RS-232、RS-422 和 RS-485 之间有什么区别?

2021-08-25 15:04:01 admin 48

RS232 概述

RS-232 接口符合电子工业联盟 (EIA) 制定的串行数据通信接口标准。原编号为EIA-RS-232(232,简称RS232)。广泛用于计算机串行接口外设连接。连接电缆和机械、电气、信号和传输过程。

RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。


RS232 特性

RS-232 是主流的串行通讯接口之一。由于RS232接口标准出现较早,难免存在不足,主要有以下四点:

(1)接口信号电平高,容易损坏接口电路芯片。RS232 接口上任意一条信号线的电压都是负逻辑关系。即:逻辑“1”为-3-15V;逻辑为“0”:+3 – +15V,噪声容限为 2V。即要求接收器识别高于+3V的信号为逻辑“0”,低于-3V的信号为逻辑“1”,TTL电平为5V为逻辑正,0为逻辑消极的。与TTL电平不兼容,需要电平转换电路连接到TTL电路。

(2)传输速率低。异步传输时,比特率为20Kbps;因此,在51CPLD开发板中,集成程序波特率只能是19200,这也是原因。

(3)接口采用信号线和信号返回串组成共地传输形式。这种标准地传输容易产生共模干扰,因此抗噪能力较弱。

(4)传输距离有限。最大传输距离为 50 英尺。它只能达到约15米。

RS485 概述

RS-485串行总线广泛用于通信距离必须为几十米到几公里的场合。RS-485 使用平衡传输和差分接收,因此它可以拒绝共模干扰。除了总线收发器的高灵敏度外,它还可以检测低至200mV的电压,从而恢复千米以外的传输信号。
RS-485 使用半双工操作模式,并且在任何时间只发送一个点。因此,发射电路必须由使能信号控制。

RS485 特性

RS-485对于多点互连非常方便,可以节省很多信号线。应用 RS-485 可以联网形成一个分布式系统,最多允许 32 个驱动器和 32 个接收器并行连接。针对RS-232-C的不足,新标准RS-485具有以下特点:

  • RS-485的电气特性:逻辑“1”用两线电压差+2V~+6V表示,逻辑“0”用两线电压差-6V~-2V表示。接口信号电平低于RS-232-C,不易损坏接口电路芯片。电平兼容TTL电平,方便与TTL电路连接。

  • 最高数据传输速率为:10Mbps

  • RS-485接口采用平衡驱动器和差分接收器相结合,具有抗共模干扰能力,即抗噪声性能好。

  • RS-485接口的最大传输距离为4000英尺,实际可达3000米。

  • RS-232-C 接口只允许一个收发器连接到总线,即单站能力。相比之下,RS-485接口最多只允许总线上连接128个收发器,即多站能力。用户 可以使用单个 RS-485 接口快速建立设备网络。

RS422 概述

RS-422标准的全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。有一个信号地,共5条线。由于接收器采用高输入阻抗,传输驱动器具有比RS232更重要的驱动能力,它可以在同一条传输线上连接多个接收节点,最多可以连接10个节点。一个主设备(Master)和其余的从设备(Slave),从设备之间不能互相通讯,所以RS-422支持点对多向的双向通讯。接收器输入阻抗为4k,所以发射器最大负载能力为10&TImes;4k + 100Ω(终端电阻)。

RS-422 和 RS-485 电路具有相同的原理。它们以差分模式发送和接收,不需要数字地。差分操作是相同速率条件下传输距离远的根本原因。这就是 RS-422、RS-485 和 RS232 的真正区别,因为 RS232 是单端输入和输出,双工操作至少需要数字地。发送线和接受线三(异步传输)。您还可以添加其他控制线来完成同步等功能。

RS-422通过两对双绞线可以全双工工作和接收。RS485只能半双工工作,不能同时进行收发,而只需要一对双绞线。RS422 和 RS485 可以以 19kpbs 传输 1200 米。设备可以连接到新收发器上的线路。

RS-422 的电气性能与 RS-485 相同。主要区别在于 RS-422 有四根信号线:两根发送(Y、Z)和两根接收(A、B)。由于RS-422的接收和发送是分开的,所以可以同时接收和发送(全双工);RS-485有两条信号线:发送和接收。

RS422 特性

由于 RS-422 四线接口使用单独的发送和接收通道,因此无需控制数据方向。设备之间任何必要的信号交换都可以在软件模式(XON/XOFF 握手)或硬件模式(一对单独的对)下完成。绞线)。RS-422 的最大传输距离为 4000 英尺(约 1219 米),最大传输速率为 10 Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下有可能达到最大传输距离。最高传输速率只能在非常短的距离内实现。典型的 100 米双绞线的最大传输速率仅为 1 Mb/s。

RS-422 需要一个终端电阻器,其电阻值大约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输中,不需要端接电阻。即300米以下一般不需要端接电阻。终端电阻连接到传输电缆的最远端。

RS423 概述

RS-423,即RS/EIA/TIA-423,是一种串行通信标准,具有优于RS232的增强功能。它定义了一个非平衡(单端)接口,类似于 RS-232,具有单个单向传输驱动器,并允许多达 10 个接收器。它通常用集成电路技术实现,也可以用于 DTE 和 DCE 之间的串行二进制信号交换。

RS-422 支持多点连接,而 RS-423 仅支持点对点链接。RS-422 专为智能设备的直接连接而设计。相比之下,RS-423 旨在增强 RS-232 并充当 RS-422 和 RS-232 之间的中介。RS-423 和 RS-232 具有使用公共接地的设备的所有缺点,这会降低设备通信并可能导致潜在的通信故障,其原因通常无法确定。在这方面,通过双绞线连接的 RS-422、RS-485 和以太网更胜一筹。由于RS-423的缺点,在业界并不受欢迎。

RS-232、RS-422 和 RS-485 之间有什么区别?

5g/4g工业路由网关

  • RS232为全双工,RS485为半双工,RS422为全双工。

  • RS485和RS232只是通讯的物理协议(即接口标准),RS485是差分传输方式,RS232是单端传输方式,但是通讯方案没有太大区别。

电脑已经配备了RS232,可以直接使用。如果使用RS485通讯,只需在RS232口连接一个RS232转RS485转换头即可,无需修改程序。

阅读 RS-232 与 RS-422 与 RS-485 的特点和区别

RS-232 只允许一对一通讯(单站能力)

阅读 RS-232 与 RS-422 与 RS-485 的特点和区别

RS-485 接口允许总线上多达 128 个收发器(具有多站功能)

阅读 RS-232 与 RS-422 与 RS-485 的特点和区别

由于PC机默认只有RS232接口,因此PC主机的RS485电路有两种获取方式:

(1)通过RS232/RS485转换电路将PC串口的RS232信号转换为RS485信号。对于情况复杂的工业环境,最好使用带有隔离的防浪涌产品。

(2)通过PCI多口串口卡,输出信号可直接选择为RS485型扩展卡。

计算机通过RS232-RS485转换器连接多台485设备(门禁控制器),依次轮询总线上的设备。

接线标签为485+485-,对应链接设备(控制器)的485+485-。

通讯距离: 最远的设备(控制器)与电脑的距离理论上为1200米。我们建议客户控制在800米以内,最好控制在300米以内。如果距离太远,可以购买485中继器(扩展器)(请向专业的转换器厂商购买,中继器放置在总线中间或开始处,请参考厂商手册。)中继器理论上可以扩展到3000米。

负载数: 485总线可以承载多少个设备(控制器)。这取决于选择控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片。一般有32、64、128、256,这种选择就是理论数。在实际应用中,根据现场环境、通信距离等因素,负载数未达到指标数。微农公司控制器和转换器设计256台,实际建议客户控制每条总线80台以内。

485通讯总线(必须是双绞线,或者网线中的一根),如果用普通线(不扭),干扰会很大,通讯不顺畅,甚至无法通讯。

每个控制器设备必须手拉手,不得有星形连接或分叉。如果是星形连接或分叉,干扰会很大,通信会很差,甚至无法传输。

下图显示了 RS-232、RS-422、RS423 和 RS-485 之间的比较

规格

RS-232

RS-423

RS-422

RS-485

运作方式



差异化

差异化

一条线路上的驱动器和接收器的总数

1 驱动器
1 RECVR

1 驱动器
10 RECVR

1 驱动器
10 RECVR

1 驱动程序
32 RECVR

最大电缆长度

50 英尺。

4000 英尺。

4000 英尺。

4000 英尺。

最大数据速率

460kb/s

100kb/s

10Mb/s

30Mb/s

最大驱动器输出电压

+/-25V

+/-6V

-0.25V 至 +6V

-7V 至 +12V

驱动器输出信号电平(最小负载)

已加载

+/-5V 至 +/-15V

+/-3.6V

+/-2.0V

+/-1.5V

驱动器输出信号电平(空载最大值)

卸载

+/-25V

+/-6V

+/-6V

+/-6V

驱动器负载阻抗(欧姆)

3k 到 7k

>=450

100

54

最大。高阻抗状态下的驱动器电流

开机

不适用

不适用

不适用

+/-100uA

最大。高阻抗状态下的驱动器电流

关机

+/-6mA @ +/-2v

+/-100uA

+/-100uA

+/-100uA

压摆率(最大)

30V/微秒

可调

不适用

不适用

接收器输入电压范围

+/-15V

+/-12V

-10V 至 +10V

-7V 至 +12V

接收器输入灵敏度

+/-3V

+/-200mV

+/-200mV

+/-200mV

接收器输入电阻(欧姆)

3k 到 7k

4k 分钟

4k 分钟

>=12k

结论

RS232、RS422、RS423和RS485本质上都是物理层协议。它们都是串行通信协议,是无处不在的设备接口。串行接口广泛用于电子和嵌入式系统,通常用于远程获取设备数据或远程控制。它们改变了信号的传输方式,无论是 PC、微控制器,还是使用串行通信协议或 TTL 电平传输的串行通信。它们都需要通过通信转换芯片转换为RS232、RS422、RS423或RS485信号。

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