如何選擇RS-232/RS-485/RS-422轉(zhuǎn)換器？

您的計(jì)算機(jī)或者您的設(shè)備也許只有rs-232口，如果要進(jìn)行有效而可靠的rs-485或rs-422通信，就要為您的應(yīng)用選擇正確的rs-232/rs- 485/rs-422轉(zhuǎn)換器。是半雙工的rs-485還是全雙工的rs-422?要光電隔離還是非光隔?是要外部供電還是無(wú)須供電?是高速還是低速?本文就通過(guò)介紹波仕電子的幾種常用的轉(zhuǎn)換器的分類幫助讀者正確選擇轉(zhuǎn)換器。

半雙工與全雙工的分類

波仕電子的轉(zhuǎn)換器從大類上分為rs-485(半雙工)和rs-485/422(半雙工/全雙工通用)

1.半雙工形式：rs-485

rs-485一般就是指半雙工。如果有人說(shuō)要“全雙工的rs-485”，那實(shí)際就是rs-422。半雙工通信使用同一根傳輸線，即可發(fā)送數(shù)據(jù)又可接收數(shù)據(jù)，但不能同時(shí)發(fā)送和接收。在任何時(shí)刻只能由其中的一方發(fā)送數(shù)據(jù)，另一方接收數(shù)據(jù)。因此半雙工形式即可以使用一條數(shù)據(jù)線，也可以使用兩條數(shù)據(jù)線。

半雙工通信中每端需有一個(gè)收/發(fā)切換電子開關(guān)，通過(guò)切換來(lái)決定數(shù)據(jù)向哪個(gè)方向傳輸。因?yàn)橛星袚Q，所以會(huì)產(chǎn)生時(shí)間延遲，信息傳輸效率低些。但是對(duì)于像打印機(jī)這樣單方向傳輸?shù)耐鈬O(shè)備，用半雙工方式就能滿足要求了，不必采用全雙工方式，可省一根傳輸線。

波仕電子的rs-232/rs-485轉(zhuǎn)換器使用了獨(dú)特的零延時(shí)自動(dòng)收發(fā)轉(zhuǎn)換技術(shù)，直接從rs-485信號(hào)中用硬件方法提取收發(fā)切換控制信號(hào)，并且具備零延時(shí)的性能。零延時(shí)指收發(fā)切換過(guò)程轉(zhuǎn)變時(shí)間為0，在使用時(shí)與rs-232通信一樣。

2.全雙工形式：rs-232、rs-422

rs-422一般就是指全雙工。如果有人說(shuō)要“半雙工的rs-422”，那實(shí)際就是rs-485。

全雙工數(shù)據(jù)通信分別由兩根可以在兩個(gè)不同的站點(diǎn)同時(shí)發(fā)送和接收的傳輸線進(jìn)行傳送，通信雙方都能在同一時(shí)刻進(jìn)行發(fā)送和接收操作。

在全雙工方式中，每一端都有發(fā)送器和接收器，有兩條傳送線，可在交互式應(yīng)用和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用，信息傳輸效率較高。

波仕電子的全雙工轉(zhuǎn)換器一般都是半雙工全雙工通用的，也就是rs-485/rs-422通用的。rs-232是全雙工的，rs-422也是全雙工的，而rs-485是半雙工的。

這里就會(huì)有一個(gè)問(wèn)題：如果rs-232的數(shù)據(jù)有同時(shí)收發(fā)的，那半雙工的rs-232/rs-485能否實(shí)現(xiàn)呢?答案是不能夠。rs-232/rs- 485轉(zhuǎn)換器正確工作的前提的rs-232的發(fā)送與接收不要同時(shí)進(jìn)行。雖然計(jì)算機(jī)的rs-232口有緩沖存儲(chǔ)器，但是那僅僅就是1到2個(gè)字節(jié)。

高速與低速：數(shù)據(jù)的傳輸速率

串行通信的傳輸受到通信雙方配備性能及通信線路的特性所左右，收、發(fā)雙方必須按照同樣的速率進(jìn)行串行通信，即收、發(fā)雙方采用同樣的數(shù)據(jù)傳輸率。數(shù)據(jù)傳輸率批量的是串行通信中每一秒所傳送的數(shù)據(jù)位數(shù)，單位是bit/s，簡(jiǎn)寫為bps。經(jīng)?？梢钥吹疆a(chǎn)品的規(guī)格書上都寫著4800bps、9600bps、 19200bit/s、38400bit/s······，所指的就是數(shù)據(jù)傳輸率。在異步串行通信中，每傳送一個(gè)字符需要8位，如果采用數(shù)據(jù)傳輸率 4800bit/s進(jìn)行傳送，則每秒可以傳送600個(gè)字符。

就儀器或工業(yè)場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，4800bit/s、9600bit/s是最常見(jiàn)的數(shù)據(jù)傳輸率，現(xiàn)在的個(gè)人計(jì)算機(jī)所提供的串行端口的數(shù)據(jù)傳輸率最高都可達(dá)到 115200bit/s，若傳輸距離較近而設(shè)備也提供時(shí)，使用最高的數(shù)據(jù)傳輸率也可以。最高通信速率為19200bps的轉(zhuǎn)換器我們歸類為“低速”、最高通信速率為115200bps的轉(zhuǎn)換器我們歸類為“高速”。

光電隔離與非光電隔離：接口的耐高電壓保護(hù)

rs-485/422通信距離可以達(dá)到1200米以上，由于距離較遠(yuǎn)，會(huì)存在較大的地電位差以及各種各樣的干擾信號(hào)，會(huì)影響通信。采用光電隔離可有效地提高系統(tǒng)的抗干擾能力。光電隔離技術(shù)是破壞地干擾途徑的抗干擾方法，硬件上常用光電耦合器件實(shí)現(xiàn)電→光→電的隔離，他能有效地破壞干擾源的進(jìn)入，可靠地實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離，并易構(gòu)成各種功能狀態(tài)。

波仕電子的光電隔離轉(zhuǎn)換器可以耐2500v電壓，建議凡是有通過(guò)室外布線的rs-485都選用光電隔離的rs-232/rs-485/422轉(zhuǎn)換器。

光電耦合器件是把發(fā)光器件(如發(fā)光二極管)和光敏器件(如光敏三極管)組裝在一起，通過(guò)光線實(shí)現(xiàn)耦合構(gòu)成電一光和光一電的轉(zhuǎn)換器件。

光電耦合器之所以在傳輸信號(hào)的同時(shí)能有效地抑制尖脈沖和各種噪聲干擾，使通道上的信號(hào)噪聲比大為提高，主要有以下幾方面的原因： (1) 光電耦合器的輸入阻抗很小，只有幾百歐姆，而干擾源的阻抗較大，通常為105～106ω。據(jù)分壓原理可知，即使干擾電壓的幅度較大，但饋送到光電耦合器輸入端的噪聲電壓會(huì)很小，只能形成很微弱的電流，由于沒(méi)有足夠的能量而不能使二極管發(fā)光，從而被抑制掉了。(2) 光電耦合器的輸入回路與輸出回路之間沒(méi)有電氣聯(lián)系，也沒(méi)有共地;之間的分布電容極小，而絕緣電阻又很大，因此回路一邊的各種干擾噪聲都很難通過(guò)光電耦合器饋送到另一邊去，避免了共阻抗耦合的干擾信號(hào)的產(chǎn)生。

有源與無(wú)源：是否需要外接電源

波仕電子發(fā)明了無(wú)源的rs-232/rs-485/422轉(zhuǎn)換器，直接從rs-232的信號(hào)線中提取供電電壓，也稱為rs-232竊電技術(shù)。波仕的竊電技術(shù)能夠提供足夠高的功率，不僅可以對(duì)非光隔的轉(zhuǎn)換器供電，還可以驅(qū)動(dòng)光電隔離的轉(zhuǎn)換器，甚至rs-232到光纖的轉(zhuǎn)換器以及數(shù)據(jù)采集器。只有足夠的竊電功率才能夠保證rs-485/422的通信距離。而外接電源一般是高速光隔轉(zhuǎn)換器(g485ha、g485hc)才需要，再就是一些特殊用途的情況，比如rs-232口的電壓明顯偏低的情況。型號(hào)為u485a、u485c的轉(zhuǎn)換器是比較特殊的：有源/無(wú)源通用。這是指u485a、u485c 當(dāng)作光隔的轉(zhuǎn)換器使用時(shí)需要外接5v電源，如果選擇產(chǎn)品的跳線設(shè)置也可以無(wú)須外接電源(無(wú)源)，這時(shí)地線是不隔離的，所以算成非光隔。h485a和 h485c是有源的，它們都帶有ttl轉(zhuǎn)換功能，不僅實(shí)現(xiàn)rs-232與ttl的轉(zhuǎn)換，也實(shí)現(xiàn)ttl與rs-485或rs-422的轉(zhuǎn)換。無(wú)源非光隔的轉(zhuǎn)換器有485a、 485c。無(wú)源光隔的轉(zhuǎn)換器有485ta、485tc。

無(wú)源的優(yōu)點(diǎn)是使用方便，波仕的無(wú)源轉(zhuǎn)換器以及有源轉(zhuǎn)換器的rs-485具有一樣的性能。

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