與RS接口的區(qū)別及各自特點(diǎn)以及在使用中應(yīng)注意事項(xiàng)

1、RS232與RS485接口的區(qū)別及各自特點(diǎn)以及在使用中應(yīng)注意事項(xiàng)1. 什么是RS-232-C接口？采用RS-232-C接口有何特點(diǎn)？傳輸電纜長(zhǎng)度如何考慮？      答：計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有使用線路少、成本低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，避免了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。       在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，使不同的設(shè)備可以方便地連接起來進(jìn)行通訊。 RS-232-C接口（又稱 EIA RS-232-

2、C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(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)交換接口技術(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(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。一般只使用3-9條引線。RS-232-C最常用的9條引線的信號(hào)內(nèi)容見附表1所示           

3、60;                  附表1       引腳序號(hào) 信號(hào)名稱        符號(hào) 流向         功能        

4、60;   2  發(fā)送數(shù)據(jù)        TXD  DTEDCEDTE  發(fā)送串行數(shù)據(jù)            3  接收數(shù)據(jù)        RXD  DTEDCEDTE  接收串行數(shù)據(jù)       &

5、#160;    4  請(qǐng)求發(fā)送        RTS  DTEDCEDTE  請(qǐng)求DCE將線路切換到發(fā)送方式            5  允許發(fā)送        CTS  DTEDCEDCE  告訴DTE線路已接通可以發(fā)送數(shù)據(jù)  

6、0;         6  數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好  DSR  DTEDCEDCE  準(zhǔn)備好            7  信號(hào)地信號(hào)                   

7、0;    公共地            8  載波檢測(cè)        DCD  DTEDCE     表示DCE接收到遠(yuǎn)程載波            20 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好  DTR  DTEDCE&

8、#160;    DTE準(zhǔn)備好            22 振鈴指示        RI   DTEDCE     表示DCE與線路接通,出現(xiàn)振鈴      （1） 接口的電氣特性         &

9、#160; 在RS-232-C中任何一條信號(hào)線的電壓均為負(fù)邏輯關(guān)系。即：邏 輯"1"，-5- -15V；邏輯"0" +5- +15V。噪聲容限為2V。即 要求接收器能識(shí)別低至+3V的信號(hào)作為邏輯"0"，高到-3V的信號(hào) 作為邏輯"1"      （2） 接口的物理結(jié)構(gòu)           RS-232-C接口連接器一般使用型號(hào)為DB-25的25芯插頭座,通常插頭在DCE端,插座

10、在DTE端.       一些設(shè)備與PC機(jī)連接的RS-232-C接口,因?yàn)椴皇褂脤?duì)方的傳送控制信號(hào),只需三條接口線,即"發(fā)送數(shù)據(jù)"、"接收數(shù)據(jù)"和"信號(hào)地"。所以采用DB-9的9芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。      （3） 傳輸電纜長(zhǎng)度       由RS-232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在碼元畸變小于4%的情況下，傳輸電纜長(zhǎng)度應(yīng)為50英尺，其實(shí)這個(gè)4%的碼元畸變是很保守的，在實(shí)際應(yīng)用中，約有99

11、%的用戶是按碼元畸變10-20%的范圍工作的，所以實(shí)際使用中最大距離會(huì)遠(yuǎn)超過50英尺，美國(guó)DEC公司曾規(guī)定允許碼元畸變?yōu)?0%而得出附表2       的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中1號(hào)電纜為屏蔽電纜，型號(hào)為DECP.NO.9107723 內(nèi)有三對(duì)雙絞線，每對(duì)由22# AWG組成，其外覆以屏蔽網(wǎng)。2號(hào)電纜為不帶屏蔽的電纜。型號(hào)為DECP.NO.9105856-04是22#AWG的四芯電纜。              &#

12、160;        附表2 DEC 公司的實(shí)驗(yàn)結(jié)果             波特率  1號(hào)電纜傳輸距離（英尺）2號(hào)電纜傳輸距離（英尺）            110     5000      &

13、#160;            3000            300     5000                   3000  

14、          1200    3000                   3000            2400    1000  

15、;                 500            4800    1000                 

16、60; 250            9600    250                    2502. 什么是RS-485接口？它比RS-232-C接口相比有何特點(diǎn)？        

17、  答： 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，又因?yàn)榕cTTL 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， 這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。  

18、60;   （4） 傳輸距離有限，最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為50英尺，實(shí)際上也只能 用在50米左右。          針對(duì)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

19、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接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá) 3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)

20、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)。      （5） 因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口。       因?yàn)镽S485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RS4

21、85采用DB-9（針）。3. 采用RS485接口時(shí)，傳輸電纜的長(zhǎng)度如何考慮？          答： 在使用RS485接口時(shí)，對(duì)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)傳輸所允許的最大電纜長(zhǎng)度是數(shù)據(jù)信號(hào)速率的函數(shù)，這個(gè)長(zhǎng)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(zhǎng)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90Kbi

22、t/S以下時(shí)，假定最大允許的信號(hào)損失為6dBV時(shí)， 則電纜長(zhǎng)度被限制在1200M。實(shí)際上，圖中的曲線是很保守的，在實(shí)用時(shí)是完全可以取得比它大的電纜長(zhǎng)度。 當(dāng)使用不同線徑的電纜。則取得的最大電纜長(zhǎng)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(zhǎng)度是200m，若采用19AWG電纜（線徑為0。91mm）則電纜長(zhǎng)度將可以大于200m； 若采用28AWG 電纜（線徑為0。32mm）則電纜 長(zhǎng)度只能小于200m。4、如何實(shí)現(xiàn)RS-485/422多點(diǎn)通訊         

23、; 答：RS-485總線上任何時(shí)候只能有一發(fā)送器發(fā)送。半雙工方式，主從只能一個(gè)發(fā)。全雙工方式，主站總可發(fā)送，從站只能有一個(gè)發(fā)送。（靠和DE控制）5、有的系統(tǒng)采用MAX483時(shí)運(yùn)行正常，后來改用MAX1480B，發(fā)現(xiàn)不能正常運(yùn)行，應(yīng)考慮什么問題？          答：若檢查并確認(rèn)電路按Data book連接無誤情況下，主要應(yīng)考慮MAX1480B的驅(qū)動(dòng)器使能時(shí)間遠(yuǎn)大于MAX483。MAX1480B驅(qū)動(dòng)器使能時(shí)間最大達(dá)100s（典型值為35s）。所以，MAX1480B從收態(tài)轉(zhuǎn)為發(fā)送時(shí)，在發(fā)送數(shù)據(jù)前應(yīng)有足夠的延

24、時(shí)，以保證驅(qū)動(dòng)器有效之后，才發(fā)送數(shù)據(jù)。6、有些用戶問，根據(jù)RS-485網(wǎng)的要求，匹配電阻應(yīng)接在最遠(yuǎn)的站點(diǎn)上。但實(shí)際線路連接之后，不知道最遠(yuǎn)站點(diǎn)是哪一個(gè)，應(yīng)該如何接匹配電阻呢？      答：會(huì)出現(xiàn)這種情況，是由于用戶組成RS-485網(wǎng)時(shí)，沒有遵循站點(diǎn)至總線的連線應(yīng)盡可能短的原則。如果總線布線遵循這一原則，就不存在不知道哪個(gè)站點(diǎn)是最遠(yuǎn)的問題。而且要注意，這樣的布線，系統(tǒng)將會(huì)工作得不好。      下圖（a）在站點(diǎn)（1）離總線很遠(yuǎn)的情況下是不正確的連接方法，應(yīng)改為圖（b）的接線法。7、曾有一客戶反映

25、，他們購(gòu)買的MAX1480B中，有一些工作不正常。      答：我們對(duì)工作不正常的芯片進(jìn)行抽檢，發(fā)現(xiàn)這些片子接收器輸出端至電源端（Vcc）按標(biāo)準(zhǔn)接3k電阻時(shí)，接收器輸出低電平時(shí)電壓偏高，可以達(dá)到2V多，甚至接近3V。對(duì)于能正常工作的芯片，有的低電平也可達(dá)1.6V左右。碰到這種情況，可以建議用戶增大該電阻的值，例如增大到10k。 8、某用戶的一種產(chǎn)品采用RS-485通訊接口,由于485的通訊距離有限,問是否有適當(dāng)?shù)姆椒?比如類似于"中繼器"的產(chǎn)品或元件)可以將485的通訊距離延長(zhǎng)至10公里左右。  

26、60;   答：有，很多生產(chǎn)工控設(shè)備的廠商皆有類類似于"中繼器"的產(chǎn)品，例如：ADVANTECH的ADAM-4510，ADAM4510S,其最多可連8個(gè)即距離可達(dá)1.2x8=9.6km，另外，還可考慮用光纖來傳輸信號(hào)，這樣傳輸距離會(huì)更長(zhǎng)一些。9、"RS-485"是否與"半雙工"等同？      答：否，RS-485接口可連接成半雙工和全雙工兩種通信方式，半雙工通信芯片有SN75176，SN751276，SN75LBC184，MAX485，MAX1478，MAX308

27、2，MAX1483，全雙工通信的有：SN75179，SN75180，MAX488-491，MAX1482 等。10、 MAX488/MAX490在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信中工作很正常，為何在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信時(shí)無法正常通信？      答：由于MAX488/MAX490沒有發(fā)送使能控制，因而其輸出無法處于高阻態(tài)，當(dāng)多個(gè)輸出被連接在一起時(shí)（即點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信時(shí)），差分輸出信號(hào)線被多個(gè)發(fā)送器驅(qū)動(dòng)（通常為TXD=1對(duì)應(yīng)的電平狀態(tài)）；當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)開始通信，且發(fā)送TXD=0對(duì)應(yīng)的差分電平時(shí)，A，B兩線上將形成很大的短路電流，若長(zhǎng)時(shí)間工作，則接口芯片將損壞；而這種情況不會(huì)在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通

28、信中發(fā)生，且不會(huì)出現(xiàn)在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信中的處于點(diǎn)的一方，這也是象MAX488/MAX490以及其它一些沒有發(fā)送使能控制的接口的適用范圍。以上是造成這個(gè)問題的原因，當(dāng)然，類似情況也會(huì)出現(xiàn)在那些帶使能控制而軟件沒有編程控制使能的接口芯片中。11、RS-485/RS-422接口為何在停止通信時(shí)接收器仍有數(shù)據(jù)輸出？      答：由于RS-485/RS-422在發(fā)送數(shù)據(jù)完成后，要求所有的發(fā)送使能控制信號(hào)關(guān)閉且保持接收使能有效，此時(shí)，總線驅(qū)動(dòng)器進(jìn)入高阻狀態(tài)且接收器能夠監(jiān)測(cè)總線上是否有新的通信數(shù)據(jù)。但是由于此時(shí)總線處于無源驅(qū)動(dòng)狀態(tài)（若總線有終端匹配電阻時(shí)，A和

29、B線的差分電平為0，接收器的輸出不確定，且對(duì)AB線上的差分信號(hào)的變化很敏感；若無終端匹配，則總線處于高阻態(tài)，接收器的輸出不確定）,容易受到外界的噪聲干擾。當(dāng)噪聲電壓超過輸入信號(hào)門限時(shí)（典型值±200mV），接收器將輸出數(shù)據(jù)，導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的UART接收無效的數(shù)據(jù)，使緊接著的正常通訊出錯(cuò)；另外一種情況可能發(fā)生在打開/關(guān)閉發(fā)送使能控制的瞬間，使接收器輸出信號(hào)，也會(huì)導(dǎo)致UART錯(cuò)誤地接收。解決方法：1）在通訊總線上采用同相輸入端上拉（A線）、反相輸入端下拉（B線）的方法對(duì)總線進(jìn)行鉗位，保證接收器輸出為固定的"1"電平；2）采用內(nèi)置防故障模式的MAX308x系列的接口產(chǎn)品替換該接口電路；3）通過軟件方式消除，即在通信數(shù)據(jù)包內(nèi)增加2-5個(gè)起始同步字節(jié)，只有在滿足同步頭后才開始真正的數(shù)據(jù)通訊。12、RS-485/RS422接口