串行通信接口标准

2011-07-13 16:39:40来源: 互联网
 数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中,经常采用串行通信来交换数据和信息。

    1969年,美国电子工业协会(EIA)公布了RS-232C作为串行通信接口的电气标准,该标准定义了数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)间按位串行传输的接口信息,合理安排了接口的电气信号和机械要求,在世界范围内得到了广泛的应用。但它采用单端驱动非差分接收电路,因而存在着传输距离不太远(最大传输距离15m)和传送速率不太高(最大位速率为20Kb/s)的问题。远距离串行通信必须使用Modem,增加了成本。在分布式控制系统和工业局部网络中,传输距离常介于近距离(<20m)和远距离(>2km)之间的情况,这时RS-232C(25脚连接器)不能采用,用Modem又不经济,因而需要制定新的串行通信接口标准。
  1977年EIA制定了RS-449。它除了保留与RS-232C兼容的特点外,还在提高传输速率,增加传输距离及改进电气特性等方面作了很大努力,并增加了10个控制信号。与RS-449同时推出的还有RS-422和RS-423,它们是RS-449的标准子集。另外,还有RS-485,它是RS-422的变形。RS-422、RS-423是全双工的,而RS-485是半双工的。
  RS-422标准规定采用平衡驱动差分接收电路,提高了数据传输速率(最大位速率为10Mb/s),增加了传输距离(最大传输距离1200m)。
  RS-423标准规定采用单端驱动差分接收电路,其电气性能与RS-232C几乎相同,并设计成可连接RS-232C和RS-422。它一端可与RS-422连接,另一端则可与RS-232C连接,提供了一种从旧技术到新技术过渡的手段。同时又提高位速率(最大为300Kb/s)和传输距离(最大为600m)。
  因RS-485为半双工的,当用于多站互连时可节省信号线,便于高速、远距离传送。许多智能仪器设备均配有RS-485总线接口,将它们联网也十分方便。
  串行通信由于接线少、成本低,在数据采集和控制系统中得到了广泛的应用,产品也多种多样。


RS232,RS422,RS485的区别

1、RS-232-C接口标准

RS-232-C是美国电子工业协会EIA(Electronic Industry Association)制定的一种串行物理接口标准。RS是英文“推荐标准”的缩写,232为标识号,C表示修改次数。RS-232-C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个辅助通道。

在多数情况下主要使用主通道,对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如一条发送线、一条接收线及一条地线。

RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。

RS-232-C标准规定,驱动器允许有2500pF的电容负载,通信距离将受此电容限制,例如,采用150pF/m的通信电缆时,最大通信距离为15m;若每米电缆的电容量减小,通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送,存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题,因此一般用于20m以内的通信。

2、RS-485 接口标准

RS-485总线,在要求通信距离为几十米到上千米时,广泛采用RS-485 串行总线标准。

RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度,能检测低至200mV的电压,故传输信号能在千米以外得到恢复。

RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此,发送电路须由使能信号加以控制。

RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。


3、RS422 接口标准

RS422总线,RS485和RS422电路原理基本相同,都是以差动方式发送和接受,不需要数字地线。

RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。用新型收发器线路上可连接台设备。

差动工作是同速率条件下传输距离远的根本原因,这正是二者与RS232的根本区别,因为RS232是单端输入输出,双工工作时至少需要数字地线 发送线和接受线三条线(异步传输),还可以加其它控制线完成同步等功能。RS422通过两对双绞线可以全双工工作收发互不影响,而RS485只能半双工工作,发收不能同时进行,但它只需要一对双绞线。

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编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0713/article_10564.html
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