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RS232/RS422/RS485通信接口區別

日期:2017/2/7 14:29:33      編輯:Linux教程
 

一 串口控制 
 
通常我們對於視頻服務器、錄像機、切換台等直接播出、切換控制主要使用串口進行,主要使用到RS-232、RS-422與RS-485三種接口控制。下面就串口的接口標准以及使用和外部插件和電纜進行探討。 RS指“推薦標准”
 
RS-232、RS-422與RS-485標准只對接口的電氣特性做出規定,而不涉及接插件、電纜或協議,在此基礎上用戶可以建立自己的高層通信協議。例如:視頻服務器都帶有多個RS422串行通訊接口,每個接口均可通過RS422通訊線由外部計算機控制實現記錄與播放。 視頻服務器除提供各種控制硬件接口外,還提供協議接口,如RS422接口除支持RS422的Profile協議外,還支持 Louth、Odetics 、BVW等通過RS422控制的協議。 
 
 

rs422-rs485
RS-232、RS-422與RS-485都是串行數據接口標准,都是由電子工業協會(EIA)制訂並發布的,RS-232在1962年發布。RS-422由RS-232發展而來,為改進RS-232通信距離短、速率低的缺點,RS-422定義了一種平衡通信接口,將傳輸速率提高到10Mbps,傳輸距離延長到4000英尺(速率低於100Kbps時),並允許在一條平衡總線上連接最多10個接收器。RS-422是一種單機發送、多機接收的單向、平衡傳輸規范,被命名為TIA/EIA-422-A標准。為擴展應用范圍,EIA又於1983年在RS-422基礎上制定了RS-485標准,增加了多點、雙向通信能力,即允許多個發送器連接到同一條總線上,同時增加了發送器的驅動能力和沖突保護特性,擴展了總線共模范圍,後命名為TIA/EIA-485-A標准。 
 
    1. S-232串行接口標准 
 
目前RS-232是PC機與通信工業中應用最廣泛的一種串行接口。RS-232被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標准。RS-232采取不平衡傳輸方式,即所謂單端通訊。收、發端的數據信號是相對於信號地。典型的RS-232信號在正負電平之間擺動,在發送數據時,發送端驅動器輸出正電平在+5~+15V,負電平在-5~-15V電平。當無數據傳輸時,線上為TTL,從開始傳送數據到結束,線上電平從TTL電平到RS-232電平再返回TTL電平。接收器典型的工作電平在+3~+12V與-3~-12V。由於發送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右,所以其共模抑制能力差,再加上雙絞線上的分布電容,其傳送距離最大為約15米,最高速率為20Kbps。RS-232是為點對點(即只用一對收、發設備)通訊而設計的,其驅動器負載為3kΩ~7kΩ。所以RS-232適合本地設備之間的通信。 
 
    2. RS-422與RS-485串行接口標准 
 
(1)平衡傳輸 
 
RS-422、RS-485與RS-232不一樣,數據信號采用差分傳輸方式,也稱作平衡傳輸,它使用一對雙絞線,將其中一線定義為A,另一線定義為B。通常情況下,發送驅動器A、B之間的正電平在+2~+6V,是一個邏輯狀態,負電平在-2V~6V,是另一個邏輯狀態。另有一個信號地C,在RS-485中還有一“使能”端,而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用於控制發送驅動器與傳輸線的切斷與連接。當“使能”端起作用時,發送驅動器處於高阻狀態,稱作“第三態”,即它是有別於邏輯“1”與“0”的第三態。 
 
(2)RS-422電氣規定 
 
由於接收器采用高輸入阻抗和發送驅動器比RS232更強的驅動能力,故允許在相同傳輸線上連接多個接收節點,最多可接10個節點。即一個主設備(Master),其余為從設備(Salve),從設備之間不能通信,所以RS-422支持點對多的雙向通信。RS-422四線接口由於采用單獨的發送和接收通道,因此不必控制數據方向,各裝置之間任何必須的信號交換均可以按軟件方式(XON/XOFF握手)或硬件方式(一對單獨的雙絞線)實現。RS-422的最大傳輸距離為4000英尺(約1219米),最大傳輸速率為10Mbps。其平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能達到最大傳輸距離。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mbps。RS-422需要一終接電阻,要求其阻值約等於傳輸電纜的特性阻抗。在矩距離傳輸時可不需終接電阻,即一般在300米以下不需終接電阻。終接電阻接在傳輸電纜的最遠端。 
 
(3)RS-485電氣規定 
 
由於RS-485是從RS-422基礎上發展而來的,所以RS-485許多電氣規定與RS-422相仿。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。RS-485可以采用二線與四線方式,二線制可實現真正的多點雙向通信。RS-485總線,在要求通信距離為幾十米到上千米時,廣泛采用RS-485 串行總線標准。RS-485采用平衡發送和差分接收,因此具有抑制共模干擾的能力。加上總線收發器具有高靈敏度,能檢測低至200mV的電壓,故傳輸信號能在千米以外得到恢復。 RS-485采用半雙工工作方式,任何時候只能有一點處於發送狀態,因此,發送電路須由使能信號加以控制。RS-485用於多點互連時非常方便,可以省掉許多信號線。應用RS-485 可以聯網構成分布式系統,其允許最多並聯32台驅動器和32台接收器。 RS-485與RS-422的不同還在於其共模輸出電壓是不同的,RS-485是-7V至+12V之間,而RS-422在-7V至+7V之間;RS-485滿足所有RS-422的規范,所以RS-485的驅動器可以用在RS-422網絡中應用。RS-485與RS-422一樣,其最大傳輸距離約為1219米,最大傳輸速率為10Mbps。平衡雙絞線的長度與傳輸速率成反比,在100Kbps速率以下,才可能使用規定最長的電纜長度。只有在很短的距離下才能獲得最高速率傳輸。一般100米長雙絞線最大傳輸速率僅為1Mbps。

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