RS-232、RS422和RS-485的區別和各自的實現方式

一、殊途同歸

RS-232、RS422和RS-485 均屬於UART是通用異步收發傳輸器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),僅用兩根信號線(Rx 和Tx)就可以完成通信過程;

而由於各自使用的電平有所不同,因此由UART轉換為RS-232、RS422或RS-485時,需要經過一個SP3232E、SP3485(或則其他轉換芯片)。

需要注意的是:RS-232、RS-422、RS-485 它們僅是關於UART通訊的一個機械和電氣接口標準,因此把RS-232、RS-422、RS-485 稱為通訊協議,這是很不應該的(頂多是網絡協議中的物理層面)。

二、RS-232標準

RS-232是美國電子工業協會EIA(Electronic Industry Association)制定的一種串行物理接口標準。

RS-232 一般只使用RXD(2)、TXD(3)、GND(5) 三條線;

RS-232、RS422和RS-485的區別和各自的實現方式

硬件實現辦法

RS-232、RS422和RS-485的區別和各自的實現方式

首先涉及到了電平的變化,UART使用的芯片自身輸出的電壓;

然後由UART的兩條信號線 TX和RX轉換為RX-232的 TX和RX;

RX-232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換電路方能與TTL電路連接。

傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為20Kbps。

接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾,所以抗噪聲干擾性弱。

RS-232接口可以實現點對點的通信方式,但這種方式不能實現聯網功能。

於是,為了解決這個問題,一個新的標準RS-485產生了。

三、RS-422和RS485

RS-485的數據信號採用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線;

RS-422 的電氣性能與RS-485完全一樣。

主要的區別在於:****RS-422 有4 根信號線:兩根發送、兩根接收。由於RS-422 的收與發是分開的所以可以同時收和發(全雙工),也正因為全雙工要求收發要有單獨的信道,所以RS-422適用於兩個站之間通信,星型網、環網,不可用於總線網;

RS-485 只有2 根信號線,所以只能工作在半雙工模式,常用於總線網。

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硬件實現辦法

RS-232、RS422和RS-485的區別和各自的實現方式

注意485的兩條信號線需要做差分等長

RS-232、RS422和RS-485的區別和各自的實現方式

因此RS-485/RS-422有較好的抗噪聲干擾性;

四、性能比較

1、通信能力:RS-485 接口在總線上是允許連接多達128個收發器,用戶可以利用單一的 RS-485 接口方便地建立起設備網絡。RS-232只允許一對一通信。

RS-422可支持10個節點,RS-485支持32個節點,因此多節點構成網絡。

網絡拓撲一般採用終端匹配的總線型結構,不支持環形或星形網絡。

2、信號線:RS485 接口組成的半雙工網絡,一般只需二根信號線。RS-232 口一般只使用 RXD、TXD、GND 三條線 。

3、電氣電平值:RS-485的邏輯”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 。在 RS-232-C 中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關係。即:邏輯”1”,-5- -15V;邏輯”0 ” +5- +15V 。

4、傳輸速率:RS-232傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為 20Kbps。RS-485 的數據最高傳輸速率為 10Mbps 。

5、傳輸速率:RS-232傳輸速率較低,在異步傳輸時,波特率為 20Kbps。RS-485 的數據最高傳輸速率為 10Mbps 。

6、 抗干擾性:RS485 接口是採用平衡驅動器和差分接收器的組合,抗噪聲干擾性好。RS232 接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式,這種共地傳輸容易產生共模干擾。

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