RS232/RS422/RS485接口大對(duì)比，差別竟然這么大

一、什么是RS－232 接口？

（1） RS－232 的歷史和作用

在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。RS－232－C接口（又稱EIA RS－232－C）是目前最常用的一種串行通訊接口。（“RS－232－C”中的“－C”只不過表示RS－232的版本，所以與“RS－232”簡(jiǎn)稱是一樣的）它是在1970 年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是＂數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)＂該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25 個(gè)腳的DB－25 連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。后來IBM的PC 機(jī)將RS－232 簡(jiǎn)化成了DB－9 連接器，從而成為事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。而工業(yè)控制的RS－232 口一般只使用RXD、TXD、GND 三條線。

（2）RS－232 接口的電氣特性

在RS－232－C 中任何一條信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏輯＂1＂為－3 到－15V；邏輯＂0＂

為＋3 到＋15V 。RS－232－C 最常用的9 條引線的信號(hào)內(nèi)容如下所示：

DB－9 1 2 3 4 5 6 7 8 9

DB－25 8 3 2 20 7 6 4 5 22

定義DCD RXD TXD DTR GND DSR RTS CTS RI

（3） RS－232 接口的物理結(jié)構(gòu)

RS－232－C 接口連接器一般使用型號(hào)為DB－9 插頭座，通常插頭在DCE端，插座在DTE端．

PC 機(jī)的RS－232 口為9 芯針插座。一些設(shè)備與PC 機(jī)連接的RS－232 接口，因?yàn)椴皇褂脤?duì)方的傳送控制信號(hào)，只需三條接口線，即＂發(fā)送數(shù)據(jù)TXD＂、＂接收數(shù)據(jù)RXD＂和＂信號(hào)地GND＂。RS－232 傳輸線采用屏蔽雙絞。

（4） RS－232 傳輸電纜長(zhǎng)度

由RS－232C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4％的情況下，傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為50 英尺，其實(shí)這個(gè)4％的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有99％的用戶是按碼元畸變10－20％的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過50英尺，美國(guó)DEC公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0％而得出下面實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中1 號(hào)電纜為屏蔽電纜，型號(hào)為DECP．NO．9107723 內(nèi)有三對(duì)雙絞線，每對(duì)由22＃ AWG 組成，其外覆以屏蔽網(wǎng)。2 號(hào)電纜為不帶屏蔽的電纜。型號(hào)為DECP．NO．9105856－04是22＃AWG 的四芯電纜。

DEC 公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

波特率bps 1號(hào)電纜傳輸距離（米） 2號(hào)電纜傳輸距離（米）

110 1500 900

300 1500 900

1200 900 900

2400 300 150

4800 300 75

9600 75 75

經(jīng)過許多年來RS－232 器件以及通信技術(shù)的改進(jìn)，RS－232 的通信距離已經(jīng)大大增加。波士電子的RS－232 增強(qiáng)器可以將普通的RS－232 口的通信距離直接延長(zhǎng)到1000米。

二、什么是RS－485 接口？

1．RS－485 的電氣特性： 發(fā)送端：邏輯＂1＂以兩線間的電壓差為＋（2 至6） V 表示；邏輯＂0＂以兩線間的電壓差為－（2 至6）V 表示。接收端：A比B高200mV以上即認(rèn)為是邏輯＂1＂，A 比B 低200mV 以上即認(rèn)為是邏輯＂0＂。

2．RS－485（或 RS－422）的接線

3．RS－485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。但是由于RS－485 常常要與PC 機(jī)的RS－232口通信，所以實(shí)際上一般最高115．2Kbps。又由于太高的速率會(huì)使RS－485 傳輸距離減小，所以往往為9600bps 左右或以下。

4．RS－485 接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾性好。

5．RS－485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為1200米（9600bps時(shí)），實(shí)際上可達(dá)3000米，RS－485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器、即RS－485 具有多機(jī)通信能力，這樣用戶可以利用單一的RS－485 接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS－485 接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://2s4d.com/news/listbylabel/label/RS485">RS485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根信號(hào)線，所以RS485 接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS－485 的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)并沒有規(guī)定RS485 的接口連接器標(biāo)準(zhǔn)、所以采用接線端子或者DB－9、DB－25 等連接器都可以。RS－485 接口是事實(shí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

6．采用RS485 接口時(shí)，傳輸電纜的長(zhǎng)度如何考慮？

答：在使用RS485 接口時(shí)，對(duì)于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)信號(hào)速率的函數(shù)，這個(gè)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所限制。最大電纜長(zhǎng)度與信號(hào)速率的關(guān)系曲線是使用24AWG 銅芯雙絞電話電纜（線徑為0。51mm），線間旁路電容為52。5PF／M，終端負(fù)載電阻為100 歐時(shí)所得出。（引自GB11014－89附錄A）。當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率降低到90Kbit／S 以下時(shí)，假定最大允許的信號(hào)損失為6dBV 時(shí)， 則電纜長(zhǎng)度被限制在1200M。實(shí)際上，在實(shí)用時(shí)是完全可以取得比它大的電纜長(zhǎng)度。當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長(zhǎng)度是不相同的。例如：當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率為600Kbit／S時(shí)，采用24AWG 電纜，最大電纜長(zhǎng)度是200m，若采用19AWG 電纜（線徑為0．91mm）則電纜長(zhǎng)度將可以大于200m； 若采用28AWG 電纜（線徑為0．32mm）則電纜長(zhǎng)度只能小于200m。RS－485的遠(yuǎn)距離通信建議采用屏蔽電纜，并且將屏蔽層作為地線。

三、什么是RS RS－422 接口？

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(hào)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(shí)收和發(fā)（全雙工）。

RS－485 有2 根信號(hào)線：發(fā)送和接收都是A 和B。由于RS－485 的收與發(fā)是共用兩根線所以不能夠同時(shí)收和發(fā)（半雙工）。

能否將RS－422 的Y－A 短接作為RS－485 的A、將RS－422 的Z－B 短接作為RS－485 的B呢？

回答：不一定。

條件是RS－422 必須是能夠支持多機(jī)通信的。波士電子的所有接口轉(zhuǎn)換器的RS－422 口都能夠支持全雙工多機(jī)通信，所以可以這樣簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換為RS－485。

四、RS RS－485 比RS RS－232 232－C 接口相比有何特點(diǎn)？

答：由于RS－232 接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn)：

（1）接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕cTTL 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(shí)，波特率為20Kbps?，F(xiàn)在由于采用新的UART 芯片16C550 等，波特率達(dá)到115．2Kbps。

（3）接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)值為50 米，實(shí)際上也只能用在15米左右。

（5）RS－232 只允許一對(duì)一通信，而RS－485 接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。

（6）一些公司專業(yè)生產(chǎn)的RS485集線器它能夠把一路RS－485或一路RS－232總線分割為4路RS－485總線，或者把四路RS－485信號(hào)匯集到一路RS－485或一路RS－232總線上來。并且每個(gè)端口都獨(dú)立具有光隔、短路、開路保護(hù)功能。在系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，內(nèi)置的控制器能夠及時(shí)的切斷有故障的端口。使RS485集線器保證每一端口都起到獨(dú)立工作，達(dá)到互不干擾的效果。每個(gè)端口可同時(shí)連接32個(gè)接點(diǎn)，可延長(zhǎng)1200米R(shí)S－485信號(hào)，是改變RS－485總線布線中單一結(jié)構(gòu)的最好選擇。