物與物相連,需有“橋梁”,計算機與計算機,或者計算機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,特別是在遠程傳輸時,線路多樣性而被廣泛采用。
隨著科技的發(fā)展,通訊接口也越來越豐富,常見的是RS232、RS422、RS485等,RS是英文“推薦標準”的縮寫。在中國市場,連接計算機的端口,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?聽聽聚英電子的觀點。
一、組成結構
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。
RS232使用3根線(RX、tx、GND),收發(fā)同時進行,效率比RS485高,但是3根線不方便擴展組網(wǎng),適合短距離兩個設備單點快速通訊。
RS485使用2根線(D+、D-),收發(fā)交替進行,2根線方便多個設備串接組成網(wǎng)絡,適合多設備中遠距離通訊。
二、網(wǎng)絡結構
RS232是1:1的通訊,即一對一。
RS485是1:n的通訊方式,即一對多。RS485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器,其中有一臺作為主機,其它作為從機,多臺從機是通過地址碼來區(qū)分的。
三、編程方面
從單片機編程角度來看,RS232和RS485只是驅動芯片不同。?RS485是半雙工,RS232是全雙工,在編程的時候是有區(qū)別的。
RS485芯片接收和發(fā)送不能同時進行,所以作為主機的單片機在發(fā)出指令后,要延時后再接收數(shù)據(jù)。RS485在發(fā)送時,需要轉換成發(fā)送狀態(tài),發(fā)送結束,再轉換在接收狀態(tài)。
半雙工方式:通信雙方設備既是發(fā)送器,也是接收器,兩臺設備可以相互傳送數(shù)據(jù),但某一時刻則只能向一個方向傳送數(shù)據(jù)。例如,步話機是半雙工設備,因為在一個時刻只能有一方說話。?
全雙工方式:通信雙方設備既是發(fā)送器,也是接收器,兩臺設備可以同時在兩個方向上傳送數(shù)據(jù)。例如,電話是全雙工設備,因為雙方可同時說話。
四、串行接口標準
1.平衡傳輸
RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,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(fā)送驅動器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個邏輯狀態(tài),負電平在-2~6V,是另一個邏輯狀態(tài)。另有一個信號的C,在RS-485中還有一“使能”端,而在RS-422中這是可用可不用的?!笆鼓堋倍耸怯糜诳刂瓢l(fā)送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當“使能”端起作用時,發(fā)送驅動器處于高阻狀態(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)送端相對的規(guī)定,收、發(fā)端通過平衡雙絞線將AA與BB對應相連,當在收端AB之間有大于+200mV的電平時,輸出正邏輯電平,小于-200mV時,輸出負邏輯電平。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,輕松講解串口知識和應用!RS232,RS422和RS485的區(qū)別,輕松講解串口知識和應用!
2. RS-422電氣規(guī)定
RS-422標準全稱是“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。實際上還有一根信號地線,共5根線。由于接收器采用高輸入阻抗和發(fā)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(jié)點,最多可接10個節(jié)點。即一個主設備(Master),其余為從設備(Salve),從設備之間不能通信,所以RS-422支持點對多地雙向通信。接收器輸入阻抗為4k,故發(fā)端最大負載能力是10×4k+100Q(終接電阻)。RS-422四線接口由于采用單獨的發(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(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。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能達到最大傳輸距離。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(guī)定
由于RS-485是從RS-422基礎上發(fā)展而來的,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,二線制可實現(xiàn)真正的多點雙向通信。
而采用四線連接時,與RS-422一樣只能實現(xiàn)點對多地通信,即只能有一個主(Master)設備,其余為從設備,但比RS-422有改進,無論四線還是二線連接方式總線上可多接到32個設備。
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的驅動器可以用在RS-422網(wǎng)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10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s。
RS-485需要2個終接電阻,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。