学工控不得不知的通信接口 RS232 RS422 RS485

看下面这个表格吧

规格RS232 RS422 R485

工作方式 单端 差分 差分

节点数 1收1发1发10收1发32收

传输电缆50英尺400英尺400英尺

传输速率20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s

输出电压+/-25V -0.25V～+6V -7V～+12V

驱动器负载阻抗(Ω) 3K～7K 100 54

摆率(最大值) 30V/μs N/AN/A

接收器输入电压范围 +/-15V-10V～+10V -7V～+12V

接收器输入门限+/-3V +/-200mV+/-200mV

接收器输入电阻(Ω) 3K～7K 4K(最小) ≥12K

驱动器共模电压 N/A-3V～+3V -1V～+3V

接收器共模电压 N/A-7V～+7V -7V～+12V

RS232的传输是点对点的,并且传输距离只有15米.

RS485的传输支持一点对多点,传输距离达到1800米.(采用半双工传输)

RS422跟485的区别在于它传输方式是全双工传输!

1、什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特点？传输电缆长度如何考虑？

答： 计算机与计算机或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。由于串行通讯方式具有使用线路少、成本低，特别是在远程传输时，避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用。在串行通讯时，要求通讯双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通讯。RS-232-C接口（又称EIA RS-232-C）是目前最常用的一种串行通讯接口。它是在1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是"数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准"该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。一般只使用3-9条引线。

（1）接口的电气特性

在RS-232-C中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑"1"，-5- -15V；逻辑"0" +5-+15V。噪声容限为2V。即要求接收器能识别低至+3V的信号作为逻辑"0"，高到-3V的信号作为逻辑"1"

（2）接口的物理结构

RS-232-C接口连接器一般使用型号为DB-25的25芯插头座,通常插头在DCE端,插座在DTE端.一些设备与PC机连接的RS-232-C接口,因为不使用对方的传送控制信号,只需三条接口线,即"发送数据"、"接收数据"和"信号地"。所以采用DB-9的9芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。并行口与串行口的区别是交换信息的方式不同，并行口能同时通过8条数据线传输信息，一次传输一个字节；而串行口只能用1条线传输一位数据，每次传输一个字节的一位。并行口由于同时传输更多的信息，速度明显高于串行口，但串行口可以用于比并行口更远距离的数据传输。

1、25针并行口插口的针脚功能：

针脚 功能针脚 功能

1选通(STROBE低电平) 10确认(ACKNLG低电平)

2数据位0 (DATAO) 11忙(BUSY)

3数据位1 (DATA1) 12却纸(PE)

4数据位2 (DATA2) 13选择(SLCT)

5数据位3 (DATA3) 14自动换行(AUTOFEED低电平)

6数据位4 (DATA4) 15错误观点(ERROR低电平)

7数据位5 (DATA5) 16初始化成(INIT低电平)

8数据位6 (DATA6) 17选择输入(SLCTIN低电平)

9数据位7 (DATA7)18-25地线路(GND)

2.串行口的典型代表是RS-232C及其兼容插口，有9针和25针两类。25针串行口具有20mA电流环接口功能，用9、11、18、25针来实现。其针脚功能如下：

25针串行口的针脚功能：

针脚 功能针脚 功能

1未用

2发出数据(TXD) 11数据发送(一)

3接受数据(RXD) 12-17未用

4请求发送(RTS) 18数据接收(+)

5清除发送(CTS) 19未用

6数据准备好(DSR) 20数据终端准备好比(DTR)

7信号地线路(SG) 21未用

8载波检测(DCD) 22振铃指示精神(RI)

9发送返回(+) 23-24未用

10未用 25接收返回(一)

9针串行口的针脚功能：

针脚 功能针脚 功能

1载波检测(DCD) 6数据准备好(DSR)

2接受数据(RXD) 7请求发送(RTS)

3发出数据(TXD) 8清除发送(CTS)

4数据终端准备好(DTR) 9振铃指示(RI)

5信号地线(SG)

（3）传输电缆长度 由RS-232C标准规定在码元畸变小于4%的情况下，传输电缆长度应为50英尺，其实这个4%的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有99%的用户是按码元畸变10-20%的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过50英尺，其中1号电缆为屏蔽电缆，型号为DECP.NO.9107723内有三对双绞线，每对由22# AWG组成，其外覆以屏蔽网。2号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯电缆。

2、 什么是RS-485接口？它比RS-232-C接口相比有何特点？

答：由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：

（1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。

（2） 传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps。

（3） 接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。

（4） 传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。

1. RS-485的电气特性：逻辑"1"以两线间的电压差为+（2-6）V表示；逻辑"0"以两线间的电压差为-（2-6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片， 且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。

2. RS-485的数据最高传输速率为10Mbps

3. RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。

4. RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总线上只允许连接1个收发器， 即单站能力。而RS-485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）

3、 采用RS485接口时，传输电缆的长度如何考虑？

答：在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例 如：当数据信号速率为600Kbit/S时，采用24AWG电缆，计算可知最大电缆长度是200m，若采用19AWG电缆（线径为0。91mm）则电缆长 度将可以大于200m； 若采用28AWG电缆（线径为0。32mm）则电缆长度只能小于200m。

4、如何实现RS-485/422多点通讯

答：RS-485总线上任何时候只能有一发送器发送。半双工方式，主从只能一个发。全双工方式主站总可发送，从站只能有一个发送。（*RE非和DE控制）

5、有的系统采用MAX483时运行正常，后来改用MAX1480B，发现不能正常运行应考虑什么问题？

答：若检查并确认电路按Data book连接无误情况下，主要应考虑MAX1480B的驱动器使能时间远大于MAX483。MAX1480B驱动器使能时间最大达100μs（典型值为35μs）。所以，MAX1480B从收态转为发送时，在发送数据前应有足够的延时，以保证驱动器有效之后，才发送数据。6、有些用户问，根据RS-485网的要求，匹配电阻应接在最远的站点上。但实际线路连接之后，不知道最远站点是哪一个，应该如何接匹配电阻呢？

答：会出现这种情况，是由于用户组成RS-485网时，没有遵循站点至总线的连线应尽可能短的原则。如果总线布线遵循这一原则，就不存在不知道哪个站点是最远的问题。而且要注意，这样的布线，系统将会工作得不好。

7、曾有一客户反映，他们购买的MAX1480B中，有一些工作不正常。

答：我们对工作不正常的芯片进行抽检，发现这些片子接收器输出端至电源端（Vcc）按标准接3kΩ电阻时，接收器输出低电平时电压偏高，可以达到2V多，甚至接近3V。对于能正常工作的芯片，有的低电平也可达1.6V左右。碰到这种情况，可以建议用户增大该电阻的值，例如增大到10kΩ。

8、"RS-485"是否与"半双工"等同？

答：否，RS-485接口可连接成半双工和全双工两种通信方式，半双工通信芯片有75176，SN751276，SN75LBC184，MAX485，MAX1478，MAX3082，MAX1483，全双工通信的有：N75179，SN75180，MAX488-491，MAX1482等