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RS-232、RS-422、RS-485簡介

RS232概述

RS-232接口符合美國電子工業(yè)聯(lián)盟（EIA）制定的串行數(shù)據(jù)通信的接口標準，原始編號全稱是EIA-RS-232（簡稱232，RS232）。它被廣泛用于計算機串行接口外設連接。連接電纜和機械、電氣特性、信號功能及傳送過程。

RS-232-C標準規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

RS232特點：

RS-232是現(xiàn)在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口標準出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點：

（1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片。RS232接口任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。即：邏輯“1”為-3—-15V；邏輯“0”：+3—+15V，噪聲容限為2V。即要求接收器能識別高于+3V的信號作為邏輯“0”，低于-3V的信號作為邏輯“1”，TTL電平為5V為邏輯正，0為邏輯負。與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。

（2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，比特率為20Kbps；因此在51CPLD開發(fā)板中，綜合程序波特率只能采用19200，也是這個原因。

（3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

（4）傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50英尺，實際上也只能用在15米左右。

RS485概述

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。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收，因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)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復。

RS-485采用半雙工工作方式，任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電路須由使能信號加以控制。

RS485特點：

RS-485用于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(lián)網(wǎng)構成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。針對RS-232-C的不足，新標準RS-485具有以下特點：

（1）RS-485的電氣特性：邏輯“1”以兩線間的電壓差+2V~+6V表示，邏輯“0”以兩線間的電壓差-6V~-2V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了，就不容易損壞接口電路芯片，且該電平與TTL電平兼容，刻方便與TTL電路連接。

（2）數(shù)據(jù)最高傳輸速率為：10Mbps

（3）RS-485接口采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力強，即抗噪聲性能好。

（4）RS-485接口的最大傳輸距離標準值4000英尺，實際上可達3000米。

（5）RS-232-C接口在總線上只允許連接一個收發(fā)器，即單站能力；而RS-485接口在總線上只允許連接多達128個收發(fā)器，即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立設備網(wǎng)絡。

RS422概述：

RS-422標準全稱是“平衡電壓數(shù)字接口電路的電氣特性”，它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(qū)動器比RS232更強的驅(qū)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。一個主設備（Master），其余為從設備（Slave），從設備之間不能通信，所以RS-422支持點對多的雙向通信。接收器輸入阻抗為4k，故發(fā)端最大負載能力是10&TImes;4k+100Ω（終接電阻）。

RS-422和RS-485電路原理基本相同，都是以差動方式發(fā)送和接受，不需要數(shù)字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因，這正是二者與RS232的根本區(qū)別，因為RS232是單端輸入輸出，雙工工作時至少需要數(shù)字地線。發(fā)送線和接受線三條線（異步傳輸），還可以加其它控制線完成同步等功能。

RS-422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發(fā)互不影響，而RS485只能半雙工工作，發(fā)收不能同時進行，但它只需要一對雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發(fā)器線路上可連接臺設備。

RS-422的電氣性能與RS-485完全一樣。主要的區(qū)別在于：RS-422有4根信號線：兩根發(fā)送（Y、Z）、兩根接收（A、B）。由于RS-422的收與發(fā)是分開的所以可以同時收和發(fā)（全雙工）；RS-485有2根信號線：發(fā)送和接收。

RS422特性：

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）。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。在短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。

RS-232/RS-422/RS-485三者間的區(qū)別

1、RS232是全雙工的，RS485是半雙工的，RS422是全雙工的。

2、RS485與RS232僅僅是通訊的物理協(xié)議（即接口標準）有區(qū)別，RS485是差分傳輸方式，RS232是單端傳輸方式，但通訊程序沒有太多的差別。

PC機上已經(jīng)配備有RS232，直接使用就行了，若使用RS485通訊，只要在RS232端口上配接一個RS232轉(zhuǎn)RS485的轉(zhuǎn)換頭就可以了，不需要修改程序。

RS232、RS485接口外觀有區(qū)別嗎？

通常 RS-232 接口以9個引腳 (DB-9) 或是25個引腳 (DB-25) 的型態(tài)出現(xiàn)，一般個人計算機上會有兩組 RS-232 接口，分別稱為 COM1 和 COM2。

連接器使用型號為DB-25的25芯插頭座。一些設備與PC機連接的RS-232接口，因為不使用對方的傳送控制信號，只需三條接口線，即“發(fā)送數(shù)據(jù)”、“接收數(shù)據(jù)”和“信號地”。所以采DB-9的9芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。

S485無具體的物理形狀，根據(jù)工程的實際情況而采用的接口。

RS232是標準接口，為D形9針頭，所連接設備的接口的信號定義是一樣的，其信號定義如下：

RS-232只允許一對一通信（單站能力）。

RS-485接口在總線上是允許連接多達128個收發(fā)器（具有多站能力）。

由于PC機默認的只帶有RS232接口，有兩種方法可以得到PC上位機的RS485電路：

（1）通過RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路將PC機串口RS232信號轉(zhuǎn)換成RS485信號，對于情況比較復雜的工業(yè)環(huán)境最好是選用防浪涌帶隔離珊的產(chǎn)品。

（2）通過PCI多串口卡，可以直接選用輸出信號為RS485類型的擴展卡。

計算機通過RS232-RS485轉(zhuǎn)換器，依次連接多臺485設備（門禁控制器），采用輪詢方式，對總線上的設備輪流進行通訊。

接線標示是485+485-，分別對應鏈接設備（控制器）的485+485-。

通訊距離：最遠的設備（控制器）到計算機的連線理論上的距離是1200米，建議客戶控制在800米以內(nèi)，能控制在300米以內(nèi)效果最好。如果距離超長，可以選購485中繼器（延長器）（請向?qū)I(yè)的轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)公司購買，中繼器的放置位置是在總線中間還是開始，請參考相關廠家的說明書。）選購中繼器理論上可以延長到3000米。

負載數(shù)量：即一條485總線可以帶多少臺設備（控制器），這個取決于控制器的通訊芯片和485轉(zhuǎn)換器的通訊芯片的選型，一般有32臺，64臺，128臺，256臺幾種選擇，這個是理論的數(shù)字，實際應用時，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，通訊距離等因素，負載數(shù)量達不到指標數(shù)。微耕公司控制器和轉(zhuǎn)換器按256臺設計，實際建議客戶每條總線控制在80臺以內(nèi)。

485通訊總線（必須用雙絞線，或者網(wǎng)線的其中一組），如果用普通的電線（沒有雙絞）干擾將非常大，通訊不暢，甚至通訊不上。

每臺控制器設備必須手牽手地串下去，不可以有星型連接或者分叉。如果有星型連接或者分叉，干擾將非常大，通訊不暢，甚至通訊不上。