一、组成结构
RS232是使用的三芯线通讯,RS485使用的是两芯线通讯,他们都可以使用DB9接口。具体使用中,RS232传输距离较近,RS485传输距离比较远。
RS232使用3根线(RX、tx、GND),收发同时进行,效率比RS485高,但是3根线不方便扩展组网,适合短距离两个设备单点快速通讯。
RS485使用2根线(D+、D-),收发交替进行,2根线方便多个设备串接组成网络,适合多设备中远距离通讯。
二、网络结构
RS232是1:1的通讯,即一对一。
RS485是1:n的通讯方式,即一对多。RS485接口在总线上是允许连接多达128个收发器,其中有一台作为主机,其它作为从机,多台从机是通过地址码来区分的。
三、编程方面
从单片机编程角度来看,RS232和RS485只是驱动芯片不同。 RS485是半双工,RS232是全双工,在编程的时候是有区别的。
RS485芯片接收和发送不能同时进行,所以作为主机的单片机在发出指令后,要延时后再接收数据。RS485在发送时,需要转换成发送状态,发送结束,再转换在接收状态。
半双工方式:通信双方设备既是发送器,也是接收器,两台设备可以相互传送数据,但某一时刻则只能向一个方向传送数据。例如,步话机是半双工设备,因为在一个时刻只能有一方说话。
全双工方式:通信双方设备既是发送器,也是接收器,两台设备可以同时在两个方向上传送数据。例如,电话是全双工设备,因为双方可同时说话。
四、串行接口标准
1.平衡传输
RS-422、RS-485与RS-232不一样,数据信号采用差分传输方式,也称作平衡传输,使用一对双绞线,将其中一线定义为A,另一线定义为B。
通常情况下,发送驱动器A、B之间的正电平在+2~+6V,是一个逻辑状态,负电平在-2~6V,是另一个逻辑状态。另有一个信号的C,在RS-485中还有一“使能”端,而在RS-422中这是可用可不用的。“使能”端是用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。当“使能”端起作用时,发送驱动器处于高阻状态,称作“第三态”,即是有别于逻辑“1”与“O”的第三态。
接收器也作与发送端相对的规定,收、发端通过平衡双绞线将AA与BB对应相连,当在收端AB之间有大于+200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于-200mV时,输出负逻辑电平。接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV至6V之间。
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2. RS-422电气规定
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线,共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多地双向通信。接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100Q(终接电阻)。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)实现。
RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输电缆的最远端。
3. RS-485电气规定
由于RS-485是从RS-422基础上发展而来的,所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。如都采用平衡传输方式、都需要在传输线上接终接电阻等。RS-485可以采用二线与四线方式,二线制可实现真正的多点双向通信。
而采用四线连接时,与RS-422一样只能实现点对多地通信,即只能有一个主(Master)设备,其余为从设备,但比RS-422有改进,无论四线还是二线连接方式总线上可多接到32个设备。
RS-485与RS-422的不同还在于其共模输出电压是不同的,RS-485是-7V至+12V之间,而RS-422在-7V至+7V之间,RS-485接收器最小输入阻抗为12k,RS-422是4kRS-485满足所有RS-422的规范,所以RS-485的驱动器可以用在RS-422网络中应用。
RS-485与RS-422一样,其最大传输距离约为1219米,最大传输速率为10Mb/s。平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在100kb/s速率以下,才可能使用规定最长的电缆长度。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长双绞线最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-485需要2个终接电阻,其阻值要求等于传输电缆的特性阻抗。在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。终接电阻接在传输总线的两端。
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