RS232与RS485 RS422的概述和区别

最近工作中接触到串口相关的工作针对目前接触到的RS232、RS485、RS422进行一次总结和对比

一、RS232的概述

RS232为串行数据通信的接口标准

标准规定的数据传送的波特率有:50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200

1 特点:

(1)接口电平值较高,易损坏接口电路芯片; 1 : -15v ~ -3v 0: 3v ~ 15v
(2)传输速率低
(3)接口使用一根信号线和一根信号返回线构成共地的传输形式,这种共地传输容易产生干扰
(4)传输距离有限,最大传输距离为大约15米
(5)总线只允许连接一个收发器
(6)采用三芯双绞线,三芯屏蔽线

2、引脚图:

RS232与RS485 RS422的概述和区别_第1张图片

3、以公头为例说明各个引脚的作用如下表:

引脚编号 功能描述
1 DCD 数据载波检测
2 RxD接收数据
3 TxD发送数据
4 数据终端就绪
5 GND接地线
6 数据发送就绪
7 发送数据请求
8 清除发送
9 铃声指示

二、RS485的概述

RS485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制工模干扰的能力,加上总线收发器具有高灵敏度能检测低至200mv的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复
采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此发送电路须由使能信号加以控制;
RS485在用于多点互联时非常方便。可以省略很多信号线,应用RS485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。

1、特点:

(1)电气特性 1: 2v~6v; 0:-6v ~ -2v 接口电平比RS232降低了
(2)数据最高传输速率为: 10Mbps
(3)接口采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗公模干扰能力强,即抗噪声性能好
(4)传输距离长,可达大约3000米
(5)总线上允许连接多大128个收发器,即具备多站能力,用户可以利用单一的RS485接口方便的建立设备网络
(6)采用一根两芯双绞线,两芯屏蔽线

2、引脚接线说明(公头)

引脚编号 功能描述
1 Data-
2 Data+
3 缺省 NC
4 缺省 NC
5 GND接地线
6 缺省 NC
7 缺省 NC
8 缺省 NC
9 缺省 NC

三、RS422概述

RS-422标准全称是“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。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。一个主设备(Master),其余为从设备(Slave),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。

RS422与RS485的电气特征基本相同,RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响。
RS232与RS485 RS422的概述和区别_第2张图片
RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在短距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。

1、 引脚接线说明:(公头)

引脚编号 功能描述
1 TX-
2 TX+
3 RX+
4 RX-
5 GND接地线
6 RTS-
7 RTS+
8 CTS+
9 CTS-

四、RS-232/RS-422/RS-485三者间的区别

1、RS232是全双工的,RS485是半双工的,RS422是全双工的。
2、RS485与RS232仅仅是通讯的物理协议(即接口标准)有区别,RS485是差分传输方式,RS232是单端传输方式,但通讯程序没有太多的差别
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:
  (1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
  (2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
  计算机通过RS232-RS485转换器,依次连接多台485设备(门禁控制器),采用轮询方式,对总线上的设备轮流进行通讯。
  接线标示是485+485-,分别对应链接设备(控制器)的485+485-。
  通讯距离:最远的设备(控制器)到计算机的连线理论上的距离是1200米,建议客户控制在800米以内,能控制在300米以内效果最好。如果距离超长,可以选购485中继器(延长器)(请向专业的转换器生产公司购买,中继器的放置位置是在总线中间还是开始,请参考相关厂家的说明书。)选购中继器理论上可以延长到3000米。
  负载数量:即一条485总线可以带多少台设备(控制器),这个取决于控制器的通讯芯片和485转换器的通讯芯片的选型,一般有32台,64台,128台,256台几种选择,这个是理论的数字,实际应用时,根据现场环境,通讯距离等因素,负载数量达不到指标数。微耕公司控制器和转换器按256台设计,实际建议客户每条总线控制在80台以内。
  485通讯总线(必须用双绞线,或者网线的其中一组),如果用普通的电线(没有双绞)干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。
  每台控制器设备必须手牵手地串下去,不可以有星型连接或者分叉。如果有星型连接或者分叉,干扰将非常大,通讯不畅,甚至通讯不上。

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