什么是RS485通訊 RS485接口 RS232接口

1、【引用】什么是RS485通訊 RS485接口 RS232接口原文什么是RS485通訊接口通訊概述通訊設(shè)備從早期的郵件，電報(bào)，電話，傳真，傳呼機(jī)，手機(jī)，電腦，一路發(fā)展下來，而且隨著科技的發(fā)展，世界必將由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)組成，所以，在未來開發(fā)的設(shè)備中，也必然要求大部分的設(shè)備都帶有通訊的功能。設(shè)備與設(shè)備之間互相通訊，就要有一座橋梁把二者連接起來，那就是傳輸通路與通訊協(xié)議。傳輸通路由傳輸介質(zhì)與傳輸接口組成，傳輸介質(zhì)可分為有線和無線傳輸介質(zhì)兩大類。有線傳輸介質(zhì)在數(shù)據(jù)傳輸中只作為傳輸介質(zhì)，而非信號(hào)載體。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流行使用的有線傳輸介質(zhì)為:銅線和玻璃纖維。銅線具有便宜，安裝輕易的特點(diǎn)，在現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中普遍應(yīng)用，在

2、應(yīng)用中主要有兩種基本的銅線類型:雙絞線和同軸電纜。雙絞線可減小流過電流所輻射的能量，也可防止來自其他通訊線路上信號(hào)的干擾，對于一些要求比較高的項(xiàng)目上，還需要給雙絞線加上屏蔽層;同軸電纜由一對同軸導(dǎo)線組成。同軸電纜頻帶寬，損耗小，具有比雙絞線更強(qiáng)的抗干擾能力和更好的傳輸性能。按阻抗值不同，同軸電纜可分為基帶和寬帶兩種，同軸電纜是目前局域網(wǎng)與有線電視網(wǎng)中普遍采用的比較理想的傳輸介質(zhì)。所謂玻璃纖維介質(zhì)，就是指現(xiàn)在所流行的光纖傳輸，他的兩邊有一個(gè)激光發(fā)生器與一個(gè)激光接收器，組成一整套通訊線路，由于光纖傳輸間隔遠(yuǎn)，因此現(xiàn)很多在工程都是采用"光端機(jī)+光纖"的模式。結(jié)合我在工程中經(jīng)常應(yīng)用

3、的通訊模式，與"南方的老樹51CPLD開發(fā)板"上具有的RS232通訊、RS485通訊兩種，具體講解下這兩種通訊方式的應(yīng)用。什么是RS232接口首先先容下什么是RS232接口，什么是RS485接口。RS232接口是1970年由美國電子產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是"數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備(DCE)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接*術(shù)標(biāo)準(zhǔn)"該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接器，對連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。DB25的串口一般只用到的管腳

4、只有2(RXD)、3(TXD)、7(GND)這三個(gè)，隨著設(shè)備的精益求精，現(xiàn)在DB25針很少看到了，代替他的是DB9的接口，DB9所用到的管腳比DB25有所變化，是2(RXD)、3(TXD)、5(GND)這三個(gè)。因此現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9。元器件常識(shí):市場上把公頭的接插件叫做DRXX，母頭的叫DBXX，比如我們電腦上的串口，在市場上叫做DR9，不是DB9，很多人都誤叫做DB9，實(shí)際上的DB9是兩個(gè)把兩個(gè)DR9互相連接在一起的接口。在文章中，我把所有的串口設(shè)備接口都同一叫做RS232接口。三、什么是RS485接口由于RS232接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn):(1)接口的

5、信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又由于與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。(2)傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為20Kbps;因此在"南方的老樹51CPLD開發(fā)板"中，綜合程序波特率只能采用19200，也是這個(gè)原因。(3)接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸輕易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。(4)傳輸間隔有限，最大傳輸間隔標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能用在50米左右。針對RS232接口的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485就是其中之一，它具有以下特點(diǎn):1.RS-485的電氣特性:邏輯&qu

6、ot;1"以兩線間的電壓差為+(2-6)V表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示。接口信號(hào)電平比RS-232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。2.RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps。3.RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。4.RS-485接口的最大傳輸間隔標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米，另外RS-232接口在總線上只答應(yīng)連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是答應(yīng)連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可

7、以利用單一的RS-48什么是偏置電流(biascurrent)，什么是偏置電路5接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。由于RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線(我們一般叫AB線)，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。由于RS-232-C接口標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點(diǎn):(1)接口的信號(hào)電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又由于與TTL電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與TTL電路連接。(2)傳輸速率較低，在異步傳輸時(shí)，波特率為20Kbps。(3)接口使用一根信號(hào)線和一根信號(hào)返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸輕易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。(4)傳輸間隔有限，最大傳

8、輸間隔標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能用在50米左右。針對RS-232-C的不足，于是就不斷出現(xiàn)了一些新的接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-485就是其中之一，它具有以下特點(diǎn):1.RS-485的電氣特性:邏輯"1"以兩線間的電壓差為+(2-6)V表示;邏輯"0"以兩線間的電壓差為-(2-6)V表示。接口信號(hào)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。2.RS-485的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps3.RS-485接口是采用平衡驅(qū)動(dòng)器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。4.RS-485接口的最大

9、傳輸間隔標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米，另外RS-232-C接口在總線上只答應(yīng)連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是答應(yīng)連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸間隔和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。由于RS485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。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)，與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9(針)。3.采用RS48

10、5接口時(shí)，傳輸電纜的長度如何考慮?電子在使用RS485接口時(shí)，對于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負(fù)載其數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸所答應(yīng)的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號(hào)速率的函數(shù)，這個(gè)長度數(shù)據(jù)主要是受信號(hào)失真及噪聲等影響所限制。下圖所示的最大電纜長度與信號(hào)速率的關(guān)系曲線是使用24AWG銅芯雙絞電話電纜(線徑為0.51mm)，線間旁路電容為52.5PF/M，終端負(fù)載電阻為100歐時(shí)所得出。(曲線引自GB11014-89附錄A)。由圖中可知，當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率降低到90Kbit/S以下時(shí)，假定最大答應(yīng)的信號(hào)損失為6dBV時(shí)，則電纜長度被限制在1200M。實(shí)際上，圖中的曲線是很守舊的，在實(shí)用時(shí)是完全可以取得比它大的電纜長度。當(dāng)使用

11、不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長度是不相同的。例如:當(dāng)數(shù)據(jù)信號(hào)速率為600Kbit/S時(shí)，采用24AWG電纜，由圖可知最大電纜長度是200m，若采用19AWG電纜(線徑為0。91mm)則電纜長度將可以大于200m;若采用28AWG電纜(線徑為0。32mm)則電纜長度只能小于200m。RS-485總線,在要求通訊間隔為幾十米到上千米時(shí)，廣泛采用RS-485串行總線標(biāo)準(zhǔn)。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)用具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓，故傳輸信號(hào)能在千米以外得到恢復(fù)。RS-485采用半雙工工作方式，任何時(shí)候只能有一點(diǎn)處于發(fā)送狀態(tài)，因此，發(fā)送電

12、路須由使能信號(hào)加以控制。RS-485用于多點(diǎn)互連時(shí)非常方便，可以省掉很多信號(hào)線。應(yīng)用RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其答應(yīng)最多并聯(lián)32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和32臺(tái)接收器。以往，PC與智能設(shè)備通訊多借助RS232、RS485、以太網(wǎng)等方式，主要取決于設(shè)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，假如要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向訪問，就必須自己編寫通訊應(yīng)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(shí)現(xiàn)較單一的功能，適用于單一設(shè)備類型，程序不具備通用性。在RS232或RS485設(shè)備聯(lián)成的設(shè)備網(wǎng)中，假如設(shè)備數(shù)目超過2臺(tái)，就必須使用RS485做通訊介質(zhì)，RS485網(wǎng)的設(shè)備間要想互通

13、訊息只有通過"主(Master)"設(shè)備中轉(zhuǎn)才能實(shí)現(xiàn)，這個(gè)主設(shè)備通常是PC，而這種設(shè)備網(wǎng)中只答應(yīng)存在一個(gè)主設(shè)備，其余全部是從(Slave)設(shè)備。而現(xiàn)場總線技術(shù)是以ISO/OSI模型為基礎(chǔ)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(hù)等題目RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路由于有的設(shè)備是232接口的，有的是485接口的，假如有一臺(tái)232接口的設(shè)備與一臺(tái)485接口的設(shè)備通訊，那就需要一個(gè)轉(zhuǎn)換器，把232接口的設(shè)備的232信號(hào)轉(zhuǎn)換成485信號(hào)，然后再與485接口的設(shè)備通訊，這個(gè)轉(zhuǎn)換器就是RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路。假如是兩臺(tái)232接口的設(shè)備要進(jìn)行遠(yuǎn)間隔的通訊，那只

14、要加上兩個(gè)RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路就可以了。以上的RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路上采用從計(jì)算機(jī)串口偷電技術(shù)，市場上稱之為"無源RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路"，而"有源RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路"，電路原理圖與上圖差未幾，只是電源部分改點(diǎn)而已，有愛好的朋友可以到網(wǎng)上搜索下這方面的資料，很多的。面對市場，我們提供"無源RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路"、"有源RS232/RS485轉(zhuǎn)換電路"，對于工程應(yīng)用上，我們還有導(dǎo)軌式的安裝方式，工程上安裝、維護(hù)都比較方便。有做工程的朋友假如有需要，可以跟我或者我們公司銷

15、售部聯(lián)系。五、485工作站由于232是點(diǎn)對點(diǎn)的通訊，不能實(shí)現(xiàn)多機(jī)之間互相通訊，而485就可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)通訊，因此，越來越被多數(shù)工程師所采用。485工作站示意圖如圖現(xiàn)在市場上有很多設(shè)備都同時(shí)帶有232接口與485接口，比如華為的光端機(jī)。很多設(shè)備都說帶485接口，實(shí)在就是把S232/RS485轉(zhuǎn)換電路集成到設(shè)備上。示意圖中，也可以把PC機(jī)當(dāng)成一個(gè)終端設(shè)備。在整個(gè)工作站中，只要終端設(shè)備具有共同收與發(fā)的協(xié)議，中間的區(qū)別只是設(shè)備地址不同的話，那任意一個(gè)終端設(shè)備都可以對其他終端設(shè)備進(jìn)行操縱。這個(gè)跟我們電腦網(wǎng)絡(luò)中的局域網(wǎng)很像吧，時(shí)不時(shí)的到"網(wǎng)上鄰居"玩玩也是挺好玩的。六、工程應(yīng)用案例一:高速公路監(jiān)控系統(tǒng)在高速公路收費(fèi)站，一般在它四周兩公里內(nèi)，必然要安裝一些必要的監(jiān)控設(shè)備，以便及時(shí)把握路況信息，并對突發(fā)事件進(jìn)行處理。監(jiān)控設(shè)備到監(jiān)控中心，通訊線路很多采用多種方式，有