一、RS-232、RS-422与RS-485的由来
RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准,最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的,RS-232在1962年发布,命名为EIA-232-E,作为工业标准,以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来,它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点,RS-422定义了一种平衡通信接口,将传输速率提高到10Mb/s,传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时),并允许在一条平衡总线上连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范,被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围,EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀,所以在通讯工业领域,仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。
二、RS-232串行接口标准
目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232被定义为一种在低速率串行通讯中增加通讯距离的单端标准。RS-232采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。
图1
收、发端的数据信号是相对于信号地,如从DTE设备发出的数据在使用DB25连接器时是2脚相对7脚(信号地)的电平,DB25各引脚定义参见图1。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动,在发送数据时,发送端驱动器输出正电平在+5~+15V,负电平在-5~-15V电平。当无数据传输时,线上为TTL,从开始传送数据到结束,线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3~+12V与-3~-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上双绞线上的分布电容,其传送距离最大为约15米,最高速率为20kb/s。RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,其驱动器负载为3~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。其有关电气参数参见表1。
规定
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RS232
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RS422
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R485
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工作方式
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单端
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差分
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差分
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节点数
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1收、1发
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1发10收
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1发32收
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最大传输电缆长度
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50英尺
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400英尺
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400英尺
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最大传输速率
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20Kb/S
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10Mb/s
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10Mb/s
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最大驱动输出电压
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+/-25V
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-0.25V~+6V
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-7V~+12V
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驱动器输出信号电平
(负载最小值) |
负载
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+/-5V~+/-15V
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+/-2.0V
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+/-1.5V
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驱动器输出信号电平
(空载最大值) |
空载
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+/-25V
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+/-6V
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+/-6V
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驱动器负载阻抗(Ω)
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3K~7K
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100
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54
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摆率(最大值)
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30V/μs
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N/A
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N/A
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接收器输入电压范围
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+/-15V
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-10V~+10V
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-7V~+12V
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接收器输入门限
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+/-3V
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+/-200mV
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+/-200mV
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接收器输入电阻(Ω)
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3K~7K
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4K(最小)
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≥12K
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驱动器共模电压
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??
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-3V~+3V
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-1V~+3V
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接收器共模电压
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??
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-7V~+7V
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-7V~+12V
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