RS232,RS422,RS485的區(qū)別和RS485通訊線纜注意事項
1、RS-232-C是美國電子工業(yè)協(xié)會EIA(Electronic Industry
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201808/385554.htmAssociation)制定的一種串行物理接口標準。RS是英文“推薦標準”的縮寫,232為標識號,C表示修改次數(shù)。RS-232-C總線標準設有25條信號線,包括一個主通道和一個輔助通道,在多數(shù)情況下主要使用主通道,對于一般雙工通信,僅需幾條信號線就可實現(xiàn),如一條發(fā)送線、一條接收線及一條地線。RS-232-C標準規(guī)定的數(shù)據(jù)傳輸速率為每秒50、75、
100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS-232-C標準規(guī)定,驅(qū)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(nèi)的通信。
2、RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485 串行總線標準。RS-485采用平衡發(fā)送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發(fā)器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處于發(fā)送狀態(tài),因此,發(fā)送電路須由使能信號加以控制。RS-485用于多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485 可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng),其允許最多并聯(lián)32臺驅(qū)動器和32臺接收器。
3、RS422總線,RS485和RS422電路原理基本相同,都是以差動方式發(fā)送和接受,不需要數(shù)字地線。差動工作是同速率條件下傳輸距離遠的根本原因,這正是二者與RS232的根本區(qū)別,因為RS232是單端輸入輸出,雙工工作時至少需要數(shù)字地線 發(fā)送線和接受線三條線(異步傳輸),還可以加其它控制線完成同步等功能。RS422通過兩對雙絞線可以全雙工工作收發(fā)互不影響,而RS485只能半雙工工作,發(fā)收不能同時進行,但它只需要一對雙絞線。RS422和RS485在19kpbs下能傳輸1200米。用新型收發(fā)器線路上可連接臺設備。
以往,PC與智能設備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式,主要取決于設備的接口規(guī)范。但RS232、RS485只能代表通訊的物理介質(zhì)層和鏈路層,如果要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問,就必須自己編寫通訊應用程序,但這種程序多數(shù)都不能符合ISO/OSI的規(guī)范,只能實現(xiàn)較單一的功能,適用于單一設備類型,程序不具備通用性。在RS232或RS485設備聯(lián)成的設備網(wǎng)中,如果設備數(shù)量超過2臺,就必須使用RS485做通訊介質(zhì),RS485網(wǎng)的設備間要想互通信息只有通過“主(Master)”設備中轉(zhuǎn)才能實現(xiàn),這個主設備通常是PC,而這種設備網(wǎng)中只允許存在一個主設備,其余全部是從(Slave)設備。而現(xiàn)場總線技術是以ISO/OSI模型為基礎的,具有完整的軟件支持系統(tǒng),能夠解決總線控制、沖突檢測、鏈路維護等問題。現(xiàn)場總線設備自動成網(wǎng),無主/從設備之分或允許多主存在。在同一個層次上不同廠家的產(chǎn)品可以互換,設備之間具有互操作性。
一、布線
走線走得好,可以很大程度減少干擾的影響,提高通訊的可靠性,但我們在實踐中往往對此認識不足。如為了走線方便,把網(wǎng)線放在電源線的線槽里,或在天花板走線時經(jīng)過日光燈等干擾源,這樣走線是不對的。實際上干擾源對相鄰網(wǎng)線的干擾,主要是通過磁場和電場的作用,按照電磁理論,干擾源對網(wǎng)線的感應與距離的平方成反比,因此,網(wǎng)線離干擾源那怕遠離10厘米,網(wǎng)線受到的干擾都會明顯減弱。
綜上所述,走線應遵循兩個原則:
遠離電源線,日光燈等干擾源;
當網(wǎng)線不能與電源線等干擾源避開時網(wǎng)線應與電源線垂直,不能平行,并采用質(zhì)量高的雙絞線走線。
二、終端
接上 120Ω 電阻
三、通訊速率
通訊速率快慢在我們通訊系統(tǒng)中是以波特率的高低來衡量。我們選擇的原則是:距離短可以選擇較高的波特率,距離長則選擇較低的波特率。當我們選擇較低的波特率時,如果發(fā)現(xiàn)比正常速度(同樣波特率相比較)慢得多,很可能線路已受到干擾,數(shù)據(jù)校驗經(jīng)常出錯,不斷重傳,造成通訊速度孌慢,此時應檢查網(wǎng)絡是否采取本文所提到的抗干擾措施,同時還可以采取提高通訊波特率的方法,以快速通過線路的方式,減少干擾的影響。
四、選線
RS485是采用平衡式(差分式)線路,對同時出現(xiàn)在兩條信號線DATA+和DATA-的干擾有較強的抑制能力,當兩條線絞在一起時,對通訊各種分布參數(shù)耦合過來的干擾信號則可平均地分配到這兩條線上,因此對RS485的平衡式線路而言,用雙絞線可獲得抗干擾能力。因此,建議采用無屏蔽的雙絞線,如果有條件可采用屏蔽雙絞線,但屏蔽線兩端要接好地,才有屏蔽效果。如果距離較短,可采用一般的電話線。如果線中有多股雙絞線,應采用其中一對雙絞線;如果距離較長時,網(wǎng)線的電阻不容忽視,網(wǎng)線存在的電阻會使信號衰減,降低網(wǎng)絡通訊的可靠性。因此距離較長,應選用銅芯較粗的絞線,理論上講一根線兩端電阻不應超過80Ω。
五、接地
目前,有相當部分PC機在使用時,電源并沒接地。主要是電源沒有接地,或電源插座沒有地線,從而造成PC機地線與地之間往往有幾十伏以上的漏電電壓存在,這個電壓很容易就引入設備中,從而導致網(wǎng)卡或通訊口損壞。因此,我們要求PC機需要良好的接地。保證網(wǎng)卡或串口設備的正常工作。
RS232、RS422、RS485、RJ45,它們的接口有什么不同和各自的應用場所。
RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標準
RS-232是PC機與通信中應用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標準。RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊
RS-232是為點對點(即只用一對收、發(fā)設備)通訊而設計的,其驅(qū)動器負載為3~7kΩ。所以RS-232適合本地設備之間的通信。
422與RS-485串行接口標準,RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,在早期PC通信中比較常見,RS-422的最大傳輸距離為4000英尺,最大傳輸速率為10Mb/s
RS-485與RS-422一樣,其最大傳輸距離約為1219米,最大傳輸速率為10Mb/s。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用規(guī)定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s。
這些異步串行通訊接口都應用于計算機測控系統(tǒng)中,RS232C 是美國電子工業(yè)協(xié)會正式布的串行總線標準,也是目前最常用的串行接口標準,用于實現(xiàn)計算機與計算機之間、計算機與外設之間的數(shù)據(jù)通訊。RS232C串行接口總線適用于:設備之間的通訊距離不大于15米,傳輸速率最大為20kB/s。
一個完整的RS232C接口有22根線,采用標準的25芯插頭座。
RS232C采用邏輯,邏輯“1”:-5V~-15V,邏輯“0”:+5V~+15V
缺點:數(shù)據(jù)傳輸速度慢、通訊距離短、未規(guī)定校準的連接器、接口處各信號間易產(chǎn)生串擾。
RS422是雙端線傳送信號,通過傳輸線驅(qū)動器,把邏輯電平變換成電位差,完成始端的信息N;通過傳輸線接收器,把電位差轉(zhuǎn)變成邏輯電平,實現(xiàn)終端的信息接收。
RS422比RS232傳輸信號距離長,速度快,傳輸率最大為10Mbit/s,在此速率下電纜允許長度為120米,如果采用較低傳輸速率,如9000波特率時,最大距離可達1200米。
RS422每個通道要用二條信號線,如果一條是邏輯“1”狀態(tài),另一條為邏輯“0”。電路由發(fā)送器、平衡連接電纜、電纜終端負載、接收器幾部分組成。在電路中規(guī)定只許有一個發(fā)送器,可有多個接收器,因此通常采用點對點通訊方式。
RJ45接口信號定義,以及網(wǎng)線連接頭信號安排
以太網(wǎng) 10/100Base-T 接口:
Pin Name Description
1 TX+ Tranceive Data+ (發(fā)信號+)
2 TX- Tranceive Data- (發(fā)信號-)
3 RX+ Receive Data+ (收信號+)
4 n/c Not connected (空腳)
5 n/c Not connected (空腳)
6 RX- Receive Data- (收信號-)
7 n/c Not connected (空腳)
8 n/c Not connected (空腳)
以太網(wǎng) 100Base-T4 接口:
Pin Name Description
1 TX_D1+ Tranceive Data+
2 TX_D1- Tranceive Data-
3 RX_D2+ Receive Data+
4 BI_D3+ Bi-directional Data+
5 BI_D3- Bi-directional Data-
6 RX_D2- Receive Data-
7 BI_D4+ Bi-directional Data+
8 BI_D4- Bi-directional Data-
1 white/orange
2 orange/white
3 white/green
4 blue/white
5 white/blue
6 green/white
7 white/brown
8 brown/white
注:RJ45接口采用差分傳輸方式,tx+、tx-是一對雙絞線,擰在一起可以減少干擾。
rs232、rs422和rs485通訊接口的區(qū)別
RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標準,最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(EIA)制訂并發(fā)布的,RS-232在1962年發(fā)布,命名為EIA-232-E,作為工業(yè)標準,以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。RS-422由RS-232發(fā)展而來,它是為彌補RS-232之不足而提出的。為改進RS-232通信距離短、速率低的缺點,RS-422定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高到10Mb/s,傳輸距離延長到4000英尺(速率低于100kb/s時),并允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS-422是一種單機發(fā)送、多機接收的單向、平衡傳輸規(guī)范,被命名為TIA/EIA-422-A標準。為擴展應用范圍,EIA又于1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標準,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發(fā)送器連接到同一條總線上,同時增加了發(fā)送器的驅(qū)動能力和沖突保護特性,擴展了總線共模范圍,后命名為TIA/EIA-485-A標準。
看下面這個表格吧
規(guī)格:RS232/RS422/R485
工作方式:單端/差分/差分
節(jié)點數(shù):1收1發(fā)/1發(fā)10收/1發(fā)32收
傳輸電纜:50英尺/400英尺/400英尺
傳輸速率:20Kb/S/10Mb/s/10Mb/s
輸出電壓:+/-25V/-0.25V~+6V/-7V~+12V
驅(qū)動器負載阻抗(Ω) :3K~7K/100/54
擺率(最大值):30V/μs / N/A / N/A
接收器輸入電壓范圍:+/-15V / -10V~+10V / -7V~+12V
接收器輸入門限:+/-3V / +/-200mV / +/-200mV
接收器輸入電阻(Ω):3K~7K / 4K(最小) / ≥12K
驅(qū)動器共模電壓: N/A /-3V~+3V / -1V~+3V
接收器共模電壓:N/A / -7V~+7V / -7V~+12V
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