RS-232和RS-485接口之比較

RS-232

1970年，RS-232接口問(wèn)世，它是世界上最早出現(xiàn)的串行接口，只能支持一對(duì)一的傳輸。起初，它是被當(dāng)做用來(lái)連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)的一個(gè) 方法，經(jīng)常連接視頻終端、計(jì)算機(jī)和調(diào)制解調(diào)器。RS-232接口第一次出現(xiàn)在個(gè)人電腦上時(shí)，被稱之為串行端口，被用來(lái)連接到打印機(jī)或其它設(shè)備。今天，它仍 然被廣泛應(yīng)用于嵌入式計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)、科學(xué)儀器以及各種工業(yè)控制設(shè)備中。

RS-232標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定邏輯一的電平在-3 V和-25 V之間，而邏輯零的電平在+3 V和+25 V之間，其接近零的電平是無(wú)效的(如圖一)。邏輯一規(guī)定為負(fù)電平，有效負(fù)電平的信號(hào)狀態(tài)稱為傳號(hào)marking，它的功能意義為OFF;邏輯零規(guī)定為正電 平，有效正電平的信號(hào)狀態(tài)稱為空號(hào)spacing，它的功能意義為ON。通常情況下，邏輯一和邏輯零最低電壓值會(huì)在±5 V間波動(dòng)，其最高電壓值通常在±12 V或±15 V間。

連接RS-232接口的電纜介質(zhì)一般有兩種–平行導(dǎo)線或雙絞線。其電纜的長(zhǎng)度一般不能超過(guò)15m，以便于限制數(shù)據(jù)的最大傳輸速率。不過(guò)，在應(yīng)用于數(shù) 據(jù)傳輸速率很低的情況下，電纜長(zhǎng)度可長(zhǎng)于15m。在連接電纜進(jìn)行傳輸時(shí)，電纜之間的電容需限制在2500 pF內(nèi)，這樣就可以將數(shù)據(jù)速率控制在20 kbits/s左右。但由于數(shù)據(jù)傳輸速率很低，且無(wú)匹配發(fā)電機(jī)和負(fù)載阻抗來(lái)減輕數(shù)據(jù)的衰減，因此，連接的該電纜通常不會(huì)被視為正規(guī)傳輸線。

另外，RS-232還指定了20個(gè)不同的信號(hào)連接，由25個(gè)D-sub(微型D類)管腳構(gòu)成的DB-25連接器。但出于節(jié)省資金和空間的考慮，這種 連接器現(xiàn)在已經(jīng)很少有人使用了，取而代之的是9管腳的D-sub或者是DB-9型連接器。一般九針連接器上使用的控制信號(hào)如下：

數(shù)據(jù)載波檢測(cè)(DCD)：DCE端通知DTE端其正在接收一個(gè)有效信號(hào)。

數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好(DSR)：DCE端通知DTE端其已準(zhǔn)備好接收信號(hào)。

接受數(shù)據(jù)(RD)：從DTE接收到的實(shí)際信號(hào)。

請(qǐng)求發(fā)送(RTS)：在DTE端的信號(hào)告訴DCE已準(zhǔn)備發(fā)射。

發(fā)送數(shù)據(jù)(TD)：從DTE端發(fā)送的信號(hào)。

清除發(fā)送(CTS)：DCE端通知DTE端其已準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備(DTR)：從DTE端到DCE端指示準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。

振鈴指示(RI)：此行是在舊的調(diào)制解調(diào)器連接使用，但現(xiàn)在已不再使用。

公共接地：所有信號(hào)接地連接。

RS-485

RS-485現(xiàn)在通常被稱為T(mén)IA-485，能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)間的連接，還可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)間的連接。相對(duì)于RS-232來(lái)說(shuō)，RS-485各方面的 功能和都有所擴(kuò)展：其數(shù)據(jù)傳輸速率更高，接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器，此外還具有雙向通信的能力。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定邏輯一的電平不得低于 –200 mV，邏輯零的電平不得低于+200 mV。兩端的電壓差最小為0.2V以上時(shí)有效，但只要電壓范圍-7-+12V之間，網(wǎng)絡(luò)都可以正常工作。

RS-485標(biāo)準(zhǔn)的傳輸介質(zhì)為#22或#24 AWG實(shí)芯線的雙絞電纜，如果進(jìn)行全雙工操作則需使用四線雙絞線。它可通過(guò)雙絞線進(jìn)行高電壓差分平衡傳輸，最大傳輸距離可超過(guò)1200m。理想情況下 EIA-485需要2個(gè)終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗，以防止數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)錯(cuò)誤。很多情況下，連接RS-485通信鏈路時(shí)只是簡(jiǎn)單地用一對(duì) 雙絞線將各個(gè)接口的“A”、“B”端連接起來(lái)。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9(孔)，與鍵盤(pán)連接 的鍵盤(pán)接口RS485采用DB-9(針)。

應(yīng)用領(lǐng)域

RS-232現(xiàn)在一般應(yīng)用于數(shù)據(jù)傳輸率低的短距離傳輸中，在嘈雜的環(huán)境也能有效工作，比如工廠、公共站點(diǎn)等，其常用設(shè)備有低速調(diào)制解調(diào)器、工業(yè)控制 設(shè)備、可編程邏輯控制器(PLC)、計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)機(jī)床、機(jī)器人、嵌入式控制電腦、醫(yī)療儀器及設(shè)備以及嵌入式控制器開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。RS-485則常用于 數(shù)據(jù)傳輸速率高的長(zhǎng)距離傳輸中，常用設(shè)備有銷售點(diǎn)終端(POS)、計(jì)量?jī)x器和大型專用自動(dòng)化機(jī)器等。

但在平常的應(yīng)用中，我們經(jīng)常需要在兩個(gè)不同的接口類型間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這時(shí)我們可以使用現(xiàn)在流行的USB接口，可以幫助我們轉(zhuǎn)換到RS-232接口和RS-485接口。

綜上所述，RS-232適合短距離低速率的傳輸要求，而RS-485則適合于長(zhǎng)距離傳輸。RS-485是針對(duì)RS-232接口的不足出現(xiàn)的新的接口標(biāo)準(zhǔn)，因其具有的良好抗噪聲干擾能力和多站能力，現(xiàn)已成為首選標(biāo)準(zhǔn)。