今天突然想起485來了,想弄個明白。現在總結一下它和另外兩個兄弟的異同。
RS232
概述: RS-232 是美國 電子工業聯盟 (EIA)制定的串行數據通信的接口標準,全稱是 EIA-RS-232 (簡稱232,RS232)。目前很多臺式電腦屁股后面還有它的接口。
接口和連線:rs232最多有25個管腳,但是目前常見的是精簡的9孔(針)接口,臺式機上的就是。雖然如此,常用的只有三根線:寫數據線、讀數據線以及一個地線。常見的rs232是異步全雙工接口,同步的很少用。但是rs232卻只能點對點連接(只能1對1),無法組網。
電氣特性 : 電氣特性如下(RS-232C上傳送的數字量采用負邏輯,且與地對稱)。可見它的電壓不和TTL兼容,因此單片機與上位機通信需要轉換芯片。還有就是rs232要求接口能夠承受-25~25V的電壓而不損壞。
TRANSMITTED SIGNAL
VOLTAGE LEVELS:
Binary 0: +5 to +15 Vdc
(called a “space” or “on”)
Binary 1: -5 to -15 Vdc
(called a “mark” or “off”)
-------------------------------
RECEIVED SIGNAL
VOLTAGE LEVELS:
Binary 0: +3 to +13 Vdc
Binary 1: -3 to -13 Vdc
傳輸速度:典型的波特率是300, 1200, 2400, 9600(約為1K/s), 115200, 19200等bit/s。一般通信兩端設備都要設為相同的波特率,但有些設備也可以設置為自動檢測波特率。理論上的最大傳輸速率不超過460.8K.
傳輸距離:驅動器允許有2500pF的電容負載,通信距離將受此電容限制,例如,采用150pF/m的通信電纜時,最大通信距離為15m;若每米電纜的電容量減小,通信距離可以增加。傳輸距離短的另一原因是RS-232屬單端信號傳送,存在共地噪聲和不能抑制共模干擾等問題,因此一般用于20m以內的通信。
字節幀數據結構:TTL空閑時是高電平,一位起始位(1),4~8位數據位。1~2位停止位(1)。可選的一個奇偶校驗位(數據之后、停止位之前)
RS485
物理接口:
RS485有兩線制和四線制兩種接線,四線制只能實現點對點的通信方式,現很少采用,現在多采用的是兩線制接線方式,這種接線方式為總線式拓樸結構在同一總線上最多可以掛接32個結點。在RS485通信網絡中一般采用的是主從通信方式,即一個主機帶多個從機。很多情況下,連接RS-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。
電器特性:邏輯“0”以兩線間的電壓差為+(2—6) V表示;邏輯“1”以兩線間的電壓差為-(2—6)V表示。接口信號電平比RS-232-C降低了,就不易損壞接口電路的芯片, 且該電平與TTL電平兼容,可方便與TTL 電路連接。
E IA-485僅僅規定了接受端和發送端的電氣特性 。它沒有規定或推薦任何數據協議。EIA-485可以應用于配置便宜的廣域網和采用單機發送,多機接受通信鏈接。它提供高速的數據通信速率。(10m 時35 Mbit/s ;1200m時 100 kbit/s 1200m)。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法對信號進行放大,最多可以加八個中繼,也就是說理論上RS485的最大傳輸距離可以達到9.6公里。如果真需要長距離傳輸,可以采用光纖為傳播介質,收發兩端各加一個光電轉換器,多模光纖的傳輸距離是5~10公里,而采用單模光纖可達50公里的傳播距離。
EIA-485推薦使用在點對點網絡中,線型,總線型,不能是星型,環型網絡。理想情況下EIA-485需要2個終接電阻,其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。沒有特性阻抗的話,當所有的設備都靜止或者沒有能量的時候就會產生噪聲,而且線移需要雙端的電壓差。沒有終接電阻的話,會使得較快速的發送端產生多個數據信號的邊緣,這其中的一些是不正確的。之所以不能使用星型或者環型的拓撲結構是由于這些結構由不必要的反映,過低或者過高的終接電阻可以產生電磁干擾。
EIA-485在使用四線時可以和EIA-422一樣實現 全雙工 。EIA-485可以實現真正的多點通信,在許多情況下并沒有什么用處。在某些限制條件下EIA-485 和EIA-422可以實現相互的連接。
rs422
EIA-422 (過去稱為 RS-422 )是一系列的規定采用4線, 全雙工 ,差分傳輸,多點通信的數據 傳輸協議 。
和 RS-485 不同的是EIA-422不允許出現多個發送端而只能有多個接受端。
距離、長度和節點數:接口的機械特性由 EIA-530 或 EIA-449 規定,然而設備僅有在發送方和接受方成對出現時才存在。電纜的最高傳輸速率為 10 Mbit/s(長度 1.2 米時)或100 kbit/s(長度 1200 米時)。EIA-422不能實現象EIA-485那樣的真正的多點通信,盡管只有一個發送端就可以連接10個接受端。
總結一下:
全雙工:232、422. 半雙工:485
組網能力:422、485.
速度和距離:422、485
多點通信:485.
規定 RS232 RS422 R485
工作方式 單端 差分 差分
節點數 1收、1發 1發10收 1發32收
最大傳輸電纜長度 50英尺 400英尺 400英尺
最大傳輸速率 20Kb/S 10Mb/s 10Mb/s
最大驅動輸出電壓 +/-25V -0.25V~+6V -7V~+12V
最后一問:為什么EIA/RS422不能進行多點通信呢?
rs422是四線雙口(接收端口兩線,發送端口兩線)。只有一臺主機(master),主機的發送端口和所有從機的接收端口連接,主機的接收端口和所有的從機的發送端口相連。因此從機之間不能通信,從機只能發送給主機,也只能從主機接收。這屬于一點對多點的通信。
rs485采用四線制時也是只能一點對多點,但是當采用兩線制時,所有的設備在拓撲結構上是對等的,任何兩個設備都可以通信,成為了多點對多點的通信。
需要指出的是,485協議本身很簡單,沒有總線總裁機制。沒有數據格式定義。這些都留給芯片廠商自己定義。
S-485與RS-422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的,RS-485是-7V至+12V之間,而RS-422在-7V至+7V之間,RS-485接收器最小輸入阻抗為12k,RS-422是4k;RS-485滿足所有RS-422的規范,所以RS-485的驅動器可以用在RS-422網絡中應用。
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