RS232-RS458-RS422通讯协议简介

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1、原文地址：RS232 RS485 RS422通讯协议简介 作者：黄花有主 一、什么是 RS-232 接口？ （1） RS-232 的历史和作用 在串行通讯时， 要求通讯双方都采用一个标准接口， 使不同的设备可以方便地连 接起来进行通讯。 RS-232-C 接口（又称 EIA RS-232-C ）是目前最常用的一 种串行通讯接口。 （“RS232- C中的“C只不过表示RS-232 的版本，所以与“RS232”简称是 一样的）它是在 1970 年由美国电子工业协会 （EIA ）联合贝尔系统、 调制解调 器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是 “数 据终端设备（D

2、TE ）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技 术标准 ”该标准规定采用一个 25 个脚的 DB-25 连接器，对连接器的每个引脚 的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。后来 IBM 的 PC 机将 RS232 简化成了 DB-9 连接器，从而成为事实标准。而工业控制的 RS-232 口一般只使用 RXD 、TXD 、GND 三条线。 （ 2） RS-232 接口的电气特征 在 RS-232-C 中任何一条信号线的电压均为负逻辑关系。即：逻辑 “1”为-3 到 -15V ；逻辑 “ 0为” +3 到 +15V 。 RS-232-C 最常用的 9 条引线的信

3、 号内容如下所示 DB-9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 DB-25 8 3 2 20 7 6 4 5 22 定义 DCD RXD TXD DTR GND DSR RTD CTS RI （ 3） RS-232 接口的物理结构 RS-232-C 接口连接器一般使用型号为 DB-9 插头座，通常插头在 DCE 端， 插座在DTE端。PC机的RS-232 口为9芯针插座。一些设备与 PC机连接 的 RS-232 接口，因为不使用对方的传送控制信号， 只需要三条接口线， 即“发 送数据 TXD” 、“接收数据 RXD” 和“信号地 GND” 。 RS-232

4、 传输线采用屏蔽双 绞线。 （ 4） RS-232 传输电缆长度 由 RS-232-C 标准规定在码元畸变小于 4% 的情况下，传输电缆长度应为 50 英尺，其实这个 4% 的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有 99% 的用户 是按码元畸变 10%-20% 的范围工作的， 所以实际使用中最大距离会远超过 50 英尺， 美国 DEC 公司曾规定容许畸变为 10% 而得出下面实验结果。 其中 1 号 电缆为屏蔽电缆，型号为 DECP .NO. 9107723 内有三对双绞线，每对有 22#AWG 组成，其外覆以屏蔽线。 2 号电缆为不带屏蔽的电缆。型号为 DECP .NO. 91058

5、56-04 是 22#AWG 的四芯电缆。 DEC 公司的实验结果 波特率 bps 1 号电缆传输距离（米） 2 号电缆传输距离（米） 110 1500 900 300 1500 900 1200 900 900 2400 300 150 4800 300 75 9600 75 75 经过许多年来 RS-232 器件以及通信技术的改进， RS-232 的通信距离已经大 大增加。 RS-232 增强器可以将普通的 RS-232 口的通信距离延长到 1000 米。 二、什么是 RS-485 接口？ 1、 RS-485 的电气特性：发送端：逻辑“ 1以”两线间的电压差 +（2

6、至 6）V 表 示；逻辑“0”以两线间的电压差 -（2 至 6）V 表示。接收端： A 比 B 高 200mV 以上即认为是逻辑 “1”，A 比 B 低 200mV 以上即认为是逻辑 “0”。 2 、 RS-485 的数据最高传输速率为 10Mbps 。但是由于 RS-485 常常要与 PC 机的 RS-232 口通信， 所以实际上一般最高 115.2Kbps 。又由于太高的速 率会使 RS-485 传输距离减小，所以往往为 9600bps 左右或以下。 3 、 RS-485 接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗噪声干扰性好。 4 、 RS-485 接口的最大传输距离标准为 120

7、0 米（ 9600bps 时），实际上 可达 3000 米， RS-485 接口在总线上是容许连接多达 128 个收发器、即 RS-485 具有多机通信功能， 这样用户可以利用单一的 RS-485 接口方便的建 立起网络。因为 RS-485 接口组成的半双工网络，一般只需二根信号线，所以 RS-485 接口均采用双绞线传输。 RS-485 的国际标准并没有规定 RS-485 的 接口连接器标准、所以采用接线端子或者 DB-9 、DB-25 等连接器都可以。 5 、 采用 RS-485 接口时，传输电缆的长度如何考虑？ 在使用 RS-485 接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号

8、传 输所容许的最大电缆长度是数据信号速率的函数， 这个长度数据主要是受信号失 真及噪声等影响所限制。最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用 24AWG 铜芯双绞电话电缆（线经为 0.51mm ），线间旁路电容为 52.5PF/M ，终端负 载电阻为 100 欧时所得出的。（引自 GB11014-89 附录 A ）。当数据信号速 率降低到 90Kbit/S 以下时，假定最大容许的信号损失为 6dBV 时，则电缆长 度被限制在 1200M 。实际上，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当 使用不同线经的电缆， 则取得的最大电缆长度是不相同的。 例如：当数据信号速 率为 600Kbit/S 时，

9、采用 24AWG 电缆，最大电缆长度是 200m ，若采用 19AWG 电缆（线经为 0.91mm ）则电缆长度将可以大于 200m ；若采用 28AWG 电缆（线经为 0.32mm ），则电缆长度只能小于 200m 。 RS-485 的远距离通信建议采用屏蔽电缆，并且将屏蔽层作为地线。 三、什么是 RS-422 接口？ RS-422 的电气性能与 RS-485 完全一样。主要的区别在于： RS-422 有4根信号线：两根发送（丫、）、两根接收（A、B）。由于RS-422 的收与发是分开的所以可以同时收和发（全双工）。 RS-485有两根数据线：发送和接收都是A和B。由于RS-485

10、的收与发是共 用两根线，所以不能同时收和发（半双工）。 四、 RS-485 比 RS-232-C 接口相比有何特点？ 答：由于 RS-232 接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点： （ 1） 接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与 TTL 电平不 兼容故需使用电平转换电路方能与 TTL 电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为 20Kbps 。现在由于采用了新的 UART 芯片，波特率达到 115.2Kbps 。 （ 3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地 传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。 （4） 传输距离有限， 最大传输距离标准值为 50 米，实际上也只能用在 15 米 左右。 （ 5） RS-232 只容许一对一的通信， 而 RS-485 接口在总线上是容许连接多 达 128 个收发器。