串口通訊是電氣工程師面對的最基本的一個(gè)通訊方式,最常用的便是RS-232、RS-485。很多初學(xué)者往往搞不清楚RS-232、RS-485的聯(lián)系和區(qū)別,本文將簡單談?wù)勥@幾個(gè)概念的理解,理清它們之間的關(guān)系。
RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口(又稱EIA RS-232)是常用的串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)之一,它是由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)公司、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家于1970年共同制定,其全名為“數(shù)據(jù)終端設(shè)備( DTE)和數(shù)據(jù)通信設(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,對連接器的每個(gè)引腳的信號內(nèi)容和各種信號的電平都加以規(guī)定。后來IBM的PC 機(jī)將RS-232 簡化成了DB-9 連接器,從而成為今天的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。在工業(yè)上,RS-232 口一般只使用RXD(2)、TXD(3)、GND(5) 三條線。
RS-232的特性:
(1)采用負(fù)邏輯傳送。規(guī)定邏輯“1”的電平為-5V~-15 V,邏輯“0”的電平為+5 V~+15 V。選用該電氣標(biāo)準(zhǔn)的目的在于提高抗干擾能力,增大通信距離。RS -232的噪聲容限為2V,接收器將能識(shí)別高至+3V的信號作為邏輯“0”,將低到-3 V的信號作為邏輯“1”;
(2)有靈活的波特率選擇,可以靈活地適應(yīng)不同速率的設(shè)備。RS-232規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)傳送速率有50b/s、75b/s、110b/s、150b/s、300b/s、600b/s、1200b/s、2400b/s、4800b/s、9600b/s、19200b/s,可以靈活地適應(yīng)不同速率的設(shè)備。對于慢速設(shè)備,就可以選擇較低的傳送速率,相反的,就可以選擇較高的傳送速率;
(3)信號線少。在一般應(yīng)用中,只需要用三條信號線(接收線、發(fā)送線和信號地)就能實(shí)現(xiàn)簡單的全雙工通信過程;
(4)傳輸距離有限,雖然最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺,但實(shí)際上只能用在15米左右。
什么是RS-485
RS-485又名TIA-485-A、ANSI/TIA/EIA-485或TIA/EIA-485,是美國電子工業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)在1983年批準(zhǔn)的一個(gè)新的平衡傳輸標(biāo)準(zhǔn)(balanced transmission standard)。它定義了平衡數(shù)字多點(diǎn)系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)器和接收器的電氣特性的標(biāo)準(zhǔn)。使用該標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)能在遠(yuǎn)距離條件下以及電子噪聲大的環(huán)境下有效傳輸信號。在要求通信距離為幾十米到上千米時(shí),就可以采用RS-485串行總線。
RS-485的特性:
(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。接口信號電平降低了,不容易損壞接口電路芯片,且該電平與TTL電平兼容,方便與TTL電路相接;
(2)數(shù)據(jù)最高傳輸速率為:10Mbps(40英尺內(nèi),約12米左右);
(3)RS-485接口采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合,抗共模干擾能力強(qiáng),增加了噪聲抗擾度,減少噪聲輻射;
(4)RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值4000英尺,實(shí)際上可達(dá)3000米;
(5)RS-485接口在總線上允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器,具有多站能力,用戶可以利用單一的RS-485接口建立設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。
RS-232/RS-422/RS-485之間的區(qū)別
(1)RS-232是全雙工的,RS-485是半雙工的;
(2)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;
(3)RS485可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸,而RS-232的傳輸距離很短;
(4)RS-232只允許一對一通信,RS-485接口在總線上是允許連接多個(gè)收發(fā)器。