RS232-RS458-RS422通訊協(xié)議簡介

1、原文地址：RS232 RS485 RS422通訊協(xié)議簡介 作者：黃花有主 一、什么是 RS-232 接口？（1） RS-232 的歷史和作用在串行通訊時， 要求通訊雙方都采用一個標準接口， 使不同的設(shè)備可以方便地連 接起來進行通訊。 RS-232-C 接口（又稱 EIA RS-232-C ）是目前最常用的一 種串行通訊接口。（“RS232- C'中的“C'只不過表示RS-232 的版本，所以與“RS232”簡稱是 一樣的）它是在 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會 （EIA ）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、 調(diào)制解調(diào) 器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標準。它的全名是 “數(shù) 據(jù)終端

2、設(shè)備（DTE ）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技 術(shù)標準 ”該標準規(guī)定采用一個 25 個腳的 DB-25 連接器，對連接器的每個引腳 的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。后來 IBM 的 PC 機將 RS232 簡化成了 DB-9 連接器，從而成為事實標準。而工業(yè)控制的 RS-232 口一般只使用 RXD 、TXD 、GND 三條線。（ 2）RS-232 接口的電氣特征在 RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關(guān)系。即：邏輯“1”為-3 到-15V ；邏輯 “ 0為” +3 到 +15V 。RS-232-C最常用的 9條引線的信號內(nèi)容如下所示DB-9

3、123456 7 89DB-2583220764522定義 DCD RXD TXD DTR GND DSR RTD CTS RI（ 3）RS-232 接口的物理結(jié)構(gòu)RS-232-C 接口連接器一般使用型號為 DB-9 插頭座，通常插頭在 DCE 端， 插座在DTE端。PC機的RS-232 口為9芯針插座。一些設(shè)備與 PC機連接 的 RS-232 接口，因為不使用對方的傳送控制信號， 只需要三條接口線， 即“發(fā) 送數(shù)據(jù) TXD” 、“接收數(shù)據(jù) RXD” 和“信號地 GND” 。 RS-232 傳輸線采用屏蔽雙 絞線。（ 4）RS-232 傳輸電纜長度由 RS-232-C 標準規(guī)定在碼元畸變小于

4、4% 的情況下，傳輸電纜長度應(yīng)為 50 英尺，其實這個 4% 的碼元畸變是很保守的，在實際應(yīng)用中，約有 99% 的用戶 是按碼元畸變 10%-20% 的范圍工作的， 所以實際使用中最大距離會遠超過 50 英尺， 美國 DEC 公司曾規(guī)定容許畸變?yōu)?10% 而得出下面實驗結(jié)果。 其中 1 號 電纜為屏蔽電纜，型號為 DECP .NO. 9107723內(nèi)有三對雙絞線，每對有22#AWG 組成，其外覆以屏蔽線。 2 號電纜為不帶屏蔽的電纜。型號為DECP .NO. 9105856-04 是 22#AWG 的四芯電纜。DEC 公司的實驗結(jié)果波特率 bps 1 號電纜傳輸距離（米） 2 號電纜傳輸距離（

5、米）110 1500 900300 1500 9001200 900 9002400 300 1504800 300 759600 75 75經(jīng)過許多年來 RS-232 器件以及通信技術(shù)的改進， RS-232 的通信距離已經(jīng)大 大增加。 RS-232 增強器可以將普通的 RS-232 口的通信距離延長到 1000 米。二、什么是 RS-485 接口？1、 RS-485 的電氣特性：發(fā)送端：邏輯“ 1以”兩線間的電壓差 +（2 至 6）V 表 示；邏輯“0”以兩線間的電壓差 -（2 至 6）V 表示。接收端： A 比 B 高 200mV 以上即認為是邏輯 “1”，A 比 B 低 200mV 以上

6、即認為是邏輯 “0”。2 、 RS-485 的數(shù)據(jù)最高傳輸速率為 10Mbps 。但是由于 RS-485 常常要與 PC 機的 RS-232 口通信， 所以實際上一般最高 115.2Kbps 。又由于太高的速 率會使 RS-485 傳輸距離減小，所以往往為 9600bps 左右或以下。3 、 RS-485 接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗噪聲干擾性好。4 、 RS-485 接口的最大傳輸距離標準為 1200 米（ 9600bps 時），實際上 可達 3000 米， RS-485 接口在總線上是容許連接多達 128 個收發(fā)器、即 RS-485 具有多機通信功能， 這樣用戶可以利用單一的

7、 RS-485 接口方便的建 立起網(wǎng)絡(luò)。因為 RS-485 接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)，一般只需二根信號線，所以 RS-485 接口均采用雙絞線傳輸。 RS-485 的國際標準并沒有規(guī)定 RS-485 的 接口連接器標準、所以采用接線端子或者 DB-9 、DB-25 等連接器都可以。5 、 采用 RS-485 接口時，傳輸電纜的長度如何考慮？ 在使用 RS-485 接口時，對于特定的傳輸線經(jīng)，從發(fā)生器到負載其數(shù)據(jù)信號傳 輸所容許的最大電纜長度是數(shù)據(jù)信號速率的函數(shù)， 這個長度數(shù)據(jù)主要是受信號失 真及噪聲等影響所限制。最大電纜長度與信號速率的關(guān)系曲線是使用 24AWG 銅芯雙絞電話電纜（線經(jīng)為 0.51

8、mm ），線間旁路電容為 52.5PF/M ，終端負 載電阻為 100 歐時所得出的。（引自 GB11014-89 附錄 A ）。當數(shù)據(jù)信號速 率降低到 90Kbit/S 以下時，假定最大容許的信號損失為 6dBV 時，則電纜長 度被限制在 1200M 。實際上，在實用時是完全可以取得比它大的電纜長度。當 使用不同線經(jīng)的電纜， 則取得的最大電纜長度是不相同的。 例如：當數(shù)據(jù)信號速 率為 600Kbit/S 時，采用 24AWG 電纜，最大電纜長度是 200m ，若采用 19AWG 電纜（線經(jīng)為 0.91mm ）則電纜長度將可以大于 200m ；若采用 28AWG 電纜（線經(jīng)為 0.32mm ）

9、，則電纜長度只能小于 200m 。RS-485 的遠距離通信建議采用屏蔽電纜，并且將屏蔽層作為地線。三、什么是 RS-422 接口？RS-422 的電氣性能與 RS-485 完全一樣。主要的區(qū)別在于：RS-422 有4根信號線：兩根發(fā)送（丫、）、兩根接收（A、B）。由于RS-422 的收與發(fā)是分開的所以可以同時收和發(fā)（全雙工）。RS-485有兩根數(shù)據(jù)線：發(fā)送和接收都是A和B。由于RS-485的收與發(fā)是共 用兩根線，所以不能同時收和發(fā)（半雙工）。四、RS-485 比 RS-232-C 接口相比有何特點？答：由于 RS-232 接口標準出現(xiàn)較早，難免有不足之處，主要有以下四點：（ 1） 接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因為與 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，波特率為 20Kbps ?，F(xiàn)在由于采用了新的 UART 芯片，波特率達到 115.2Kbps 。（ 3）接口使用一根