn),無(wú)論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個(gè)設(shè)備。
RS-485與RS-422的不同還在于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接收器最小輸入阻抗為12k,RS-422是4k;RS-485滿足所有RS-422的規(guī)范,所以RS-485的驅(qū)動(dòng)器可以用在RS-422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)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10Mb/s。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長(zhǎng)雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s。
RS-485需要2個(gè)終接電阻,其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時(shí)可不需終接電阻,即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸總線的兩端。